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磨削云借鉴云计算与云制造的思想,利用云计算的相关技术,依据磨削加工领域的实际应用需求,建立整合磨削制造领域软硬件两大类资源供需为一体的磨削云平台系统,实现磨削知识数据的积累共享,同时给磨削加工企业提供各类加工制造方面的信息技术服务,实现磨削加工数字化和智能化,本文旨在以整合利用凸轮轴数控磨削加工所涉及的资源为研究对象,分析与设计了应用需求模型,设计了凸轮轴数控磨削云平台的软件、硬件及网络系统,运用软件工程的理论与方法,采用UML统一建模语言作为设计工具,研究、设计并开发了包括凸轮轴数控磨削云SaaS(Solution for grinding process as a Service,为磨削加工提供解决方案即服务)服务系统、凸轮轴数控磨削云PaaS(Platform of application software for grinding process as a Service,为磨削加工提供应用软件平台即服务)服务系统、凸轮轴数控磨削云IaaS-To-PaaS分布式异构数据库同步复制系统、凸轮轴数控磨削云IaaS(Infrastructure for grinding process as a Service,为磨削加工提供基础设施即服务)服务系统、凸轮轴数控磨削云用户注册登录管理系统五个相对独立的软件系统所组成的磨削云平台。研究、设计与开发凸轮轴数控磨削云平台,对我国汽车工业的发展和增强我国高档凸轮轴数控磨床产品的国际竞争力起到积极的支撑作用。本文所做的研究工作主要包括:(1)提出了磨削云的基础理论。设计了凸轮轴数控磨削云平台架构及业务模型,分析与设计了平台应用需求模型及其工作原理,建立了平台整个软件系统的数据流模型。利用人工智能技术,解决了凸轮轴数控磨削云平台的关键技术与算法,建立了智能云基础研究体系。建立了凸轮轴数控磨削云服务的应用与推广模型,提出了有限磨削云和无限磨削云的概念,设计无限云搜索算法、有限云搜索算法及磨削云服务推荐选择算法。设计了凸轮轴数控磨削云平台硬件、网络结构及软件系统的配置。(2)设计了凸轮轴数控磨削云平台SaaS云架构及业务模型。采用多媒体云技术对供需信息进行封装,以此来描述需方的技术难题和供方的解决方案,采用HAL算法实现多媒体云智能匹配,凸轮升程序列采用基于Markov链的非线性扩展贝叶斯网络作为数学模型实现联合预测计算。将产生式系统应用于云计算环境中,实现SaaS云服务的供需分类、智能检索、模糊咨询等业务。研究云计算环境下SaaS云服务驱动机制及智能引擎,设计了SaaS供方、需方及运营方三大主体的数据流模型、数据库模型及协作模型。设计SaaS无限云搜索接口、SaaS有限云搜索接口及SaaS磨削云服务推荐选择接口。对SaaS关键技术的支撑作用做了软件功能上的测试与验证。(3)设计了凸轮轴数控磨削云平台PaaS云架构及业务模型。研究云计算环境下PaaS云服务驱动机制及智能引擎,采用公有云和私有云相结合的混合云计算接入技术,运用集群服务器与虚拟桌面技术,设计了一个云服务端、客户端及磨床设备三级互联的制造体系,设计了三级体系的信息流模型、数据存储模型及协作模型。设计了PaaS负载最小虚拟桌面优先分配算法以此管理用户客户端,设计了PaaS标准CAM方案解析模块以此生成数控加工数据,设计了PaaS系统CAM-数控磨床联机引擎以此实现客户端和磨床互联。PaaS系统实现实时加工控制,采用温度预测与加工优化算法实时防范工件热损伤,采用磨削力预测与加工优化算法实时控制工件表面粗糙度,采用凸轮在线测量技术实时跟踪轮廓变化。PaaS系统为磨削制造企业使用磨削CAM系统软件提供方便快捷且费用低廉的平台。设计PaaS无限云搜索接口、PaaS有限云搜索接口及PaaS磨削云服务推荐选择接口。对PaaS关键技术的支撑作用做了软件功能上的测试与验证。(4)设计了凸轮轴数控磨削云平台IaaS-To-PaaS分布式异构数据库同步复制系统。针对云计算环境下网络的异构性,采用大数据迁移技术,设计了基于标准SQL接口的复制和快照引擎,实现PaaS云架构和IaaS云架构内外数据同步。保证集群云服务器资源池系统软件数据及功能一致。对IaaS-To-PaaS关键技术的支撑作用做了软件功能上的测试与验证。(5)设计了凸轮轴数控磨削云平台IaaS云架构及业务模型。研究云计算环境下IaaS云服务驱动机制及智能引擎,将模糊检索与智能匹配技术应用于云计算环境中,采用软件构件及模板技术将磨削制造资源形成标准件以便无缝扩充,设计了IaaS供方、需方及运营方三大主体的数据流模型、数据库模型及协作模型。采用大数据分析与提取技术,将制造设备和制造知识统一封装形成云资源,实现资源按需使用,同时对资源进行数据挖掘与提取以此为PaaS云服务提供有用数据。设计IaaS无限云搜索接口、IaaS有限云搜索接口及IaaS磨削云服务推荐选择接口。对IaaS关键技术的支撑作用做了软件功能上的测试与验证。(6)设计凸轮轴数控磨削云平台集成登录管理系统,建立了统一的磨削云平台用户注册与管理机制,实现对SaaS、PaaS、IaaS三大云服务系统集中接入,保证磨削云运营方统一实现对云服务的高效管理与运营。对凸轮轴数控磨削云平台在加工领域的实际应用做了实验验证。