【正文】 Nanjing University of Technology 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 英文譯文 學(xué)生姓名： 成 干 學(xué) 號(hào)： 2507030101 所在學(xué)院： 技術(shù)學(xué)院 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 設(shè)計(jì) 題目 ： 換檔桿殼 鉆 縱孔專機(jī)（ Y）設(shè)計(jì) 指導(dǎo)教師： 夏 海 南 翻譯 題名 ： Knowledge model as an integral way to reuse the knowledge for fixture design process（ 基于 夾具設(shè)計(jì)過程的 整體知識(shí)模型 ） (英文原文見附后 ) 期刊與 作者 ： R. Hunter Journal of Materials Processing Technology 128（ 2022）718： 1510— 1515 出版社 ： Elsevier Science . ? 英文譯文： 摘要 ： 夾具設(shè)計(jì)因其涉及到幾何， 公差，尺寸，加工，制造資源等諸多不同 領(lǐng)域的知識(shí)，而被 公認(rèn)為是項(xiàng) 復(fù)雜的研究。如今，夾具設(shè)計(jì)過程在知識(shí)模型的基礎(chǔ)上已經(jīng)適應(yīng)了自動(dòng)化系統(tǒng) 的需要 。這些 實(shí)施于夾具設(shè)計(jì)過程中的知識(shí) 模型描述了物理原理和推理過程的特性和關(guān)聯(lián)。由于加入了知識(shí)模型和自動(dòng)控制， 夾具 的 設(shè)計(jì) 過程 將 更趨于系統(tǒng)化，結(jié)構(gòu)化。 基于知識(shí) 模 板這種具體方法的使用，將 其 應(yīng)用到不同設(shè)計(jì)過程中去很 具可行性。知識(shí)模型向我們?cè)敿?xì)描述了設(shè)計(jì)過程中的普通實(shí)體和推 論過程。 在知識(shí)模型的應(yīng)用方面，我們建議不僅可用于機(jī)床夾具的設(shè)計(jì)過程中，還 可應(yīng)用于檢測(cè)，組合，定位焊接等其它類型夾具。 169。 版權(quán)所有 Elsevier . 2022 關(guān)鍵詞：知識(shí)模型，知識(shí)模板，夾具設(shè)計(jì) 1． 緒論 人們 對(duì)于將知識(shí)表達(dá)應(yīng)用于描述和捕獲設(shè)計(jì)制造 系統(tǒng)知識(shí)的潛心研究從未停止過 [1— 3]。這樣，知識(shí)模型就作為一種工具來幫助我們闡明精深知識(shí)的結(jié)構(gòu)，以及進(jìn)行信息處理工作。從這一意義上看，通過系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，知識(shí)模型可以為我們提供所必需的數(shù)據(jù)說明和過程推論 [4]。 亨特第一個(gè)提出了將 知識(shí)模型應(yīng)用于機(jī)床夾具設(shè)計(jì)過程中的理念 [5]。 在過去十年里，建模技術(shù)廣泛應(yīng)用于諸如加工，組合，檢測(cè)等制造過程的夾具設(shè)計(jì)過程中 [6]?；趭A具設(shè)計(jì)過程的復(fù)雜性和廣泛性，各種不同的研究部門都集中在這種過程的特殊活躍性研究上，如：夾具構(gòu)造，公差分析，穩(wěn)定性和可達(dá)性。 對(duì)于如何將知識(shí)應(yīng)用到夾具設(shè)計(jì)過程中，科學(xué)家們做了大量的研究。這些研究都集中在夾具設(shè)計(jì)過程中所使用的設(shè)計(jì)參數(shù)，夾具結(jié)構(gòu)，夾具原理描述等方面 [2， 7]。根據(jù)夾具設(shè)計(jì)中知識(shí)的應(yīng)用情況，可分為人工智能技術(shù)方面的應(yīng)用 [8， 9]和設(shè)計(jì)系統(tǒng)的自動(dòng)控制應(yīng)用兩大方面 [2]。 