新能源汽车减速器零部件切削工艺决策系统

杨育佳 孔晓梦

【摘 要】由于新能源汽车减速器与传统汽车变速箱在结构与材料上有所不同，其加工工艺与传统的减速器有较大区别，导致切削数据使用程度低、残品废品率高等问题，生产效率难以提高。国内外对切削加工工艺系统的研究已有很多年，1964年，美国Machining Data Center研究机构开发并投入使用世界上第一个金属切削数据库CUTDATA，可以为3000多种的工件材料、20多种的加工方式提供切削参数;德国阿亨工业大学在1971年开发INFOS数据库，采用DBFS数据类型，有50多家单位联合为其提供加工数据。在国内，哈尔滨理工大學2004年开发的PCEN刀具多媒体切削数据库，将VB的数据接口技术与数据库管理系统软件相结合，使其存储性能再次提升;山东大学2010年开发的难加工材料切削数据库系统，建立了车、铣、钻和镗4种加工方式实例数据库以及优选方案，实现了加工信息初步的优化推送。

【关键词】新能源汽车;减速器零部件切削工艺决策系统

引言

把新能源有关产业与汽车行业有机联系起来，并且在此基础上，把二者进行有效的发展，这便是新能源汽车产业技术的重要内容。新能源汽车产业的发展业绩蒸蒸日上，从正面表现出了我国汽车工业的在未来发展趋势的大体情况，在此基础上，我国有关节能减排的产业也在大幅度的发展。就目前情况而言，世界上许多发达国家和汽车制造商已经开始积极研究以及大力宣传、推广新能源汽车，并且中国政府还制定以及发布了相关的产业计划，除此之外，相关部门还提供大量资金，这些措施都有利于推动新能源汽车产业的迅猛发展。

1新能源汽车发展意义

在我国科学技术不断发展，可持续发展战略进一步深化的过程中，我国在日常能源结构方面进行了一定的优化调整，在新的社会发展理念当中，传统燃油汽车已经无法对现阶段社会发展以及环保方面的要求进行满足。在该环境当中，新能源汽车技术在发展中获得了较大的进步，也为汽车行业的未来发展指明了新的方向。对于新能源技术汽车来说，通过洁净能源的应用驱动汽车，对以往燃油驱动模式进行了取代，在资源节约型、环保型社会的构建方面具有十分积极的意义。可以说，新能源汽车技术在发展当中，在能源利用结构改善、我国可持续发展战略的促进等方面都具有十分重要的意义，也正是对我国环境污染问题进行解决的有效措施.

2国内新能源汽车应用创新技术的发展历程

新能源汽车的历史发展纪录最早可以追溯到1980年。到目前为止，新能源汽车的创新以及发展情况都处于上升阶段。根据相关数据表明，自从2000年开始，我国的新能源汽车创新技术有了明显的进步。我国的相关部门也发布了一系列的政策，因此，电动汽车方面的有关技术得到了全方位的研发，而这些研发工作也促进了新能源汽车行业的可持续性发展。从那时起，新能源汽车的发明以及创新研发工作都有了大幅度的提升。通过深入分析新能源汽车近年来的发展创新内容等。发现科技创新技术永远是根本，在新能源汽车行业中不论是科技还是创新的技术都有着很大的占比，在国内的政策支持下，也能积极地推动我国的新能源汽车科技创新工作的开展，并且能够迅猛的发展。其中，纯电动汽车的创新增长的幅度最大，并且突破了预期的设想，这是因为我国在很大程度上鼓励充电桩的全面发展，经过充电设施的增加，也加快了国内的绿色能源汽车的发展进程。电动汽车的创新过程也是不可磨灭的，不仅在使用上还是配置上都具有实际性的意义。近年来累计已有1500多项发明创造。再者，混合动力汽车的年度发明以及创新数据也显示出稳定的快速的增长趋势，并且这些年来，此类数据一直持续增长，几乎每年保持25%的增长率，呈现了尤为可观的发展态势。

3减速器零部件切削工艺决策系统总体设计

3.1决策系统软件框架

减速器零部件切削加工工艺决策系统采用数据库技术，把减速器零件信息和切削加工时所需要的加工数据相结合，工作形式是通过人机及数据库接口将工艺设计人员与数据库联系起来。其中，数据库主要向用户提供切削源数据以及为工艺决策提供支持的工艺推荐规则;用户对数据的操作主要为读取、增加、删除和修改等;数据库接口将应用程序与基础数据库分开，使用统一的接口进行连接，可实现多个端口共同访问数据库，便于数据库管理;人机接口则采用windows窗口交互界面向操作人员提供可视化的服务。

3.2工艺参数管理模块

是数据库的核心模块，主要为系统存储专家知识库，包括工艺实例信息、规则信息、结构特征信息等。为系统实现多条件与模糊查询，综合运用实例推理及规则推理等为工作提供支持。

3.3数据库逻辑结构设计

新能源汽车减速器零部件加工工艺决策系统采用关系型数据库结构。各项切削因素在切削过程中对结果有不同的影响，因此对切削加工的主要影响因素进行参数化转变。系统的主要构成有零件材料及结构特征、机床、刀具、润滑方式、加工参数等，每个实体都有对应的属性，根据实体的固有属性建立切削加工工艺决策系统的E-R模型，根据数据库的关系型原理将E-R图模型在数据库中进行逻辑转换，建立新能源汽车减速器零部件加工的数据表，并确定表中的主键以及各项的选填和必填属性。该工艺决策系统中的表根据各自实现的功能情况分为基础信息库、专家库以及模型数据库。基础信息库提供各实体的基本信息，包括零件结构类型表、工件材料表、机床表、刀具表、夹具表、切削参数表和刀具磨损表等;专家库为各实体建立关联，把实例推理和规则推理的专家数据进行一定规律的存储管理;模型数据库则储存了减速器零件加工切削中的数学模型，包括切削力模型表、表面粗糙度模型表等。

4减速器切削工艺数据库系统功能的实现

4.1数据库中表的建立

在MicrosoftSQLServer2008有两种创建表的方式：（1）直接采用表设计器创建数据表;（2）采用代码创建数据表。该减速器切削工艺数据库系统使用第一种方法，即直接采用表设计器。

4.2登入管理的实现

基于实例推理与规则推理的新能源汽车减速器加工工艺系统对操作信息完成优化后，经操作人员确认无误，工序卡将以PDF的格式输出，同时在获得质检结果后，将工艺参数与量化的实际加工效果以新实例保存至专家知识数据库中，进一步完善专家库数据。采用减速器加工工艺系统，运用新工艺参数，零件生产合格率达到99.3%以上，工艺设计效率提高90%。

结束语

SQLServer为数据库管理系统，VS2017为开发工具，使用C#开发语言，设计开发了基于C/S结构的网络化新能源汽车减速器切削加工工艺信息系统。该数据库系统利用实例推理、加工结构特征匹配、规则推理等混合推理技术，实现了工艺参数的有效推荐，大幅提升工艺设计效率，减少工艺设计中人为错误，对企业的常规生产和新产品工艺设计提供技术支持，为其他重要零部件切削工艺智能决策系统的开发提供指导。

参考文献：

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[4]吴哲，弓宇，韩伟，张敬彩.新能源汽车的减速器振动测试与分析[J].机电产品开发与创新，2017，30（05）：109-110.

（作者单位：河南工学院）