基于NX的螺旋傳動(dòng)智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)

潘春雷

摘 要：運(yùn)用NX/OPEN API，MENU SCRIPT，UI STYLER技術(shù)，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，創(chuàng)建螺旋傳動(dòng)設(shè)計(jì)的知識(shí)庫(kù)與推理器，實(shí)現(xiàn)螺旋傳動(dòng)設(shè)計(jì)的智能化。系統(tǒng)集快速化，系統(tǒng)化，智能化于一體，在NX平臺(tái)上創(chuàng)建主控模塊，驗(yàn)算模塊，推理模塊，數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊，模型生成模塊的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)基于知識(shí)推理的螺旋傳動(dòng)快速設(shè)計(jì)，以提高螺旋傳動(dòng)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)效率與設(shè)計(jì)質(zhì)量，以適應(yīng)市場(chǎng)需求。

關(guān)鍵詞：螺旋傳動(dòng) 智能設(shè)計(jì) 知識(shí)推理

中圖分類號(hào)：TH132 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）10（b）-0075-02

螺旋傳動(dòng)是一種應(yīng)用較為廣泛的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，利用螺桿和螺母的嚙合來(lái)傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)。主要用于將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)，將轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換成推力，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而又可靠。以滑動(dòng)螺旋為例，設(shè)計(jì)包括耐磨性計(jì)算、螺桿的強(qiáng)度計(jì)算、螺母螺紋牙的強(qiáng)度計(jì)算、螺桿的穩(wěn)定性計(jì)算。為縮短設(shè)計(jì)時(shí)間，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，在NX平臺(tái)上，根據(jù)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程，研究智能設(shè)計(jì)流程，運(yùn)用NX功能模塊創(chuàng)建系統(tǒng)框架，存儲(chǔ)和調(diào)用設(shè)計(jì)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)螺旋傳動(dòng)快速設(shè)計(jì)，以適應(yīng)市場(chǎng)需求。

1 基于知識(shí)的設(shè)計(jì)流程

在知識(shí)工程中，用戶將產(chǎn)品設(shè)計(jì)需求通過(guò)人機(jī)界面與設(shè)計(jì)系統(tǒng)交互。系統(tǒng)通過(guò)判斷推理機(jī)對(duì)輸入條件進(jìn)行判斷，如果條件不合理，系統(tǒng)會(huì)通過(guò)解釋機(jī)制將信息反饋給用戶，同時(shí)給用戶發(fā)出向?qū)畔?；如果所需條件均滿足需求，則進(jìn)行下一步產(chǎn)品設(shè)計(jì)。判斷推理機(jī)由強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)所支持，包括產(chǎn)品模型庫(kù)、知識(shí)庫(kù)等有效數(shù)據(jù)。其中知識(shí)庫(kù)為主要的數(shù)據(jù)源，它的組成可以是技術(shù)手冊(cè)、專家經(jīng)驗(yàn)、工程數(shù)據(jù)和通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法獲取的數(shù)據(jù)。同時(shí)，成功的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)知識(shí)也可以加載到開放的數(shù)據(jù)庫(kù)中。

2 基于NX的螺旋傳動(dòng)系統(tǒng)總體框架

基于NX的螺旋傳動(dòng)系統(tǒng)，要將傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程計(jì)算機(jī)化，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)知識(shí)等的存儲(chǔ)和調(diào)用。在智能化設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要包括可視化對(duì)話框的設(shè)計(jì)，即用戶操作的界面，包括對(duì)初始條件的設(shè)置和設(shè)計(jì)結(jié)果的輸出，即主控模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)模塊、推理模塊和驗(yàn)算模塊。系統(tǒng)的調(diào)用即系統(tǒng)的最終實(shí)現(xiàn)，也就是建模模塊，是用戶完成自定義的設(shè)計(jì)和操作之后，所得到的螺旋傳動(dòng)的模型圖及初始條件和設(shè)計(jì)結(jié)果的報(bào)表。

