專利名稱：基于kbe及web技術的鍛模設計與制造系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及鍛模的設計與制造技術，具體涉及基于KBE(Knowledge Based Engineering)及WEB(網(wǎng)頁)技術的鍛模設計與制造系統(tǒng)即工作平臺。屬于機械設計與制造技術領域。
背景技術：
現(xiàn)有技術中，鍛模設計與制造主要采用傳統(tǒng)經(jīng)驗方法與計算機技術兩種路線。傳統(tǒng)的鍛模設計，主要依賴經(jīng)驗初步設計，然后在調(diào)試中利用反復試錯法試制鍛件產(chǎn)品。傳統(tǒng)的鍛模制造方法有仿形銑、電火花法和手工打磨法等。但是，傳統(tǒng)經(jīng)驗方法設計和制造模具存在周期長、加工余量大、材料利用率低、成品率低、模具壽命短和開發(fā)成本高等缺缺陷。
目前，模具行業(yè)廣泛采用計算機輔助設計與制造方法，即CAD/CAM/CAE。具體原理是首先對產(chǎn)品及模具進行三維造型，然后進行成形過程模擬分析優(yōu)化，最后對優(yōu)化后的模具進行計算機輔助加工。當前這種開發(fā)的思路應用廣泛，提高了模具行業(yè)的整體水平，但這項技術難以實現(xiàn)人機的協(xié)調(diào)互動，操作上帶有一定的盲目性。在進行CAE分析時，分析者仍然依賴自己的經(jīng)驗來進行分析調(diào)試，缺乏一個可以參考的成功典例數(shù)據(jù)庫，缺乏工藝優(yōu)化設計、分析的指導思想。在進行模具的制造時，純CAM并不能有效的解決模具整個加工流程的問題，加工流程的優(yōu)化排布、加工方法的優(yōu)化選擇等需要有指導思想來確定。
鍛模設計是一種相對來講經(jīng)驗性較強的設計，設計人員在長期的工作中積累的經(jīng)驗和知識(know-how)對模具設計及制造起著十分重要的影響。這種知識的應用過程不僅是參考經(jīng)驗知識輔助設計、制造的過程，更是在現(xiàn)有經(jīng)驗知識基礎上進一步積累創(chuàng)新的過程。因此，盡管模具CAD/CAM技術應用越來越廣泛，但目前廣為使用的模具CAD技術大都仍停留在計算機輔助繪圖層次，而模具CAM仍然停留在計算機編程的層次，難以勝任對模具開發(fā)的高質(zhì)量、短周期、低成本要求。因此，如何將傳統(tǒng)的模具CAD/CAM從計算機輔助繪圖與加工提升到基于知識系統(tǒng)的層次是所屬領域技術人員有待解決的問題。
目前模具制造業(yè)普遍存在的問題是1、工程知識和經(jīng)驗缺乏有效的歸納和整理，知識和經(jīng)驗的重復使用和共享性差。許多企業(yè)積累了大量的工程知識和實際經(jīng)驗，但由于缺乏系統(tǒng)地整理和歸納，因此這些寶貴的知識財富得到的重復利用很少，沒有充分的共享。2、年輕技術人員經(jīng)常犯前人犯過的錯誤。由于年輕技術人員缺乏經(jīng)驗，而老技術員的經(jīng)驗沒有系統(tǒng)化，所以年輕技術員沒有辦法將前人的經(jīng)驗教訓有效地繼承下來，因此經(jīng)常會出現(xiàn)一些前人已經(jīng)犯過的錯誤。重復的錯誤對于企業(yè)來說，既增加了模具的成本，又浪費了寶貴的時間，而且沒有收獲新的經(jīng)驗。3、進行設計的過程中需要花很多時間在查閱、搜索書本知識及設計參數(shù)。設計過程中要使用有依據(jù)的技術參數(shù)，因此技術人員不得不花相當多的時間來查找這些參數(shù)，影響設計效率。4、老的專家難以利用新的工具產(chǎn)生新的知識。老的技術人員有豐富的經(jīng)驗和做圖、識圖能力，但是他們接受新生事物的能力不如輕技術人員，他們學習和掌握新的工具軟件比較少，積極性不高，因此對企業(yè)的生產(chǎn)及創(chuàng)新都不利。5、工藝裝備水平低，且配套性不好，利用率低。雖然國內(nèi)許多企業(yè)采用了先進的加工設備，但總的來看裝備水平仍比國外企業(yè)落后許多，特別是設備數(shù)控化率和CAD/CAM應用覆蓋率要比國外企業(yè)低得多，CAE技術在大部分企業(yè)中的實際應用更少。由于體制和資金等原因，引進設備不配套，設備與附配件不配套現(xiàn)象十分普遍，設備利用率低的問題長期得不到較好解決。