新能源汽車減速器零部件切削工藝決策系統

楊育佳 孔曉夢

【摘?要】由于新能源汽車減速器與傳統汽車變速箱在結構與材料上有所不同，其加工工藝與傳統的減速器有較大區別，導致切削數據使用程度低、殘品廢品率高等問題，生產效率難以提高。國內外對切削加工工藝系統的研究已有很多年，1964年，美國Machining Data Center研究機構開發并投入使用世界上第一個金屬切削數據庫CUTDATA，可以為3000多種的工件材料、20多種的加工方式提供切削參數;德國阿亨工業大學在1971年開發INFOS數據庫，采用DBFS數據類型，有50多家單位聯合為其提供加工數據。在國內，哈爾濱理工大學2004年開發的PCEN刀具多媒體切削數據庫，將VB的數據接口技術與數據庫管理系統軟件相結合，使其存儲性能再次提升;山東大學2010年開發的難加工材料切削數據庫系統，建立了車、銑、鉆和鏜4種加工方式實例數據庫以及優選方案，實現了加工信息初步的優化推送。

【關鍵詞】新能源汽車;減速器零部件切削工藝決策系統

引言

把新能源有關產業與汽車行業有機聯系起來，并且在此基礎上，把二者進行有效的發展，這便是新能源汽車產業技術的重要內容。新能源汽車產業的發展業績蒸蒸日上，從正面表現出了我國汽車工業的在未來發展趨勢的大體情況，在此基礎上，我國有關節能減排的產業也在大幅度的發展。就目前情況而言，世界上許多發達國家和汽車制造商已經開始積極研究以及大力宣傳、推廣新能源汽車，并且中國政府還制定以及發布了相關的產業計劃，除此之外，相關部門還提供大量資金，這些措施都有利于推動新能源汽車產業的迅猛發展。

1新能源汽車發展意義

在我國科學技術不斷發展，可持續發展戰略進一步深化的過程中，我國在日常能源結構方面進行了一定的優化調整，在新的社會發展理念當中，傳統燃油汽車已經無法對現階段社會發展以及環保方面的要求進行滿足。在該環境當中，新能源汽車技術在發展中獲得了較大的進步，也為汽車行業的未來發展指明了新的方向。對于新能源技術汽車來說，通過潔凈能源的應用驅動汽車，對以往燃油驅動模式進行了取代，在資源節約型、環保型社會的構建方面具有十分積極的意義。可以說，新能源汽車技術在發展當中，在能源利用結構改善、我國可持續發展戰略的促進等方面都具有十分重要的意義，也正是對我國環境污染問題進行解決的有效措施.

2國內新能源汽車應用創新技術的發展歷程

新能源汽車的歷史發展紀錄最早可以追溯到1980年。到目前為止，新能源汽車的創新以及發展情況都處于上升階段。根據相關數據表明，自從2000年開始，我國的新能源汽車創新技術有了明顯的進步。我國的相關部門也發布了一系列的政策，因此，電動汽車方面的有關技術得到了全方位的研發，而這些研發工作也促進了新能源汽車行業的可持續性發展。從那時起，新能源汽車的發明以及創新研發工作都有了大幅度的提升。通過深入分析新能源汽車近年來的發展創新內容等。發現科技創新技術永遠是根本，在新能源汽車行業中不論是科技還是創新的技術都有著很大的占比，在國內的政策支持下，也能積極地推動我國的新能源汽車科技創新工作的開展，并且能夠迅猛的發展。其中，純電動汽車的創新增長的幅度最大，并且突破了預期的設想，這是因為我國在很大程度上鼓勵充電樁的全面發展，經過充電設施的增加，也加快了國內的綠色能源汽車的發展進程。電動汽車的創新過程也是不可磨滅的，不僅在使用上還是配置上都具有實際性的意義。近年來累計已有1500多項發明創造。再者，混合動力汽車的年度發明以及創新數據也顯示出穩定的快速的增長趨勢，并且這些年來，此類數據一直持續增長，幾乎每年保持25%的增長率，呈現了尤為可觀的發展態勢。

3減速器零部件切削工藝決策系統總體設計

3.1決策系統軟件框架

減速器零部件切削加工工藝決策系統采用數據庫技術，把減速器零件信息和切削加工時所需要的加工數據相結合，工作形式是通過人機及數據庫接口將工藝設計人員與數據庫聯系起來。其中，數據庫主要向用戶提供切削源數據以及為工藝決策提供支持的工藝推薦規則;用戶對數據的操作主要為讀取、增加、刪除和修改等;數據庫接口將應用程序與基礎數據庫分開，使用統一的接口進行連接，可實現多個端口共同訪問數據庫，便于數據庫管理;人機接口則采用windows窗口交互界面向操作人員提供可視化的服務。

3.2工藝參數管理模塊

是數據庫的核心模塊，主要為系統存儲專家知識庫，包括工藝實例信息、規則信息、結構特征信息等。為系統實現多條件與模糊查詢，綜合運用實例推理及規則推理等為工作提供支持。

3.3數據庫邏輯結構設計

新能源汽車減速器零部件加工工藝決策系統采用關系型數據庫結構。各項切削因素在切削過程中對結果有不同的影響，因此對切削加工的主要影響因素進行參數化轉變。系統的主要構成有零件材料及結構特征、機床、刀具、潤滑方式、加工參數等，每個實體都有對應的屬性，根據實體的固有屬性建立切削加工工藝決策系統的E-R模型，根據數據庫的關系型原理將E-R圖模型在數據庫中進行邏輯轉換，建立新能源汽車減速器零部件加工的數據表，并確定表中的主鍵以及各項的選填和必填屬性。該工藝決策系統中的表根據各自實現的功能情況分為基礎信息庫、專家庫以及模型數據庫。基礎信息庫提供各實體的基本信息，包括零件結構類型表、工件材料表、機床表、刀具表、夾具表、切削參數表和刀具磨損表等;專家庫為各實體建立關聯，把實例推理和規則推理的專家數據進行一定規律的存儲管理;模型數據庫則儲存了減速器零件加工切削中的數學模型，包括切削力模型表、表面粗糙度模型表等。

4減速器切削工藝數據庫系統功能的實現

4.1數據庫中表的建立

在MicrosoftSQLServer2008有兩種創建表的方式：（1）直接采用表設計器創建數據表;（2）采用代碼創建數據表。該減速器切削工藝數據庫系統使用第一種方法，即直接采用表設計器。

4.2登入管理的實現

基于實例推理與規則推理的新能源汽車減速器加工工藝系統對操作信息完成優化后，經操作人員確認無誤，工序卡將以PDF的格式輸出，同時在獲得質檢結果后，將工藝參數與量化的實際加工效果以新實例保存至專家知識數據庫中，進一步完善專家庫數據。采用減速器加工工藝系統，運用新工藝參數，零件生產合格率達到99.3%以上，工藝設計效率提高90%。

結束語

SQLServer為數據庫管理系統，VS2017為開發工具，使用C#開發語言，設計開發了基于C/S結構的網絡化新能源汽車減速器切削加工工藝信息系統。該數據庫系統利用實例推理、加工結構特征匹配、規則推理等混合推理技術，實現了工藝參數的有效推薦，大幅提升工藝設計效率，減少工藝設計中人為錯誤，對企業的常規生產和新產品工藝設計提供技術支持，為其他重要零部件切削工藝智能決策系統的開發提供指導。

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（作者單位：河南工學院）