7.4-3創(chuàng)成法CAPP系統(tǒng)的工藝決策邏輯

1、創(chuàng)成法CAPP系統(tǒng)的工藝決策邏輯工藝設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的、多層次、多任務(wù)的決策過程,且工藝決策涉及的面較廣，影響工藝決策的因素也比較多，實(shí)際應(yīng)用中的不確定性也較大。國(guó)內(nèi)的研究機(jī)構(gòu)習(xí)慣把工藝決策分為加工方法決策和加工順序決策，而國(guó)外把刀具軌跡、加工過程計(jì)算機(jī)模擬等也作為CAPP決策的一部分。 通常，在工藝決策中包括選擇性決策邏輯(如毛坯類型及其尺寸的選擇，加工方法的選擇，機(jī)床及工、夾、量具選擇，切削用量的選擇等)、規(guī)劃型決策邏輯(如工藝路線安排、工序中加工步驟的確定等)以及加工方法決策(如加工能力、加工限度、預(yù)加工要求等)等。 決策表或決策樹是輔助形成決策的有效手段。在設(shè)計(jì)一個(gè)決策表時(shí)，必須考慮其完

2、整性、精確性、冗余度和一致性的問題1決策樹或決策表 1圖6-11 決策表結(jié)構(gòu)條件項(xiàng)目條件狀態(tài)決策項(xiàng)目決策動(dòng)作決策邏輯可以用來確定加工方法、所用設(shè)備、工藝順序等各環(huán)節(jié)，通常用決策樹(或稱判定樹)或決策表描述或規(guī)定條件與結(jié)果相關(guān)聯(lián)的方法，即用來表示“如果(條件)那么(動(dòng)作”的決策關(guān)系。在決策樹中，條件被放在樹的分枝處，動(dòng)作則放在各分枝的節(jié)點(diǎn)上。在決策表中，條件被放在表的上部，動(dòng)作則放在表的下部，如圖611所示。2圖6-12 車削裝夾方法的決策表和決策樹如車削裝夾方法選擇，可能有以下的決策邏輯：“如果工件的長(zhǎng)徑比4，則采用卡盤”“如果工件的長(zhǎng)徑比4，而且10，則采用卡盤+尾頂尖”“如果工件的長(zhǎng)徑比1

3、0，則采用頂尖+跟刀架+尾頂尖”。它可以用決策表或決策樹表示，如圖612所示。在決策表中，T表示條件為真，F(xiàn)表示條件為假，空格表示決策不受此條件影響。只有當(dāng)滿足所列全部條件時(shí)才采取該列之動(dòng)作。能用決策表表示的決策邏輯也能用決策樹表示，反之亦然。而用決策表表示復(fù)雜的工程數(shù)據(jù)或當(dāng)滿足多個(gè)條件而導(dǎo)致多個(gè)動(dòng)作的場(chǎng)合更為合適。 3決策表或決策樹是輔助形成決策的有效手段。由于決策規(guī)則必須包括所有可能性，所以在把它們用于工藝過程設(shè)計(jì)時(shí)必須經(jīng)過周密的研究后形成它。在設(shè)計(jì)一個(gè)決策表時(shí)，必須考慮其完整性、精確性、冗余度和一致性的問題。4尺寸精度高 F T T 位置度高 1 F T 鉆 孔 X E X 鉆 鉸 X

4、X X 鉆 鏜 X X X 舉例 選擇孔加工方法的決策：1. 如果待加工孔的要求（包括本身精度和位置精度）低，則可選擇鉆孔的方法加工； 2. 如果待加工孔的本身要求高，而且位置精度要求也高，則可選擇鉆鏜兩步加工； 3. 如果待加工孔的本身要求高，但位置精度要求不高，則可選擇鉆鉸加工。 5如表63a中，當(dāng)滿足條件2時(shí)，將產(chǎn)生兩種動(dòng)作，即目標(biāo)的多義性。表63b中，當(dāng)條件1、2都為真時(shí)，按準(zhǔn)則A將導(dǎo)致動(dòng)作1，而按準(zhǔn)則C將導(dǎo)致動(dòng)作2和3；條件1、2為真而條件3為假時(shí)也導(dǎo)致動(dòng)作1，這樣由于規(guī)則的冗余和動(dòng)作的不一致，導(dǎo)致決策的多義性與矛盾性。6決策表或決策樹轉(zhuǎn)換為程序流程圖在制定好決策表或決策樹后，就能將

