第7章 机械制造工艺理论和技术发展

1、1 本章要点先进制造工艺理论与方法现代制造工艺方法先进制造模式智能制造制造系统自动化2 3 4 5 6分离加工的内切削方式a）激光内切削 b）内切削后切开形成上下模 a） b） 激光光束工具球 被加工工件（透明塑料）上模工件下模7 零件成形使用的能源上有力、电、声、化学、电子、离子、激光等，十分丰富，从而发展了电火花加工、超声波加工、化学加工、电子束加工、离子束加工、激光束加工等 89关键机床法顺序分枝法聚类分析法编码分类法势函数法 10式中 a、k 为常数，且 0k 1。其边际生产率分别为：【例】输入劳动力 L 与资本 K 同输出产品 P 的Cobb-Douglas函数：kkKLaP1KPk

2、KLkaKPLPkKLkaLPkkkk)1 ()1 (11上式对确定投资方向具有参考意义。11E3（螺孔） E1（孔） E2（槽）E4（位置度公差0.05）E5（0.05 位置度公差0.25）E6E7（直径公差 0.05）E8（0.05 直径公差 0.25）E9（直径公差 0.25）（位置度公差0.25）A1坐标镗A2精镗A3半精镗A4粗镗A5铣A6钻孔/攻丝加工表面加工方法选择决策树条件满足，继续沿分支前进，实现逻辑“与”条件不满足，回出发节点并转向另一分支，实现逻辑“或”分支终点列出应采取的行动（决策行动）12用表格形式描述事件之间逻辑依存关系。表格分为4个区域，左上角为条件项目，右上角为

3、条件组合，各条件之间为“与”的关系，左下角列出决策项目，右下角为各列对应的决策行动，决策行动之间也是“与”的关系。决策表的每一列均可视为一条决策规则。加工方法选择决策表螺孔槽孔位置度公差0.050.05位置公差0.25位置度公差0.25直径公差0.050.05直径公差0.25直径公差0.25粗镗半精镗精镗坐标镗铣钻孔，攻丝 13 14 机械制造工艺设计中的决策方法制造工艺设计项目 决策方式数学模型逻辑推理智能思维 加工工艺结构工艺性检查定位基准选择工艺路线设计工艺方法确定余量及工序间尺寸计算 工艺装备通用机床、刀具、夹具、量具选择专用机床、刀具、夹具、量具、辅具设计 时间定额工时分析研究工时定

4、额计算 工厂、车间设计工厂布局设计车间工段设计工作地设计 供应计划材料供应计划生产设备供应计划工艺装备供应计划劳动力需求计划 生产周期生产周期设计节拍（时间）设计 生产成本材料成本计算设备成本计算加工维持费用计算劳动工资计算 15 两参数优化问题 单件加工成本C切削速度 v进给 ffcvc单参数优化问题 单件加工成本C切削速度 vvc16 171819 利用工具电极与工件电极之间脉冲性火花放电，产生瞬时高温，工件材料被熔化和气化。同时，该处绝缘液体也被局部加热，急速气化，体积发生膨胀，随之产生很高的压力。在这种高压作用下，已经熔化、气化的材料就从工件的表面迅速被除去。 1）介质电离、击穿，形成

5、放电通道； 2）火花放电产生熔化、气化、热膨胀； 3）抛出蚀除物； 4）间隙介质消电离（恢复绝缘状态）。 电火花加工原理图进给系统放电间隙工具电极工件电极工作液直流脉冲电源Real20电火花加工机床2122电火花线切割加工：电火花线切割加工：电火花成形加工：电火花成形加工：RealReal电火花线切割原理图XY储丝筒导轮电极丝工件RealReal23 快走丝电火花线切割机床结构原理图1-走丝溜板 2-卷丝筒 3-电极丝 4-丝架 5-下丝臂 6-上丝臂 7-导丝轮 8-工作液喷嘴 9-工件 10-绝缘垫块 11、16伺服电机 12-工作台 13-溜板 14-伺服电机电源 15-数控装置 16-

