一種兩階段滾齒工藝相似實例檢索方法
2023-04-30 15:44:01 1
一種兩階段滾齒工藝相似實例檢索方法
【專利摘要】本發明公開了一種兩階段滾齒工藝相似實例檢索方法，其特徵在於，滾齒加工工藝參數決策時，按照以下步驟進行滾齒工藝相似實例檢索，具體包括步驟為：（1）實現滾齒工藝實例庫的建立和存儲；（2）實現檢索規則和數據字典的制定；（3）實現基於表達式驅動的滾齒工藝實例一階段檢索；（4）實現基於工藝實例網絡的滾齒工藝實例二階段相似檢索。本發明的優點是：採用兩階段檢索，利用表達式驅動初步檢索得到較為合理的候選決策實例，再利用工藝實例網絡進行相似檢索，得到優選決策實例，提高了檢索算法的檢索效率和相似實例的檢索準確性。
【專利說明】一種兩階段滾齒工藝相似實例檢索方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及齒輪滾齒加工技術，尤其是涉及一種滾齒加工工藝實例推理過程中對滾齒工藝相似實例檢索方法。
【背景技術】
[0002]現代滾齒加工，均是採用自動化加工工具機進行加工,加工時需要根據加工要求,對加工工藝參數進行優化決策。在滾齒加工過程中，工藝參數的智能決策的過程變得越來越重要，決策結果對齒輪加工質量和加工效率的影響受到人們廣泛關注。國內很多企業尚處在經驗決策階段，工藝人員依據多年加工經驗，運用手冊等工具，結合工件參數、工藝路線和加工要求進行工藝參數決策。隨著人工智慧、機器學習等技術的發展，很多國內外學者將這些技術運用到工藝參數決策中，其中，具有代表性的一種技術:實例推理亦被引入其中。實例推理包含步驟有:檢索、重用、修正實例、保存實例。基於實例的推理效果在某種程度上依賴於實例庫的結構以及實例的知識表示方式，即在檢索階段，該階段要達到兩個目標:
(I)檢索出的實例儘可能少；(2)檢索出來的實例儘可能與目標實例相關或相似。
[0003]現有實例推理在檢索階段的處理方法大多進行一階段檢索，可能出現檢索出的實例與目標實例無關的情況。另有一些檢索方法:模板檢索、分類網模型，有可能檢索出多個幹擾實例，給後面的修 正實例、評價實例帶來困難。
【發明內容】
[0004]針對現有技術的不足，本發明所要解決的技術問題是，怎樣提供一種能夠提高滾齒工藝相似實例檢索效率，提高相似實例的檢索準確性的滾齒工藝相似實例檢索方法，其能夠實現兩階段滾齒工藝相似實例檢索，實現滾齒工藝實例網絡的構建，建立和存儲滾齒工藝實例庫，以達到為實例推理後續的工作:重用、修改實例、保存實例等提供可靠準確的優選決策實例和提高檢索效率的目的。
[0005]為了解決上述技術問題，本發明中採用了如下的技術方案:
[0006]一種兩階段滾齒工藝相似實例檢索方法，其特徵在於，基於實例推理的滾齒加工工藝參數決策時，按照以下步驟進行滾齒工藝相似實例檢索，具體步驟為:
[0007](I)實現滾齒工藝實例庫的建立和存儲；首先，運用二元組TempCase (tc),tc={KTemp, Relation}描述滾齒工藝實例庫的邏輯結構，其中，KTemp是工藝實例的有限集合，KTenip= {TempIDn, ContCasen| η ≥ 0} ,TempIDn 是 KTenip 的代號標示符，ContCasen是1^_的內容，上二元關係的有限集合；其次，運用物元模型描述設計工藝實例Rde；sign=(N，c, V), N表示設計實例編號，C表示設計實例的物元特徵的集合，V表示特徵值的集合，和問題工藝實例Rprablem=(凡，C0, V0)，N0表示問題實例編號，C0表示問題實例的物元特徵的集合，Vci表示特徵值的集合；再次，構建KTemp的內容ContCasen= {Ni, I, J, Hiatterij,MapIsiI i ^ m, j ^ k}，m為設計工藝實例個數,k為物元特徵個數,matter^^Ci, Vi), Ci e C,Vi e V ;最後，運用圖論工具建立無向加權圖，即工藝實例網絡來表徵Ktaip上二元關係的有限集合Relation=〈0，E，ff>, O是工藝實例網絡單元中結點，即設計實例的集合，E是邊的集合，W是權值的集合；
[0008](2)實現檢索規則和數據字典的制定；首先，將科學引文索引(SCI)檢索規則與Google檢索規則融合，制定的檢索規則有:大小寫不區分；支持布爾運算，包含與(AND)、或(OR)、非(NOT)運算，默認與(AND)運算；忽略標點符號；位置檢索；截詞檢索；範圍檢索，接著，根據齒輪製造工藝手冊，制定基本轉化規則庫，切削用量庫，切削速度庫，進給量庫等數據字典；
[0009](3)實現基於表達式驅動的滾齒工藝實例一階段檢索；首先，根據數據字典，針對具體滾齒工藝參數決策問題，將輸入物元特徵的值轉化為輸出物元特徵的值，輸出物元特徵的值大部分是在某個範圍內，用問題實例物元表示Rp—= (N0, C0, V0)，接著，將Rp-轉化為符合檢索規則的表達式Exp，在滾齒工藝實例庫中檢索出符合表達式的設計工藝實例，檢索出的個數為RNum，即為候選決策實例RMsult ；
[0010](4)實現基於工藝實例網絡的滾齒工藝實例二階段相似檢索；首先，遍歷一階段
檢索得到的候選決策實例R_ult，利用接近度公式