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術存在的上述不足，本發(fā)明的目的是提供一種實現(xiàn)鍛模的數(shù)字化管理，縮短設計及制造周期，提高模具設計制造的精度與可行性，實現(xiàn)人機協(xié)調(diào)互動的基于KBE及WEB技術的鍛模設計與制造系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的基于KBE及WEB技術的鍛模設計與制造系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括存儲程序數(shù)字的計算機存儲服務器、處理各環(huán)節(jié)信息的應用服務器和與服務器聯(lián)網(wǎng)的若干終端，存儲程序數(shù)字計算機服務器包括如下功能模塊1)鍛模設計與制造知識系統(tǒng)模塊包含鍛模材料知識、鍛模設備知識、鍛模結構知識、鍛模工藝設計知識和典型零件知識；2)CAD設計模塊包括鍛件3D設計，鍛模3D設計；運用UG NX2.0軟件，在面向過程驅(qū)動技術的環(huán)境中，鍛件產(chǎn)品模型以及鍛造模具模型能夠在產(chǎn)品開發(fā)全過程的各個環(huán)節(jié)保持相關，從而有效地實現(xiàn)了并行工程；涉及內(nèi)容有在產(chǎn)品零件尺寸的基礎上增加敷料、鍛件余量、鍛件公差，確定與設備匹配的鍛模結構；設計的基礎及依據(jù)是鍛模工藝及及結構設計知識庫。CAD設計可以與CAE分析實現(xiàn)信息交互傳遞，CAD設計的結果可以提交給服務器。
3)鍛模CAE分析模塊運用Deform軟件，模擬分析鍛造成形過程中金屬流動、行程載荷、產(chǎn)品缺陷等，并對成形工藝進行模擬調(diào)試、優(yōu)化。
將鍛模3D模型引入體積成形分析軟件，對成形過程進行仿真、優(yōu)化；優(yōu)化的基礎及依據(jù)是鍛模工藝設計、結構設計知識庫及典型零件知識庫。根據(jù)優(yōu)化的結果，綜合運用3D設計軟件、OFFICE軟件、AutoCAD軟件等最終確定鍛模結構及3D型腔，運用文檔、模型、圖紙等方式整理、歸納最終設計結果。CAE分析可以與CAM加工實現(xiàn)信息交互傳遞，CAE分析的結果可以提交給服務器。
4)CAM加工模塊運用仿真加工系統(tǒng)MasterCAM軟件，用戶根據(jù)加工對象的結構特征、加工環(huán)境的實際要求和加工工藝的實際特點，交互輸入加工參數(shù)，再進一步生成刀具路徑及路徑文件。
對各種加工方法的選取、加工順序做優(yōu)化組合。對數(shù)控銑的工藝參數(shù)，包括進給量、刀具型號、進刀路線等，進行優(yōu)化。優(yōu)化后的加工工序可以投入實際操作。加工工序的指導依據(jù)是鍛模加工知識庫。CAM加工工序的結果可以與3D檢測實現(xiàn)信息交互傳遞，可以以動畫、技術文檔等提交給服務器。
5)鍛模3D檢測模塊運用三坐標掃描儀及CAD軟件UG NX2.0，測量模具關鍵尺寸，制作生成3D檢測報告。檢測過程中具體的處理方法參照鍛模檢測知識模塊。
應用三坐標掃描儀獲取模具的尺寸，應用3D數(shù)據(jù)處理軟件對相關的點云進行處理，將模具的實際尺寸同圖紙標注尺寸做對比分析，最后得出檢驗報告。檢測的基礎及依據(jù)是ISO10360國家標準、企業(yè)自定的規(guī)范。3D檢測的結果可以以技術文檔的形式提交給服務器。
所述鍛模設計與制造知識系統(tǒng)模塊按功能由以下部分組成，其中1)鍛模材料知識在這個模塊中收錄常用鍛模材料，主要包括國內(nèi)外材料牌號對照、材料的化學成分、物理性能、力學性能等。在設計中，材料的化學成分對工藝的影響是十分明顯的，所以在知識庫的這個模塊中，主要的知識是鍛模常用材料的化學成分以及熱處理規(guī)范。用戶在選擇了鍛模材料后，會很方便的得到熱處理工藝的規(guī)范。
2)鍛模設備知識在這個模塊中收錄主要的鍛模設備和鍛模生產(chǎn)中的輔助設備、輔助設備的技術參數(shù)以及生產(chǎn)廠家等。
3)鍛模結構知識這個模塊涉及模面布置、模具結構與尺寸設計、導向機構設計等等，這些知識的主要來源是鍛模設計手冊及成功案例，經(jīng)過系統(tǒng)的歸納整理具有簡單實用的優(yōu)點。
4)鍛模工藝設計知識在這個模塊中，主要收錄各種鍛模的工藝方法以及備料、加熱、冷卻和鍛件清理等個工藝環(huán)節(jié)中涉及的知識。
5)典型零件知識將典型的鍛件按鍛件的用途、鍛件的形狀以及鍛造的方法分類，用戶可以通過選擇鍛件的形狀特征、制造方法、主要用途找到符合條件的鍛件知識，在設計過程中得到幫助。
6)鍛模加工知識在這個模塊中，主要收錄鍛模的加工方法及加工工藝規(guī)則。加工方法主要有數(shù)控銑削加工、金屬切削加工、電火花加工及復合加工等。該模塊融入企業(yè)自身提倡的高速加工知識，就是用高速銑削實現(xiàn)精密鍛模高、精加工，針對高速銑50～60HRc模具材料，制定了轉(zhuǎn)速、進給速度、加速度、換刀時間、刀具規(guī)格等一系列規(guī)范。
7)鍛模檢測知識在這個模塊中，集成了ISO10360國家標準《坐標測量機的驗收、檢測和復檢檢測》，另外，針對鍛模型腔曲面三坐標掃描檢測，制定了適合企業(yè)的一些規(guī)范。
其設計步驟為1、客戶提交產(chǎn)品信息需求給應用服務器，由應用服務器向CAD、CAE、CAM、3D檢測工序發(fā)出任務指令。