6、脉冲电源24走丝作单方向运动，多用铜丝，为一次性使用，走丝速度一般低于0.2m/min，电极丝走丝平稳无震动，损耗小，因此加工精度高，表面粗糙度值低，但其导向、張紧机构比较复杂。慢走丝电火花线切割机床的结构原理图1-溜板 2-绝缘垫块 3、13-伺服电机 4-工作台 5-放丝卷筒 6、11-导丝轮和旅紧机构 7-导向装置 8-工作液喷嘴 9-工件 10-脉冲电源 12-收丝卷筒 14-数控装置 15-伺服电机电源 25电火花线切割机床（快走丝）电火花线切割加工加工过程显示26电火花线切割机床（慢走丝）垂直走丝水平走丝2728电火花加工产品实例 线切割加工产品实例29电解加工原理图电解液直流电源

7、泵工件阳极阴极进给工具阴极30空心水套管叶片阴极片分度阴极片进给电解液进给阴极片电解液分度空心水套管叶片阴极片分度阴极片进给电解液空心水套管叶片阴极片电解加工整体叶轮31导电磨轮电解液电刷工作台工件绝缘板导电基体磨料阳极膜电解磨削原理图32 变幅杆超声波发生器超声波加工原理图振动方向工具换能器工作液喷嘴工件视频33超声波加工机床超声波加工样件3435电子束加工原理图控制栅极加速阳极电子束斑点旁热阴极聚焦系统工件工作台36电子束加工的喷丝头异形孔0.030.07 mm37利用氩（Ar）离子或其它带有 10keV 数量级动能的惰性气体离子，在电场中加速，以极高速度“轰击”工件表面，进行“溅射”加工

8、。离子碰撞过程模型被排斥Ar离子 回弹溅射原子位移原子格点间停留离子一次溅射原子Ar离子二次溅射原子Ar离子格点置换离子位移原子工件表面工件真空38离子束溅射去除加工惰性气体入口阴极中间电极电磁线圈阳极控制电极绝缘子引出电极离子束聚焦装置摆动装置工件三坐标工作台离子束去除加工装置39离子束溅射镀膜加工离子束源靶溅射材料溅射粒子工件真空离子束溅射镀膜加工离子束加工金刚石制品离子束离子束r = 0.01m预加工终加工a) 压头r = 0.01m离子束离子束预加工终加工b) 刀具40离子束溅射注入加工离子束曝光41电源激光加工42混合气体：氦约80%，氮约15%， CO2 约5%通过高压直流放电进行

9、激励波长10.6m，为不可见光能量效率5% 15%反射凹镜反射平镜电极放电管CO2气体冷却水进口冷却水出口激光高压直流电源CO2激光器示意图1-全反射镜 2-谐振腔 3、10-冷却水 4-工作物质 5-玻璃套管 6-部分反射镜 7-激光束 8-聚光器 9-氙灯 11-电源 固体激光器结构示意图4344激光打孔激光切割激光焊接45激光焊接激光切割4647快速原型制造过程喷粘结剂喷热熔材料三维产品（样品/模具）表面处理构造三维模型模型近似处理切片处理激光喷射源固化树脂切割箔材烧结粉末48a） b）传统加工与快速成型比较模具模具设计铸造焊接锻压毛坯（大于工件）半成品半成品工件去除加工去除加工设计模具

10、样品快速成形快速成形49快速成型机床及快速成型件5051RP是生产厂家与客户或订购商的最佳交流手段，RP生成的模型亦是工程部门与非工程部门交流的理想中介物。 RP利用材料累加法亦可用来直接制造塑料、陶瓷、金属及各种复合材料零件。产品开发52模具制造53其他领域应用54RPM 应用领域 RPM应用领域55RPM应用领域RPM 行业占有率 56分层实体制造（Laminated Object Manufacturing-LOM） 分层实体制造示意图1-激光器 2-热压辊 3-计算机 4-供纸卷 5-收纸卷 6-块体 7-层框和碎小纸块 8-透镜系统 57光固化立体造型（Stereo Lithogra

