B工艺数据库与知识库
CAPP知识库的建立与管理
CAPP知识库的建立与管理
高晓梅;张永红
【期刊名称】《科学技术与工程》
【年(卷),期】2009(009)014
【摘要】为建立工艺知识库并对其进行有效管理,从西安飞机工业(集团)有限公司(简称西飞或XAC)工艺设计中诸多问题的分析入手,应用面向对象的知识表示方法和数据库技术.提出了在全公司范围内建立以工艺知识库/产品工艺数据库为核心、以交互设计为基础、集成工艺知识管理工具等应用支持工具的实用化CAPP系统的思想.使得在生产中应用后,对西飞整个工艺系统的设计效率、规范化、标准化程度提高起到了重要的促进作用,可为相关系统(PDM(Product Data Management),CAD(Computer Aided Design)/CAM(Computer Aided Manufacture),ERP(Enterprise Resource Planning))的数据集成提供所需的数据,将为新机研制、工艺系统的信息化和集成化、飞机的异地制造及其无纸化设计制造奠定了基础.
【总页数】6页(P4044-4049)
【作者】高晓梅;张永红
【作者单位】西安航空职业技术学院计算机工程系,西安,710089;西安航空职业技术学院计算机工程系,教务处,西安,710089
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.73
【相关文献】
1.CAPP系统工艺知识库建立方法初探 [J], 夏平
2.SJCAPP系统知识库的建立 [J], 刘志存;黄继全
3.CAPP系统中工艺知识库的设计及管理 [J], 刘保华;乔爱科
4.网络环境下CAPP工艺知识库的建立及其管理 [J], 杜茂华
5.工艺知识库的建立及其在CAPP中的应用 [J], 金晓春
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cam6
5)对于相似性较差的复杂零件，难以编码描述。
派生式CAPP举例
CAM－I派生式CAPP系统工作流程
（美国计算机辅助制造公司）
2、创成式CAPP 工作原理 ：根据零件模型和工艺信息，应用决策逻辑，模拟工艺人员
决策过程，自动创成加工工艺规程，完成机床刀具选择和工艺过程优化。
创成式CAPP系统工作原理
5)编制“典型零件”标准工艺和相应的工序内容； 6)建立工艺数据库，存储常用工艺数据和规范； 7)编制系统程序，实现各功能模块。
派生式CAPP特点
1)以成组技术为基础，理论上比较成熟； 2)应用范围比较广泛，有较好的实用性； 3)适用于结构比较简单的零件，尤其回转类零件； 4)继承企业较成熟的传统工艺，但系统柔性度较差；
正向推理机应具有的功能：
• 能够根据已知的事实，知道运用知识库中哪些知识；
• 能将推理后得到的结论存入数据库，并记录整个推理过程； • 能够判断何时结束系统推理；
•必要时向用户提问，要求用户补充输入所需的推理条件。
正向推理不足－盲目推理，求解了许多与目标解无关的子目标；
2）反向推理 先提出假设，然后反向寻找支持假设的证据。在CAPP
决策树
决策表
3、综合式CAPP 原理：综合派生式CAPP采取派生与创成相结合的方法生成工艺规程
，即工艺设计采用派生法，工序设计则采用创成决策方法产生。
特点：综合派生式与创成式CAPP两者优点，具有系统简洁、快捷
、灵活、实用性强的特点。
3.4 CAPP专家系统
专家系统：是一种求解问题的智能软件系统，它把人类专家的经验和
系统运行的软件模块。
l •解释模块 对专家系统推理结果作出必要解释，使用户了解专家系统
CAPP技术的主要内容及应用
南昌航空大学日期：2016年11月26日CAPP技术的主要内容及应用摘要：CAPP与CAD的集成是实现CIMS的关键技术之一。
阐述了CAPP的发展历程,并从不同角度对CAPP进行了分类。
