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江西農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書 設(shè)計(jì)（論文） 課題名稱 學(xué)生姓名 院（系） 工學(xué)院 專 業(yè) 指導(dǎo)教師 職 稱 學(xué) 歷 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）要求： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容與技術(shù)參數(shù)： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作計(jì)劃： 接受任務(wù)日期 年 月 日 要求完成日期 年 月 日 學(xué) 生 簽 名 年 月 日 指導(dǎo)教師簽名 年 月 日 院長(zhǎng)（主任）簽名 年 月 日 工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)、畢業(yè)論文指導(dǎo)老師評(píng)分表 （畢業(yè)設(shè)計(jì)、畢業(yè)論文指導(dǎo)老師專用） 答辯學(xué)生姓名_____________ 專業(yè)__________班級(jí)__________ 課題名稱：_________________________________________________ （僅供畢業(yè)生指導(dǎo)老師對(duì)學(xué)生工作作風(fēng)評(píng)分使用） 評(píng)價(jià)項(xiàng)目 分值 評(píng) 分 等 級(jí) 得分 備 注 優(yōu)秀 良好 中等 及格 不及格 國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)查閱 5 5 4 3.5 3 3以下 畢業(yè)設(shè)計(jì)作風(fēng) 5 5 4 3.5 3 3以下 工作完成情況 10 10 8 7 6 5以下 得分__________ 等級(jí)__________ 指導(dǎo)老師簽名__________ 備注：以上表格由指導(dǎo)老師填寫所指導(dǎo)學(xué)生的得分和等級(jí)，并在答辯前一天交到答辯專業(yè)組長(zhǎng)處，答辯專業(yè)組長(zhǎng)處統(tǒng)一編號(hào)。 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)制 2008年5月 日 工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)、畢業(yè)論文答辯評(píng)分表 （答辯老師專用） 答辯學(xué)生姓名_____________ 專業(yè)__________班級(jí)__________ 課題名稱：_________________________________________________ 評(píng)價(jià)項(xiàng)目 分值 評(píng) 分 等 級(jí) 得 分 備 注 優(yōu)秀 良好 中等 及格 不及格 答辯效果 10 10 8 7 6 5以下 創(chuàng)新程度 10 10 8 7 6 5以下 技術(shù)路線 10 10 8 7 6 5以下 技術(shù)難度 20 20 16 14 12 11以下 工 作 量 30 30 24 21 18 17以下 得分__________ 等級(jí)__________ 評(píng)分老師簽名__________ 答辯情況的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（供參考）（百分制） （1）90～100分：獨(dú)立、全面地完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)、質(zhì)量?jī)?yōu)良，答辯時(shí)回答問(wèn)題正確，反映出有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)，工作態(tài)度端正，有創(chuàng)新或新見(jiàn)解。 （2）80～89分：獨(dú)立、全面地完成畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)，質(zhì)量較好，回答問(wèn)題較正確，工作態(tài)度端正。但設(shè)計(jì)中有些小的缺點(diǎn)。 （3）70～79分：設(shè)計(jì)內(nèi)容基本符合任務(wù)要求，論述和設(shè)計(jì)較好，計(jì)算無(wú)大錯(cuò)誤，工藝文件 及圖紙較好，回答問(wèn)題無(wú)大的錯(cuò)誤，工作態(tài)度一般。 （4）60～69分：設(shè)計(jì)內(nèi)容基本符合任務(wù)要求，論述和設(shè)計(jì)基本正確，計(jì)算大錯(cuò)誤不多，工藝文件及圖紙基本符合要求，回答問(wèn)題大錯(cuò)誤不多，工作態(tài)度一般。 （5）60分以下：有四分之一時(shí)間未參加設(shè)計(jì)工作，或草率從事，大部分內(nèi)容不符合任務(wù)要求，有較大原則性錯(cuò)誤并且回答問(wèn)題有較多概念性錯(cuò)誤；工作態(tài)度差或有抄襲現(xiàn)象。 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（畢業(yè)論文）答辯委員會(huì)制 2008年 5月 江西農(nóng)業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))評(píng)審意見(jiàn)表 學(xué)院: 姓 名 學(xué) 號(hào) 專業(yè) 班級(jí) 指導(dǎo)老師 單 位 職 稱 指導(dǎo)教師意見(jiàn)： 指導(dǎo)教師： (簽字) 年 月 日 教研室評(píng)審意見(jiàn)： 教研組長(zhǎng)： (簽字) 年 月 日 學(xué)院評(píng)審意見(jiàn)： 院(系)領(lǐng)導(dǎo)： (簽字) 年 月 日 對(duì)論文評(píng)定意見(jiàn)包括成績(jī)?cè)u(píng)定（按優(yōu)秀、良好、中等、及格、不及格五級(jí)記分）和評(píng)語(yǔ)。 江江西西農(nóng)農(nóng)業(yè)業(yè)大大學(xué)學(xué)20092009屆屆本本科科生生畢畢業(yè)業(yè)論論文文（設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)）成成績(jī)績(jī)呈呈報(bào)報(bào)表表學(xué)院：(簽章）年 月 日序 號(hào)專業(yè)班級(jí)學(xué) 號(hào)姓 名性 別畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目成 績(jī)指導(dǎo)教師智能沖壓工藝規(guī)劃系統(tǒng)的研究 摘要：本文對(duì)建立一個(gè)智能沖壓工藝設(shè)計(jì)知識(shí)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)給出了一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹。研究該系統(tǒng)的框架，對(duì)模型和知識(shí)推理模式進(jìn)行了介紹。對(duì)有些關(guān)鍵技術(shù)如沖壓工藝的可行性、排樣的最佳算法、智能地帶的布局和內(nèi)力計(jì)算進(jìn)行了研究。該系統(tǒng)可以改善工藝規(guī)劃效率。 關(guān)鍵詞： 排樣 KBS 知識(shí)模型 帶狀排樣法 1簡(jiǎn)介 沖壓工藝規(guī)劃是沖壓產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的一個(gè)核心項(xiàng)目。它是金屬成型應(yīng)用的一個(gè)重要組成部分，它與生產(chǎn)質(zhì)量、成本、生產(chǎn)率和工具壽命有直接的影響?，F(xiàn)代制造業(yè)的快速發(fā)展對(duì)沖壓提出了更高的要求，尤其是在沖壓工藝方面。多年來(lái)，相關(guān)研究已就如何在創(chuàng)新的環(huán)境加強(qiáng)工藝規(guī)劃的集成化和智能化程度進(jìn)行研究。近年來(lái)，通過(guò)生產(chǎn)金屬成形智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)、自動(dòng)化技術(shù)，整和了工藝規(guī)劃的原則。智能工藝規(guī)劃方法可以有效地提高設(shè)計(jì)效率與質(zhì)量、創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。 [1].對(duì)于冷鍛序列的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一種基于PC的專家系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用基于塑性理論和實(shí)際考慮的規(guī)則。在美國(guó)俄亥俄州立大學(xué)一個(gè)稱作FORMEX的規(guī)則系統(tǒng)被Altan和他的同事們寫入多級(jí)冷鍛的工藝規(guī)劃程序語(yǔ)言中。[2].它依靠冷鍛零件各種形狀的廣泛分類。