基于专家系统的减速器三维参数化CAD系统的研究与开发.pdf

在现代CAD技术的发展中，三维参数化设计结合智能化的设计理念已经成为主流趋势。智能CAD系统，也就是ICAD系统，是通过集成人工智能技术，尤其是专家系统与传统CAD技术，为工程和产品设计提供高效、智能化的支持。专家系统在智能CAD中的作用是利用其知识库与推理机来模仿专家的决策过程，从而达到辅助设计的目的。而三维参数化设计技术，如SolidEdge这样的CAD软件平台，可以有效提升机械设计的灵活性与精确性。 在研究与开发基于专家系统的减速器三维参数化CAD系统的过程中，首先需要分析减速器的结构特点，并以此构建专家系统的结构模型。这包括了对减速器设计过程中所需的各种知识、规则以及经验的收集和整理。知识库的建立和推理机的实现是专家系统开发的核心工作。通过面向对象的编程语言，如VisualBasic6.0，可以编写出能够操作知识库和进行推理的软件系统。 面向对象的知识库具备了面向对象技术的许多特点，比如封装性、继承性和多态性，这使得知识库的结构更加模块化，便于管理和扩展。知识库的内容包括事实、规则和过程等不同类型的子知识库，可以使用数据库管理系统如Microsoft Access来创建和维护。知识库的设计要求能够涵盖减速器设计中的所有相关信息，包括电机选择、运动及动力参数设计计算、轴系结构设计计算、标准件选择、传动零件设计计算、箱体结构设计等等。 面向对象的知识表示方法可以有效地结合产生式表示法，即以“如果-那么”规则的形式来表达知识。产生式表示法是专家系统中常用的一种知识表达方式，能够清晰地描述问题和解题过程。在推理机的开发上，需要编写程序以实现对知识库中知识的操作逻辑，这包括知识的检索、匹配以及利用知识进行推理等过程。 在构建三维参数化CAD系统时，需要采用自上而下的设计思想，通过可视化界面来实现用户与系统之间的交互，从而使得设计过程直观易懂。在减速器的三维参数化设计过程中，设计参数的输入和管理是非常重要的环节，它能够为设计者提供定制化的解决方案，并且支持设计过程的快速迭代和优化。 参数化设计方法通常涉及将设计变量转换为参数，并利用这些参数来控制和驱动设计图形的生成。这种设计方法特别适用于结构较为复杂、需要频繁修改参数和反复验证设计的场合，如减速器设计。而模型库在参数化设计中扮演着基础性角色，它包含了所有可用的参数化设计模型，这些模型可以根据具体的设计要求和参数来进行调用和修改。 通过上述的研究和开发，可以实现一个集成化的减速器三维参数化CAD系统，它不仅能够缩短设计时间、提高设计质量，还能够为工程设计人员提供一个高效、智能的设计工具。最终，通过专家系统的辅助，可以确保设计过程中的决策更加科学合理，设计结果更加精确和优化。