基于知識和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的筒形件強力旋壓工藝計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)研究.pdf

1、本文論述了基于知識和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的筒形件強力旋壓工藝計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)研究。 強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，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，被廣泛用于工程機械、航空航天、武器裝備等制造領(lǐng)域。強力旋壓是一個復(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)驗計算公式并結(jié)合個人的

2、實際經(jīng)驗，然后進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工藝人員經(jīng)驗素質(zhì)的要求，而且?guī)в泻軓姷闹饔^性和不確定性，容易導(dǎo)致人力、物力和時間的浪費。 結(jié)合某企業(yè)生產(chǎn)實際需求，對基于知識和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的筒形件強力旋壓工藝計算機輔助設(shè)計系統(tǒng)進行研究與開發(fā)。 將知識工程引入旋壓工藝領(lǐng)域中，對筒形件強力旋壓工藝設(shè)計經(jīng)驗和知識進行系統(tǒng)化處理，建立了旋壓產(chǎn)品及工藝設(shè)計知識庫，包括材料庫、規(guī)則庫、事例庫；提出了適合于筒形

3、件強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算模型。 針對二次多項式響應(yīng)曲面在解決非線性問題時的局限性，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，從而實現(xiàn)對筒形件強力旋壓工藝參數(shù)的優(yōu)化。在對有限元基本理論和筒形件強力旋壓工藝特點進行深入分析的基礎(chǔ)上，通過商業(yè)軟件MSC.MARC,建立了強力旋壓的三維彈塑性有限元模

4、，并對優(yōu)化實例進行了有限元模擬驗證。 在以上研究的基礎(chǔ)上，以AutoCAD為平臺，開發(fā)了基于知識和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的強力旋壓工藝輔助設(shè)計系統(tǒng)，該系統(tǒng)建立旋壓產(chǎn)品及工藝設(shè)計知識庫與數(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、工裝設(shè)計、工藝參數(shù)的生成、和對旋壓知識的管理等功能；從而實現(xiàn)旋壓工藝設(shè)計智能化，快速高效地制定出合理的強力旋壓工藝方案。最后過典型實例的應(yīng)用介紹了軟件模塊的運行過程及其特點。 通過本系統(tǒng)的研究