11、phy-SL） 立体印刷示意图1-成形零件 2-紫外激光器 3-环氧或丙烯酸光敏树脂 4-升降台 5-液面 58 选择性激光烧结（Selected Laser Sintering-SLS） 选择性激光烧结1-光栅扫描器 2-激光束 3-激光器 4-已烧结粉末 5-未烧结粉末 6-新层 7-水平辊 8-前层 59熔融沉积成形（Fused Deposition Modeling-FDM） 喷头料丝成形工件料丝辊XYZ60喷射印刷成形（Jet Printing Modeling-JPM） 压电喷射头成形工件材料微粒喷射印刷成形支承升降台61 喷射印刷成形62 蜡粉，聚碳酸树脂涂覆纸研制单位 清华大学

12、 西安交大 华中科大 北京隆源公司工艺方法 LOM+FDM SLA LOM SLS设备型号 M-PMS- LPS-600A HRP - ASF-300工件尺寸 600400500 600600500 600600500 300400成形材料 涂覆纸，ABS，蜡 光固化树脂 软 件所有CAD 系统 STL 所有CAD 系统 STL 所有CAD 系统 STL 所有CAD 系统 STL 成形精度 0.1mm 0.1mm 0.1mm 0.1mm 63萨洛蒙曲线（1931）Salomon切削温度与切削速度曲线切削适应区软铝切削速度v/(m/min)切削不适应区0 600 1200 1800 2400 3

13、000青铜铸铁钢硬质合金980高速钢650碳素工具钢450Stelite合金85016001200800400切削温度/切削适应区非铁金属64高速加工定义高速加工速度范围10 100 1000 10000切削速度V（m/min）塑料铝合金铜铸铁钢钛合金镍合金65高速加工特点视频视频66高速5轴加工增压器叶轮67高速加工应用68专用机床5轴4工序 = 20轴（3万件/月）刚性（零件、孔数、孔径、孔型固定不变）1234钻孔 表面倒棱 内侧倒棱 铰孔表面和内侧倒棱高速钻孔高速加工中心1台1轴1工序（3万件/月）柔性（零件、孔数、孔径、孔型可变）汽车轮毂螺栓孔高速加工实例（日产公司）69a）传统模具加

14、工过程b）高速模具加工过程两种模具加工过程比较70采用高速加工缩短模具制作周期（日产汽车公司）与最终尺寸差值/mm加工时间 100 %1010.10.010.001粗加工精加工手工精修传统加工方法高速切削少量手工精修7172高速加工体系结构及关键技术高速加工刀具工件高速加工工艺实时监控系统工件材料定位夹紧动平衡高速加工机床机床整体结构机床主轴系统机床进给系统冷却系统安全防护装置数控系统实时监控系统切削与磨削机理切削力切削热切屑形态切削振动切削方式路径规划加工参数选取工序、工步优化设计刀具材料与结构设计刀具使用寿命磨损、破损机理与在线检测动平衡刀具刃磨与修整73精密加工和超精密加工概念74精密加

15、工和超精密加工特点75精密加工和超精密加工方法精密加工和超精密加工复合加工切削加工：车削、铣削、镗削、钻微孔高速加工工艺电火花加工：成形加工、线切割加工电化学加工：蚀刻加工、化学铣削超声波加工微波加工电子束加工离子束加工：去除加工、附着加工、结合加工激光加工磨料加工磨削：砂轮磨削、砂带磨削研磨：精密研磨、油石研磨超精加工精密珩磨砂带研抛、超精研抛固结磨料加工游离磨料加工抛光：精密抛光、弹性发射、液体研 磨、液体动力抛光、挤压研抛喷射加工76金刚石刀具精密切削 7778精密磨削 798081超硬磨料砂轮精密与超精密磨削 ） 82 用碳化硅砂轮（或金刚石笔）修整，获得所需形状 电解修锐（适用 于