2、根據(jù)機加后的產(chǎn)品樣件信息或者2D圖紙信息，運用3D輔助設計軟件建立鍛件3D模型，包括在產(chǎn)品零件尺寸的基礎上增加敷料、鍛件余量、鍛件公差。運用3D模具輔助軟件，初步建立模具的簡化模型。由產(chǎn)品轉(zhuǎn)換到鍛件、轉(zhuǎn)換到鍛模簡化模型的過程，涉及到鍛造工藝設計的知識，通過WEB技術訪問鍛模設計制造知識庫，尋求解決問題的方法及依據(jù)。
本發(fā)明以體積成形分析軟件為平臺，以鍛模工藝設計知識庫為指導，對成形過程進行仿真、優(yōu)化。確定結構合理、成形效果好的工藝方案；以3D模具設計軟件為設計平臺，確定最終的鍛模3D結構及3D型腔。確定的依據(jù)是CAE優(yōu)化分析的結果，及鍛模設計制造知識庫。
3、根據(jù)模具的3D或2D信息，及鍛模加工知識庫，提出鍛模加工技術報告。包括所需的加工方法、加工所要達到的技術指標。基于計算機輔助加工軟件進行鍛模虛擬加工設計。確定數(shù)控銑的工藝參數(shù)，包括進給量、刀具型號、進刀路線等。通過優(yōu)化改進后的加工工序，可以投入實際操作。
4、基于三坐標掃描儀、常規(guī)檢測工具及鍛模檢測知識庫軟硬件平臺，檢驗鍛模的尺寸精度、表面光潔度及裝配情況。對質(zhì)量不合格的鍛模產(chǎn)品返回重新加工。
5、應用服務器外部事務處理。服務器接收用戶產(chǎn)品信息需求，向CAD、CAE、CAM、3D檢測工序發(fā)出任務指令。服務器接收CAD、CAE、CAM、3D檢測工序提交的最終結果。服務器綜合處理后生成產(chǎn)品目錄、性能規(guī)格、裝配指南、價格清單、合格證。
綜上，本發(fā)明的實施①系統(tǒng)地研究、搜集、整理先進的鍛模設計知識、先進的鍛模加工知識、鍛模檢測知識、鍛造模具再利用知識；②搭建知識平臺的基本框架；③對鍛模的相關知識作實驗研究；④系統(tǒng)地研究各種知識的獲取、分類和表示技術；⑤運用計算機程序建立集設計、制造、檢測、重復利用為一體的知識系統(tǒng)工程。
⑥構建知識系統(tǒng)、設計、制造、檢測等為一體的協(xié)同化軟硬件平臺。
相比現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有如下優(yōu)點1、本發(fā)明運用KBE“基于知識工程”指導模具的設計和制造，其關鍵技術涉及知識獲取及知識表示技術、基于知識產(chǎn)品信息建模技術、工藝與模具設計推理方法、基于數(shù)值模擬工藝優(yōu)化技術、高速銑技術、3D檢測技術、模塊重復利用等多個技術領域，在模具設計與制造方面實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化；尤其以通用的CAD/CAM/CAE軟件為基本設計與制造平臺，創(chuàng)建相應的接口，將SQL數(shù)據(jù)庫、協(xié)同工程、KBE技術和優(yōu)化方法、高速銑、三坐標檢測等知識作為單獨的模塊嵌入其它軟件，構建鍛模設計與制造平臺。本發(fā)明基于知識工程與計算機技術的鍛模設計及制造系統(tǒng)，將KBE技術與鍛模設計及制造結合起來，建立相應的知識平臺。知識平臺融匯了鍛模成形工藝設計的相關知識經(jīng)驗、成形過程模擬的相關知識經(jīng)驗、鍛模加工的相關知識經(jīng)驗、鍛模檢測的相關知識經(jīng)驗、鍛模重復利用的相關知識經(jīng)驗。
2、本發(fā)明建立了鍛模設計制造知識庫。鍛模設計的過程基于知識和工程經(jīng)驗，以數(shù)值模擬為工藝開發(fā)的依據(jù)，確定合理的鍛造模具結構、模具材料，優(yōu)化各個工序的工藝參數(shù)，消除或控制成形缺陷。整個鍛模設計過程基于知識工程、實現(xiàn)模具和產(chǎn)品的數(shù)字化管理，大大縮短設計周期，提高模具設計的精度與可行性。鍛模制造的過程基于鍛模知識庫和工程經(jīng)驗，以虛擬加工、工藝優(yōu)組結果為制造過程的最終依據(jù)，提高了加工效率和可靠性。
3、基于知識工程與計算機技術的鍛模設計與制造系統(tǒng)，以KBE系統(tǒng)作為指導思想，解決了研發(fā)人員設計制造時邏輯性不強、缺乏借鑒的問題，使模具開發(fā)的時間大大縮短。
4、解決了鍛模制造時工序不明晰、加工方法缺乏優(yōu)化組合等問題，該系統(tǒng)能夠判斷鍛模的失效程度，根據(jù)失效程度提出修復的方案，在一定程度上實現(xiàn)了鍛模的重復再利用。
5、基于WEB建立鍛模知識數(shù)據(jù)庫分布式網(wǎng)絡協(xié)作系統(tǒng)，實現(xiàn)了各個工序之間的交互式訪問，體現(xiàn)了協(xié)作的思想。使設計、制造的各個工序能夠合理的、優(yōu)化的運行，提升了設計、制造的可靠性、效率性。