不管是哪方面的應(yīng)用，將知識(shí)模型應(yīng)用于夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)都具十分重要的作用。具體體現(xiàn)在如下方面：需將具體概念應(yīng)用于夾具設(shè)計(jì)中； 需 建立知識(shí)庫系統(tǒng)（ KBS） ；最后，還要將知識(shí)和概念基礎(chǔ)相結(jié)合。 在此意義上，結(jié)合實(shí)體和結(jié)構(gòu)描述于一體的知識(shí)模型應(yīng)用于機(jī)床夾具設(shè)計(jì)過程中，即產(chǎn)生一種新的模板，可將其應(yīng)用到檢測(cè)夾具和組合夾具的設(shè)計(jì)過程中。在知識(shí) 模板中已加入了這種實(shí)體和結(jié)構(gòu)描述想結(jié)合的方法 [4]。 圖 1 工作結(jié)構(gòu)圖 此項(xiàng)工作為我們呈現(xiàn)了將知識(shí)模型應(yīng)用于機(jī)床夾具設(shè)計(jì)中的詳盡建議，圖 1向我們展示了將知識(shí)體應(yīng)用到檢測(cè)夾具 設(shè)計(jì)過程總圖。 2． 夾具設(shè)計(jì)過程知識(shí)模型的現(xiàn)狀 夾具 概念源于工件和刀具，工件和機(jī)床間建立理論聯(lián)系的需要。這一聯(lián)系需滿足實(shí)現(xiàn)加工過程的需要。夾具主要功用是將工件支撐，定位，夾緊在機(jī)床上。為了正確描述夾具設(shè)計(jì)過程中所需知識(shí)的重要性，很有必要明確這一過程的基本信息，見表 1。 所有這些基本信息都描述了夾具設(shè)計(jì)過程中知識(shí)模型各個(gè)部分的實(shí)體和關(guān)聯(lián)。各模型的定義有助于我們更好的了解設(shè)計(jì)系統(tǒng)中知識(shí)體系的捕獲，描述和使用，例如 MOKA和 Common KADS方法。 MOKA方法基于兩種典 型。這些典型可以捕獲，構(gòu)造知識(shí)體系。第一種體系，用一系列窗體（ ICARE：圖解，約束，行為，規(guī)則，實(shí)體）來捕獲，描述知識(shí)，是一種半結(jié)構(gòu)化的方法；第二種體系，使用統(tǒng)一建模語言來描述知識(shí)，是一種結(jié)構(gòu)化的方法 [10]。 Common KADS方法提出了使用刀具和技術(shù)來捕獲，構(gòu)造知識(shí)體系。就使用知識(shí)體而言， Common KADS 方法提出了使用知識(shí)模板的概念：所謂知識(shí)模板就是知識(shí)模型的一部分，它可以將相關(guān)數(shù)據(jù)和推理過程結(jié)合到其它應(yīng)用軟件中去。 表 1 機(jī)床夾具知識(shí)體 知識(shí)體 特性 工件幾何學(xué) 幾何學(xué)：孔，槽等，尺寸，公差 加工工藝 加工工藝類型 加工階段和初加工階段 加工操作 夾具設(shè)計(jì)過程的細(xì)節(jié)和功用 設(shè)計(jì)方法 設(shè)計(jì)規(guī)則 解釋規(guī)則 設(shè)計(jì)局限 夾具資源（功能元素 夾具類型（標(biāo)準(zhǔn)件，普通件，專用件） 和商業(yè)元素） 夾具元素類型（支撐，定位，夾緊等） 機(jī)床類型（立式銑床，臥式銑床等） 3．知識(shí)模型形成的方法論：結(jié)構(gòu)模型 知識(shí)模型 方法論的實(shí)現(xiàn)需要經(jīng)歷兩個(gè)階段。第一階段描述了諸如工件幾何，加工工藝，夾具設(shè)計(jì)的功能和細(xì)節(jié)，夾具資源等實(shí)體知識(shí)（見表 1）。第二階段描述了機(jī)床夾具所需解決的首要問題 —— 相關(guān)過程（設(shè)計(jì)和解釋規(guī)則） 。這兩個(gè)階段描述了機(jī)床夾具知識(shí)模型的兩個(gè)組成部分：實(shí)物的結(jié)構(gòu)模型和行為模型。