16、金 属 结 合 剂 砂轮），效果好，并可在线修整ELID磨削原理电源金刚石砂轮（铁纤维结合剂）电解液电解液电刷进给83精密与超精密砂带磨削 接触轮硬磁盘装在主轴真空吸盘上砂带磨削示意图V砂带砂带轮卷带轮F-径向进给f-径向振动84几种砂带磨削形式a）砂带无心外圆磨削（导轮式） 工件导轮接触轮 主动轮砂带工件 接触轮主动轮砂带b）砂带定心外圆磨削（接触轮式）c）砂带定心外圆磨削（接触轮式）工件接触轮主动轮砂带接触轮砂带工件d）砂带内圆磨削（回转式）工件支承板主动轮砂带工作台e）砂带平面磨削（支承板式）f）砂带平面磨削（支承轮式）支承轮工件砂带接触轮85 静电植砂砂带结构磨粒规格涂层粘接剂基带86

17、精密研磨抛光 工件（陶瓷滚柱）磁性材料磁极振动运动磁力研磨原理NS 87 工件小间隙加压抛光轮悬浮液微粉(磨粒)弹性发射加工原理 88微细加工概念及特点89微细加工方法微细加工方法90光刻加工离子束4. 刻蚀（形成沟槽）5. 沉积（形成电路）6. 剥膜（去除光致抗蚀剂）3. 显影、烘片（形成窗口）窗口2. 曝光（投影或扫描）掩膜电子束光刻加工过程1. 涂胶（光致抗蚀剂）氧化膜光致抗蚀剂基片91光刻-电铸-模铸复合成形技术 （Lithographic Galuanoformung Abformung LIGA） 1）以同步加速器放射的短波长（1nm）X射线作为曝光光源，在厚度达0.5mm的光致抗

18、蚀剂上生成曝光图形的三维实体； 2）用曝光蚀刻图形实体作电铸模具，生成铸型； 3）以生成的铸型作为模具，加工出所需微型零件。X射线曝光腐蚀溶解抗蚀剂电铸铸型注射成形零件LIGA制作零件过程92LIGA工作现场93 50 m X射线刻蚀的三维实体94集成电路芯片制造集成电路芯片的主要工艺方法a）外延生长 b）氧化 c）光刻 d）选择扩散 e）真空镀膜 95印刷电路板制造印刷电路板a）单面板 b）双面板 c）双面板电路结构 d) 多层板电路结构 1）剪切2）钻定位孔：以便以后采用一面两销定位，同时加上条形码3）清洗 4）电路制作：采用光刻技术5）钻孔或冲孔：用数控高速钻床或冲床加工出通道孔、插件孔

19、、附加孔等6）电镀：用非电解电镀（在含有铜离了的水溶液中进行化学镀）方法将铜淀积在通孔内的绝缘层表面上7）镀保护层：如镀金等8）测试96纳米技术概述97微机电系统（Micro Electro Mechanical Systems-MEMS） 98光力声温度化学其他传感器模拟信号处理数字信号处理接口其他微机电系统执行器运动能量信息其他微机电系统结构99意大利气动机器人（用于胃肠道检验）100 101 制造单元与制造系统自动化目的制造单元与制造系统自动化举措102 由网络、数据库、CAD/CAM和管理信息系统等组成，强调了功能集成、信息集成，是产品设计和制造的综合自动化系统。 103 中央管理制造

20、过程控制编目（库存）分配（供应）发货（出厂）生 产 控 制维 修制造说明书规 范数 控 编 程工 具 准 备研究与开发研究与开发资 料 选 择草 图 设 计试 验生产工程分析设计市 场 调 查财务模型财会与供销生产管理与控制工程分析与设计供销财会财务计划制造、装配机械质 量 控 制 计算机辅助制造系统的分级结构 104 制造单元（Manufacturing Cell-MC） 生产单元（Production Cell-PC）105 自动生产线机床和工艺装备系统工 件 传输系统控制系统检测系统辅助系统机 床刀具夹具量具辅具工 件 传 输 装 置储 料 装 置上下料装置上下料机械手全线工作循环控制装

21、置故障寻检、工作循环监视装置信 号 装 置精 度 检 测加 工 面 检 测切 屑 清 除 装 置清 洗 装 置106 加工箱体零件的组合机床自动生产线1控制台 2立式组合机床 3鼓轮 4夹具 5切屑输送装置 6液压油泵站 7平卧双面组合机床 8双面卧式组合机床 9转台 10工件传送带 11传送带传动装置 107 244FM摩托车发动机汽缸加工自动线108 生产节拍全线分段定位和安装结构布局形式109 定义 特点110 应用品种零件品种、批量与自动化加工方式010 100 1000 批量10,000 1000 100 10FMLFMCFMS数控机床通用机床刚性线生产柔性生产柔性产量产量111 柔

