機(jī)械加工設(shè)備的快速分組檢索方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種機(jī)械加工設(shè)備的快速分組檢索方法，屬于加工制造領(lǐng)域。該方法提出把加工特征從類型、尺寸以及加工精度等三個(gè)維度作為制造設(shè)備的加工特征向量來描述設(shè)備，然后根據(jù)制造設(shè)備的特征向量描述，改進(jìn)了已有設(shè)備分組的擴(kuò)展模糊C-均值算法，構(gòu)建了基于加工特征向量的設(shè)備分組算法，根據(jù)最優(yōu)設(shè)備分組結(jié)果能夠快速檢索相應(yīng)的制造設(shè)備。制造設(shè)備快速分組及檢索是可制造性評(píng)價(jià)、工藝規(guī)劃和生產(chǎn)計(jì)劃制定等的重要環(huán)節(jié)。針對(duì)目前設(shè)備快速分組及檢索算法效率低下的現(xiàn)狀，提出了基于設(shè)備加工特征向量的分組方法來提高算法的效率。
【專利說明】機(jī)械加工設(shè)備的快速分組檢索方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)械加工設(shè)備的快速分組檢索方法，屬于加工制造領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在網(wǎng)絡(luò)化制造環(huán)境下，制造設(shè)備資源具有種類多樣、數(shù)量龐大、加工能力范圍寬泛等特點(diǎn)。這些特點(diǎn)給加工零件選擇合適的加工設(shè)備帶來極大的困難。而加工零件的復(fù)雜多樣使得這一問題更加突出。如何在眾多的備選設(shè)備中選擇合適的加工設(shè)備以適宜的加工成本完成零件的加工，是提高零件制造效率和降低加工成本的有效途徑。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展在一定程度上減輕了 了設(shè)備檢索的工作量，但對(duì)制造設(shè)備分類檢索在效率和方法上有待進(jìn)一步的提高，如要求先設(shè)定分組個(gè)數(shù)，而不能解決分組個(gè)數(shù)的優(yōu)化并且檢索效率低下等問題，因此還缺少一種不用預(yù)先分組，而實(shí)現(xiàn)設(shè)備分組優(yōu)化和高效選擇的方法，來滿足網(wǎng)絡(luò)化制造下對(duì)制造設(shè)備分組和檢索的需求。
[0003]模糊C-均值聚類算法可得到樣本屬于各個(gè)組別的不確定性程度，適用于制造設(shè)備分組。然而模糊C-均值聚類算法要求先設(shè)定分組個(gè)數(shù)，不能解決分組個(gè)數(shù)的優(yōu)化問題。針對(duì)模糊C-均值聚類算法的局限性，改進(jìn)的模糊C-均值聚類方法(石旭東，李峰，李軍，等.面向可制造性評(píng)價(jià)的虛擬制造資源建模[J].中國機(jī)械工程，2002(13): 1483-1485.)，該方法雖然同時(shí)考慮了組內(nèi)的一致性組間的差異性，但是它在組數(shù)優(yōu)化方面采用遍歷方法，這樣導(dǎo)致算法復(fù)雜度增加，尤其是在設(shè)備數(shù)量眾多的時(shí)候，該方法的效率就會(huì)很低。最近幾年一些學(xué)者開始研究遺傳算法與模糊C-均值聚類算法相結(jié)合的算法，雖然可以避免模糊C-均值聚類算法陷入局部最優(yōu)。但是，在分組數(shù)變化的情況下基因的編碼長度會(huì)發(fā)生變化，交叉遺傳生成的不可行解的概率太大，導(dǎo)致算法深陷在排除不可行解上，因此，遺傳算法與模糊C-均值聚類算法相結(jié)合的算法不適合解決基于加工特征的設(shè)備分組問題。通過以上研究分析，本發(fā)明采用擴(kuò)展的模糊C-均值聚類方法結(jié)合非遍歷組數(shù)優(yōu)化作為制造設(shè)備分組方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)分組及檢索效率低的問題，本發(fā)明公開的一種機(jī)械加工設(shè)備的快速分組檢索方法，可以提高機(jī)械加工設(shè)備檢索效率。
[0005]本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0006]機(jī)械加工設(shè)備快速分組檢索方法，具體步驟如下:
[0007]步驟一、分類。
[0008]在充分考慮加工特征的工藝約束信息和系統(tǒng)地分析加工特征形狀和工程語義信息的基礎(chǔ)上，針對(duì)箱體類零件可歸納出如下的加工特征歸類原則:
[0009]I)從加工制造的觀點(diǎn)而不是從描述零件結(jié)構(gòu)的角度來描述加工特征；
[0010]2)應(yīng)考慮特征的層次結(jié)構(gòu)關(guān)系；
[0011]3)按照特征的加工工藝屬性，明確特征之間邊界的定義；[0012]4)依據(jù)可制造性評(píng)價(jià)、CAPP以及生產(chǎn)計(jì)劃對(duì)特征的需求確定特征的尺寸、精度等參數(shù)。
[0013]根據(jù)加工特征的歸類原則，箱體類零件的加工特征歸類為:面、柱錐、槽、孔；面包括:通平面、臺(tái)階面、曲面；槽包括:一般槽、外切削環(huán)槽、槽系；孔包括:一般孔、孔系、螺紋孔；
[0014]步驟二、描述。
[0015]根據(jù)步驟一的分類以及加工特征的特征類型、零件尺寸、加工特征精度要求等方面內(nèi)容，制造設(shè)備的特征向量在數(shù)學(xué)上可描述為:
[0016]Gi = (ei；1, ei；2,......, ei；10, bi； t4) i = I, 2,......，n
[0017]其中:
【權(quán)利要求】
1.機(jī)械加工設(shè)備快速分組檢索方法，其特征在于:具體步驟如下: 步驟一、分類； 在充分考慮加工特征的工藝約束信息和系統(tǒng)地分析加工特征形狀和工程語義信息的基礎(chǔ)上，針對(duì)箱體類零件可歸納出如下的加工特征歸類原則: 1)從加工制造的觀點(diǎn)而不是從描述零件結(jié)構(gòu)的角度來描述加工特征； 2)應(yīng)考慮特征的層次結(jié)構(gòu)關(guān)系； 3)按照特征的加工工藝屬性，明確特征之間邊界的定義； 4)依據(jù)可制造性評(píng)價(jià)、CAPP以及生產(chǎn)計(jì)劃對(duì)特征的需求確定特征的尺寸、精度等參數(shù)； 根據(jù)加工特征的歸類原則，箱體類零件的加工特征歸類為:面、柱錐、槽、孔；面包括:通平面、臺(tái)階面、曲面；槽包括:一般槽、外切削環(huán)槽、槽系；孔包括:一般孔、孔系、螺紋孔；步驟二、描述； 根據(jù)步驟一的分類以及加工特征的特征類型、零件尺寸、加工特征精度要求等方面內(nèi)容，制造設(shè)備的特征向量在數(shù)學(xué)上可描述為:
ei = (ei, I，ei,2>......，ei, lo，bi, tj) i = I, 2,......, n 其中:
【文檔編號(hào)】G06F17/30GK103631925SQ201310646585
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月4日
【發(fā)明者】張發(fā)平, 翟德慧, 閻艷, 王萌, 張功濤 申請人:北京理工大學(xué)