基于专家CAD平台的坐标测量机实例库技术与面向MC的产品设计

　　0引言

　　目前大多数商业CAD系统都支持零件库及零件参数化的造型方法。相比之下，组合件的参数化造型却得不到较好支持。实际上，某些零件的改变必会对组合件产生影响。即使在进行零件设计单元的参数修改时，如果参数间没有约束，也可能会造成一些意外的后果。在坐标测量机(CO-ordinatemeasuringmaehine，CMM)的设计中，零件相对比较简单，设计、修改等不难，更多存在的是组合件的修改。可见，如果能对现有的CAD系统进行一些二次开发，就能方便快捷地完成坐标测量机的设计。

　　本文论述T一个由CAD系统SolidEdge和专家系统集成而成的专家CAD系统的结构，以及在这个系统平台上构建的坐标侧盆机实例库的原理。在这个平台上可以简便快速地完成坐标测量机的设计，初步实现面向大规模定制[lj的设计理念。

　　1基于坐标测量机实例的进化式设计

　　由于用户定制一般与以往的设计实例有相似之处，因此对实例的“重复使用”对企业而言可以缩短时间，提高效率。采用实例进行面向定制制造设计的一个前提是构建一个设计库并将其作为平台[2·3〕。

　　1.1基于实例的进化式设计的内涵

　　基于实例的产品设计，其含义是使用一个或多个与定制产品相似的实例，通过对实例的修改或调整来完成新产品的设计。一个实例指一个已完成的设计实例，它用问题的描述及相应的解决方案来表示。基于实例的产品设计，其实质就是对过去设计实例的“重复使用”，所以它的开发平台是由以往的设计实例构成的实例库。通过这样的产品平台，设计人员可以得到一整套当前设计问题的概念、方案。这种方法强调的是当前设计与实例库中的实例之间的相似性，它主要涉及如下问题:

　　(l)实例本的内农选择能反映相应应用领域的已完成的设计实例作为实例。

　　(2)实例本的给构如何组织、存储实例，以使其中实例与其相应应用领域相一致。

　　(3)实例的检索制订合适的机制，以保证每次进行新设计时都能检索到最适合的实例。

　　(4)实例的修改如何方便地对检索到的实例进行修改，以适用于当前的设计问题。

　　(5)实例本肠扩充从相关领域获取好实例，不断优化实例库，使设计质t不断提高。

　　进化的含义是指实例库的不断扩充与优化。在基于实例的进化式设计中，实例库采用实例类来表达一套实例的共同配置及有关实例的分析、评估、修改的信息，以利于实例的存储和检索。实例类是具体的实例的抽象，依附于相应的实例。每一种实例类包含一套实例的三个要素:公共属性、检索方法和归纳模型。新产品的设计模型继承了相应实例类的所有公共属性(图1);一个类对应多个实例，类的检索方法用于帮助设计人员从类的一套实例中找到所需的实例;类的归纳模型用来表达设计模型在分析、评估和修改中所用到的知识，以便于满足设计要求。