[3] 實(shí)施以知識(shí)為本的冷成形序列設(shè)計(jì)系統(tǒng)，采用設(shè)計(jì)規(guī)則確定建立一個(gè)可行的序列，然后使用有限元分析優(yōu)化這個(gè)序列。一個(gè)以知識(shí)為基礎(chǔ)的模具設(shè)計(jì)自動(dòng)化系統(tǒng)被Cheok和他的同事精心設(shè)計(jì)出來(lái)。[4] 在新加坡國(guó)立大學(xué)。一些零件表象技術(shù)、沖壓零件識(shí)別和模具構(gòu)成也存在于這項(xiàng)工作中。在中國(guó)，華中科技大學(xué)的科學(xué)技術(shù)研究者們也開(kāi)發(fā)出了基于知識(shí)系統(tǒng)的用于對(duì)小型金屬件沖壓級(jí)進(jìn)模的程序包。[5].使用特點(diǎn)，用戶可以在3D立體構(gòu)架下設(shè)計(jì)產(chǎn)品。在手工設(shè)置排樣后，用戶可以使用交互命令來(lái)開(kāi)發(fā)帶裝布局設(shè)計(jì)。來(lái)自利物浦大學(xué)工業(yè)研究部門的研究者們也在研究沖壓工藝和沖裁模的專用系統(tǒng)。[6].他們的研究集中在分解較小的橋型廢料的形狀編碼和識(shí)別技術(shù)。[7]在上海沖壓模具和工具技術(shù)研究所的研究者們也開(kāi)發(fā)出了級(jí)進(jìn)模的CAD/CAM系統(tǒng)。他們研究的該系統(tǒng)依靠特殊的相關(guān)數(shù)據(jù)來(lái)描繪工件和模具結(jié)構(gòu)。 上述研究的研究工作的目的是為了促進(jìn)金屬成形的發(fā)展。從金屬智能成型的回顧和分析中，使用智能設(shè)計(jì)的理論和方法來(lái)研究沖壓工藝規(guī)劃的步驟。在本文中介紹了應(yīng)用于沖壓工藝規(guī)劃的智能的系統(tǒng)。該智能系統(tǒng)在處理一些復(fù)雜的設(shè)計(jì)問(wèn)題時(shí)是種強(qiáng)有力的工具。由專門知識(shí)構(gòu)成的智能系統(tǒng)可以用一種交互的方式協(xié)助用戶解決各種各樣的問(wèn)題或疑問(wèn)。[8].智能系統(tǒng)是一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它試圖代表人類知識(shí)和專業(yè)知識(shí), 以一種實(shí)際和有效的途徑提供快捷、方便的知識(shí)。智能系統(tǒng)能夠完成一般需要專家才能完成的任務(wù)。它能自動(dòng)化實(shí)時(shí)利用現(xiàn)有的專業(yè)知識(shí),并解釋它的推理過(guò)程。沖壓工藝規(guī)劃是一個(gè)含有豐富知識(shí)的復(fù)雜設(shè)計(jì)過(guò)程。整合在沖壓工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)中智能系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)是至關(guān)重要的。使用智能理論的沖壓工藝規(guī)劃智能系統(tǒng)被提出來(lái)。對(duì)一些關(guān)鍵技術(shù),如集成產(chǎn)品知識(shí)建模和戰(zhàn)略規(guī)劃的綜合沖壓成形過(guò)程進(jìn)行了研究。在沖壓設(shè)計(jì)中包括各種各樣的知識(shí)，如專業(yè)領(lǐng)域知識(shí)、多任務(wù)知識(shí)、非標(biāo)準(zhǔn)知識(shí)。每一種知識(shí)都需要集成到該系統(tǒng)中。沖壓模具的核心是沖壓工藝。必須考慮到多種因素,如幾何形狀、技術(shù)要求、材料性能、沖壓件的可行性、工作程序安排、模具工具的結(jié)構(gòu)。沖壓工藝規(guī)劃是一種基于專家知識(shí)的創(chuàng)造性程序。智能系統(tǒng)技術(shù)可以改善制定沖壓工藝規(guī)劃的效率。 2系統(tǒng)構(gòu)架和框架 智能系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)是建立和應(yīng)用的信息化模型制作。。該產(chǎn)品信息模型,包括三個(gè)階段：一種基于幾何的模型、一種基于特征的模型、一種基于智能的模型?；趲缀蔚哪Ｐ兔枋隽慵膸缀瓮?fù)湫畔ⅰＳ捎诹慵臄?shù)據(jù)信息不能被完整的描述、數(shù)據(jù)分離水平太低，幾何模型被特征模型取代。這個(gè)信息模型包括一組幾何實(shí)體。依靠此模型的工程語(yǔ)義模型，許多與設(shè)計(jì)相關(guān)的功能可以被實(shí)現(xiàn)。隨著人工智能的發(fā)展，智能模型開(kāi)始被應(yīng)用。專業(yè)知識(shí)、設(shè)計(jì)過(guò)程的知識(shí),和相關(guān)的知識(shí)都包含在知識(shí)模型中[9、10]。