网络的模具材料选取和使用专家体系研发

第一章绪论
 
1.1课题的研究意义和目标
一般而言，科研人员或工程技术人员在该研究领域的某些研究问题的认识与能力，相对来说是带一定局限性的、偏浅的、狭窄的，有时甚至是错误的。而该领域的文献、资料、手册、专著特别是该领域专家的经验，其有机的合成的知识体系并据此而研制开发的专家系统，则相对是全面的、先进的，而且能及时反映该领域的最新成就。就本课题开发的“热作模具材料选择与应用专家系统”而言:利用这一工具可由非专家去做本来由专家才能更好的完成的工作;而且本专家系统还能实现模具选材从过去沿用经验走向科学化和判据量值化的飞跃，这对于我国模具行业标准化低、专业人才还较为缺乏的基本国情来说，无疑有着极为广阔的发展景;基于W己b的开发，能够更广泛的使专家的知识能够为更多的人利用或学习，使更多的人掌握特定的问题求解能力。网络上的专家系统作为教育的工具，用户作为学生模式在我国是有特别重要的现实意义和历史意义;计算机在企业内部的进一步应用，促进了计算机应用系统向智能化和集成化的发展;能将一代代专家的知识保存下来，这种保存方式比起文献纪录无疑要优越的多;在某种程度上能够提高效率，节约费用等。本系统的目标在于开发一个基于Web平台的远程(Internet或Intranet)热作模具材料选择应用专家系统，系统的两个主要任务是:设计友好、交互、协同工作的网络环境和热作模具材料选择专家系统。
 
1.2国内外研究概况、水平和发展趋势
计算机和网络技术在近20-30年来在促进传统的制造行业向先进制造技术发展方面最为显著的成果就是计算机集成制造系统(CIMS)的发展，即计算机技术应用在产品设计(CAD)、工艺设计(CAPP)、制造(CAM)、信息管理系统(MIS)、办公自动化(OA)等领域的辅助技术的集成，这对于在现代制造业生产中具有重要作用的模具行业，无疑产生着同样深远的影响。对于模具的计算机辅助设计和制造(C了、D/CA人哎)，国内外均己获得迅速发展，并逐步向设计制造技术的系统化、集成化过程转变，己成为现代先进制造技术的重要组成部分。模具的CAD/CA人项技术的发展表现在:基于Web的CAD/CAE/CAM一体化系统结构初见端倪;微机C了D/CA扮1软件日益深入人心并发挥越来越重要的作用;CAD/CAM软件的智能化程度正在逐渐提高;模具3D设计与3D分析的重要性更加明确;国产软件取得了长足的进步。
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第二章文献综述
 
2.1模具材料的选择
2.1.1模具材料
产生式推理实质上是基于状态匹配方式的因果推理，在产生式推理的系统中，论域的知识分为两部分:用事实表示静态知识，如事物、事件和它们之间的关系;用产生式规则表示推理过程和行为。正向推理又叫数据驱动型推理，它是由原始数据出发向结论方向进行推理，过程为:系统根据用户提供的原始信息，在知识库中寻找能与之匹配的规则。若找到，则将该知识元的结论部分作为中间结果，利用这个中间结果与数据库中的规则匹配，直到得出最终结论。由于专家系统是一参沙寸特定领域内的问题给出专家级水平的结论(答案)的计算机软件系统，其性能的好坏在很大程度上取决于其知识库中的知识对解决相应的领域问题是否合适和完备。根据现实要求，合适地选择和划定知识领域及问题领域是建立专家系统时首先要解决的第一个关键问。
 
