本項目通過對設計與繪圖一體化技術的研究，將專家係統的思想運用於顎式破碎機的設計中，結合CAD技術，在Solid Works平台上利用VB軟件建立了顎式破碎機數字化開發平台，實現了顎式破碎機的快速三維參數化設計。
1、平台功能結構
顎式破碎機數字化開發平台的功能結構如圖1所示。
該平台包括操作係統、數據庫及管理係統、專家係統、用戶交互界麵、設計計算及強度校核、腔形設計、動力學參數設計、優化設計、數(shu)據(ju)接(jie)口(kou)和(he)參(can)數(shu)化(hua)繪(hui)圖(tu)等(deng)模(mo)塊(kuai)。設(she)計(ji)者(zhe)由(you)用(yong)戶(hu)輸(shu)入(ru)界(jie)麵(mian)輸(shu)入(ru)顎(e)式(shi)破(po)碎(sui)機(ji)的(de)初(chu)始(shi)參(can)數(shu)後(hou)，在(zai)專(zhuan)家(jia)係(xi)統(tong)中(zhong)進(jin)行(xing)方(fang)案(an)設(she)計(ji)，然(ran)後(hou)再(zai)進(jin)行(xing)常(chang)規(gui)的(de)設(she)計(ji)計(ji)算(suan)、強度校核等設計步驟，最終完成顎式破碎機的設計。
2、係統設計方法
2.1采用VB編程
平台采用Microsoft公司的VB( Visual Basic)進行開發。VB是運行在Windows環境下的一種可視化編程語言，規則簡單，功能齊全，使用方便，與各種CAD軟件有二次開發的接口，是數字化開發平台的首選軟件。
Solid Works提供了API( Application Program-ming Interface，應用程序開發接口)，是Solid Works的OLE（Object Linking and Embedding，對象的鏈接與嵌入）應用程序開發接口，它由大量的對象、方法、屬性以及事件組成，可以在Solid Works API的基礎上，使用VB語言並結合專家係統的思想對Sol-id Works進行二次開發，最終建立顎式破碎機數字化開發平台的各個功能模塊。
2.2基於專家係統的方案設計
專家係統使用了基於知識的程序設計方法，主要由知識庫、推理機、解釋模塊及用戶界麵組成，係統結構如圖2所示。
zhishikucunchuzhelingyudezhuanmenzhishihetongyongzhishi，baohanledaliangdeposuijishejianli，jichenglejiaocaijilingyushejizhuanjiadezhishi。zhishidebiaoshicaiyongchanshengshibiaoshifa；知識的獲取采用向顎式破碎機行業中的專家提問，接受專家教導的方式，並將前人積累的知識輸入到係統中。
解釋程序能夠向用戶解釋專家係統的行為，包括解釋推理結論的正確性以及係統輸出其它候選解的原因。
tuilijigenjuchushitiaojianjinxingzhengxianghuofanxiangluojituili。tuilijigenjueshiposuijideshejiyaoqiuhegongzuotiaojian，congshujukuchufa，tiaoyongzhishikuzhongdexiangyingzhishi，jingguotuilijizhidetuililaihuodemanzuyaoqiudeshejifangan。
數shu據ju庫ku是shi專zhuan家jia係xi統tong和he平ping台tai係xi統tong模mo塊kuai之zhi間jian的de數shu據ju交jiao換huan場chang所suo，它ta也ye保bao存cun著zhe設she計ji過guo程cheng中zhong的de所suo有you有you用yong數shu據ju，並bing通tong過guo數shu據ju庫ku管guan理li軟ruan件jian對dui其qi進jin行xing管guan理li和he維wei護hu。
知識庫的維護模塊主要對係統中的知識庫進行修改和擴充。
開發平台的專家係統根據破碎量、工作環境、物料的硬度等初始數據，給出整個顎式破碎機及動顎、定顎、齒板、液壓、潤滑、電氣等部件的結構方案。
2.3優化設計的建模
顎式破碎機結構尺寸參數優化設計的目標是實現破碎機生產能力高、功耗低、質量輕、磨損少。有2種方法可以實現這些目標，一種是以求生產能力最大化為目標函數，其他要求用性能約束條件來控製；一種是按上述4項要求建立綜合目標函數，以加權因子來反映不同要求的重要性。這2種方法可以得到相近的結果，而第1種方法隻需單目標優化，可以避免第2種方法在多目標優化中因各目標函數值量級及重要程度上的差別而產生的確定加權因子的困難。
使用複合形法對以上優化問題求解。首先隨機給出K個設計變量值Xi（i=l，2，3，…，K；K為複合形的頂點數），在n維設計空間內，由這K(K≥n+1)個設計變量構成1個多麵體，然後在這個n維(wei)設(she)計(ji)空(kong)間(jian)的(de)約(yue)束(shu)可(ke)行(xing)域(yu)內(nei)對(dui)複(fu)合(he)形(xing)各(ge)頂(ding)點(dian)的(de)目(mu)標(biao)函(han)數(shu)值(zhi)逐(zhu)一(yi)進(jin)行(xing)比(bi)較(jiao)，不(bu)斷(duan)地(di)去(qu)掉(diao)最(zui)壞(huai)點(dian)，代(dai)之(zhi)以(yi)既(ji)能(neng)使(shi)目(mu)標(biao)函(han)數(shu)值(zhi)有(you)所(suo)下(xia)降(jiang)，又(you)能(neng)滿(man)足(zu)所(suo)有(you)約(yue)束(shu)條(tiao)件(jian)的(de)新(xin)點(dian)，逐(zhu)步(bu)趨(qu)向(xiang)於(yu)最(zui)優(you)點(dian)。複(fu)合(he)形(xing)法(fa)應(ying)該(gai)滿(man)足(zu)第(di)1個複合形在約束可行域內生成，否則目標函數無解。