在分析国内外CAPP发展现状的基础上,提出了CAPP的“智能化”、“工具化”、“集成化”和“基于Internet全球化”等发展趋势。
随着计算机集成制造系统、并行工程、智能制造系统、虚拟制造系统、敏捷制造等先进制造系统的发展,无论从广度上还是从深度上都对CAPP的发展提出了更新更高的要求。
关键词: CAPP 智能化集成化全球化1、CAPP的概念CAPP从本质上说就是用计算机模拟人编制加工工艺和装配工艺的方式，自动生成工艺文件的过程。
所以，CAPP包括加工CAPP和装配CAPP。
CAPP系统的应用，不仅可以提高工艺规程设计速度和质量，而且可以保证工艺设计的一致性、规范化和标准化。
随着以计算机技术为导的现代科学技术的迅猛发展，各种先进的制造系统模式如智能制造、虚拟制造、敏捷制造、全球制造、网络制造、绿色制造、并行工程等不断出现，CAPP系统的研究成果必将推动现代制造业的快速发展。
2、CAPP的发展历程和应用现状CAPP的发展历程20世纪60年代末，人们就开始了CAPP的研究与开发，最早研究CAPP技术的国家有挪威及前苏联等。
但在CAPP发展史上具有里程碑意义的是设在美国的国际性组织CAM于1976年开发的CAPP(CAMI5Automated process planning)系统。
20世纪80年代初期，CAPP技术受到工艺界的重视钧_1985、1986年，美国机械工程师协会(ASM)E连续召开CAPP技术会议;1985、1987年国际生产工程研究会(CIRP)连续召开CAPP专题会议。
经过这几次在国际具有较大影响力的会议，使CAPP技术的研究工作在世界范围内推广开来，进而掀起CAPP技术的研究高潮。
国内CAPP技术的研究是从80年代开始的，国内最早开发的CAPP系统是同济大学的修汀式TOIJCAP系统和北京航空航天大学的创成式BHCAPP系统。
数据库技术与应用-复习题答案
一、填空题1.在关系模型中，实体及实体之间的联系都用二维表来表示。
在数据库的物理组织中，它以文件形式存储。
2.数据库中的选择、投影、连接等操作均可由数据库管理系统实现。
3.在关系数据库模型中，二维表的列称为字段，行称为记录。
4.在Access中，查询可作为窗体、报表和数据访问页的数据源。
5.子查询“包含于”对应的谓词是In。
6.参数查询中的参数要用[]中括号括起来，并且设置条件提示。
7.绑定文本框可以从表、查询或SQL语言中获取所需的内容。
8.在创建主/子窗体之前，必须设置主窗体和子窗体（主表和子表）之间的关系。
9.表A中的一条记录可以与表B中的多条记录匹配，但是表B中的一条记录至多只能与表A中的一条记录匹配，这样的关系是“一对多”。
10.两个实体之间的联系有3种，分别是一对一、一对多和多对多。
11.在关系数据库中，唯一标识一条记录的一个或多个字段称为主键。
12.参照完整性是一个准则系统，Access使用这个系统用来确保相关表中记录之间的关系有效性，并且不会因意外删除或更改相关数据。
13.在数据表中，记录是由一个或多个字段组成的。
14.在关系数据库的基本操作中，把由一个关系中相同属性值的元组连接到一起形成新的二维表的操作称为连接。
15.关系规范化是指关系模型中的每一个关系模式都必须满足一定的要求。
16.数据表之间的联系常通过不同表的共同字段名来体现。
17.表是Access数据库的基础，是存储数据的地方，是查询、窗体、报表等其他数据库对象的基础。
18.在Access中数据表结构的设计是在设计器中完成的。
19.在查询中，写在“条件”行同一行的条件之间是并的逻辑关系，写在“条件”行不同行的条件之间是或的逻辑关系。
20.窗体的数据来源主要包括表和查询。
21.计算型控件一般来说用表达式/公式作为数据源。
22.主窗体和子窗体通常用多个表或查询的数据，这些表或查询中的数据具有一对一/一对多的关系。
23.在报表中可以根据字段、表达式对记录进行排序或分组。
数据库试题及答案_两套[1]
