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1實例成組分類

基于實例推理技術需要建立在實例庫基礎上，工藝實例庫存有豐富的實例零件，這些實例的信息包括零件特征、加工工藝路線。為了使實例零件有序存儲，便于檢索，根據軸類零件特征將實例庫分成多個子庫（實例組），并建立分類編碼。在進行實例檢索時首先進行對應實例組的匹配，再在子庫中檢索相似的實例，從而提高檢索的準確性和效率［4］。實例成組分類的作用，是將軸類零件的實例根據其特征的不同劃分成不同的組。分類編碼系統是實例分組的依據，此外該編碼也是檢索時實例組匹配的信息。參照OPTIZ編碼系統的思想，建立了軸類零件實例成組分類的編碼結構。如碼位2的含義是，取值0代表直徑漸增或漸小的階梯軸，光軸屬于此類的特殊情況；取值1代表中間直徑大，兩邊小的階梯軸；取值2代表直徑變化不規律的階梯軸。在編碼結構中，碼位2、碼位3、碼位4和碼位9對加工工藝的影響較大，如有無齒特征，則加工設備和加工深度都不同。因此，將碼位2，3，4，9的變化形成不同的實例組。實例組編碼采用矩陣形式，稱為實例組特征矩陣，用FM表示，共有21個特征矩陣，對應21個實例組。矩陣中的列代表零件編碼的碼位，行代表碼位上對應是否有數值。實例零件成組歸類算法如下：a．對待歸類零件進行編碼。b．將編碼轉化為編碼矩陣（表示為DM3×9）。列對應碼位，行對應碼位上是否有數值。如果有數值，則該碼位對應列值是1，否則是0。c．將零件編碼矩陣與上述21實例組的特征矩陣（表示為FM3×9）相比較。d．將DM映射到FM上，當DM值為1的所有位置在FM中對應位置上的值都是1，則DMFM，零件歸類于特征矩陣FM對應的類組。

2相似實例檢索

相似搜索的目的是在實例工藝庫中找出與當前待加工零件相匹配的實例零件，以及相應的實例工藝。一個實例包含了大量的信息，但并不是每一個信息都對實例的性質和特征有著等同的影響，不可能也不必要對實例的每一個信息細節都進行比較，而只需要考察使某一實例區別于其他實例的屬性，這些屬性信息將有助于判別該實例是否與待加工零件要求相似［5］。按照上述編碼結構，對待加工軸件進行信息輸入，系統自動形成編碼矩陣。開始檢索相似實例后，首先，通過特征矩陣匹配，檢索到對應的實例組，然后，通過特征矩陣其他碼位值的比較，檢索到相似的實例。經過檢索得到的相似實例往往有多個，為了使相似實例更精確些，在多個實例中對加工精度項進一步匹配，從而獲得更加相近的實例。相似實例檢索流程如圖2所示。相似檢索算法如下：a．對待加工零件進行信息輸入，系統自動形成特征編碼矩陣，列代表碼位，行代表該碼位上是否有數值，有數值則該元素為1，否則為0。b．將待加工零件特征矩陣DM與實例組特征矩陣FM相比較。c．當DM元素值為1的所有位置在FM對應位置上的值都為1，則待加工零件屬于此實例組。d．在實例組中，將DM與實例組中各個實例的特征矩陣進行匹配。如果DM與某個實例的特征矩陣各元素均相等，則完全匹配。如果不完全相等，實例的特征矩陣包含DM，則認為匹配成功；相比較的兩特征矩陣的第2，3，4，9碼位上元素相等，則認為匹配成功。否則匹配失敗。e．匹配成功的實例多于1個時，比較待加工零件主特征中最高加工精度與實例主特征中相同特征類型中最高加工精度，取相等或相近的實例為最終檢索結果。在規則引導下，對檢索到的實例工藝進行適應性修改，以滿足待加工軸類零件的要求。完成的零件工藝規程及相關信息存入實例庫，作為一個新的實例。

3結束語

工藝知識的重用有效提高了工藝設計效率和質量，通過相似實例檢索獲得相似工藝實例，實現了實例工藝的提取和重用，為所開發的實用性派生式CAPP系統提供了基礎。

作者：邢建國單位：青島大學機電工程學院