渗碳钢选材和渗碳技术指标专家咨询系统研究
张戈 【摘要】研制了热处理CAD中渗碳钢选材和渗碳技术指标专家咨询系统,在用户输入一定的零件信息后,能够推理出渗碳材料和渗碳技术指标并生成、打印和保存说明书。探讨了几个模块,特别是用户自定义设计模块的设计方法及各模块存在的不足,为子系统本身和热处理CAD系统的完善提供了思路。
Reseach on Carburizing Material Choosing Zhang Ge Abstract This paper
studies carburizing material choosing and carburiztion technological
target designing expert consulting subsystem in heat treatment CAD
system.When certain material information is input,reasonable carburizing
material and carburization technological target are inferred,and the
corresponding files are made,printed and saved.Furthermore,the design
method and disadvantages of each module,especially user selfdefine
design module,are discussed,which supplies advisement for improving the
system in the future.
热处理是整个机械工业的重要环节之一,它直接影响到产品的内在质量和使用性能。热处理零件的选材,工艺的制定和工艺控制是保证热处理质量的重要因素。以往这一部分的工作完全由人工操作,不仅效率极低,而且由于选材、热处理指标及工艺设计的盲目性和不合理将影响零件的使用性能乃至整机性能。 渗碳钢选材和渗碳技术专家咨询系统
热处理CAD系统由若干子系统组成,其中包括一个渗碳钢选材和渗碳技术指标专家咨询系统,其目的是利用计算机选择合理的渗碳材料和提出合理的渗碳技术指标(表面硬度、心部硬度、表面碳浓度、渗层深度)。合理的选择渗碳材料不仅可以充分地发挥材料潜力,还可以降低材料成本,提高经济效益。合理的渗碳技术指标不仅可以使材料达到最终的产品性能要求,保证零件的使用寿命,还能降低热处理生产成本。 |
各功能子模块实现目标如下: 系统设计实现方法 1. 典型渗碳技术指标查询的实现方法 |
图2 齿轮知识层次关系 知识库中存放的内容表现形式不尽相同,有些是具体的内容,有些是系数,需要与外面的输入参数进行运算。如渗层深度一项,存入的就是系数,它与输入的模数值相乘,得到最后的渗层深度值。须指出的是,上面的项只是示意,实际项数比上面要多,如选材包括8项,渗层深度等要包括上、下限。我们为每一个层次树节点在数据库中定义了唯一索引号,每当选择一个节点,就通过计算得到这个节点索引号,再从数据库中检索这个索引,就能显示此节点下面子节点内容。如表1所示,如此节点再无子节点,就根据索引号调用数据库(结构如表2所示),可方便地查询到所选渗碳零件的材料和渗碳技术指标。 表1 知识在二维数据库中的存放方式 |
父结点名称 | 子1结点名称 | 子2结点名称 | 子3结点名称 |
其他渗碳零件 其他渗碳零件 …… 齿轮 …… 汽车齿轮 …… |
其他渗碳零件 小五金 汽车齿轮 汽车变速箱齿轮 |
齿轮 液压零件 …… |
动力机械零件 石油化工 拖拉机齿轮 汽车差速箱齿轮 |
表2 知识在二维数据库中的存放方式 |
零件名称 | 选材1 | … | 渗层深 | 表面硬度 | … | 心部硬度 |
汽车差速箱齿轮 | 20CrMnTi | 0.35 | 58 | 32 |
2. 渗碳技术指标设计实现方法 |
|
3. 渗碳零件技术指标用户自定义设计方法 |
结 语 此系统的研制对渗碳零件选材和渗碳技术指标的选择提供了帮助,有些模块已在企业使用,不完善之处,需要在实际使用一段时间后加以丰富和改进。 责任编辑 黄进平 张戈(上海交通大学教育部高温材料及高温测试开发试验室 200030) |
伞齿轮(BEVEL GEARS)/斜齿轮(HELICAL GEARS)/圆柱齿轮(SPUR GEARS)/螺旋伞齿轮(SPIRAL BEVEL GEARS)/蜗轮蜗杠(WORM & WORM WHEELS)/减速机(SPEED REDUCERS)/齿轮箱(GEARBOXES)等