智能化焊接CAPP系统的研究与开发

论文摘要

本文将专家系统技术与CAPP技术相结合,设计了智能化的焊接CAPP系统,即专家型焊接CAPP系统。通过焊接工艺设计模块、工艺过程卡编制模块、材料/工时定额计算模块共同完成焊接工艺文件的编制。焊接工艺设计模块引用专家系统的知识,建立了焊接知识库、焊接推理机制、焊接工艺解释机制,将焊接经验知识充分融入到系统中,使焊接工艺设计模块能自动推理焊接工艺规范参数,从而提高了系统的智能化、自动化程度。工艺过程卡编制模块主要负责工艺卡的编制,提供了典型工艺编制法、相似工艺编制法、菜单编制法三种方法。典型工艺编制法是将成熟的焊接工艺存储到典型工艺库中,并对典型工艺设置关键字,在编制工艺时,用户能通过本文提供的高效检索技术准确地检索到想要的典型工艺,并以此为模板,生成新的工艺;相似工艺编制法也是利用检索技术搜索已存在的所有工艺,利用已有工艺指导新工艺;如果没有典型工艺和相似工艺,可以采用菜单编制法,本文设计了多个人性化功能,如工序自动编号、插入特殊字符等,使用户能方便、快捷的完成编制工作。本文以智能性、实用性为目的设计了材料/工时定额计算模块。通过坡口参数化、迭代方法实现了计算多层焊各层焊材消耗量及总用量,并以Y型坡口为例,设计了焊材消耗验证性试验,通过对比焊材实际消耗量和计算值来检验该计算模块的准确性。同时,本文实现了与AutoCAD、Solidworks的接口,使用户能方便地导入电子图形文件,从而能充分地利用其他部门的CAD图形。进一步对人机界面和系统安全进行了研究,根据界面设计的原则设计了本系统的人机交互界面,使软件更加美观、大方,提高了软件的可用性、便捷性;通过权限设计和对数据库加密、设置防火墙、数据库审计和攻击检测等措施,提高了数据和系统的安全性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 CAPP 的国内外研究现状
• 1.2.1 CAPP 种类介绍
• 1.2.2 专家系统
• 1.2.3 国内外研究现状
• 1.3 本课题主要研究内容
• 第二章 系统总体设计
• 2.1 系统开发语言及数据库语言
• 2.2 C/S 结构简介
• 2.3 系统总体框架设计
• 2.3.1 需求分析
• 2.3.2 系统总体活动图
• 2.4 本章小结
• 第三章 焊接工艺设计模块
• 3.1 焊接工艺设计实现过程
• 3.2 焊接知识库的建立及其学习功能
• 3.2.1 焊接知识库的内容
• 3.2.2 焊接知识库学习方法的选择
• 3.2.3 焊接知识库学习功能的实现
• 3.3 焊接工艺推理机制
• 3.3.1 推理方法选择
• 3.3.2 推理方向选择
• 3.3.3 焊接工艺设计中的推理
• 3.4 焊接工艺解释机制
• 3.4.1 解释方法的选择
• 3.4.2 焊接工艺设计过程中的解释
• 3.5 本章小结
• 第四章 工艺过程卡编制模块设计
• 4.1 工艺过程卡编制方法
• 4.1.1 典型工艺编制法
• 4.1.2 相似工艺编制法
• 4.1.3 菜单编制法
• 4.2 系统与CAD 软件的集成
• 4.2.1 与Auto CAD 软件的集成
• 4.2.2 与Solidworks 软件的集成
• 4.3 本章小结
• 第五章 焊接材料/工时定额计算模块设计
• 5.1 焊接材料定额
• 5.1.1 焊材定额计算基本公式
• 5.1.2 焊缝熔敷金属截面积计算
• 5.2 焊接工时定额
• 5.2.1 焊接工时定额概述
• 5.2.2 焊接工时定额的确定
• 5.3 焊接材料定额试验
• 5.3.1 试验内容与试验目的
• 5.3.2 试验设计
• 5.3.3 试验结果及分析
• 5.4 本章小结
• 第六章 帮助文档、界面设计及程序发布
• 6.1 系统帮助文档
• 6.2 系统界面设计
• 6.2.1 人机界面学
• 6.2.2 本系统人机界面设计
• 6.3 系统及数据安全
• 6.4 程序的调试
• 6.5 程序的发布
• 6.6 本章小结
• 第七章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文