![数据库试题及答案_两套[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/38fca18b6529647d272852fd.png)
数据库试题及答案两套收藏数据库原理试题(A卷)一、填空题（每空 1 分，共 20 分）1. 对于一个国家来说，数据库的建设规模、数据库信息量的 _安全性____________ 和 ____完整性_________ 已成为这个国家信息化程度的 _______衡量标准_________ 。
2. 数据模型通常由： ___数据结构_____________ 、_______数据操作_________ 和 __完整性约束___________ 三部分组成。
3. 游标的功能是把 __集合记录______________ 转换为 ___单记录_____________ 。
4. 最常用的数据库的恢复技术是_数据转储____________ 和 _登记日志文件__________。
5. __概念_____ 模型是现实世界到 __数据模型___________ 机器模型的中间桥梁。
6. 数据独立性是指___物理________ 和__逻辑___________ 独立性。
7. 数据库应用程序开发工具目前有_ C++, _____________ 、__________VB_______ 、_______DEF_________ 、和 ____________C#____ 等。
8. 目前数据库产品有 SQL Server 和 ____ORACLE____________ 、 ___ACESS_____________ 等。
二、选择题（每小题 1 分，共 10 分）1. 关于冗余数据的叙述中，不正确的是 (C ) 。
A ．冗余的存在容易破坏数据库的完整性B ．冗余的存在给数据库的维护增加困难.C ．不应该在数据库中存储任何冗余数据D ．冗余数据是指可由基本数据导出的数据2. 概念模型独立于 (C ) 。
A ． ER 模型B ．硬件设备C ． DBMSD ．操作系统3. 下列叙述正确的为（D ）。
A. 主码是一个属性，它能唯一表识一列B. 主码是一个属性，它能唯一表识一行C. 主码是一个属性或属性集，它能唯一表识一列D. 主码是一个属性或属性集，它能唯一表识一行4. 数据库三级模式体系结构的划分，有利于保持数据库的 (A ) 。
《机械CADCAM》--试题参考-答案-3.27
选择--------------------1．在以下设备中，通常属于输入设备的是（ B ）A 显示器B 数字化仪C 打印机D 绘图仪2．在数控曲面铣削加工中，不常用的铣刀形式是（ D ）A 平底铣刀 B球面铣刀 C 圆角铣刀 D 锥面铣刀3．在CAD作业过程中，线框模型可以支持的工作是（ A ）A 生成三视图B 生成剖视图C 生成消隐图D 生成渲染图形4．CAD/CAM自动数控编程系统应具有的主要特性是（ A ）A.准确性、高效率等B.创成性、耐久性等C.系统性、继承性等D.知识性、趣味性等5．二维平面上，对应于原点O对称变换矩阵为（ A ）A．100010001-⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎣⎦B．100010001-⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦C．100010001⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎣⎦D．010100001-⎡⎤⎢⎥-⎢⎥⎢⎥⎣⎦6．下列编程方法中，不属于数控加工编程的方法为（ B ）A. 手工编程B. 梯形图编程C. APT语言编程D. CAD/CAM系统编程7．在CAD技术中，缩写形式是IGES的是（ B ） P231A.层次型数据库B.初始化图形交换系统C.随机文件D.产品模型数据交换标准8．成组技术简称为（ C ） P167A.CADB.CTC.GTD.IT9．