3 螺旋傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1 主控部分

以滑動(dòng)螺旋為例，滑動(dòng)螺旋工作時(shí)，主要承受轉(zhuǎn)矩及軸向拉力（或壓力）的作用，同時(shí)在螺桿和螺母的旋合螺紋間有較大的相對(duì)滑動(dòng)。其失效形式主要是螺紋磨損。設(shè)計(jì)包括耐磨性計(jì)算、螺桿的強(qiáng)度計(jì)算、螺母螺紋牙的強(qiáng)度計(jì)算、螺桿的穩(wěn)定性計(jì)算。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程如圖1所示。運(yùn)用UISTYLER技術(shù)，設(shè)計(jì)可視化對(duì)話框和菜單條，如圖2所示。

3.2 知識(shí)存儲(chǔ)

設(shè)計(jì)過(guò)程中有大量的知識(shí)，主要來(lái)源于技術(shù)手冊(cè)、專家經(jīng)驗(yàn)、工程數(shù)據(jù)和通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法獲取的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)包括的公式、圖表等。對(duì)于離散的、無(wú)法用表達(dá)式計(jì)算的表，一種方式是將數(shù)據(jù)表格以電子表格、二進(jìn)制文檔、數(shù)據(jù)庫(kù)等外部文件存儲(chǔ)；另外一種方式是將數(shù)據(jù)表格轉(zhuǎn)化為某種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)過(guò)程中用到的圖，有直線、曲線等多種情況，通?？梢詫⒕€圖公式化或數(shù)表化。設(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)用到很多公式，該公式可以用函數(shù)編程實(shí)現(xiàn)算法。

3.3 推理驗(yàn)算

推理機(jī)（Inference Engine）是系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)基于知識(shí)推理的部件，是基于知識(shí)的推理在計(jì)算機(jī)中的實(shí)現(xiàn)，主要包括推理和控制二個(gè)方面，是知識(shí)系統(tǒng)中不可缺少的重要組成部分。推理是指依據(jù)一定的規(guī)則從已有的事實(shí)推出結(jié)論的過(guò)程。系統(tǒng)能夠高效地求解復(fù)雜的問(wèn)題，除了他們擁有大量的專門知識(shí)外，更重要的是他們能夠合理選擇及有效運(yùn)用知識(shí)?；谥R(shí)的推理所要解決的問(wèn)題是如何在問(wèn)題求解過(guò)程中，選擇和運(yùn)用知識(shí)，完成問(wèn)題求解。推理過(guò)程需要用的知識(shí)存儲(chǔ)在知識(shí)庫(kù)中，設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)主控模塊的控制，實(shí)現(xiàn)推理和調(diào)用。

3.4 調(diào)用結(jié)果

按照系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程，最終實(shí)現(xiàn)的是簡(jiǎn)易螺旋傳動(dòng)系統(tǒng)，包括初始條件和設(shè)計(jì)結(jié)果參數(shù)的報(bào)表。螺旋傳動(dòng)系統(tǒng)的組成部分螺桿和螺母的三維模型根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果被保存，用戶可以打開部件對(duì)照?qǐng)?bào)表觀察模型的具體參數(shù)，簡(jiǎn)易模型的示例和數(shù)據(jù)報(bào)表如圖3所示。

4 結(jié)語(yǔ)

運(yùn)用NX/OPEN API、MENU SCRIPT、UI STYLER技術(shù)及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，創(chuàng)建螺旋傳動(dòng)系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)與推理器，實(shí)現(xiàn)螺旋傳動(dòng)的智能設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的智能化與知識(shí)化，實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面可視化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的存儲(chǔ)和調(diào)用，實(shí)現(xiàn)基于知識(shí)的推理，提高螺旋傳動(dòng)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)效率與設(shè)計(jì)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭志強(qiáng)，李月琴.基于B/S的組合機(jī)床設(shè)計(jì)系統(tǒng)開發(fā)[J].組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，2011（2）.

[2] 侯永濤，丁向陽(yáng).UG/OPEN二次開發(fā)與實(shí)例精解[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.

[3] 吳宗澤，吳昌林，張衛(wèi)國(guó)等.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2011.

[4] 聞邦椿.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

[5] 吳曉曉，敬石開，劉海濱.航天產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識(shí)的表示與重用技術(shù)研究[J].制造業(yè)信息化，2009（11）.

