針對兵器行業(yè)關(guān)鍵零部件加工工藝自動生成所需樣本數(shù)量不足的問題,提出了一種基于小樣本知識學(xué)習(xí)的工藝生成方法,重點(diǎn)研究基于樣本變換和樣本集擴(kuò)展的幾何模型增強(qiáng)解析技術(shù),以及基于數(shù)字孿生的工藝知識增量學(xué)習(xí)技術(shù),以實(shí)現(xiàn)工藝樣本的整體增強(qiáng)。同時(shí),建立面向增強(qiáng)樣本分析的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和適于異構(gòu)知識融合的知識圖譜,形成工藝知識的高效分析與有效利用方法。采用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型解決復(fù)雜零件三維設(shè)計(jì)模型的工藝結(jié)構(gòu)解析問題;基于知識圖譜的工藝知識表征方法和工藝生成技術(shù)以克服工藝信息碎片化的難題;通過數(shù)字孿生模型與工藝驗(yàn)證技術(shù)解決理論工藝方案與現(xiàn)場生產(chǎn)要素脫節(jié)的問題。實(shí)現(xiàn)了基于零部件結(jié)構(gòu)解析、基于知識圖譜的工藝方案生成和基于數(shù)字孿生的工藝驗(yàn)證和優(yōu)化的工藝知識閉環(huán)分析。 

【文章來源】：新技術(shù)新工藝. 2020,(12)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

基于小樣本增強(qiáng)學(xué)習(xí)的工藝結(jié)構(gòu)解析整體框架

本文提出一種基于小樣本學(xué)習(xí)的工藝結(jié)構(gòu)解析的網(wǎng)絡(luò)模型，構(gòu)建投影判別網(wǎng)絡(luò)將加工特征投影到一個(gè)新的度量空間，在新空間內(nèi)同一類內(nèi)的方差最小，不同類之間的方差最大。以下就是投影判別網(wǎng)絡(luò)的整體結(jié)構(gòu)。投影判別網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖如圖2所示，包括特征嵌入模塊、相關(guān)模塊和距離度量模塊。在數(shù)據(jù)集增強(qiáng)完成之后，需要對其進(jìn)行分割，用來訓(xùn)練、測試以及驗(yàn)證。其中，訓(xùn)練集、測試集和驗(yàn)證集包含很多機(jī)械零件典型特征，而每個(gè)類只包含少量樣本即可。使用投影判別網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練過程中，每次抽取不同子集，每一輪的子任務(wù)集都是不同的類別去組合的，從而希望模型從不同的子任務(wù)中學(xué)習(xí)共通的通用部分，最終提取不同類別特征的共性部分，增強(qiáng)其泛化能力。1.2 復(fù)雜零件多特征識別模塊

工藝知識庫包括機(jī)床庫、刀具庫、特征庫和工藝庫。機(jī)床庫中含有機(jī)床的基礎(chǔ)信息，還可以通過建立的虛擬機(jī)床進(jìn)行仿真運(yùn)動，確認(rèn)產(chǎn)品及夾具裝夾位置，同時(shí)確認(rèn)機(jī)床主軸與加工體的運(yùn)動關(guān)系。刀具庫含有刀具的基礎(chǔ)信息，同時(shí)建立的虛擬刀具有真實(shí)刀具的外形，定義了完善的刀具連接，可以快速映射現(xiàn)場安裝和使用條件。庫中還具有其豐富的切削參數(shù)矩陣，可以根據(jù)設(shè)備、材料、加工工藝選擇合適的加工參數(shù)。特征庫中錄入了大量標(biāo)準(zhǔn)零件加工特征，同時(shí)還支持自由設(shè)定特征的第三方CAD特征添加。工藝庫集成了多種加工工藝，每種工藝由工藝知識圖譜表示。結(jié)合不同特征對應(yīng)的零件固有屬性和加工要求，為特征庫中的每一個(gè)特征綁定具體的知識圖譜�；诠に囍R庫的輔助工藝設(shè)計(jì)整體實(shí)現(xiàn)架構(gòu)圖如圖3所示。2.1 工藝知識圖譜構(gòu)建

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]航天產(chǎn)品三維數(shù)字化工藝設(shè)計(jì)模式探索[J]. 焉嵩,路騏安,胡志強(qiáng),張海洋,陳宏亮,王碩,劉彩軍.  航天制造技術(shù). 2019(03)
[2]基于三維特征檢索的數(shù)控工藝模板匹配算法[J]. 陳松威,王華昌,李建軍.  模具工業(yè). 2018(08)
[3]三維數(shù)字化工藝模型及其表達(dá)框架[J]. 喬立紅,考書婷,楊志兵.  機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(08)
[4]車銑復(fù)合加工工藝設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵問題研究[J]. 史旭升,喬立紅,胡權(quán)威.  航空制造技術(shù). 2014(04)



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