特种铸造与工艺.ppt

（1）直接制造形状复杂的单个零件快速原型工艺制作树脂模样或石蜡原型，可用熔模铸造或实型铸造方法直接浇注铸件，例如航空航天工业中特种铸造产品的生产，或新产品试制。（2）中小批量生产时利用原型翻制模具后再制造零件快速原型工艺制作的原型采用熔模铸造、石膏型铸造或砂型铸造等方法翻制母模，然后制蜡模或直接浇注成铸件。美国克莱斯勒公司用选择性激光烧结法制成蜡模，生产形状很复杂的汽车进排气管。第96页,共108页，星期六，2024年，5月（3）批量生产时利用原型模样制造模具利用快速原型技术制得的模具原型直接铸造出金属模具，也可以将低熔点合金喷涂在原型表面用作熔模铸造压蜡模具。此外，利用陶瓷壳法制作的陶瓷型可直接用来浇注金属模具。美国福特汽车公司采用逐层轮廓成形法制造长685mm的汽车曲轴陶瓷原型，将先后制作的三部分拼装成砂型铸造用的模板，尺寸精度达到±0.13mm第97页,共108页，星期六，2024年，5月传统模具制造往往是靠切削加工和特种加工的方法，有时还需要钳工修整，费时耗资，且精度不高，尤其是形状复杂的薄壁铸件，例如涡轮发动机的叶片、船用螺旋浆、汽车拖拉机的缸体、缸盖等。采用数控机床、仿型铣等先进设备加工模具的周期长。与之相比，快速原型技术以较低的费用迅速由图纸直接得到零件的实物原型，并能方便地进行修改，使模具开模制造的风险降低到最低限度。第98页,共108页，星期六，2024年，5月1.6.3专家系统1.专家系统的概念专家系统是一种计算机软件，它把有关领域的专家知识表示成计算机能够利用的形式。传统程序通过一套算法处理数据，以达到在有限步骤内解决问题的目的。与之不同，专家系统利用产生式结构来解决问题，产生式结构包括，包含事实的知识库、规则和如何应用规则的推理机构。一般专家系统包括知识获取模块、知识库、推理机构及人机接口四个核心部分（图10.2.3）。图10.2.3专家系统结构第99页,共108页，星期六，2024年，5月1）知识获取模块实现专家系统的自学习，使专家系统的“业务水平”进一步提高。2）知识库存储领域专家提供的专门知识，含有与领域问题相关的理论知识、常识性知识和专家凭经验得到的启发性知识。3）推理机构是在一定的控制策略下针对当前问题的信息，识别、选取、匹配知识库中的产生式规则，以得到问题求解结果的一种机制。4）人机接口将专家和用户的输入信息翻译成系统可接收的内部形式，同时把系统向专家或用户的输出信息转换为人类易于理解的形式。其中，知识库是整个专家系统的重要支柱。知识库的建立是通过收集、整理、归纳和提炼现有的生产数据和专家经验的基础上，补充发展新的信息，使其形成一种资源。建立尽可能完整、丰富的知识库，就可以使计算机专家系统对所遇到的问题进行全面、综合的分析，并可从浩渺的数据海洋中得到人工分析不可能得出的有用的结果。知识库水平的高低，在很大程度上决定专家系统的知识水平和工作能力。第100页,共108页，星期六，2024年，5月专家系统分为诊断型、规划设计型和实时控制型等类型。它们分别解决生产故障、废品分析与改进；生产状况与产品的预测和规划、生产工艺过程的优化与设计；生产过程的自动控制与监测等任务。专家系统与人类专家相比，具有以下特点：1）在知识的广度方面，一个专家系统只是人类专家知识极为有限的一部分，并且在求解方面基本上还是以模仿的方式进行，而对于其他领域则一无所知。另外，系统的知识获取主要靠人工输入，现有的专家系统自学能力有限。2）在知识的深度方面，专家系统缺乏对基本原理的理解，知识层次不够，所以有些专家系统尽管在限定范围内问题求解的性能上达到专家水平，但仍不能称其实现专家思维的高度模拟。3）在速度和精度方面，在一些需要结合大量数据处理或多因素协调控制的问题领域，专家系统能在速度和精度方面克服人类专家的不足，还可以克服人类专家的遗忘、疲劳、紧张、粗心，以及各种外界干扰和心理因素的偏见等不利影响。随着专家系统技术的逐步成熟，目前已在医疗诊断、化学工程、资源勘探、工程技术、语音识别、图像处理、金融决策、军事科学等领域中研制了大量的专家系统，有的在性能上已达到、甚至超过同领域人类专家的水平。第101页,共108页，星期六，2024年，5月2.专家系统在热加工中的应用国内研制的“型砂质量管理专家系统”，可处理大批量砂型铸造铸铁件生产裂安全评定专家系统结构框图中，型砂质量的各种问题。其功能，一是分析由于型砂质量引起的各种铸造缺陷产生的原因；二是根据当前及以前型