中国机械工程 ›› 2025, Vol. 36 ›› Issue (11): 2728-2737.DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2025.11.031
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收稿日期:2024-10-31
出版日期:2025-11-25
发布日期:2025-12-09
通讯作者:
吕瑞强
作者简介:郑乔,男,2000年生,硕士研究生。研究方向为航空宇航制造。E-mail:zhengqiao1109@163.com
Qiao ZHENG(
), Ruiqiang LYU(
), Bencheng CUI, Rui ZUO
Received:2024-10-31
Online:2025-11-25
Published:2025-12-09
Contact:
Ruiqiang LYU
摘要:
航空领域中的长周期、长流程零件的工艺设计知识复用率低,缺乏有效的知识推荐与继承。当前的工艺知识泛化方法主要集中在利用模糊知识、推理算法,克服工艺方法对环境的依赖性方面,这些方法对解决形式化表达的不完备性和不一致性帮助不大。以工艺数据规范表达为基础,再进行知识图谱构建与启发式搜索工艺推荐,得到了知识复用率较高的结果,为长周期、长流程零件的高复用率、高效率、知识驱动零件工艺规划提供了一种思路。
中图分类号:
郑乔, 吕瑞强, 崔本城, 左芮. 基于工艺数据规范表达的工艺知识泛化[J]. 中国机械工程, 2025, 36(11): 2728-2737.
Qiao ZHENG, Ruiqiang LYU, Bencheng CUI, Rui ZUO. A Process Knowledge Generalization Based on Standardized Expression of Process Data[J]. China Mechanical Engineering, 2025, 36(11): 2728-2737.
| 优化方式 | XB值 |
|---|---|
| 无优化 | 1.91 |
| 聚类前自然语言分词 | 0.89 |
| 聚类后贝叶斯分类微调 | 1.12 |
| 双优化 | 0.79 |
表1 聚类优化结果对比
Tab.1 Comparison of clustering optimization results
| 优化方式 | XB值 |
|---|---|
| 无优化 | 1.91 |
| 聚类前自然语言分词 | 0.89 |
| 聚类后贝叶斯分类微调 | 1.12 |
| 双优化 | 0.79 |
| 工序描述 | 出现次数 |
|---|---|
| 铬酸阳极化 合格证操作 操作规程_ | 25 |
| 铬酸阳极化 精孔_ 合格证操作 操作规程_ | 7 |
| 铬酸阳极化 该 零件 有 精孔_ 合格证操作 | 6 |
| 铬酸阳极化 精孔_ 合格证操作 | 4 |
| 铬酸阳极化 合格证操作 | 3 |
| 铬酸阳极化 精孔 尺寸_ 合格证操作 操作规程_ | 2 |
| 铬酸阳极化 该 零件 为 精孔_ 零件 合格证操作 操作规程_ | 1 |
表2 “铬酸阳极化”工序簇分词结果
Tab.2 Tokenization results of ‘chromium anodizing’ process cluster
| 工序描述 | 出现次数 |
|---|---|
| 铬酸阳极化 合格证操作 操作规程_ | 25 |
| 铬酸阳极化 精孔_ 合格证操作 操作规程_ | 7 |
| 铬酸阳极化 该 零件 有 精孔_ 合格证操作 | 6 |
| 铬酸阳极化 精孔_ 合格证操作 | 4 |
| 铬酸阳极化 合格证操作 | 3 |
| 铬酸阳极化 精孔 尺寸_ 合格证操作 操作规程_ | 2 |
| 铬酸阳极化 该 零件 为 精孔_ 零件 合格证操作 操作规程_ | 1 |
| 模块名称 | 简述 | 关重类型 | 部门 | 操作代码 | 内容 |
|---|---|---|---|---|---|
| 供料模块 | 供料 | 一般 | 4*1 | 100100 | 供料: |
| 去毛刺 | 一般 | 4*1 | 100200 | 去毛刺 | |
| 检验 | 一般 | 2*0 | 100300 | 检验(核实物料信息,检查毛料尺寸,确保毛料最小包容尺寸)。 | |
| 工具:游标卡尺 | |||||
| 提供零件 | 一般 | 3*5 | 100400 | 按零件清单提供零件。记录系列号 | |
| 核实零件 | 一般 | 2*0 | 100400 | 检验核实零件 | |
| CMM模块 | CMM测量 | 一般 | 4*3 | 100300 | CMM测量,合格证操作 |
| 检验报告 | 一般 | 4*3 | 100300 | 数据分析并检验报告,合格证操作 | |
| 检验 | 一般 | 2*0 | 100300 | 检验(验证数据分析报告) | |
| 核实模块 | 检验工序 | 一般 | 2*0 | 100300 | 检验数控工序 |
| 核实标记 | 一般 | 6*8 | 100500 | 在标识的FO上盖章,核实数控程序进行完成。 | |
| 去除标记 | 一般 | 6*6 | 100600 | 工艺员同意使用工装,去除核实标记 | |
| 喷丸模块 | 表面准备 | 一般 | 4*9 | 100700 | 锐边倒圆R0.5mm。喷丸成形前按 |
| 喷丸成形 | 一般 | 4*9 | 100700 | 喷丸成形,后去除铁污染。合格证操作,操作规程 | |
| 检验 | 一般 | 4*8 | 100700 | 进行压力检测,操作规程 | |
| 贴合面间隙不超过 | |||||
| 防护 | 一般 | 4*9 | 100800 | 零件防护 |
表3 工序标准化表(部分)
Tab.3 Process standardization table (excerpt)