求qiu解jie結jie束shu後hou其qi結jie果guo可ke以yi在zai仿fang真zhen模mo塊kuai中zhong進jin行xing初chu步bu校xiao驗yan。仿fang真zhen模mo塊kuai以yi動dong畫hua的de方fang式shi按an照zhao計ji算suan出chu的de尺chi寸cun進jin行xing運yun動dong仿fang真zhen，可ke以yi得de到dao任ren何he一yi個ge位wei置zhi的de進jin料liao口kou水shui平ping行xing程cheng、排料口水平行程、排料口行程比。
在(zai)專(zhuan)家(jia)係(xi)統(tong)確(que)定(ding)設(she)計(ji)方(fang)案(an)以(yi)後(hou)，優(you)化(hua)程(cheng)序(xu)能(neng)夠(gou)完(wan)成(cheng)對(dui)各(ge)種(zhong)參(can)數(shu)的(de)詳(xiang)細(xi)設(she)計(ji)，並(bing)利(li)用(yong)有(you)限(xian)元(yuan)程(cheng)序(xu)和(he)係(xi)統(tong)仿(fang)真(zhen)程(cheng)序(xu)作(zuo)進(jin)一(yi)步(bu)的(de)分(fen)析(xi)。除(chu)了(le)進(jin)行(xing)顎(e)式(shi)破(po)碎(sui)機(ji)機(ji)構(gou)尺(chi)寸(cun)參(can)數(shu)的(de)優(you)化(hua)設(she)計(ji)外(wai)，還(hai)可(ke)進(jin)行(xing)腔(qiang)形(xing)的(de)優(you)化(hua)設(she)計(ji)，其(qi)方(fang)法(fa)類(lei)同(tong)，僅(jin)需(xu)要(yao)建(jian)立(li)不(bu)同(tong)的(de)變(bian)量(liang)、目標函數、約束條件。
2.4參數化繪圖
顎式破碎機的各種設計參數將保存在數據庫中，最後通過參數化繪圖功能模塊從數據庫中讀取顎式破碎機的尺寸參數，在Solid Works中直接建模，生成三維實體，再利用Solid Works的工程圖設計模塊生成二維圖，當然也為進一步的靜力、運動與動力分析建立了基礎。
2.5用戶界麵與數據接口
顎(e)式(shi)破(po)碎(sui)機(ji)數(shu)字(zi)化(hua)開(kai)發(fa)平(ping)台(tai)的(de)人(ren)機(ji)界(jie)麵(mian)以(yi)對(dui)話(hua)框(kuang)為(wei)主(zhu)要(yao)形(xing)式(shi)，配(pei)合(he)了(le)一(yi)些(xie)菜(cai)單(dan)。平(ping)台(tai)支(zhi)持(chi)並(bing)行(xing)設(she)計(ji)。由(you)於(yu)是(shi)在(zai)同(tong)一(yi)數(shu)據(ju)庫(ku)基(ji)礎(chu)上(shang)進(jin)行(xing)集(ji)成(cheng)，所(suo)以(yi)可(ke)以(yi)多(duo)人(ren)同(tong)時(shi)設(she)計(ji)，而(er)且(qie)具(ju)有(you)現(xian)場(chang)保(bao)存(cun)功(gong)能(neng)，每(mei)一(yi)步(bu)計(ji)算(suan)的(de)所(suo)有(you)數(shu)據(ju)均(jun)保(bao)存(cun)到(dao)數(shu)據(ju)庫(ku)，為(wei)下(xia)個(ge)設(she)計(ji)過(guo)程(cheng)打(da)好(hao)基(ji)礎(chu)。
顎式破碎機數字化開發平台有一個很好的數據接口模塊。利用這個數據接口可以與其他的CAD/CAM/CAE軟件共享數據，為以後的各種分析、仿真、虛擬製造提供一條快捷的通道。在完成顎式破碎機的參數設計後，必須對它進行靜力、運動與動力分析。利用有限元和多體動力學技術完成這些分析，大大提高了設計的精度，同時也為顎式破碎機再設計提供了數值依據。
平台使用Solid Works提供的Cosmos和CosmosMotion軟件進行靜力、運動與動力分析，在SolidWorks軟件的環境中實現了設計分析一體化，也可以通過數據接口模塊將Solid Works中破碎機的三維模型數據轉換成Adams和Nastran的文件格式，還可以方便地讀取MSC返回的數據，實現數據的交換與共享。在分析過程中可以將大量非直觀的、離散的數據按需要整理成直觀的、易於比較的圖形（如應力、應變、位移圖）、曲線（等值曲線圖）、動畫（隨時間變化的運動軌跡），並將數據存儲在數據庫中，也可以將整個三維模型和約束關係導人虛擬現實係統中，在VR設備的輔助下進行虛擬製造、裝配和運行。圖5顯示了在Adams軟件中進行運動學和動力學分析的結果。如果在分析過程中發現設計有不合理處，則返回相應處再次設計，直到設計符合要求。
3、結語
顎式破碎機數字化開發平台通過人工智能進行方案設計，可對結構進行係統的參數優化，使用方便簡單，實現了設計、繪圖、虛擬製造的一體化。實踐證明平台設計可靠，效率高，設計的顎式破碎機滿足要求。