機(jī)床夾具設(shè)計(jì)過程更為集中在結(jié)構(gòu)模型的描述上。 結(jié)構(gòu)模 型包含了夾具設(shè)計(jì)過程中相關(guān)的整體知識(shí)結(jié)構(gòu)。表 1 描述了知識(shí)體的各個(gè)相關(guān)方面。圖 2展示了機(jī)床夾具設(shè)計(jì)過程中知識(shí)體的整體框架。 基于夾具設(shè)計(jì)過程的復(fù)雜性，夾具設(shè)計(jì)不能脫離加工過程而獨(dú)立存在。在此意義上，加工工藝與夾具設(shè)計(jì)過程有著直接的聯(lián)系。同樣，就機(jī)床和夾具設(shè)計(jì)的商業(yè)元素而言，加工工藝與夾具資源間也有著相當(dāng)微妙的 關(guān)系。 各知識(shí)體間的定義（見表 1）考慮了與這些知識(shí)體相關(guān)知識(shí)的特性 圖 2 機(jī)床夾具的結(jié)構(gòu)模型 和必要操作。這些模型應(yīng)用與下面各部分中。 4．知識(shí)模板 在這一部分，描述了知識(shí) 模型使用知識(shí)模板的方法用于其它應(yīng)用軟件 中。從概念上講，知識(shí)模板描述了知識(shí)模型的一部分在應(yīng)用 軟件中的使用 。在此意義上，很有必要區(qū)分分析任務(wù)和綜合任務(wù)。分析任務(wù)描述了夾具設(shè)計(jì)過程中實(shí)體的分類；綜合任務(wù)則描述了夾具解決方案間的相互聯(lián)系。 圖 3 基于結(jié)構(gòu)模型的知識(shí)任務(wù) 通過分析和綜合任務(wù)這兩種類型任務(wù)的使用，建立了知識(shí)體的分類。圖 3展示了用分析和綜合任務(wù)來描述機(jī)床夾具設(shè)計(jì)過程的結(jié)構(gòu)模型。 這兩種任務(wù)的區(qū)分，建立了知識(shí)體的第一標(biāo)準(zhǔn)，既實(shí)體及特征可用于新發(fā)展的應(yīng)用軟件中。兩種類型任務(wù)的區(qū)分還描述了 設(shè)計(jì)過程中的推論過程，夾具功能設(shè)計(jì)，夾具設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)等。這一部分指出知識(shí)模型的分類是在分析和綜合任務(wù)下用于其它應(yīng)用軟件中去的。 4． 1分析任務(wù)的概念 在此范疇中實(shí)體的分類是基于機(jī)床夾具設(shè)計(jì)的發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)。第一標(biāo)準(zhǔn)描述了夾具設(shè)計(jì)過程如：工件幾何，尺寸，公差等與知識(shí)體間并無因果關(guān)系。 在這一標(biāo)準(zhǔn)中，組成這些 實(shí)物的知識(shí)體完全可運(yùn)用到它們的結(jié)構(gòu)，關(guān)聯(lián)特性中。圖 4就是一個(gè)將幾何知識(shí)體用于其它應(yīng)用軟件中的例子。 圖 4 工件實(shí)體的知識(shí)模板（分析任務(wù)） 第二標(biāo)準(zhǔn)描述了夾具設(shè)計(jì)過程中實(shí)體間相似的結(jié)構(gòu)和關(guān)聯(lián)（ 機(jī)床夾具的功能）。這一標(biāo)準(zhǔn)并不是夾具設(shè)計(jì)過程的必要條件，僅能用于部分結(jié)構(gòu)和關(guān)聯(lián)中。 第三標(biāo)準(zhǔn)描述了這些實(shí)體完全依賴于夾具設(shè)計(jì)過程?；谶@一標(biāo)準(zhǔn)依賴于過程的發(fā)展情況，故不能用于已定義的知識(shí)體中（如：結(jié)構(gòu)，關(guān)聯(lián)，特征）。 4． 2綜合 任務(wù)概念 綜合任務(wù)包括實(shí)物辨析和推論程序兩方面。 在這類任務(wù)中，由于推論過程要根據(jù)過程處理的不同來使用不同的加工規(guī)則，故不能完全根據(jù)知識(shí)體來確定。