开放进化式切削数据平台的开发应用

　　自1964年10月美国金切联合研究公司建立了第1个金属切削数据库以来，世界各国相继建立了各种切削数据库。计算机技术的飞速发展促使人们对切削参数的选取提出了更高的要求，切削参数的数字化和共享化已经成为大势所趋。近年来，越来越多的科研人员和企业机构开展了切削数据库的研制，并已有部分投入使用，但很多切削数据库在实用性、共享性、集成性及开放性方面还存在明显不足。很多数据库在开发完成后很难推广使用下去，重复开发现象也较为严重，这使得开发数据库所消耗的成本得不到应有的回报。这其中固然有管理和推广运作等方面的原因，但在技术上，切削数据库的灵活性不够，切削数据库平台建设开放性不够，不能不断进化也是重要原因。
　　切削数据的业务对象、知识构成规则及知识表达都存在着不同程度的进化，因此需要有一个构建于专业切削数据库之上的更基础的切削数据平台。该平台不仅可以作为专业的切削数据库系统独立运行，亦可以作为一个开放式开发工具，支持业务功能扩展，并能不断进化，适应性更强，应用面更广，功能也更丰富。

　　基础业务模型的构建

　　针对切削加工过程进行抽象分析，建立切削数据库基础业务模型。如图1所示，该模型主要以切削参数为核心，附加其所依赖的工件、刀具、切削液、机床、冷却等业务对象。对工件的描述，系统规定：工件由工件材料类型、加工特征类型、精度和表面质量类型以及工件刚度特征类型四大基本类型构成，缺一不可。对刀具信息的描述，规定由刀具结构类型、刀具材料类型、刀具应用类型和刀具厂商类型四大基本类型构成刀具基础业务类型。对冷却业务对象的描述主要由冷却液类型和冷却液施加方式类型构成。

　　以工件材料为例，构建工件材料基础业务模型（见图2）。工件材料基础业务模型涵盖了切削数据库系统对工件材料所要求的必要数据项，必要数据项是系统接纳数据的必须条件，缺任何一项信息，数据都无法提交使用。基础业务模型提出了对数据的最小需求，如本例中数据应至少包含工件材料牌号、牌号标准、热处理状态、可切削性组和可切削性子组。对经常应用的基础数据进行抽象并构建基础数据库，便于调用、建立联系和进行知识分类管理，如本例中的可切削性组、子组、热处理状态和工件材料牌号标准。

　　为便于切削数据库平台的使用者无歧义地理解基础业务模型中所涉及的业务对象，本系统采用“数据名称+数据说明+数据举例+引用文档”的方式对数据属性进行说明，并建立相应规则和规范。例如，对工件材料基础业务模型中工件材料牌号属性的描述如下：
　　·数据名称：工件材料牌号；
　　·数据说明：String是具有相同化学成分、物理及机械性能材料的一种编号；
　　·数据举例：0Cr18Ni9，Inconel718等；
　　·引用文档：《切削数据库数据分类规范》、《切削数据库数据交换规范》。
　　基础业务模型在数据平台中覆盖了最基本、最必要的数据项，是最“浓缩”的数据需求，所有构建于此平台之上的切削数据库都要遵从此数据规范，可在此基础上进行数据扩展、知识扩展和业务功能扩展。切削数据库基础业务模型与切削数据平台捆绑在一起，并提供开放的数据接口和业务扩展接口，不仅为切削数据库的构建及功能扩展提供平台支撑，也可作为一个可用的切削数据共享平台独立运行和使用。

本文关键字：开发  机床，应用领域 - 机床