22、性制造单元（Flexible Manufacturing Cell-FMC） 112 数控车床和机器人组成的柔性制造单元113 交换托盘装置Rogont加工中心，配置可自动交换水平和垂直主轴头114 Cincinnati HMC柔性制造单元，可实现高速、高精度加工（重复定位精度1Real115 柔性制造系统（Flexible Manufacturing System-FMS） 116 飞机零件加工FMS（ Cincinnati ）1装卸站 2运输小车 3MC 4切屑处理站 5清洗站 6检测站 7手工检测站 8计算机室 9 小车维修站 10 包装站612345789103336117 冲床冲压

23、FMS118 柔性制造自动线（Flexible Transmission Line-FTL） 可变生产线（Variable Production Line-VPL）可重组生产线（Reconfigurable Production Line-RPL） 119 组成结构物质系统FMS数控机床加工中心机床自动换刀装置自动换夹具自动换工件自动换主轴箱自动更换装置加工系统物流系统自动化仓库机床输送带自动输送车工业机器人运输系统机械手工业机器人装卸系统加工控制物料控制自动采集数据自动处理数据控制系统监视系统信息系统能量系统能量自动转换系统能量自动分配输送系统120 控制系统工作内容生产工程分析和设计生产计

24、划调度工作站和设备的运行控制工况监测和质量保证物资供应与财会管理121 典型柔性制造线 122 典型柔性制造系统123 124 中央管理计算机FM-11AD2+物流控制计算机局域网络LAN文件库自动编程机单元控制机CNC车床CNC磨床单元控制机立式MC卧式MC单元控制机CNC车床管理级单元级设备级125 126 CIMS提出企业生产活动的各个环节，从市场分析、产品设计、加工制造、经营管理到售后服务是一个统一的不可分割的整体。整个生产过程可以视为一个数据采集、传递和加工处理的过程，最终产品可视为数据的物化表现。127 CIM定义CIM是信息技术与生产技术综合应用，其目的是提高制造型企业的生产率和

25、响应市场能力。由此，企业所有人员、功能、信息、组织管理等方面都是集成起来的整体的各个部分。CIM与CIMS128 NetworkDBBM PM MM LM FMMIS，QISCAICATCAQCCMM 原材料，能源产品市场信息生产过程信息CIMS组成技术信息EISCADCAECAPPNCPCATD 销售服务信息MASCNC, MC, FMS , ROBOT, AA 129 CIMS各分系统130 CIMS层次（分级）结构工厂车间1车间2车间M单元1单元2单元N铣削 工作站检验 工作站物料储运工作站机器人铣床零件存储器131 132 CAD/CAPP/CAM集成途径采用统一数据交换标准进行相互间

26、的直接交换初始图形交换规范产品模型数据交换标准133 采用数据格式变换模块进行数据交换集成环节之间的数据交换a）点对点的数据交换 b）基于中性数据的数据交换134CIMS环境下的CAPP135 在CIMS环境下的CAPP功能模块图 136 CIMS环境下的CAM在CIMS环境下的CAM功能模块图 137 CIM的发展138CIMS实例分析CIMS-ERC系统结构 139CIMS-ERC制造系统单元层平面布置 140 CIMS-ERC 获1994年 CASA/SME 颁发的“University LEAD Award”141 142 顺序方法开发产品的弊端产品设计工艺规划加工装配市场需求无法加工

27、装配困难143 过程设计计划管理过程控制过程管理与控制过程质量管理质量功能配置过程控制质量管理与控制过程管理与控制计算机辅助工程面向工程的设计计算机仿真技术支持环境计算机系统数据库网络与通讯集成框架系统群组工作框架生产制造生产计划与调度设备运行工况监视快速制造技术并行工程144 波音777并行工程145 波音777客机无图纸制造146 复杂机械结构件并行工程某航天复杂机械结构件并行工程体系结构 147 MPLPLPLean148 149 “看板”管理n乙n工序n-1乙n-1工序n甲n-1甲n-1 工序n 工序1取货存件箱23a3b4567a7b传件看板生产看板FJIT 要求：严格管理；各环节、

