注塑模改模知識發(fā)現(xiàn)方法研究.pdf

1、模具作為一種重要的基礎(chǔ)工業(yè)裝備，其生產(chǎn)水平的高低在很大程度上決定了產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開發(fā)能力。隨著塑料工業(yè)的快速發(fā)展以及工業(yè)產(chǎn)品對輕量化的要求的提高，塑料模具在模具的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中的比例有了很大的提高。注塑模具成型面復(fù)雜，結(jié)構(gòu)多樣，且多為單件定制，既使正確應(yīng)用通用的模具設(shè)計制造原則也難以確保一次試模成功，不可避免地需要對模具進行修改（即改模），以提高塑件質(zhì)量。 改模工程師制定改模方案時不僅需要傳統(tǒng)的模具制造工藝知識，更需要實

2、踐中積累的大量經(jīng)驗知識。但由于改模工程師個人知識水平的差異，導致改模方案的表達因人而異，存在描述不規(guī)范和表達層次不一致的問題，這也使得改模方案中蘊含的知識難以在改模工程師之間共享，更不利于運用計算機技術(shù)進行智能處理。為此，研究改模方案表達方法及其改模知識發(fā)現(xiàn)方法成為有效挖掘改模知識的必要手段。改模知識發(fā)現(xiàn)方法的研究能夠輔助模具制造企業(yè)建立企業(yè)改模知識庫，為企業(yè)整體知識水平的提升提供理論和方法。 結(jié)合知識發(fā)現(xiàn)過程，本文主要的研究工

3、作如下： （1）注塑模改模方案及知識分層遞階表達方法分析改模方案的構(gòu)成，分別建立了以特征層次樹為基礎(chǔ)的改模特征層次樹狀模型和以概念層次樹為基礎(chǔ)的改模特征值層次樹狀模型，從而得到了基于非模糊數(shù)據(jù)的注塑模改模方案表達；結(jié)合粗糙隸屬函數(shù)定義了有關(guān)特征值的新息，并建立了基于新息的改模特征值表達方法，從而得到了基于模糊數(shù)據(jù)的注塑模改模方案表達。結(jié)合對改模知識范疇的界定，構(gòu)建了基于產(chǎn)生式規(guī)則表達及改模方案表達方法的兩類改模知識（改模規(guī)則和復(fù)

4、合改模規(guī)則）分層表達方法。 （2）基于非模糊數(shù)據(jù)的注塑模改模知識分層發(fā)現(xiàn)方法基于對改模特征值具體化、層次化和完整化處理算法研究，建立了一種基于非模糊數(shù)據(jù)的注塑模改模方案結(jié)構(gòu)化處理方法。結(jié)合Pawlak粗糙集方法和改模方案分層遞階表達模型構(gòu)建了基于Pawlak粗糙集的改模知識發(fā)現(xiàn)方法，包括基于Pawlak粗糙集的改模特征分層約簡算法和規(guī)則分層生成算法。為解決Pawlak粗糙集方法中得到的改模規(guī)則集規(guī)模大且實用性不強的問題，通過引入

5、分類誤差/質(zhì)量矩陣，提出了一種基于變精度粗糙集的改模知識分層發(fā)現(xiàn)方法，包括基于變精度粗糙集的改模特征分層約簡算法和規(guī)則分層生成算法。 （3）基于模糊數(shù)據(jù)的注塑模改模知識分層發(fā)現(xiàn)方法從改模特征值模糊層次化和模糊完整化處理算法入手，構(gòu)建了一種基于模糊數(shù)據(jù)的改模方案結(jié)構(gòu)化處理方法。抽取有關(guān)特征值的新息構(gòu)造了特征模糊相似矩陣，引入置信水平向量實現(xiàn)了對特征決策表的模糊等價劃分。結(jié)合特征決策表的單一/復(fù)合特征模糊等價劃分算法提出了一種基于模

6、糊粗糙集的改模知識分層發(fā)現(xiàn)方法，包括基于模糊粗糙集的改模特征分層約簡算法和規(guī)則分層生成算法，解決了從模糊描述的改模方案中歸納發(fā)現(xiàn)改模知識的問題。 （4）注塑模改模知識相容關(guān)系分析從邏輯學中相容關(guān)系的定義出發(fā)，研究了改模方案特征決策表信息系統(tǒng)的相容關(guān)系。在引入信息系統(tǒng)同態(tài)的定義后，將方案結(jié)構(gòu)化處理等同于一個信息系統(tǒng)同態(tài)，分析表明利用特征決策表同態(tài)構(gòu)建的改模方案特征決策表間具有相容關(guān)系。利用信息系統(tǒng)同態(tài)不變的特征，分析特征約簡與信息

7、系統(tǒng)同態(tài)不變的關(guān)系，可知特征約簡操作保持了改模方案特征決策表之間的相容關(guān)系，進而得出不同方案層次級別下的注塑模改模知識之間具有相容關(guān)系（即改模知識之間不會存在矛盾）的結(jié)論，闡明了改模方案分層遞階表達模型及文中提出的粗糙集知識發(fā)現(xiàn)方法的合理性。 （5）注塑模改模知識發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)結(jié)合注塑模改模知識發(fā)現(xiàn)流程和模具企業(yè)實際需求，研究了本文中提出的各類相關(guān)知識發(fā)現(xiàn)算法的實現(xiàn)方法。以Microsoft Visual Studio200

8、5為開發(fā)平臺，選用面向?qū)ο缶幊陶Z言C＃及ASP.NET技術(shù)，采用Microsoft SQL Server2000數(shù)據(jù)庫管理平臺，構(gòu)建基于瀏覽器/服務(wù)器模式的軟件系統(tǒng)架構(gòu)模式，通過對知識發(fā)現(xiàn)流程的分析及大量算法設(shè)計實現(xiàn)了基于粗糙集的注塑模改模知識發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)。知識發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)已成功應(yīng)用到模具制造企業(yè)，取得了良好的效果。 通過上述研究和應(yīng)用工作，解決了改模方案及知識的規(guī)范表達、基于非模糊數(shù)據(jù)和模糊數(shù)據(jù)的改模知識發(fā)現(xiàn)、相關(guān)理論分析方法的合理性