[6] 舒雨鋒，趙月花.基于UG平臺(tái)的機(jī)床KBE設(shè)計(jì)系統(tǒng)的研究[J].工程技術(shù)，2011（3）.endprint

摘 要：運(yùn)用NX/OPEN API，MENU SCRIPT，UI STYLER技術(shù)，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，創(chuàng)建螺旋傳動(dòng)設(shè)計(jì)的知識(shí)庫(kù)與推理器，實(shí)現(xiàn)螺旋傳動(dòng)設(shè)計(jì)的智能化。系統(tǒng)集快速化，系統(tǒng)化，智能化于一體，在NX平臺(tái)上創(chuàng)建主控模塊，驗(yàn)算模塊，推理模塊，數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊，模型生成模塊的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)基于知識(shí)推理的螺旋傳動(dòng)快速設(shè)計(jì)，以提高螺旋傳動(dòng)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)效率與設(shè)計(jì)質(zhì)量，以適應(yīng)市場(chǎng)需求。

關(guān)鍵詞：螺旋傳動(dòng) 智能設(shè)計(jì) 知識(shí)推理

中圖分類號(hào)：TH132 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）10（b）-0075-02

螺旋傳動(dòng)是一種應(yīng)用較為廣泛的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，利用螺桿和螺母的嚙合來(lái)傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)。主要用于將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)，將轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換成推力，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而又可靠。以滑動(dòng)螺旋為例，設(shè)計(jì)包括耐磨性計(jì)算、螺桿的強(qiáng)度計(jì)算、螺母螺紋牙的強(qiáng)度計(jì)算、螺桿的穩(wěn)定性計(jì)算。為縮短設(shè)計(jì)時(shí)間，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，在NX平臺(tái)上，根據(jù)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程，研究智能設(shè)計(jì)流程，運(yùn)用NX功能模塊創(chuàng)建系統(tǒng)框架，存儲(chǔ)和調(diào)用設(shè)計(jì)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)螺旋傳動(dòng)快速設(shè)計(jì)，以適應(yīng)市場(chǎng)需求。

1 基于知識(shí)的設(shè)計(jì)流程

在知識(shí)工程中，用戶將產(chǎn)品設(shè)計(jì)需求通過(guò)人機(jī)界面與設(shè)計(jì)系統(tǒng)交互。系統(tǒng)通過(guò)判斷推理機(jī)對(duì)輸入條件進(jìn)行判斷，如果條件不合理，系統(tǒng)會(huì)通過(guò)解釋機(jī)制將信息反饋給用戶，同時(shí)給用戶發(fā)出向?qū)畔ⅲ蝗绻钘l件均滿足需求，則進(jìn)行下一步產(chǎn)品設(shè)計(jì)。判斷推理機(jī)由強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)所支持，包括產(chǎn)品模型庫(kù)、知識(shí)庫(kù)等有效數(shù)據(jù)。其中知識(shí)庫(kù)為主要的數(shù)據(jù)源，它的組成可以是技術(shù)手冊(cè)、專家經(jīng)驗(yàn)、工程數(shù)據(jù)和通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法獲取的數(shù)據(jù)。同時(shí)，成功的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)知識(shí)也可以加載到開放的數(shù)據(jù)庫(kù)中。

2 基于NX的螺旋傳動(dòng)系統(tǒng)總體框架

基于NX的螺旋傳動(dòng)系統(tǒng)，要將傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程計(jì)算機(jī)化，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)知識(shí)等的存儲(chǔ)和調(diào)用。在智能化設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要包括可視化對(duì)話框的設(shè)計(jì)，即用戶操作的界面，包括對(duì)初始條件的設(shè)置和設(shè)計(jì)結(jié)果的輸出，即主控模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)模塊、推理模塊和驗(yàn)算模塊。系統(tǒng)的調(diào)用即系統(tǒng)的最終實(shí)現(xiàn)，也就是建模模塊，是用戶完成自定義的設(shè)計(jì)和操作之后，所得到的螺旋傳動(dòng)的模型圖及初始條件和設(shè)計(jì)結(jié)果的報(bào)表。