28、各工序均处于良好运行状态；人员素质高，多面手，且处于高度紧张状态。150 比较项目 大量生产 精良生产追求目标 高效率、高质量、低成本 完善生产，消除一切浪费工作方式 专业分工，相互封闭 责、权、利统一的工作小组， 协同工作，团队精神组织管理 宝塔式，组织机构庞大 权利下放，扁平式组织结构产品特征 标准化产品 面向用户的多样化产品设计方式 串行模式 并行模式生产特征 大批量、高效率生产 变批量、柔性化生产 供货方式 大库存缓冲 JIT方式，接近0库存质量保证 靠机床设备，事后把关 靠生产人员保证，追求零缺陷雇员关系 雇佣关系，合同约束 终身雇用，风雨同舟用户关系 靠产品质量、成本取胜 用户满意

29、，需求驱动，主动销售供应商 合同关系，短期行为 长期合作，利益共享，风险共担151 敏捷制造提出 敏捷制造要点152 动态企业联盟网络企业K+1企业1企业2企业K企业K+2企业N协调信息服务企业3企业4“虚拟制造”环境与虚拟企业企业1企业3企业K企业K+2153 Internet（Intranet）客户供应商企业 1设计计划销售单元1单元n单元2企业 n企业 2虚拟企业网络结构154 精良生产 敏捷制造充分利用和增强大批量生产优势 采用大量定制生产方式追求零缺陷，使用户完全满意 整个产品寿命周期用户满意 变批量、柔性生产 模块化产品设计和模块化制造系统注重技术与操作，实行连续改进 注重组织与人

30、员，实现动态重组终身聘用、工龄工资 基于信任的雇佣关系，“社会合同”多功能小组，协同工作 基于任务的组织与管理，多学科项目组工厂级范围 涵盖整个企业范围，并扩展到企业之间与供应商利益共享，风险共担 竞争、合作策略，组建虚拟公司资源有效利用，消除冗余 在连续和不可预测变化的环境下发展准时制生产 准时信息系统，网络制造平稳进度计划，小批量、“零”库存 承认并快速响应市场变化155 156 虚拟装配157 挖掘机动画仿真158 159 企业集群制造概念企业集群制造系统的结构 企业集群制造系统160 企业集群制造要点161 绿色制造（Green Manufacturing-GM）概念制造是永恒的，产品

31、的生产会造成对环境的污染和破坏，人类的生存环境面临日益增长的产品废弃物危害和资源日益匮乏的局面，要以产品全生命周期来考虑，从市场需求开始，进行设计、制造，不仅要考虑它如何满足使用要求，而且要考虑当生命终结时如何处置它，使它对自然界的污染和破坏最小，而对自然资源的利用最大。 环境保护在产品设计时，应尽量选择可再生材料，产品报废后，要考虑资源的回收和再利用问题。为此，机械产品从设计开始就要考虑拆卸的可能性与经济性，在产品建模时，不仅要考虑加工、装配结构工艺性，而且要考虑拆卸结构工艺性，把拆卸作为计算机辅助装配工艺设计的一项重要内容。 资源利用162 清洁生产清洁生产的内容节省资源制造技术环保型制造

32、技术再制造技术清洁生产清洁化制造过程绿色产品节能节省资源环保便于回收利用生产过程产品163 绿色产品全生命周期设计全寿命周期成本设计制造销售使用处理回收需求产品寿命周期设计易于制造环境保护工作条件资源优化产品性能企业政策绿色产品全生命周期设计164 绿色产品制造技术全过程165 166 167 什么是专家系统专家系统主要用于处理现实世界中提出的需要由专家来分析和判断的复杂问题。168 专家系统组成专家系统的构成知识库数据库推理机知识获取专家用户接口169 专家系统工作过程推理方式170 知识表达 IF 条件1 AND 条件2OR 条件3 THEN 结论1可信度 a % 结论2可信度 b %例：