圖1是本發(fā)明基于KBE及WEB技術的鍛模設計制造方法與工作平臺的整體規(guī)劃設計圖；圖2是鍛模設計制造的工程知識庫圖；圖3是鍛模結構知識構架圖；圖4是鍛模結構知識構架圖；圖5是鍛模工藝設計知識圖；圖6是典型零件知識；圖7是鍛模加工知識圖；圖8是支持鍛模設計制造的工程知識軟件架構圖。
具體實施例方式一、基于KBE及WEB技術的鍛模設計系統(tǒng)參見圖1，本發(fā)明以通用的CAD/CAM/CAE軟件UG NX2.0、MASTERCAM、DEFORM為基本設計與制造平臺，采用協(xié)同工程、KBE技術和優(yōu)化方法對鍛模CAE的經(jīng)驗知識、高速加工知識、三坐標檢測知識、模具重復利用知識等進行搜集、整理、組合等，運用計算機程序?qū)⑵浼稍谝粋€模塊中。最后基于局域網(wǎng)WEB技術將知識系統(tǒng)、CAD設計、CAE分析、CAM加工、3D檢測等軟硬件連接在一起，組合成一個具有協(xié)同功能的完整體系，該體系成為設計制造的工作平臺。鍛模設計制造工作平臺各個工序接受用戶產(chǎn)品信息的需求，完成各自任務，各工序以鍛模設計制造知識系統(tǒng)作為最終開展工作的指導思想，并實現(xiàn)各個工序之間、各工序與應用服務器之間的數(shù)據(jù)交互傳遞。所有工作完成后生成產(chǎn)品目錄、性能規(guī)格、裝配指南、價格清單、合格證。
圖1中鍛模設計與制造知識系統(tǒng)知識系統(tǒng)具有知識獲取、知識的一致性和完整性維護的功能。數(shù)據(jù)管理模塊由SQL Server DBMS組成，調(diào)用這一模塊是通過執(zhí)行SQL語句來完成的。鍛模設計與制造知識系統(tǒng)是設計、分析、加工、檢測環(huán)節(jié)的指導思想。
鍛模CAD設計運用UG NX2.0軟件，在面向過程驅(qū)動技術的環(huán)境中，鍛件產(chǎn)品模型以及鍛造模具模型能夠在產(chǎn)品開發(fā)全過程的各個環(huán)節(jié)保持相關，從而有效地實現(xiàn)了并行工程。
鍛模CAE分析運用Deform軟件，模擬分析鍛造成形過程中金屬流動、行程載荷、產(chǎn)品缺陷等，并對成形工藝進行模擬調(diào)試、優(yōu)化。
鍛模CAM加工運用仿真加工系統(tǒng)MasterCAM軟件，用戶根據(jù)加工對象的結構特征、加工環(huán)境的實際要求和加工工藝的實際特點，交互輸入加工參數(shù)，再進一步生成刀具路徑文件，并制作生成CAM技術報告。
鍛模3D檢測運用三坐標掃描儀及CAD軟件UG NX2.0，測量模具關鍵尺寸，制作生成3D檢測報告。檢測過程中具體的處理方法參照鍛模檢測知識模塊。
二、鍛模設計與制造知識系統(tǒng)的設計及實現(xiàn)1.支持鍛模設計與制造的工程知識庫設計參見圖2，鍛模的靜態(tài)工程知識庫按功能主要可以由七部分組成，其中1)鍛模材料知識在這個模塊中收錄常用鍛模材料，主要包括國內(nèi)外材料牌號對照，材料的化學成分，物理性能，力學性能等。在設計中，材料的化學成分對工藝的影響是十分明顯的，所以在知識庫的這個模塊中，主要的知識是鍛模常用材料的化學成分以及熱處理規(guī)范。用戶在選擇了鍛模材料后，會很方便的得到熱處理工藝的規(guī)范。
表1 模具鋼及硬度要求
2)鍛模設備知識在這個模塊中收錄主要的鍛模設備和鍛模生產(chǎn)中的輔助設備、輔助設備的技術參數(shù)以及生產(chǎn)廠家等。
表2 蒸汽空氣鍛模設備
表3 鍛造水壓機技術設備
3)鍛模結構知識這個模塊涉及模面布置、模具結構與尺寸設計、導向機構設計等等，這些知識的主要來源是鍛模設計手冊及成功案例，經(jīng)過系統(tǒng)的歸納整理具有簡單實用的優(yōu)點。
4)鍛模工藝設計知識在這個模塊中，主要收錄各種鍛模的工藝方法以及備料、加熱、冷卻和鍛件清理等個工藝環(huán)節(jié)中涉及的知識。
5)典型零件知識將典型的鍛件按鍛件的用途、鍛件的形狀以及鍛造的方法分類，用戶可以通過選擇鍛件的形狀特征、制造方法、主要用途找到符合條件的鍛件知識，在設計過程中得到幫助。
6)鍛模加工知識在這個模塊中，主要收錄鍛模的加工方法及加工工藝規(guī)則。加工方法主要有數(shù)控銑削加工、金屬切削加工、電火花加工及復合加工等。該模塊融入企業(yè)自身提倡的高速加工知識，就是用高速銑削實現(xiàn)精密鍛模高、精加工，針對高速銑50～60HRc模具材料，制定了轉(zhuǎn)速、進給速度、加速度、換刀時間、刀具規(guī)格等一系列規(guī)范。
7)鍛模檢測知識在這個模塊中，集成了ISO10360國家標準《坐標測量機的驗收、檢測和復檢檢測》，另外，針對鍛模型腔曲面三坐標掃描檢測，制定了適合企業(yè)的一些規(guī)范。
表4 鍛模檢測知識
2.用計算機程序?qū)崿F(xiàn)鍛模的工程知識系統(tǒng)在鍛模知識數(shù)據(jù)庫中，主要的操作對象是知識。對知識的主要操作是知識的定義、查詢增加、刪除、修改等。同時，知識管理系統(tǒng)還要完成知識的表示、知識的獲取以及知識的一致性和完整性維護的功能，系統(tǒng)具有知識的完善及衍生的功能。當然，在知識處理過程中，具有大量的數(shù)據(jù)處理。