下列输出设备中，哪一个是以直线线段为最基本图素（ A ）A．笔式绘图仪 B．点阵打印机 C．喷墨绘图仪 D．激光打印机10．在设计数据计算机处理中，对于数据之间具有函数关系的数表常采用的处理方法为（ C ）A．数组赋值 B．建立数据文件 C．拟合公式 D．建立数据库11.当前在CAD系统使用中（ A ）A.一般需要设计人员构思方案B.一般需要CNC系统构思方案C.一般需要CAM系统构思方案D.系统自己可以构思方案12.计算机辅助制造进行的内容有（ A ）A.过程控制及数控加工B.CADC.工程分析D.机床精度与刚度分析13．在CAD作业过程中，表面模型不支持的作业内容是（ B ）A. 生成剖视图B. 有限元分析C. 生成消隐图D. 图形渲染14．在欧拉公式V－E＋F－L＝2（B－G）中，V表示（ A ）A.顶点数B.内环数C.边数D.不相连物体个数15．VM是指（ B ） P244A. 虚拟现实B.虚拟制造C. 虚拟管理D.虚拟开发16．CAD/CAM的建模技术中,目前最常用的建模方法是（ A ）A.特征建模B. 动态建模C.曲面建模D. 实体建模17．衡量主机的指标中，MIPS指标可以衡量主机的（ D ）A.内存大小B. 象素C.尺寸D. 速度18．用图形扫描仪得到的图形信息是( C )，需要进行矢量化处理才能被CAD系统接受。
CZU_CApp样卷参考答案及评分标准
样卷参考答案及评分标准一、填空题（共20分，每空2分）1．以高效率、高性能为目的，利用计算机进行辅助设计、工程分析、辅助制造的方法分别称为CAD、CAE、CAM。
2．PDM即产品数据管理，是以软件为基础，将与产品相关的信息和与产品相关的过程集成到一起，实施对产品的全面管理。
3．CAPP系统主要由零件信息的获取、工艺决策、工艺数据库与知识库、人机界面和工艺文件管理与输出五大模块组成。
二、判断题（共10分，每题2分）1．BRep法表示的实体模型存储的主要是物体的生成过程，所以也称为过程模型。
（⨯）2．MasterCAM软件用专用后置处理模块生成数控加工程序。
（√）3．FMS系统利用了成组技术的原理完成多品种、小批量生产。
（√）4．CIMS由支撑分系统、经营管理信息分系统、制造自动化分系统、质量保证分系统构成。
（⨯）5．AutoCAD采用了参数化的绘图方式。
（⨯）三、选择题（共15分，每题3分）1．CAPP是通过向计算机输入被加工零件的( A )，由计算机自动输出零件的工艺路线和工序内容的过程。
A．几何和工艺信息B．材料和刀具信息C．形状和机床信息D．批量和图纸信息2．CAD/CAM系统的软件分为以下几大类：( ACD )。
A．系统软件B．功能软件C．应用软件D．支撑软件3．用户在编程作业时，可以根据编程的方便性设定的坐标系称为（ B ）。
A．机床坐标系B．参考坐标系C．绝对坐标系D．相对坐标系4．按成组技术理论，机械零件大致可分为三类：（ D ）。
A．回转件、相似件、标准件 B．回转件、箱体零件、标准件C．复杂件、回转件、箱体零件 D．复杂件、相似件、标准件5．已知二维图形变换矩阵为 ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=1000000n m T ，则图形将：（ B ） A ．在X 方向放大n 倍，在Y 方向放大m 倍B ．在X 方向放大m 倍，在Y 方向放大n 倍C ．在X 方向平移m ，在Y 方向平移nD ．在X 方向平移n ，在Y 方向平移m四、简答题（共25分，每题5分）1． CAD 系统常用的几何建模技术有几种类型？各有什么特点？答：常用的几何建模技术可分为线框建模、曲面建模和实体建模三种类型。
CAD CAM 技术 第2版 教学课件 第八章
二、人工设计装配工艺的主要工作
(1)审查资料、了解产品结构 (2)分析技术要求
了解产品装配的技术要求和检查验收方法，并分析装配中有哪些关键技术 问题，制定相应的技术措施。 (3)确定装配顺序