3 螺旋傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1 主控部分

以滑動(dòng)螺旋為例，滑動(dòng)螺旋工作時(shí)，主要承受轉(zhuǎn)矩及軸向拉力（或壓力）的作用，同時(shí)在螺桿和螺母的旋合螺紋間有較大的相對(duì)滑動(dòng)。其失效形式主要是螺紋磨損。設(shè)計(jì)包括耐磨性計(jì)算、螺桿的強(qiáng)度計(jì)算、螺母螺紋牙的強(qiáng)度計(jì)算、螺桿的穩(wěn)定性計(jì)算。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程如圖1所示。運(yùn)用UISTYLER技術(shù)，設(shè)計(jì)可視化對(duì)話框和菜單條，如圖2所示。

3.2 知識(shí)存儲(chǔ)

設(shè)計(jì)過(guò)程中有大量的知識(shí)，主要來(lái)源于技術(shù)手冊(cè)、專家經(jīng)驗(yàn)、工程數(shù)據(jù)和通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法獲取的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)包括的公式、圖表等。對(duì)于離散的、無(wú)法用表達(dá)式計(jì)算的表，一種方式是將數(shù)據(jù)表格以電子表格、二進(jìn)制文檔、數(shù)據(jù)庫(kù)等外部文件存儲(chǔ)；另外一種方式是將數(shù)據(jù)表格轉(zhuǎn)化為某種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)過(guò)程中用到的圖，有直線、曲線等多種情況，通?？梢詫⒕€圖公式化或數(shù)表化。設(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)用到很多公式，該公式可以用函數(shù)編程實(shí)現(xiàn)算法。

3.3 推理驗(yàn)算

推理機(jī)（Inference Engine）是系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)基于知識(shí)推理的部件，是基于知識(shí)的推理在計(jì)算機(jī)中的實(shí)現(xiàn)，主要包括推理和控制二個(gè)方面，是知識(shí)系統(tǒng)中不可缺少的重要組成部分。推理是指依據(jù)一定的規(guī)則從已有的事實(shí)推出結(jié)論的過(guò)程。系統(tǒng)能夠高效地求解復(fù)雜的問(wèn)題，除了他們擁有大量的專門知識(shí)外，更重要的是他們能夠合理選擇及有效運(yùn)用知識(shí)?；谥R(shí)的推理所要解決的問(wèn)題是如何在問(wèn)題求解過(guò)程中，選擇和運(yùn)用知識(shí)，完成問(wèn)題求解。推理過(guò)程需要用的知識(shí)存儲(chǔ)在知識(shí)庫(kù)中，設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)主控模塊的控制，實(shí)現(xiàn)推理和調(diào)用。

3.4 調(diào)用結(jié)果

按照系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程，最終實(shí)現(xiàn)的是簡(jiǎn)易螺旋傳動(dòng)系統(tǒng)，包括初始條件和設(shè)計(jì)結(jié)果參數(shù)的報(bào)表。螺旋傳動(dòng)系統(tǒng)的組成部分螺桿和螺母的三維模型根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果被保存，用戶可以打開部件對(duì)照?qǐng)?bào)表觀察模型的具體參數(shù)，簡(jiǎn)易模型的示例和數(shù)據(jù)報(bào)表如圖3所示。

4 結(jié)語(yǔ)

運(yùn)用NX/OPEN API、MENU SCRIPT、UI STYLER技術(shù)及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，創(chuàng)建螺旋傳動(dòng)系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)與推理器，實(shí)現(xiàn)螺旋傳動(dòng)的智能設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的智能化與知識(shí)化，實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面可視化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的存儲(chǔ)和調(diào)用，實(shí)現(xiàn)基于知識(shí)的推理，提高螺旋傳動(dòng)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)效率與設(shè)計(jì)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭志強(qiáng)，李月琴.基于B/S的組合機(jī)床設(shè)計(jì)系統(tǒng)開發(fā)[J].組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，2011（2）.

[2] 侯永濤，丁向陽(yáng).UG/OPEN二次開發(fā)與實(shí)例精解[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.