支持鍛模設計制造的工程知識軟件架構如圖7所示。在圖7中，智能調(diào)度模塊接受用戶接口的命令或程序，負責知識處理模塊、數(shù)據(jù)處理模塊之間的控制命令和數(shù)據(jù)傳送。知識操作模塊完成知識的定義、查詢、增加、刪除、修改等功能，同時，它管理鍛模知識分類與表示，鍛模知識獲取和鍛模知識一致性和完整性維護模塊。
基本事件流程a.選擇所要建立的知識數(shù)據(jù)庫的類型。b.建立相應的數(shù)據(jù)表結構；c.建立不同的具有不同權限的用戶對象 d.主用戶錄入相關數(shù)據(jù)。
本發(fā)明系統(tǒng)的管理1、建立不同的具有不同權限的用戶對象用戶權限管理是一項較為復雜的功能，在本系統(tǒng)的開發(fā)中，采用Acegi Security來進行用戶權限管理系統(tǒng)的開發(fā)。它是一個用于為采用Spring進行開發(fā)的項目提供認證和授權管理的系統(tǒng)。
為了使用Acegi Security，首先需要在applicationContext-security.xml中進行authenticationManager的配置<pre listing-type="program-listing">＜bean id=“authenticationManager” class=“net.sf.acegisecurity.providers.ProviderManager＞ ＜property name=“providers”＞ ?。糽ist＞ ＜ref local=“daoAuthenticationProvider”/＞ ?。?list＞ ＜/property＞ ＜/bean＞ ＜bean id=“daoAuthenticationProvider” class=“net.sf.acegisecurity.providers.dao.DaoAuthenticationProvider”＞ ?。紁roperty name=“authenticationDao”＞ ＜ref local=“jdbcDaoImpl”/＞ ?。?property＞ ＜/bean＞ ＜bean id=“jdbcDaoImpl” class=“net.sf.acegisecurity.providers.dao.jdbc.JdbcDaoImpl”＞ ?。紁roperty name=“dataSource”＞ ＜ref bean=“dataSource”/＞ ?。?property＞ ＜/bean＞</pre>完成之后就可以進行具體訪問權限的配置和實現(xiàn)了。
主要的參與者(stakeholder)有工藝設計人員(相關CAD、CAM、CAE、3D檢測人員)、工藝審簽人員以及知識工藝庫的維護和管理人員。在系統(tǒng)的實現(xiàn)中分別為這三個角色賦予ROLE_DESIGNER、ROLE_EXAMINER和ROLE_ADMIN的符號。
首先需要控制的是對于Web資源的訪問，在Acegi Security中是通過使用FilterSecurityInterceptor以及Security EnforcementFilter來達到目的的。其中最為關鍵的是FilterInvocationInterceptor的配置<pre listing-type="program-listing"> ＜bean id="filterInvocationInterceptor" class="net.sf.sf.intercept.web.FilterSecurityInterceptor"＞＜property name="authenticationManager"＞ ＜ref bean="authenticationManager"/＞＜/property＞＜property name="accessDecisionManager"＞ ＜ref local="httpRequestAccessDecisionManager"/＞＜/property＞＜property name="objectDefinitionSource"＞ ＜value＞CONVERT_URL_TO_LOWERCASE_BEFORE_COMPARISONPATTERN_TYPE_APACHE_ANT/admin/**=ROLE_ADMIN/design/**=ROLE_DESIGNER/examine/**=ROLE_EXAMINER ＜/value＞＜/property＞ ＜/bean＞</pre>其次就是對于系統(tǒng)服務訪問的控制，需要在配置文件中進行相應的配置，其代碼與對于web資源訪問控制的代碼類似。
2、建立相應的數(shù)據(jù)表結構由前述的分析可知，鍛模知識數(shù)據(jù)庫就其功用來說可以分為以下七類鍛模材料知識，鍛模設備知識，鍛模結構知識，鍛模工藝設計知識，典型零件知識，鍛模加工知識，鍛模檢測知識。