对于较为复杂的产品，工艺人员总是把整个产品分为若干部件，然后把各 个部件再进一步分为若干组件。 (4)编制装配工艺文件
第三节 装配工艺的自动生成
一、装配顺序决策 (一)装配顺序决策的方法
装配顺序的确定是装配工艺设计中最重要而 又最困难的问题，它的影响因素很多，同时又 缺乏相应的理论支持，目前在很大程度上取决 于人的经验。装配顺序生成是一个综合性的问 题，其中不仅涉及到几何的、技术的、机械的 问题，还存在一些模糊经验知识的应用。
2. CAAPP系统的实现方法
图8-5 检索式装配工艺设计的结构组成
第二节 装配信息描述方法及工艺知识库
一、装配信息描述方法
(一)装配信息描述的总体要求
装配信息描述与输入是设计装配工艺的前 提，也是一个困难的问题。事实上，它所面 临的问题，比一般零件加工CAPP面临的信 息输入问题难度更大。一个合理的描述方法 将对装配工艺设计系统的性能产生重要影响。
(二)装配信息描述的方法
图8-8 箱孔直径对装配顺序影响示意
图8-9 轴的最大直径对装配 顺序的影响
图8-10 轴的表面特征对装配 顺序的影响
二、装配工艺知识库技术
1.装配工艺知识库中的知识的组织及分类
为了建立装配工艺知识库，首先要搜集 整理装配工艺设计知识，并进行抽象化和提 取工作，确定将其中一定适应性和扩充性的 部分作为装配工艺设计知识，由这些知识所 构成的装配工艺设计知识库具有兼容性与扩 充性。
图8-19 基于网络的可视化装配的功能框图
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辅
助
工
艺 设
• 工艺知识是指支持CAPP系统工艺决策所需
计 的规则。
– CAPP系统进行工艺设计时，一方面要利用系统中存储
的工艺数据与知识等信息进行工艺决策，另一方面还
要生成零件的工艺过程文件、NC程序、刀具清单、工
15
络型数据库。
6
***
***
计 关系模型 是目前最为流行的一种数据模型，用二维
算 机
表格结构表示实体集，关键码(关键字段)表示实体
辅 间的联系，所有的数据都是这张二维表中的元素。
助 工
如：位于第二行第五列的是张斌的考试成绩。
艺
设
学号 姓名 性别 出生时期 考试成绩 简历
计
981201 姚志洵 女
81.10.15
12
• 利用人类所认识的各种知识进行推理、联想、学习 和问题求解的智能计算机信息系统。
计 • 4)知识
算
– 知识是一种用符号表示的信息，是知识库系统操纵
机 辅 助 工 艺
和管理的对象。
• 首先，知识是一种信息，其次，它可以用一定的符号形式 表示出来。其中信息是知识的内涵与实体，而符号则是信 息的外延与形式。
辅
征的逻辑程序设计系统：
助
– 有一个既作为查询语言又作为宿主语言的描述性语言；
工 艺
– 支持数据库系统的主要功能。
设
计
• D．H．Warren：一个知识库系统应该能够有效地
处理中等规模的知识库的逻辑程序设计系统。
– 由3000个谓词，3万条规则和300万个事实组成，总存储 容量达30MB
– 从AI专家的角度来看：
计
算
机
辅 助 工 艺
第五讲
设
计
工艺数据库与知识库
1
1.数据库基础知识
计 算
1)数据：是一种物理符号序列，用来记录事
机 物的情况。
辅
助 • 数据用类型和值来表示。不同的数据类型记录的事物性质
工
不一样。
艺
设 计
2)数据处理：是对数据进行收集、整理、存
储、检索、统计、维护和传输等一系列活
动的总称。
• 数据处理目的是为了从大量的、繁杂的、不易理解的数据
598.0
973110 张斌 男 80.12.30 550.5
981202 王琪 男 80.05.18 590.0
7
982105 谭红京 男 80.11.30
573.5
关系型数据库管理系统有很多种：Sybase、 FoxPro、Oracle、SQL server等。
***
计 算
• 7)数据库的特点
从而从管理数据发展到管理知识。
计 算