[3] 吳宗澤，吳昌林，張衛(wèi)國(guó)等.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2011.

[4] 聞邦椿.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.

[5] 吳曉曉，敬石開，劉海濱.航天產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識(shí)的表示與重用技術(shù)研究[J].制造業(yè)信息化，2009（11）.

[6] 舒雨鋒，趙月花.基于UG平臺(tái)的機(jī)床KBE設(shè)計(jì)系統(tǒng)的研究[J].工程技術(shù)，2011（3）.endprint

摘 要：運(yùn)用NX/OPEN API，MENU SCRIPT，UI STYLER技術(shù)，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，創(chuàng)建螺旋傳動(dòng)設(shè)計(jì)的知識(shí)庫(kù)與推理器，實(shí)現(xiàn)螺旋傳動(dòng)設(shè)計(jì)的智能化。系統(tǒng)集快速化，系統(tǒng)化，智能化于一體，在NX平臺(tái)上創(chuàng)建主控模塊，驗(yàn)算模塊，推理模塊，數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊，模型生成模塊的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)基于知識(shí)推理的螺旋傳動(dòng)快速設(shè)計(jì)，以提高螺旋傳動(dòng)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)效率與設(shè)計(jì)質(zhì)量，以適應(yīng)市場(chǎng)需求。

關(guān)鍵詞：螺旋傳動(dòng) 智能設(shè)計(jì) 知識(shí)推理

中圖分類號(hào)：TH132 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）10（b）-0075-02

螺旋傳動(dòng)是一種應(yīng)用較為廣泛的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，利用螺桿和螺母的嚙合來(lái)傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)。主要用于將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成直線運(yùn)動(dòng)，將轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)換成推力，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而又可靠。以滑動(dòng)螺旋為例，設(shè)計(jì)包括耐磨性計(jì)算、螺桿的強(qiáng)度計(jì)算、螺母螺紋牙的強(qiáng)度計(jì)算、螺桿的穩(wěn)定性計(jì)算。為縮短設(shè)計(jì)時(shí)間，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，在NX平臺(tái)上，根據(jù)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程，研究智能設(shè)計(jì)流程，運(yùn)用NX功能模塊創(chuàng)建系統(tǒng)框架，存儲(chǔ)和調(diào)用設(shè)計(jì)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)螺旋傳動(dòng)快速設(shè)計(jì)，以適應(yīng)市場(chǎng)需求。

1 基于知識(shí)的設(shè)計(jì)流程

在知識(shí)工程中，用戶將產(chǎn)品設(shè)計(jì)需求通過(guò)人機(jī)界面與設(shè)計(jì)系統(tǒng)交互。系統(tǒng)通過(guò)判斷推理機(jī)對(duì)輸入條件進(jìn)行判斷，如果條件不合理，系統(tǒng)會(huì)通過(guò)解釋機(jī)制將信息反饋給用戶，同時(shí)給用戶發(fā)出向?qū)畔?；如果所需條件均滿足需求，則進(jìn)行下一步產(chǎn)品設(shè)計(jì)。判斷推理機(jī)由強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)所支持，包括產(chǎn)品模型庫(kù)、知識(shí)庫(kù)等有效數(shù)據(jù)。其中知識(shí)庫(kù)為主要的數(shù)據(jù)源，它的組成可以是技術(shù)手冊(cè)、專家經(jīng)驗(yàn)、工程數(shù)據(jù)和通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法獲取的數(shù)據(jù)。同時(shí)，成功的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)知識(shí)也可以加載到開放的數(shù)據(jù)庫(kù)中。

2 基于NX的螺旋傳動(dòng)系統(tǒng)總體框架

基于NX的螺旋傳動(dòng)系統(tǒng)，要將傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程計(jì)算機(jī)化，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)知識(shí)等的存儲(chǔ)和調(diào)用。在智能化設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要包括可視化對(duì)話框的設(shè)計(jì)，即用戶操作的界面，包括對(duì)初始條件的設(shè)置和設(shè)計(jì)結(jié)果的輸出，即主控模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)模塊、推理模塊和驗(yàn)算模塊。系統(tǒng)的調(diào)用即系統(tǒng)的最終實(shí)現(xiàn)，也就是建模模塊，是用戶完成自定義的設(shè)計(jì)和操作之后，所得到的螺旋傳動(dòng)的模型圖及初始條件和設(shè)計(jì)結(jié)果的報(bào)表。