各種數(shù)據(jù)表的結構如圖3-圖8和表1-表4。
三、基于WEB的鍛模設計與制造協(xié)同化網(wǎng)絡系統(tǒng)的實現(xiàn)硬件系統(tǒng)主要由協(xié)同設計網(wǎng)絡及三坐標檢測儀組成。硬件系統(tǒng)是基于Internet或Intranet的。三坐標檢測儀作為設計及制造的檢驗終端，將硬件和知識系統(tǒng)有機結合在一起，完成模具尺寸采集、尺寸處理、尺寸分析等工作。
系統(tǒng)由用戶、KBE系統(tǒng)、整合服務器和分布式工作站組成，在相應的網(wǎng)絡應用協(xié)議下運行。用戶將鍛件信息和要求按照一定的規(guī)則提交給應用服務器；應用服務器按照相應的協(xié)議和規(guī)則將用戶信息分送至各工作站；工作站則以自己的工作模式為標準從KBE中提取相應信息，以完成本工作站的固定編碼方式的數(shù)據(jù)處理或整合，數(shù)據(jù)由此提交給后繼工作站或直接提交給整合服務器；服務器接受到完整的分布式數(shù)據(jù)后，按照數(shù)據(jù)的來源地址編碼確定分布式數(shù)據(jù)的制表序列，制表完成后轉(zhuǎn)化為反饋信息，提交給用戶。
本系統(tǒng)采用SQL Server2000+asp語言開發(fā)。
1)使用ADO對象模型ActiveX Data Objects(ADO)是一項容易使用并且可擴展的將數(shù)據(jù)庫訪問添加到Web頁的技術?？梢允褂肁DO去編寫緊湊簡明的腳本以便連接到Open DatabaseConnectivity(ODBC)兼容的數(shù)據(jù)庫和OLE DB兼容的數(shù)據(jù)源。可使用OLE DB兼容的數(shù)據(jù)源。
數(shù)據(jù)庫連接方法定義一個Session變量，方便數(shù)據(jù)庫連接的整體修改，如下session("conn")="PROVIDER=SQLOLEDB;SERVER=sqlsvr;UID=sa;pwd=sa;database=sxweb"Connection對象訪問數(shù)據(jù)庫信息的第一步是和數(shù)據(jù)庫源建立連接。ADO提供Connection對象，可以使用該對象建立和管理應用程序和OLE DB兼容的數(shù)據(jù)源之間的連接。Connection對象具有各種屬性和方法，可以使用它們打開和關閉數(shù)據(jù)庫連接，并且發(fā)出查詢請求來更新信息。要建立數(shù)據(jù)庫連接，首先應創(chuàng)建Connection對象的實例。例如set conn=server.CreateObject("adodb.connection")conn.Open session("conn")上述語句定義了一個connection對象的變量conn并且調(diào)用Open方法與數(shù)據(jù)源進行連接。
RecordSet對象盡管Connection對象簡化了連接數(shù)據(jù)庫和查詢?nèi)蝿?，但Connection對象仍有許多不足。確切地說，檢索和顯示數(shù)據(jù)庫信息的Connection對象不能用于創(chuàng)建腳本；必須確切知道要對數(shù)據(jù)庫作出的更改，然后才能使用查詢實現(xiàn)更改。
對于檢索數(shù)據(jù)、檢查結果、更改數(shù)據(jù)庫，ADO提供了Recordset對象。正如它的名稱所暗示的那樣，Recordset對象有許多可以使用的特性，根據(jù)查詢限制，檢索并且顯示一組數(shù)據(jù)庫行，即記錄。Recordset對象保持查詢返回的記錄的位置，允許一次一項逐步掃描結果。
根據(jù)Recordset對象的指針類型屬性設置，可以滾動和更新記錄。數(shù)據(jù)庫指針可以在一組記錄中定位到特定的項。指針還用于檢索和檢查記錄，然后在這些記錄的基礎上執(zhí)行操作。Recordset對象有一些屬性，可用于精確地控制指針的行為，提高用戶檢查和更新結果的能力。例如，可以使用CursorType和CursorLocation屬性設置指針的類型，將結果返回給客戶端應用程序(結果通常保留在數(shù)據(jù)庫服務器上)并顯示其他用戶對數(shù)據(jù)庫的最后一次更改。
例如set rs=Server.CreateObject("adodb.recordset")com="select*from GKXX where id="&id&""rs.Open com，Session("conn")上述語句定義了一個recordset對象的變量rs并且調(diào)用Open方法與數(shù)據(jù)源進行連接以及執(zhí)行了SQL語句com。
2)使用File Access組件File Access組件提供了可用來訪問計算機文件系統(tǒng)的方法和屬性。本發(fā)明使用FileAccess組件創(chuàng)建FileSystemObject對象。