• 3)知识库的特点）能力的扩充
工
– 语义知识的引入
艺
– 知识的获取
设 计
– 知识和数据的有效组织和管理。
• 效率：
– 数据库对用户查询的快速响应与查询优化。
11
计 – 从数据库专家的角度来看：
算 机
• J．D．Ullman：一个知识库系统是具有如下两种特
计 算
• 5)知识库是知识的集合，包括：
机
•概 念
辅
助
•事 实
工 艺
•规 则
设
计
– 知识库应包括概念、事实与规则三部分，缺一
不可。由于概念一般包含在事实内，因此，实
际上知识库中应包括事实与规则两个部分。
14
*** 3.工艺数据库与知识库
计 算
• 工艺数据是指CAPP系统在工艺设计过程中
机 所使用的和产生的数据；
辅
助
• 近期目标
工 艺 设
– 让计算机来模拟人类的各种高级思维活动。如：推理、分 析、思考、决策、理解、规划、设计和学习等。
计
• 远期目标
– 研究人类智能的基本机理，探索如何用各种自动机和智能 机去模拟人的某些思维和智能行为，从而揭示人类思维的 奥秘。
10 •知识库：
借助AI思想，即利用AI思想来研究数据库，
的学籍数据库和图书馆的图书数据库，这其中都 5 包含了一些相关的数据信息，可以很方便进行检
索和充分、有效地使用这些数据资源。
计 算
6)数据库的分类：
机 辅
• 按数据的组织与管理方式来分常见的数据
助 工
模型有三种：关系模型、层次模型 和 网络
艺 模型，根据这三种数据模型建立的数据库
设 计
分别为关系型数据库、层次型数据库和网
3
***
计 算
• 4)数据库（DataBase）：是按照一定的规
机 则相互关联数据的集合。它是用来反映各
辅 助
类实物的属性的数据。
工
艺
设
计 • 5)数据库管理系统(DBMS——Data Base
Management System)：是能够用来建立
数据库，完成数据库的维护、管理等操作，
4 并能够帮助用户方便地使用数据库的软件。
2
中抽取、获得对某些方面有价值、有意义的数据，为进一
步的生产与社会活动提供决策的依据。
计 算
• 3)信息：经过加工的数据。
机
辅
助 • 所有的信息都是数据，而只有经过提炼和抽象之后具有使
工 用价值的数据才能成为信息。经过加工所得到的信息仍然
艺 设
以数据的形式出现，些时的数据是信息的载体，是人们认
计
识信息的一种媒介。
艺 设
扩充数据库的性能和执行效率而形成的新
计 型数据库系统。
• AI（Artificial Intelligence）：AI是60年代 开始发展起来的一门研究机器智能和智能
9 机器的新兴的高科技学科。
***
计 算
• 2)人工智能 -- AI（Artificial Intelligence）
机 其研究目标是：
设
• 例：（X2）′ = 2X
(数学知识)
计
• 例：正方形的四条边长度相等 （完全知识）
• 例：明天可能下雨
（不完全知识）
▪ 知识与数据是有区别的，但它们又是相互联系和相
互补充的。数据用于表示特定实例（事实）的信息，
13
知识则表示一般概念（抽象）的信息。例如：
✓ 例（数据）：王先生的年龄是45岁。
✓ 例（知识）：35岁至50岁之间的人是中年人。
计 算 机
• 数据库系统是由计算机软、硬件资源组成的系统， 它实现了有组织地、动态地存储大量关联数据，
辅 助
方便多用户访问。
工
– 有效地组织数据，即对数据进行合理设计，以便计算
艺 设
机存取；
计
– 方便地将数据输入到计算机中；
– 根据用户的要求将数据从计算机中抽取出来。
• 数据库技术的应用范围是相当广泛的。如：学生
机
– 数据结构化，适于表示相互间的多种联系；
辅
助
– 数据独立性，可以独立于程序；
工 艺
– 数据共享、减少冗余，提高信息的利用率；
设
计
8
*** 2.知识库基础知识
计 算
• 1)知识库的定义：
机 辅
• 知识库系统（Knowledge Base System）
助 工
• 将AI技术引进到传统数据库中，以改进和