摘 要：深入研究已有的高速切削实例，构建基于实例的高速切削数据推理机制，在建立高速切削数据库理论模型的基础上，建立基于知识的集成制造参考模型，采用知识库的建模方法建立了数据库的体系结构，并对系统的功能进行了设计。
关键词：高速切削；数据库；实例推理
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.04.050
1 高速切削实例参数模型
由于系统模型的参量划分粒度较大，为了更好的实现功能描述，正确地构建实例，根据实例的特点，将工件条件和解决方案有机结合起来，提出一种新的实例参数模型，将参量划分为控制参量、非控制参量、输出参量和过程参量四类，如图1所示。
2 高速切削数据库系统信息建模
依据IDEF建模方法，分析加工过程中切削参量，选择工艺参数的流程，采用UML标准建模语言，确定加工实例的信息模型，如图2所示。包括的信息有机床、刀具、切削用量和刀具的几何参数。
选择机床时主要考虑工件的最大尺寸、加工方法和加工精度；选择刀具时主要考虑工件的材料、材料硬度和毛坯热处理状态。确定切削用量时主要依据工件材料、加工精度和刀具材料。确定刀具几何参数的根据是工件材料、工件刚性、刀具材料和加工精度。
为了改变制造单元之间相互独立的状况，采用加工实例的信息模型，通过对制造单元进行描述，引入机床、切削介质、加工余量、刀具等切削用量信息，可以使高速切削制造单元有机地联系起来，与此同时，加工实例综合考虑不同的加工方法能够完整地表达产品的制造信息，有助于把加工过程中相对封闭的制造单元，如数控加工单元、加工中心、柔性制造单元和系统，发展成为支持敏捷制造的可编程重组的模块化加工单元，以及全能制造中独立的全能制造单元。
3 高速切削数据库系统的结构设计
依据高速切削数据库的建模原则，提出基于知识的集成制造参考模型，如图3所示。这种模型由信息集成模块、资源集成和功能集成模块三个模块和物理层、应用层和逻辑功能层三层结构构成。物理层由所有的物理装备和设备构成；逻辑层是实例推理的核心部分，它是逻辑功能的控制单元；应用层是实现人机交互的顶层部分，结合了人和制造系统接口，是一种软件系统，这三层通过信息集成、资源集成有机结合在一起。
信息集成是指通过程序使人和设备之间实现数据交换；资源集成是指技术数据和状态参数的两者共享；功能集成是指通过功能校验和智能控制实现优化的過程。这种模型实现了信息、资源和功能的集成。
4 结论
提出了适用于高速切削数据库的推理机制的构建方法。对加工工艺的影响因素进行了分析，提出了通过工艺特征描述加工实例的方法，并针对高速切削技术的特点，使通过实例推理求得的加工实例能够满足高速切削加工的精度要求，充分发挥高速切削的优势。
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基金项目：项目名称：（大庆市指导性科技计划项目）高速切削加工单元的实例推理机制研究，项目编号：zd-2016-063
作者简介：户春影（1979-），女，山东曹县人，在读博士，讲师，主要从事机械设计制造及其自动化方向教学与研究工作。