| 模块名称 | 简述 | 关重类型 | 部门 | 操作代码 | 内容 |
|---|---|---|---|---|---|
| 供料模块 | 供料 | 一般 | 4*1 | 100100 | 供料: |
| 去毛刺 | 一般 | 4*1 | 100200 | 去毛刺 | |
| 检验 | 一般 | 2*0 | 100300 | 检验(核实物料信息,检查毛料尺寸,确保毛料最小包容尺寸)。 | |
| 工具:游标卡尺 | |||||
| 提供零件 | 一般 | 3*5 | 100400 | 按零件清单提供零件。记录系列号 | |
| 核实零件 | 一般 | 2*0 | 100400 | 检验核实零件 | |
| CMM模块 | CMM测量 | 一般 | 4*3 | 100300 | CMM测量,合格证操作 |
| 检验报告 | 一般 | 4*3 | 100300 | 数据分析并检验报告,合格证操作 | |
| 检验 | 一般 | 2*0 | 100300 | 检验(验证数据分析报告) | |
| 核实模块 | 检验工序 | 一般 | 2*0 | 100300 | 检验数控工序 |
| 核实标记 | 一般 | 6*8 | 100500 | 在标识的FO上盖章,核实数控程序进行完成。 | |
| 去除标记 | 一般 | 6*6 | 100600 | 工艺员同意使用工装,去除核实标记 | |
| 喷丸模块 | 表面准备 | 一般 | 4*9 | 100700 | 锐边倒圆R0.5mm。喷丸成形前按 |
| 喷丸成形 | 一般 | 4*9 | 100700 | 喷丸成形,后去除铁污染。合格证操作,操作规程 | |
| 检验 | 一般 | 4*8 | 100700 | 进行压力检测,操作规程 | |
| 贴合面间隙不超过 | |||||
| 防护 | 一般 | 4*9 | 100800 | 零件防护 |
| init(Xs,Xt) |
|---|
| %初始化起始和目标节点 |
| open_list=[];close_list=[] |
| %定义空表 |
| While(Xs~=Xt||Xmin~=Xt)~empty(gird); |
| Xs=Xmin; |
| open_list=[open_list, Xs]; |
| %将当前节点加入open表 |
| gird:Xs+ΔX→X; |
| %寻找扩展节点 |
| open_list=[open_list, X]; |
| %把扩展节点加入open表 |
| last: open_list\Xs→X |
| %设置当前节点为扩展节点的回溯 |
| open_list=open_list\Xs; |
| %在open表中删除起始节点 |
| Count : open_list→X_list |
| %搜寻open表中Count最多的节点X_list |
| f(n) : open_list→Xmin |
| %搜寻X_list表中f(n)最小的节点Xmin |
| close_list=[close_list, Xs]; |
| %将当前节点加入close表 |
| end |
| last : Xt→Xs; |
| %从终点按各节点回溯至起点 |
表4 启发式算法流程
Tab.4 Heuristic algorithm flow
| init(Xs,Xt) |
|---|
| %初始化起始和目标节点 |
| open_list=[];close_list=[] |
| %定义空表 |
| While(Xs~=Xt||Xmin~=Xt)~empty(gird); |
| Xs=Xmin; |
| open_list=[open_list, Xs]; |
| %将当前节点加入open表 |
| gird:Xs+ΔX→X; |
| %寻找扩展节点 |
| open_list=[open_list, X]; |
| %把扩展节点加入open表 |
| last: open_list\Xs→X |
| %设置当前节点为扩展节点的回溯 |
| open_list=open_list\Xs; |
| %在open表中删除起始节点 |
| Count : open_list→X_list |
| %搜寻open表中Count最多的节点X_list |
| f(n) : open_list→Xmin |
| %搜寻X_list表中f(n)最小的节点Xmin |
| close_list=[close_list, Xs]; |
| %将当前节点加入close表 |
| end |
| last : Xt→Xs; |
| %从终点按各节点回溯至起点 |
| 类型 | 信息内容 | 关键词 | 对应输入 |
|---|---|---|---|
| 非几何 | 铝的铬酸阳极化 按操作规程1001 | 铬酸阳极化 | 铬酸阳极化模块 |
| 非几何 | 荧光渗透检查 按操作规程1002 | 荧光渗透 | 荧光渗透检验模块 |
| 类型 | 信息内容 | 对应输入 | |
| 几何 | 有两个“底面”特征 | 选择分支:“数控加工第二面” | |
| 几何 | 有“孔”特征 | 采用模块:钻孔模块 | |
表5 数模信息与算法输入对应关系(部分)
Tab.5 Correspondence between digital model information and algorithm input (excerpt)
| 类型 | 信息内容 | 关键词 | 对应输入 |
|---|---|---|---|
| 非几何 | 铝的铬酸阳极化 按操作规程1001 | 铬酸阳极化 | 铬酸阳极化模块 |
| 非几何 | 荧光渗透检查 按操作规程1002 | 荧光渗透 | 荧光渗透检验模块 |
| 类型 | 信息内容 | 对应输入 | |
| 几何 | 有两个“底面”特征 | 选择分支:“数控加工第二面” | |
| 几何 | 有“孔”特征 | 采用模块:钻孔模块 | |
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