智能模型支持表達(dá)和傳遞有用的信息。 本文主要概括了一種沖壓工藝規(guī)劃的智能系統(tǒng)。該智能系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)品的定義有效且完整。它幾何了不同模型的優(yōu)點(diǎn)且能滿足幾何設(shè)計(jì)和推理過(guò)程。面向?qū)ο蠹夹g(shù)應(yīng)用到整合各種各樣的知識(shí)。此集成的知識(shí)系統(tǒng)模型可被共享和用于智能設(shè)計(jì)和產(chǎn)品信息溝通。 這個(gè)關(guān)于沖壓模具工藝規(guī)劃的智能系統(tǒng)構(gòu)架已經(jīng)被設(shè)計(jì)出來(lái)。這個(gè)零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),包括一個(gè)圖形用戶界面,一個(gè)應(yīng)用程序系統(tǒng)、設(shè)計(jì)資源、知識(shí)工具,混合推理機(jī)制、基礎(chǔ)模型。在這個(gè)構(gòu)架中知識(shí)模型有不同的分類。知識(shí)模型從設(shè)計(jì)資源中獲取有用的信息，支持知識(shí)獲取和知識(shí)表達(dá)的程序。這個(gè)模型把有用信息轉(zhuǎn)移到知識(shí)庫(kù)。知識(shí)庫(kù)由CAD軟件支持。設(shè)計(jì)結(jié)果以3D模型、圖畫和資料庫(kù)的形式保存在知識(shí)庫(kù)中，它對(duì)在知識(shí)庫(kù)中不同零件的知識(shí)傳遞來(lái)說(shuō)非常的重要。 3 實(shí)施方法和應(yīng)用 3.1沖壓智能模型的可行性論證 智能系統(tǒng)對(duì)沖壓工件的質(zhì)量、成本、模具壽命進(jìn)行評(píng)價(jià)。該評(píng)價(jià)基于成熟的智能模型。此模型集成了規(guī)則庫(kù)、零件信息和結(jié)論庫(kù)。系數(shù)根據(jù)知識(shí)規(guī)則推理在知識(shí)庫(kù)得出。沖壓成型可行性可以從信息庫(kù)中零件信息和相關(guān)系數(shù)推出。在設(shè)計(jì)過(guò)程中被新結(jié)論擴(kuò)大的結(jié)果保存在結(jié)論庫(kù)中。 模型的智能推理過(guò)程和零件的規(guī)格相比有一定限度范圍的工藝參數(shù)。此規(guī)格 包括輸入輸出半徑、孔徑、孔板、孔網(wǎng)、槽、槽網(wǎng)。結(jié)果來(lái)證實(shí)零件的形狀是否符合模具工具加工。智能推理用于自動(dòng)和交互的方式。這樣做的目的是來(lái)研究沖壓該產(chǎn)品的可行性。智能推理的關(guān)鍵是確定基于零件厚度和相關(guān)系數(shù)的加工極限值。圖二所示為產(chǎn)品可行性論證模型的流程圖。 知識(shí)規(guī)則和設(shè)計(jì)結(jié)果保存在機(jī)械推理的數(shù)據(jù)庫(kù)中。零件的形狀可以在知識(shí)模型中修改。 由知識(shí)模型決定的沖壓工藝規(guī)劃是非常重要的一步，它同時(shí)也提供了選擇一個(gè)單步工序刀具或是復(fù)合工具或是一個(gè)改進(jìn)工具的方法。各種不同領(lǐng)域的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)都被保存在工藝規(guī)劃專業(yè)系統(tǒng)中。 知識(shí)庫(kù)的發(fā)展是基于規(guī)則表達(dá)的共同原則。這一步的目的是集成專業(yè)經(jīng)驗(yàn)和零件 的形狀 3.2基于優(yōu)化算法的智能排樣模型 為了達(dá)到較高的材料利用率，空白的知識(shí)模型被建立，保存在知識(shí)庫(kù)中的結(jié)果是其他模塊建立的基礎(chǔ)。 在知識(shí)庫(kù)中有四種排樣類型： ● 一排列布局模式 ● 與一排列相對(duì)的模式 ● 兩排列布局模式 ● 與兩排列布局相對(duì)的模式 建立這個(gè)知識(shí)模型的目的是改善材料的利用。由知識(shí)庫(kù)提供的限制情況可以由人類專家來(lái)選擇。這個(gè)知識(shí)模型控制著整個(gè)排樣的設(shè)計(jì)過(guò)程。 圖三所示為平面布局的等級(jí)體系結(jié)構(gòu) 第一種模式的作用是選擇粗略數(shù)值和計(jì)算工作區(qū)域的總體輪廓。此模式提供了原始參數(shù)。粗略數(shù)值的全部信息都由此得到，不管這個(gè)數(shù)字是否被概略畫出或是被選中。 第二種模式用來(lái)確定布局類型、角度范圍、布局大小和條帶區(qū)的寬度。 第三種模式中應(yīng)用了優(yōu)化算法。