例如Set fs=CreateObject("Scripting.FileSystemObject")上述語句就是利用File Access組件創(chuàng)建了一個名為fs的對象實例。在對象被創(chuàng)建后，可以通過它訪問文件，該對象沒有屬性，它唯一的意義就是創(chuàng)建、打開或讀寫文本文件。FileSystemObject對象有兩種最常用的方法，一種用來創(chuàng)建文件，另一種是用來打開并讀寫文本文件。CreateTextFile方法獲得你指定的文件名并創(chuàng)建該文件，它返回一個TextStream對象，可以用該對象在文件被創(chuàng)建后操作該文件。
3)代碼舉例本系統(tǒng)的開發(fā)工具是ASP(Active Server Page)。Asp是一種類似HTML、Script與CGI的結合體，但是運行效率卻比CGI更高，更方便而且更有靈活性，程序安全性及保密性也遠比Script好。ASP的特點可以歸納如下*ASP可以和HTML或其他腳本語言(VBScript與Java Script)相互嵌套。
*ASP是一種在Web服務器端運行的腳本語言，因此程序代碼安全保密。
*ASP以對象為基礎，因此可以使用ActiveX控件繼續(xù)擴充其功能。
*ASP內(nèi)置ADO組件，因此可以輕松的存取各種數(shù)據(jù)庫，大大縮短了程序開發(fā)時間。
*ASP可以將運行結果以HTML的格式傳送至客戶端瀏覽器，因此ASP可以適用于各種瀏覽器。
下面列出了利用ASP編寫實現(xiàn)上傳功能的主要代碼。它包括兩個頁面分別是UpLaod.asp和UpAction.asp。UpLaod.asp是一個HTML的表單，是提供給用戶填寫上傳信息的；UpAction.asp是響應UpLaod.asp的后臺運行程序，是用Asp編寫的。UpAction.asp的內(nèi)容如下<％server.ScriptTimeout=1000set up=Server.CreateObject("Dundas.Upload")set fs=createobject("scripting.filesystemobject")//------以上是創(chuàng)建上傳組件和文件對象---------<pre listing-type="program-listing"> up.UseUniqueNames=falseset NextFile=up.GetNextFile() filename=up.Form.Item("text") filename=fs.GetBaseName(filename)+"."+fs.GetExtensionName(filename) pname=up.Form.Item("uname") miaoshu=up.Form.Item("miaoshu") leibie=up.Form.Item("leibie") temp=leibie+"/" path=session("path")+temp//以上取得Uplaod.asp表單中的值 if not fs.FolderExists(path)then fs.CreateFolder(path) end if NextFile.Save(path)//----把文件上傳到服務器相應的目錄----- set NextFile=nothing set up=nothing set rs=server.CreateObject("adodb.connection") rs.Open session("zyk_conn")</pre>rs.Execute insert，1，-1//-把上傳信息保存到服務器的數(shù)據(jù)庫中以便實現(xiàn)//下載和管理％>//------程序結束-------本發(fā)明通過基于知識的工程KBE(Knowledge Based Engineering)技術。KBE是面向工程開發(fā)全過程，以提高市場競爭為目標，通過知識的繼承、繁衍、集成和管理，建立各領域異構知識系統(tǒng)和多種描述形式知識集成的分布式開放設計環(huán)境，并獲得創(chuàng)新能力的工程設計方法。它是CAD/CAM/CAE、知識庫、推理機、數(shù)據(jù)庫等的集成，不僅體現(xiàn)了并行工程思想，而且更強調(diào)標準知識和經(jīng)驗的繼承、傳遞與共享。
“基于知識的工程(KBE)”作為制造行業(yè)的高端技術，在國外汽車、航空等行業(yè)已有相當發(fā)展，我國只有少量科研單位走在了前列。如上海交通大學模具CAD國家工程研究中心先后為瑞士Feintool公司開發(fā)了精密沖裁模具設計KBE系統(tǒng)，使設計效率提高了6倍；為青島海爾模具公司開發(fā)了注塑模設計模架選擇KBE系統(tǒng)，使設計效率提高了10倍。但是，基于知識工程的鍛模研發(fā)及制造系統(tǒng)、基于知識工程的三坐標檢測技術、基于知識工程的鍛模重復利用技術未見報道。