5、其轉(zhuǎn)換為程序流程圖。根據(jù)程序流程圖，可以用“IFTHEN”語句結(jié)構(gòu)寫成決策程序，每個(gè)條件語句之后，或者是一動(dòng)作，或者是一后繼條件語句。圖613是旋轉(zhuǎn)體零件裝夾方法的決策樹及其對(duì)應(yīng)的程序流程圖。在程序流程圖中，各棱形框中表示的是決策條件，方框中表示的是對(duì)應(yīng)其條件的動(dòng)作。在制定好決策表或決策樹后，就能將其轉(zhuǎn)換為程序流程圖。根據(jù)程序流程圖，可以用“IFTHEN”語句結(jié)構(gòu)寫成決策程序,每個(gè)條件語句之后，或者是一動(dòng)作，或者是一后繼條件語句。流程圖 7 基于知識(shí)系統(tǒng)的工藝決策 基于規(guī)則的工藝推理過程 工藝過程設(shè)計(jì)的目標(biāo)是產(chǎn)生工藝過程，而同一零件可以采用不同的加工方法達(dá)到設(shè)計(jì)要求，因而同一零件的工藝過程可以

6、不盡相同。因此工藝推理不宜采用目標(biāo)驅(qū)動(dòng)模式(反向推理策賂)，而適宜采用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模式(正向推理策賂)，即從零件的毛坯開始(此時(shí)工藝過程為空)，根據(jù)零件的基本信息及資源信息調(diào)用工藝決策知識(shí)逐步形成工藝過程，最終完成工藝設(shè)計(jì)任務(wù)。圖614是工藝推理的基本過程。 圖6-14 工藝推理的基本過程8推理系統(tǒng)在工藝決策過程的控制下，驅(qū)動(dòng)框架推理對(duì)每個(gè)框架進(jìn)行識(shí)別相處理，并根據(jù)IFNeeded側(cè)面隨時(shí)調(diào)用規(guī)則推理和輔助推理，完成工藝設(shè)計(jì)及工藝決策等相關(guān)任務(wù)，生成零件的加工工藝信息鏈(見圖617)，其中每個(gè)節(jié)點(diǎn)用一個(gè)框架描述，以便生成工藝卡、工序圖及NC加工指令等時(shí)使用。 圖615 基于特征的零件信息框架基于框

7、架的推理控制根據(jù)工藝推理過程的特點(diǎn)，本節(jié)介紹一種面向加工表面對(duì)象的多級(jí)推理方式，一個(gè)框架表示一個(gè)加工表面對(duì)象，整個(gè)框架構(gòu)成了完整的零件加工表面對(duì)象樹。如圖615所示的基于特征的零件信息框架就是一棵對(duì)象樹，在推理過程中，系統(tǒng)自項(xiàng)向下搜索，遍歷每個(gè)節(jié)點(diǎn)。這種推理方式是以框架推理為主導(dǎo)，規(guī)則推理為核心，其它推理為輔的復(fù)合型推理模型，見圖616。9圖6-17 零件的加工工藝信息鏈基于框架的推理控制一種面向加工表面對(duì)象的多級(jí)推理方式，一個(gè)框架表示一個(gè)加工表面對(duì)象，整個(gè)框架構(gòu)成了完整的零件加工表面對(duì)象樹。這種推理方式是以框架推理為主導(dǎo)，規(guī)則推理為核心，其它推理為輔的復(fù)合型推理模型。推理系統(tǒng)在工藝決策過程的控制下，驅(qū)動(dòng)框架推