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公差设计特征专家系统 闫艳宁汝新刘文丰 (北京理工大学机械工程与自动化学院，北京100081) 接要本文介绍了一个服务于公差分析与综合的特征专家系统。该特征专家系统应用在设计环境中， 与公差设计中包括尺寸链、公差分析、公差综合各个环节均密切关联．很好的支持了公差分析与公差 综合的进行．论文最后给出了运行实例． 关键嗣公差分菇公差综≤特征 Feature of Expert Tolerance System Design YAN Ru-xin，Liu Yah，NING Wen—feng Institute Beijing Abstract：．Thefeature whichservicestotolerance andtolerance is expertsystem analysis synthesis ． itto environment,thetolerance design introduced．Applying systemsupports design the in如n∞is given． K唧r凼：tolerance synthesis；feature analysis；tolerance l引言 目前在自动化领域中，机械公差的自动化设计，己成为制约CAD／CAPP／CAM进一 步发展的关键之一。CATD是根据并行设计原则、在CAD环境中建立的一个并行公差 分析与综合系统。本文介绍了我们开发的公差设计CATD系统中的特征专家系统，其 主要功能是实施对特征知识的管理，实现由特征到加工方法的选择，配合公差分析和 公差综合的进行。 2公差设计中的特征专家系统 用状态空间描述设计问题，根据设计变量的不同性质，可把设计状态空间分为试 探性设计子空间和导出的设计子空间。通常是将构成试探性设计子空间的设计变量编 码为适于某种优化算法有哪些信誉好的足球投注网站的形式，将构成导出的设计子空间的设计变量通过专家系 统来完成，在实现上更加合乎实际。基于这样的认知，在公差设计系统CATD中，对 特征知识的管理及由特征知识到加工方法的推理我们采用了专家系统来实现。 CATD系统总体结构简单示意如图l所示。系统围绕公差分析和公差综合两大功 能进行设计。其中公差分析以尺寸公差链的误差分布规律函数为基础，根据零件的制 造特征、精度特征进行分析计算，所得分析结果和所指定封闭环的信息进行比较验证； 公差综合是权衡产品设计精度与制造成本，在一定优化模型的基础上，实现公差的合 理分配。CATD系统首先根据零件图通过自动有哪些信誉好的足球投注网站生成尺寸链，同时获得零件的尺寸 112 信息、传递系数及零件的特征类型等：为满足不同的设计和生产条件，在公差分析中， 提供极值法、榻率统计法两种分析手段：在公差综合中，提供等公差法、等精度法、优 化分配法等几种设计方法。系统在生成尺寸链的基础上直接利用当前信息可采用极值法 进行公差分析：而概率统计法是从大数互换的要求出发，依据各环尺寸的误差分布特性 而求解的计算方法。所以用概率统计法计算首先需要判断该尺寸服从何种分布，不同的 分布其计算参数不同，通过分析比较验证，系统主要选择了Beta分布，通过大量的数据 ‘ 采样，得到了不同尺寸范围、不同特征类型的Beta分布参数，利用这些参数进行统计法 公差分析：；而公差综合除了采用等公差法