KBE系統(tǒng)具有“自我生成”的知識繁衍機制。這是它與傳統(tǒng)的專家系統(tǒng)主要的不同之處。傳統(tǒng)的專家系統(tǒng)是依靠知識工程師手工獲取專家知識，效率較低。主要原因是專業(yè)領域內(nèi)的專家對系統(tǒng)缺乏了解，不知如何提供全面的知識；而系統(tǒng)工程師對專家知識領域了解也不深，不能有效地深入到問題的實質(zhì)，這種情況造成專家系統(tǒng)的應用價值不高。KBE系統(tǒng)提供了繁衍知識的手段，拓寬了獲取知識的途徑，允許用戶利用KBE提供的工具添加自己的獨特知識，從而對系統(tǒng)進行擴展。
權利要求
1.基于KBE及WEB技術的鍛模設計與制造系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括存儲程序數(shù)字的計算機存儲服務器、處理各環(huán)節(jié)信息的應用服務器和與服務器聯(lián)網(wǎng)的若干終端，其特征在于存儲程序數(shù)字計算機服務器包括如下功能模塊1)鍛模設計與制造知識系統(tǒng)模塊包含鍛模材料知識、鍛模設備知識、鍛模結構知識、鍛模工藝設計知識和典型零件知識；2)CAD設計模塊包括鍛件3D設計，鍛模3D設計；運用UG NX2.0軟件，在面向過程驅(qū)動技術的環(huán)境中，鍛件產(chǎn)品模型以及鍛造模具模型能夠在產(chǎn)品開發(fā)全過程的各個環(huán)節(jié)保持相關，從而有效地實現(xiàn)了并行工程；3)鍛模CAE分析模塊運用Deform軟件，模擬分析鍛造成形過程中金屬流動、行程載荷、產(chǎn)品缺陷等，并對成形工藝進行模擬調(diào)試、優(yōu)化；4)CAM加工模塊運用仿真加工系統(tǒng)MasterCAM軟件，用戶根據(jù)加工對象的結構特征、加工環(huán)境的實際要求和加工工藝的實際特點，交互輸入加工參數(shù)，再進一步生成刀具路徑及路徑文件；5)鍛模3D檢測模塊運用三坐標掃描儀及CAD軟件UG NX2.0，測量模具關鍵尺寸，制作生成3D檢測報告。
2.根據(jù)權利要求1所述的鍛模設計與制造系統(tǒng)，其特征在于所述鍛模設計與制造知識系統(tǒng)模塊按功能由以下部分組成，其中1)鍛模材料知識在這個模塊中收錄常用鍛模材料，主要包括國內(nèi)外材料牌號對照、材料的化學成分、物理性能、力學性能；2)鍛模設備知識在這個模塊中收錄主要的鍛模設備和鍛模生產(chǎn)中的輔助設備、輔助設備的技術參數(shù)以及生產(chǎn)廠家信息；3)鍛模結構知識這個模塊涉及模面布置、模具結構與尺寸設計、導向機構設計信息，這些知識的主要來源是鍛模設計手冊及成功案例；4)鍛模工藝設計知識在這個模塊中，主要收錄各種鍛模的工藝方法以及備料、加熱、冷卻和鍛件清理各個工藝環(huán)節(jié)中涉及的知識；5)典型零件知識將典型的鍛件按鍛件的用途、鍛件的形狀以及鍛造的方法分類，用戶可以通過選擇鍛件的形狀特征、制造方法、主要用途找到符合條件的鍛件知識；6)鍛模加工知識在這個模塊中，主要收錄鍛模的加工方法及加工工藝規(guī)則；加工方法主要有數(shù)控銑削加工、金屬切削加工、電火花加工及復合加工，針對高速銑50～60HRc模具材料，制定轉(zhuǎn)速、進給速度、加速度、換刀時間、刀具規(guī)格一系列規(guī)范。7)鍛模檢測知識在這個模塊中，集成了IS010360國家標準《坐標測量機的驗收、檢測和復檢檢測》，并針對鍛模型腔曲面三坐標掃描檢測，制定適合企業(yè)的規(guī)范標準。
全文摘要
本發(fā)明公開一種基于KBE及WEB技術的鍛模設計與制造系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括存儲程序數(shù)字計算機服務器和與該服務器聯(lián)網(wǎng)的若干終端，存儲程序數(shù)字計算機服務器包括如下功能模塊鍛模設計與制造知識系統(tǒng)模塊、CAD設計模塊、鍛模CAE分析模塊、CAM加工模塊和鍛模3D檢測模塊。本發(fā)明系統(tǒng)地研究、搜集、整理先進的鍛模設計知識、先進的鍛模加工知識、鍛模檢測知識、鍛造模具再利用知識；搭建知識平臺的基本框架；對鍛模的相關知識作實驗研究；系統(tǒng)地研究各種知識的獲取、分類和表示技術；運用計算機程序建立集設計、制造、檢測、重復利用為一體的知識系統(tǒng)工程。構建知識系統(tǒng)、設計、制造、檢測等為一體的協(xié)同化軟硬件平臺。
文檔編號G05B19/02GK101059688SQ200610054230
公開日2007年10月24日 申請日期2006年4月20日 優(yōu)先權日2006年4月20日
發(fā)明者周杰, 權國政, 王夢寒 申請人:重慶杰信模具有限公司