【權利要求】
1.一種兩階段滾齒工藝相似實例檢索方法，其特徵在於，基於實例推理的滾齒加工工藝參數決策時，按照以下步驟進行滾齒工藝相似實例檢索，具體步驟為: (1)實現滾齒工藝實例庫的建立和存儲；首先，運用二元組TempCase (tc),tc={KTemp, Relation}描述滾齒工藝實例庫的邏輯結構，其中，KTemp是工藝實例的有限集合，KTenip= {TempIDn, ContCasen| η ≥ 0} ,TempIDn 是 KTenip 的代號標示符，ContCasen是KTenp的內容，Relation是1^_上二元關係的有限集合；其次，運用物元模型描述設計工藝實例Rdesign=(N，C，V)，N表示設計實例編號，C表示設計實例的物元特徵的集合，V表示特徵值的集合，和問題工藝實例Rproblem=(凡，(；，％)，Ntl表示問題實例編號，Ctl表示問題實例的物元特徵的集合，Vtl表示特徵值的集合；再次，構建Ktctip的內容ContCasen= {隊，I，J, Hiatterij, MapIsi | i≤m, j≤k}，m為設計工藝實例個數，k為物元特徵個數，Hiatterij=(cNi；J,vNi；J), cNi；J e C,vNi；J e V;最後，運用圖論工具建立無向加權圖，即工藝實例網絡來表徵KTemp上二元關係的有限集合Relation=〈0，E，W〉，O是工藝實例網絡單元中結點，即設計實例的集合，E是邊的集合，W是權值的集合； (2)實現檢索規則和數據字典的制定；首先，將科學引文索引(SCI)檢索規則與Google檢索規則融合，制定的檢索規則有:大小寫不區分；支持布爾運算，包含與(AND)、或(OR)、非(NOT)運算，默認與(AND)運算；忽略標點符號；位置檢索；截詞檢索；範圍檢索，接著，根據齒輪製造工藝手冊，制定輸入輸出基本轉化規則庫，切削用量庫，切削速度庫，進給量庫等數據字典； (3)實現基於表達式驅動的滾齒工藝實例一階段檢索；首先，根據數據字典，針對具體滾齒工藝參數決策問題，將輸入物元特徵的值轉化為輸出物元特徵的值，輸出物元特徵的值大部分是在某個範圍內，用問題實例物元表示Ublem= (N0, C0, V0)，接著，將Rproblem轉化為符合檢索規則的表達式Exp，在滾齒工藝實例庫中檢索出符合表達式的設計工藝實例，檢索出的個數為RNum，即為候選決策實例RMsult ； (4)實現基於工藝實例網絡的滾齒工藝實例二階段相似檢索；首先，遍歷一階段檢索
得到的候選決策實例RMsult，利用接近度公式-
2.如權利要求1所述的兩階段滾齒工藝相似實例檢索方法，其特徵在於，所述 步驟(1)中的工藝實例網絡構建過程如下: Stepl計數變量i=l, j=l，設計實例變量nextCase=0 ； Step2用設計實例物元表示歷史加工實例，作為無向加權圖中的結點Oj ； Step3當j≤m,否則轉到Step8 ；St印4 當 i ≤ k，nextCase=j+l，按公式
3.如權利要求1所述的兩階段滾齒工藝相似實例檢索方法，其特徵在於，步驟(1)中所述的滾齒工藝實例庫的邏輯結構是實例庫的本質描述，是滾齒工藝相似實例檢索的基礎；具體構建過程如下: Stepl工藝實例的物元模型描述: 設計實例物元:設計實例是在滿足特定設計要求下所獲得的設計結果，其物元模型表示為:
4.如權利要求1所述的兩階段滾齒工藝相似實例檢索方法，其特徵在於， 所述步驟(3)中的基於表達式驅動的滾齒工藝實例一階段檢索的具體步驟包括， Stepl根據數據字典，針對具體滾齒工藝參數決策問題，將輸入物元特徵包括工件類另O、法向模數、齒數、壓力角、螺旋角、材料、精度、徑向變位係數、滾切方式的值轉化為輸出物元特徵包括滾刀類別、精度、頭數、螺旋升角、滾刀轉速、軸向進給速度、徑向進給速度、滾切餘量、進給量、切削液的值，輸出物元特徵的值大部分是在某個範圍內，用問題實例物元表示 Rproblem (N。，C。，V。); Step2根據檢索規則，制定檢索表達式，具體表示為:Exp= {(c01=滾齒類別，Vtll=(圓柱斜齒輪，圓柱斜齒輪))AND (Ctl2=滾齒精度，Vtl2= (AA，AAA)) AND (c03=滾齒頭數，V03= (1,2))AND......}； Step3檢索滾齒工藝實例庫中符合表達式Exp的設計工藝實例，即為候選決策實例Rresult，假定檢索出的實例個數為RNum。
5.如權利要求1所述的兩階段滾齒工藝相似實例檢索方法，其特徵在於， 所述步驟(4)中的基於工藝實例網絡的滾齒工藝實例二階段相似檢索的具體步驟包括， Step1 計數變量 i=l, m=l ； Step2 當 r ≤ RNum,否則轉到 Stepll ； Step3當i ≤ n(n為問題物元特徵個數)，否則轉到Step6 ； Step4，用公式
【文檔編號】G06F17/30GK103970886SQ201410213426
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月20日 優先權日:2014年5月20日
【發明者】閻春平, 曹衛東, 肖雨亮 申請人:重慶大學