2.2人工智能与专家系统
2.2.1概述
1956年在Dartillouth大学长达两个月的研讨会上将人工智能定为一门正式的学科，标志着人工智能学科的诞生，现在它己成为当前科学技术发展中的一门前沿学科，同时也是一门新思想、新观念、新理论、新技术不断出现的迅速发展的新兴学科。人工智能研究的是怎样利用机器模仿人脑从事推理、规划、设计、思考、学习等思维活动，解决迄今认为需由专家才能处理好的复杂问题。人工智能的研究主要分三个层次:(1)人工智能理论基础，包括数学理论、思维科学理论和计算机科学理论。(2)人工智能原理，包括知识的表示、知识的处理、知识的获取与学习以及问题求解。(3)人工智能的应用包括专家系统、人工神经网络等。专家系统的一个局限性是:事实上专家并不总是用规则来思考和解决问题，ES没有真正模仿人类专家的推理。另外专家系统中的主要研究课题是领域知识的获取和决策制定的准则。知识获取是一个与领域专家、专家系统建造者以及专家系统自身都密切相关的复杂问题，这是专家系统制造中的一个“瓶颈”问题，从而导致专家系统的学习能力差，处理大型复杂问题较为困难。因此要将各种技术结合起来组成混合系统刁一能更好的解决问题。例如，把人工神经网络和专家系统组合成人工神经网络专家系统，其功能比单一的专家系统姗申经网络更强有力，且其解决问题的方式更与人类智能相似，ES可代表智能的认识性，ANN可代表智能的感知性。新一代专家系统主要研究课题有:分布协同式的体系结构;知识的自动获取;深层知识的利用;知识表示及推理方法。
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第三章基于W七b的热作模具材料选择应用专家系统……………16
3.1热作模具材料优化选择的三类主要决策方法分析……………16
3.2系统目标、结构分析和开发环境的选择……………18
3.3系统的总体设计……………23
3.4数据库的建立和访问……………28
第四章相关理论分析和系统应用……………36
4.1热作模具选材理论分析依据……………36
4.2几种主要的热作模具选材理论分析……………49
4.3基于网络的热作模具材料选择应用专家系统的安装和使用……57
第五章应用实例……………58
5.1中小型压力机锻模选材优化过程……………60
5.2中小型压力机锻模具用钢的选材理论分析……………61
5.3实例的参考和系统技术文件的生成……………68
 
第五章系统选材应用举例
 
5.1中小型压力机锻模选材优化过程
以中小型压力机锻模优化选材过程为例对系统进行说明。用户用40Cr钢制造进气气门，先经电热墩将棒料一端徽粗成蒜头状，其温度高达110于1200℃，随后被放入热精锻模具下模中，上模随摩擦压力机滑块缓J漫压下，毛坯“蒜头”部分被锻压成盘状而得到气门精毛坯。下模的R位，即气门盘部背底与杆部圆弧过渡的成形面，在上百次工作后会压塌变形和磨损而使气门相应部位的加工余量不足，下模因而失效报废。原3CrZWSV钢制下模寿命短，拟应用本专家系统获取更好的模具材料建议。用户在远程登录本系统主页或者在局域网中登录系统主页，选择系统应用页面，其上有“材料浏览”和“材料选择”两个功能选择。若单击“材料浏览”就将进入浏览页面，可以根据需要对“事实库”、“规则库’，、“实例库”进行浏览。单击“材料选择”进入材料选择的界面。
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结论
文中所介绍的四个步骤。即对具体类型模具的特定失效形式下要定出所要考察的性能项目如二2、A弃等及其最低限度值，并各项目在总失效影响的权重值。之后即有关的试验钢中的各性能据高地进行评级为A、B、C、D及相应的分数(100、70、60、50)，最后将各性能评分加权后的结果按其大小排序。很明显优化排序，也就是规则推理中的数学模型的有关因素，即所需考察的性能项目及其最低限度值、其权重值及各试样钢种相关性能的评级和评分，均是尝试性的。如何更真实更合理反映客观情况还应该进行更深入的大量的探索研究。然而对本专家系统的诸多实际应用印包括本文的应用举例，在事实上证明相应的数学模型是合良好的，而且从各类杂志和文献资料收集的诸多具体应用实例(实例库的记录)的结果从另一侧面更进一步有力的证明了所应用的数学模型的方向正确性。本系统中我们主要研究的是模具钢。实际上模具材料还包括粉末冶金钢、高温合金和硬质合金等其它类型的材料，还要不及时收入国内研制和从国外引进的新材料。自然地，对于这些新材料，根据它们的性能数据等资料便可获得其在“失效抗力指标体系”中优化排序的序号。
 
参考文献（略）