基于知識(shí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的筒形件強(qiáng)力旋壓工藝計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)研究.pdf

1、本文論述了基于知識(shí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的筒形件強(qiáng)力旋壓工藝計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)研究。 強(qiáng)力旋壓是一種綜合了鍛造、擠壓、拉伸、彎曲、環(huán)軋和滾壓等工藝特點(diǎn)，用于成形薄壁空心回轉(zhuǎn)體零件的一種金屬壓力加工方法，被廣泛用于工程機(jī)械、航空航天、武器裝備等制造領(lǐng)域。強(qiáng)力旋壓是一個(gè)復(fù)雜的塑性成形過程，加工精度受多種因素的影響，所以成形工藝的合理制定一直是該領(lǐng)域的一大難題。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，旋壓工藝的制定主要依靠工藝人員通過一些簡單的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式并結(jié)合個(gè)人的

2、實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，然后進(jìn)行大量試旋的方法來確定最終的工藝參數(shù)。這種方式往往不僅提高了對(duì)工藝人員經(jīng)驗(yàn)素質(zhì)的要求，而且?guī)в泻軓?qiáng)的主觀性和不確定性，容易導(dǎo)致人力、物力和時(shí)間的浪費(fèi)。 結(jié)合某企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際需求，對(duì)基于知識(shí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的筒形件強(qiáng)力旋壓工藝計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行研究與開發(fā)。 將知識(shí)工程引入旋壓工藝領(lǐng)域中，對(duì)筒形件強(qiáng)力旋壓工藝設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)化處理，建立了旋壓產(chǎn)品及工藝設(shè)計(jì)知識(shí)庫，包括材料庫、規(guī)則庫、事例庫；提出了適合于筒形

3、件強(qiáng)力旋壓工藝事例表示、事例檢索的方法，建立了事例的相似度計(jì)算模型。 針對(duì)二次多項(xiàng)式響應(yīng)曲面在解決非線性問題時(shí)的局限性，提出了以BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)構(gòu)建響應(yīng)曲面的方法，建立材料參數(shù)、筒形件強(qiáng)力旋壓工藝參數(shù)等與旋壓力最大變化值之間的映射關(guān)系，并結(jié)合粒子群優(yōu)化算法求解，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)筒形件強(qiáng)力旋壓工藝參數(shù)的優(yōu)化。在對(duì)有限元基本理論和筒形件強(qiáng)力旋壓工藝特點(diǎn)進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上，通過商業(yè)軟件MSC.MARC,建立了強(qiáng)力旋壓的三維彈塑性有限元模

4、，并對(duì)優(yōu)化實(shí)例進(jìn)行了有限元模擬驗(yàn)證。 在以上研究的基礎(chǔ)上，以AutoCAD為平臺(tái)，開發(fā)了基于知識(shí)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)力旋壓工藝輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，該系統(tǒng)建立旋壓產(chǎn)品及工藝設(shè)計(jì)知識(shí)庫與數(shù)據(jù)庫，提供與CAD、數(shù)據(jù)庫的接口；能完成產(chǎn)品建模、毛坯設(shè)計(jì)、工裝設(shè)計(jì)、工藝參數(shù)的生成、和對(duì)旋壓知識(shí)的管理等功能；從而實(shí)現(xiàn)旋壓工藝設(shè)計(jì)智能化，快速高效地制定出合理的強(qiáng)力旋壓工藝方案。最后過典型實(shí)例的應(yīng)用介紹了軟件模塊的運(yùn)行過程及其特點(diǎn)。 通過本系統(tǒng)的研究