33、麻花钻钻孔对应的工作范围，可以用 IF THEN 表达 DMAX = 2 DMIN = 0.0625 ES = 0.007D + 0.003 EI=0.007D 位置精度：0.008 粗糙度：Ra =200m 长径比：L / D12171 知识的模糊表达AAuuu:,( ) UAA0 110AAA( )AuAA172 R()Rxy，RRR SRSRRSRSRS 产生式规则的模糊关系表达产生式规则的形式是： “如果则”，即“条件行动”。先将条件和行动用模糊集表示出来，再根据具体规则中，条件与行动的关联程度及特征，选择合适的模糊算子，通过模糊算子作相应的计算，便可得到用模糊关系来表达的规则。 17

34、3 例：例：如果工件的形状为矩形、厚度20mm、长度较长或很长、宽度很宽、无内形面，则用半自动切割方法下料。在这条规则中，形状为矩形、厚度20mm、无内形面和半自动切割都是精确概念，其隶属度不是1就是0，而长度较长或很长，宽度很宽是模糊概念，其隶属度可按前述的模糊综合评判中所述的方法来确定，如可按下式计算： 4000 0 4000500 3500-4000500200 1 2000 200)(lllllll长度较长4000 1 4000500 35005000050 0 )(lllll长度很长200 1 200100 1001000010 0 )(wwwww宽度很宽174 取模糊算子“、（取小

35、取大）” ，该规则可表示为如下的多元模糊关系：)()()( )()()()() , , , , ,ciwlltfciwltf半自动切割内形面宽长度很长长度较长厚形状下料方法（半自动切割的可能性为：)()()()()()(iwlltf内形面宽长度很长长度较长厚形状半自动切割事实的模糊关系表达事实的模糊关系表达就是用隶属度。例：例：轴和盘均为回转体类零件，要表达“轴与盘类零件相似”就是一个模糊概念，可以赋予这件事实一定的程度，用模糊关系来描述如下： 相似（轴类零件，盘类零件）= 0.7175 模糊推理目前主要有模糊评判、模糊统计判决、模糊优化等。其中模糊评判应用比较广泛，模糊评判可分为单因素评判和

36、多因素评判，多因素评判又称为综合评判。 ./././A精 度 保 持 性好一 般不 好0 30 40 3根据最大隶属原则，该模糊集 的隶属度为0.4，即 A4 .0)(机床精度保持性A认为该机床的精度保持性为0.4。 176 2）确定因素集：V=v1,v2,vn，表示影响评判因素有n个。例如：影响机械加工方案选择的因素有工件的装夹次数v1、定位面表面粗糙度v2、定位面相对面积v3、夹具的种类（通用还是专用）v4、夹紧力方向v5共5个，V=v1,v2,v3,v4,v5，n=5。3）确定因素评价集：Ri=(ri1, ri2, rim), i=1,2,n，表示某个因素对每个对象的评价指数。由于共有n

37、个因素，故可列出n个评价集。如R1=（r11, r12, r13,）=（1/2, 1, 1/2） 表示因素l在3个方案上的评价集，r11, r12, r13为因素l分别在3个方案上的隶属度，式中第1、3方案要装夹2次，故为1/2，第2方案只要装夹1次，故为1，可见对第2方案评价较高。4）构造评判矩阵1）确定对象集: U=u1,u2,um，表示论域U有m个方案参评备选。例如：某一零件有三种加工方案，U=u1,u2,u3，m=3, 现在要评判采用哪种方案最优。177 mnijnmnnmmnrrrrrrrrrrRRRR)(21222211121121式中R为评价矩阵，rij是对象uj在因素vi上的隶属度。5）确定权数集： A=（a1,a2,an）式中：ai 0, i=1,2,n, 为便于比较，进行归一化处理，令：例中权数集用层次分析法（或专家评估法）得出,归一化后得： A=（a1,a2,a3,a4 ,a5）（0.368, 0.109, 0.109, 0.207, 0.2070）niia116）合成运算决策集： , i=1,2,m),(21mbbbRAB根据模糊变换原理，采用加权平均型