飞机结构件数控加工工艺决策知识获取分析

飞机结构件数控加工工艺决策知识获取分析

邹德辉

沈阳飞机工业（集团）有限公司 辽宁沈阳 110000

摘要：工艺决策知识和工艺决策专家系统知识库相关，基于此，本文通过飞机结构件数控加工工艺决策知识，首先，介绍了工艺决策知识获取方式，并概述了工艺决策知识获取基础，其次说明了工艺决策知识直接抽取方法相关内容；最后论述了知识形式化表示，来分析知识外部形式的自动编译处理，希望能够给同行带来一定的帮助。

关键词：飞机结构件；数控加工；工艺决策知识

引言

科学良好的对工艺知识库进行决策整理，可以确保系统架构的完整性，例如，在飞机结构件数控加工CAPP系统FA-CAPP中，设计人员通过生成式设计管理方式，，对飞机结构件数控加工的形式进行全面分析，进而挖掘出大量的工艺决策知识，在满足工艺知识库实用要求后，拓宽FA-CAPP系统开发的管理方式。

1.工艺决策知识获取方式

首先，针对不同的专家系统开发软件，获取知识信息需要耗费大量的人力资源和时间精力，在学习周期相对较长的情况，相关人员脑海中还没有形成一个完整的知识框架体系，此时，就可以通过从专家中获取一定的知识，随着学习观念和学习方式的与时俱进，形成工艺决策的基本方式，然而，传统的工艺设计方式存在一定的局限性，且因整体的工艺设计方法要求较高，在设计理念还不成熟的情况下，导致工艺决策知识的处理工作存在一定的困难。因此，相关人员可以借助先进的互联网技术、官方微博、微信公众号、内部交流群以及大量资料文献来得知工艺决策知识的实用技巧，尤其是针对飞机结构件数控加工处理方面，企业应聘请适量理论知识丰富且实际工作经验较多的工程设计师，来提供准确的工艺决策内容。

其次，当从工程设计师得到大量的数据信息后，不应直接根据相关理论在飞机结构件数控系统中直接应用，在“取其精华，去其糟粕”后，按照统一的方式对相关模型架构蓉融入到专家决策系统中，并在计算机处理软件内回档保管。

最后，本文论述的FA-CAPP系统主要是应用规则元的知识处理形式，对大量的数据信息进行收集、整理后，按照相应的决策推理方式建立一个完整的知识内部组织体系。具体的FA-CAPP工艺决策专家系统获取过程分析图如图1所示^[1]。

图1FA-CAPP工艺决策专家系统获取过程分析图

2.工艺决策知识获取基础

研究学者按照CAPP系统的开发原理，在紧密联系飞机结构件数控加工工艺设计特点后，按照统一的处理方式，对加工员及工艺决策阶段的任务进行妥善处理，在对大量工艺决策知识分析的基础上，为工艺决策专家系统开发工作奠定夯实的基础。

2.1加工元

研究人员通过对部分零部件结构特点和相关内部数据信息资源进行整合后，对相关元件的加工特点、加工方法、机床形态以及刀具结构进行一系列分析后，从而确保基本运行流程的各个环节相对完整。例如，针对，三坐标的数控铣机床架构系统，操作人员应预留 42mm的圆柱铣刀粗铣槽架构，在底面横截面留有5.5mm且确保侧壁留有4.1mm部分。

2.2工步处理

应用一次装夹方式，持续使用相同型号的刀具对主要零部件的实际特点进行集中处理，形成一个合理的工序处理方式就叫做工步。

2.3工序

通常情况下，多个装次夹应蕴含在一个完整的工序环节之中，本文所研究的FA-CAPP决策系统，每个工序有且只包含一次装夹。

2.4工艺决策子任务分析

由于工艺决策设计大多是通过多个环节才能完成，因此，在实际的飞机结构件数控加工处理期间，也应对整个工艺设计内容进行阶段性处理，即所谓的工艺决策子任务，例如，针对FA-CAPP系统架构中，可以将不同操作流程细分为加工方法和主要应用技巧决策、工艺流程设计处理分析决策、机床类型选择以及刀具类型探索、参数规划等多个子任务。与此同时，当进行工艺知识决策获取期间，应严格按照子任务决策标准对相关工艺决策知识进行随机抽样调查，并根据相应子任务的难度性来进行妥善处理，在采用一系列的分解操作后，将复杂的问题简单化。

3.工艺决策知识直接抽取方法分析

针对此个研究环节，科研人员应对现实工作中的问题进行综合收集。整理和汇总，在结合自身理论知识后对工艺决策处理思路进行归纳概括。在多个部门相互交流的基础上，进而制定科学合理的知识体系，最后确保工艺设计师能够满意。首先，应基本确定研究问题的内容，紧密联系现有工艺处理技术对相关问题进行讨论，集思广益，通过不断的应用创新来建立初步的工艺知识框架，同时，应根据每次调查的内容对工艺知识的客观影响因素进行概括，利用专业术语来描述相关工艺知识内容；其次，相关人员应结合相应的知识框架对大量信息资源进行高度概括和整理，确保工艺决策知识内容具有可行性；最后应进行全面修整和完善，研究人员应利用计算机技术，对工艺决策知识进行细致的讨论，对一些不合理的内容进行调整，在考虑多种影响因素后，提升工艺决策子任务的应用效果，进而解决现实生活中的各类难题

^[2]。

4.知识形式化表示

4.1工步生成规则形式化

应严格按照规则标准，在准确掌握工步的含义后，对各个构件地方特点进行综合分析，采用调用规则处理方式来反应知识形式化的表示样态。例如，前面所述的粗铣槽这一工步生成规则可以表示为如下知识形式，即针对槽的粗铣，如果确实存在“粗铣槽”，就应将此个槽结构放到此个工步进行处理，当这个槽架构进入此个工步阶段后，继续进入下一阶段的“粗铣槽”。

4.2工序顺序码与工序排序

例如，在飞机结构件数控加固处理期间，应结合工艺设计标准，对影响工序顺序表的客观因素进行分析，首先，在加工和热处理阶段中，应采用统一的先粗后精方式，根据不同构件的热处理特点进行排列组合；其次，在相同的加工处理阶段，应对不同加工工序进行处理，在对所有加工结构件特点充分掌握后，采用基准工序或者先主后次方式对其进行=组合，确保最前面的是最小的工序顺序码数值最小。

5.知识外部形式的自动编译处理

应对FA-CAPP知识库整个处理系统进行调整，建立一个交互型的知识输入界面，用户可以根据实际需要输入形式规则的要求，相关系统按照指令对将内部形式进行保管。

结束语：

总而言之，针对不同的工艺设计问题，应高度重视工艺决策专家系统的应用，在提取有价值的工艺决策知识后，具体问题具体分析，逐步解决工艺决策知识存在的问题，确保CAPP系统开发和设计师充分交流合作。

参考文献：

1. 刘适. 面向飞机结构件数控加工的DFM方法研究[J]. 制造技术与机床, 2021(2):4.
   [2]陆凯, 李迎光, 刘旭,等. 数据驱动的飞机结构件加工特征识别方法[J]. 航空制造技术, 2021, 64(8):10.