车削参数优选专家系统的研究张中华，董长双(太原理工大学,山西太原030024)摘要：本文将车削参数的优选同专家系统经验知识结合起来，使用专家系统对车削参数进行优选，对提高机床使用效率、降低成本有很大帮助。设计出了专家系统的结构，重点介绍了知识库和推理机的设计。关键词：专家系统，优选，知识表示，推理机ResearchonExpertSystemofOptimizationofTurningParameterZhangZhonghua，DongChangshuang（TaiyuanUniversityofTechnology，TaiyuanShanxi030024，China）Abstract：Thispapercombinedwithoptimizationofturningparameterandexperientialknowledgeofexpertsystem，usingexpertsystemforoptimizationofturningParameter，itisveryhelpfultoimprovetheserviceefficiencyofthemachinetoolandreducecosts.Thestructureofexpertsystemhasbeendesigned.Itmainlyfocusesonthedesignofknowledgebaseandreasoningmechanism.Keywords：ExpertSystem，Optimization，KnowledgeRepresentation，ReasoningMechanism0引言金属切削加工在机械加工中占有重要地位，提高切削加工的效率和质量是机械制造业的重要内容。切削三要素（切削速度、进给量、切削深度）是切削加工中最活跃的要素，合理选择切削参数，对确保产品质量、提高生产率、降低成本和提升综合效益具有重要意义。然而，大多数工艺人员在生产中往往凭借经验或查阅切削用量手册确定切削参数，这些参数的选择通常比较保守，达不到最优化值，从而限制了机床的加工潜力和切削效率的提高。本文针对目前企业对于切削参数优化研究的需要，开发出车削参数优选专家系统，提供满足相应加工要求的车削参数，为解决车削参数的合理快速选择进行了有益探索。1系统结构设计专家系统使用了基于知识的程序设计方法，其主要特征是，系统中有一个知识库，存贮着某个领域的专门知识，还有一个推理机构。专家系统在推理策略的控制下，利用存储起来的知识分析与处理问题，为用户提供专家级的解答。本系统由数据库、知识库、推理模块和人机接口4个基本部分组成，其结构如图1所示。知识库和推理机是专家系统的核心。知识库用以存放领域专家提供的专门知识，包括与领域相关的书本知识、常识性知识以及专家凭经验得到的试探性知识；推理机又称问题求解模块，它在一定的控制策略下针对数据库中的当前信息，识别和选取知识库中对当前问题求解有用的知识进行推理。图1车削参数优选专家系统结构图2开发工具的选择本研究选用面向对象的可视化开发环境VisualC++6.0作为系统开发的编程工具，数据库系统使用SQLServer2000开发。应用程序和数据库的连接选用开放式的数据库接口MFCODBC来实现。3专家系统知识库的建立专家系统的性能是否优越取决于它所存储知识的数量和质量，因此知识库的建立是建造专家系统的中心任务。专家系统设计出来投入使用后，仍需要不断地对知识进行修改、扩充和完善；所以，知识获取贯穿专家系统开发和维护的整个过程。本专家系统利用的是非自动知识获取方法。3.1知识的来源本系统所需知识非常广泛，主要分为以下几方面:1）手册知识:即切削用量手册及机械工程手册上所列举的大量数据和加工方法信息，如刀具材料、加工余量、切削参数等。2）资料数据:就是与加工密切相关的知识，如机床参数信息、工件材料信息、切削液信息等。3）经验知识:企业根据长期的实际生产总结出的刀具、切削参数选取知识。4）试验知识:科研机构和企业通过大量试验得到的特定加工方式和条件下的切削参数知识。3.2知识的表示建立知识库的关键是确定如何表示知识，知识必须以恰当的方式表示出来，才能存储到计算机中去。知识表示是面向计算机的知识描述或表达形式和方法，对知识进行表示就是把知识表示成便于计算机存储和利用的某种数据结构。本文采用产生式知识表示和框架表示法相结合的方式来表述知识。3.2.1产生式表示产生式规则描述的是事物间的因果关系。其基本形式为：“P→Q”或“IFPTHENQ”，含义是如果前提P满足，则可推出结论Q或执行Q所规定的操作：其中P是产生式的前提，它给出了该产生式可否使用的先决条件，由事实的逻辑组合来构成；Q是一组