設(shè)計(jì)結(jié)果包括材料利用率、材料寬度和每步間隙都被保存在此模式中，不同布局的繪圖也同時(shí)生成。 在第四種模式中可以修改布局規(guī)劃的結(jié)果。最終參數(shù)包括每步間隙、材料寬度、各類網(wǎng)格和轉(zhuǎn)換能力。當(dāng)參數(shù)有所改變時(shí)，布局規(guī)劃圖可以被更新。 該知識(shí)的主要作用是布局規(guī)劃的算法優(yōu)化。該算法共有六步。 1.在圖形周圍最適合的矩形第一次生成。復(fù)制件和原件之間的距離是包含在接洽網(wǎng)中的。圖四說(shuō)明了此種算法。 2.在兩個(gè)環(huán)形中間的值是經(jīng)過(guò)計(jì)算的。這兩個(gè)環(huán)形分解成線和圓弧的單元。每對(duì)元素中間的距離需要重新補(bǔ)償。然后就可以找到最短的距離。 3.計(jì)算出的最小值和所要求的值之間的差異就是誤差。當(dāng)誤差小于允許值時(shí)，排樣規(guī)劃就可以完成。另外，布局圖形需要沿著視野的方向移動(dòng)。 4.材料利用率可以以布局規(guī)劃的角度上被計(jì)算出來(lái)。 5.排樣圖形旋轉(zhuǎn)一定的角度。旋轉(zhuǎn)中心是矩形中心點(diǎn)附近的粗略數(shù)值。材料利用率在當(dāng)前角度下被計(jì)算出來(lái)。 6.排樣圖形旋轉(zhuǎn)到另外一個(gè)角度。重復(fù)第三部的的步驟，直到角度達(dá)到180度。 3.3帶狀布局的開(kāi)發(fā) 帶狀布局的工序規(guī)則被集成于知識(shí)基礎(chǔ)級(jí)進(jìn)刀具設(shè)計(jì)。該智能模型的功能是：選擇零件位置，設(shè)計(jì)方位和安排帶狀工步距離。為了解決運(yùn)行程序，該規(guī)則應(yīng)該被制定的合理和有效。 自動(dòng)設(shè)計(jì)模塊是智能模型中最重要的模塊。人工智能技術(shù)被應(yīng)用于此模塊中。此模型中的預(yù)處理模塊，包括定位產(chǎn)品模塊和從產(chǎn)品模塊中提取精確的信息。為了在修改模塊中生成一個(gè)模型，最初的設(shè)計(jì)工程被修改[11]。被修改的模塊代替了處理模塊。 3.3.1 自動(dòng)帶狀布局設(shè)計(jì)的預(yù)處理 1）確定零件的位置和排列。用戶可以用界面來(lái)確定預(yù)處理模塊中的一些參數(shù)。確定位置的過(guò)程可以和其他元素一起來(lái)做，例如：零件形狀、尺寸精度、和用戶要求。 零件的形狀也在智能模型中定義，結(jié)果被保存在知識(shí)庫(kù)中。 2）獲取零件精確信息。此精確信息應(yīng)該在帶狀布局知識(shí)庫(kù)中得到。有用的信息包括沖孔的精確信息和相對(duì)位置信息。由此種類型信息組成的知識(shí)模型將會(huì)決定零件的沖壓順序。這個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的主要要求是為位置精度開(kāi)發(fā)一種知識(shí)模型[12]。首先，零件的形狀被分成封閉的輪廓。輪廓的數(shù)目為n K = {k1, k2, . . ., ki, . . ., kn} (1) 這里 ki 表示零件的第i個(gè)輪廓。所有輪廓間的相對(duì)關(guān)系包含在關(guān)系P中。如果在輪廓ki 和kj 之間要求精準(zhǔn)，這里存在(ki , kj) ∈ p。 p = {. . ., (ki , kj), . . .} ki , kj ∈ K, 1 ≤ i, j ≤ n(i _= j). (2) 每種類型的精確信息通過(guò)相關(guān)矩陣被保存在知識(shí)模型中。 3.3.2帶狀布局自動(dòng)設(shè)計(jì) 帶狀布局的自動(dòng)設(shè)計(jì)模塊在知識(shí)模型中是最重要的一個(gè)。在知識(shí)模型中包含很多重要的規(guī)則，例如在一次單沖程中沖壓所有內(nèi)輪廓比較好。在下一個(gè)階段這個(gè)部分被切斷。有時(shí)候，如果沖壓點(diǎn)之間的距離非常小，一些內(nèi)輪廓就要被搬到下一階段進(jìn)行加工。如果沖壓點(diǎn)離分餾點(diǎn)太近的話，分餾點(diǎn)就需要被更改到下一階段。如果這里仍然有不合適的尺寸，一些點(diǎn)可以被移動(dòng)到下一階段。重復(fù)整個(gè)過(guò)程直到矩陣點(diǎn)間的每個(gè)尺寸都可以被接受。布局智能設(shè)計(jì)的核心是開(kāi)發(fā)干涉點(diǎn)的智能模型[13]。 零件坯料被分成許多點(diǎn)的形式。這些點(diǎn)的名字是k1, k2, . . ., kn. 這里dij 是ki和 kj 之間最小的距離。矩陣的臨界值是S。如果dij

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