3 螺旋傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1 主控部分

以滑動(dòng)螺旋為例，滑動(dòng)螺旋工作時(shí)，主要承受轉(zhuǎn)矩及軸向拉力（或壓力）的作用，同時(shí)在螺桿和螺母的旋合螺紋間有較大的相對(duì)滑動(dòng)。其失效形式主要是螺紋磨損。設(shè)計(jì)包括耐磨性計(jì)算、螺桿的強(qiáng)度計(jì)算、螺母螺紋牙的強(qiáng)度計(jì)算、螺桿的穩(wěn)定性計(jì)算。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程如圖1所示。運(yùn)用UISTYLER技術(shù)，設(shè)計(jì)可視化對(duì)話框和菜單條，如圖2所示。

3.2 知識(shí)存儲(chǔ)

設(shè)計(jì)過(guò)程中有大量的知識(shí)，主要來(lái)源于技術(shù)手冊(cè)、專家經(jīng)驗(yàn)、工程數(shù)據(jù)和通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘或神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法獲取的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)包括的公式、圖表等。對(duì)于離散的、無(wú)法用表達(dá)式計(jì)算的表，一種方式是將數(shù)據(jù)表格以電子表格、二進(jìn)制文檔、數(shù)據(jù)庫(kù)等外部文件存儲(chǔ)；另外一種方式是將數(shù)據(jù)表格轉(zhuǎn)化為某種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)過(guò)程中用到的圖，有直線、曲線等多種情況，通?？梢詫⒕€圖公式化或數(shù)表化。設(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)用到很多公式，該公式可以用函數(shù)編程實(shí)現(xiàn)算法。

3.3 推理驗(yàn)算

推理機(jī)（Inference Engine）是系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)基于知識(shí)推理的部件，是基于知識(shí)的推理在計(jì)算機(jī)中的實(shí)現(xiàn)，主要包括推理和控制二個(gè)方面，是知識(shí)系統(tǒng)中不可缺少的重要組成部分。推理是指依據(jù)一定的規(guī)則從已有的事實(shí)推出結(jié)論的過(guò)程。系統(tǒng)能夠高效地求解復(fù)雜的問(wèn)題，除了他們擁有大量的專門知識(shí)外，更重要的是他們能夠合理選擇及有效運(yùn)用知識(shí)?；谥R(shí)的推理所要解決的問(wèn)題是如何在問(wèn)題求解過(guò)程中，選擇和運(yùn)用知識(shí)，完成問(wèn)題求解。推理過(guò)程需要用的知識(shí)存儲(chǔ)在知識(shí)庫(kù)中，設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)主控模塊的控制，實(shí)現(xiàn)推理和調(diào)用。

3.4 調(diào)用結(jié)果

按照系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程，最終實(shí)現(xiàn)的是簡(jiǎn)易螺旋傳動(dòng)系統(tǒng)，包括初始條件和設(shè)計(jì)結(jié)果參數(shù)的報(bào)表。螺旋傳動(dòng)系統(tǒng)的組成部分螺桿和螺母的三維模型根據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)果被保存，用戶可以打開部件對(duì)照?qǐng)?bào)表觀察模型的具體參數(shù)，簡(jiǎn)易模型的示例和數(shù)據(jù)報(bào)表如圖3所示。

4 結(jié)語(yǔ)

運(yùn)用NX/OPEN API、MENU SCRIPT、UI STYLER技術(shù)及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，創(chuàng)建螺旋傳動(dòng)系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)與推理器，實(shí)現(xiàn)螺旋傳動(dòng)的智能設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的智能化與知識(shí)化，實(shí)現(xiàn)人機(jī)界面可視化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的存儲(chǔ)和調(diào)用，實(shí)現(xiàn)基于知識(shí)的推理，提高螺旋傳動(dòng)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)效率與設(shè)計(jì)質(zhì)量。

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