基于混合推理的汽轮机叶片夹具自顶向下设计方法*

沈子恒,吕彦明,袁 飞,赵 鹏,方文湛

(江南大学 江苏省食品先进制造装备技术重点实验室,江苏 无锡 214122)

0 引 言

夹具是汽轮机叶片制造过程中重要的工艺装备。通过分析企业汽轮机叶片夹具实例不难发现,多数夹具表现得极其相似,甚至完全相同,往往只是在各自的具体尺寸表达上有所出入。同时,夹具设计是一项对经验依赖性较高的设计活动[1]。工程设计人员在拿到一个新的夹具设计任务时,往往是借鉴以往的夹具实例,很少重新设计。

根据上述特征,本文基于Top-Down思想,运用知识推理方法,提出基于混合推理的汽轮机叶片夹具自顶向下设计方法。

1 Top-Down设计方法

常见产品设计方法一般可分为自底向上(Bottom-Up)和自顶向下(Top-Down)两种。自底向上的方法设计思路简单、清晰。但在装配过程中,难免会存在部分零件不符合要求,如零件两两之间存在干涉或零件无法定位和安装等,此时必须对相关零件进行重新设计,然后再次装配,直至产品分析通过。因此,这种设计方法难以实现产品的快速设计与修改[2,3]。

而自顶向下的产品设计方法强调在整个设计过程中从全局入手,可分为功能设计、概念设计和详细设计3个阶段[4],它们两两之间是相互迭代地、递归地交织在一起,相互之间不存在确定的分界线。在进行自顶向下的产品设计时,首先要依据产品的功能要求建立初步方案的总体结构模型,再由该模型自顶向下传递总体的设计信息,并在该模型的约束下完成对各个零部件的详细设计。……