[发明专利]一种冲压件实例检索方法

说明书

技术领域

本发明属于机加工领域，涉及信息检索与冲压方法，尤其是检索相似的冲压件，以便更好的仿照检索到的冲压件的冲压工艺来进行新零件的工艺设计的方法。

背景技术

冲压工艺设计的特点是弱理论、强经验，从总体上看适合采用基于实例的推理(Case based Reasoning，CBR)来设计工艺方案。CBR是利用已有的相似实例来解决问题，因此如何检索相似实例就成为应用CBR的关键技术之一。针对实例检索这一问题，国内外已提出多种方法，主要有：最近邻法、归纳法和基于知识的方法等。然而成功的应用于冲压件实例检索的文献并不多。相似的冲压件具有相似的冲压工艺。如何从工艺相似的角度出发，而不是从形状相似的角度出发，来检索相似的冲压件，以便更好的仿照检索到的冲压件的冲压工艺来进行新零件的工艺设计。目前，还未检索到这类方法的发明专利。

经对现有技术的文献检索发现，有关冲压件实例检索方法主要有以下几种：

(1)柯旭贵等在《冲裁模CBR系统的相似实例检索》(锻压技术2005，4)中将冲裁件分为落料件、冲孔件和复合冲载件三种类型，采用编码的方式进行几何形状、公差等级、材料和批量的匹配比较；

(2)M.El-Mehalawi等在《A database system of mechanical componentsbased on geometrics and topological similarity.Part II：indexing，retrieval，matching，and similarity assessment》(COMPUTER-AIDED DESIGNVol.35 Issue 1)中，寻找匹配的面和边来考察机械零件三维实体的相似度；

(3)中国专利申请号：200410067152，专利名称为：三维CAD模型基于形状的相似度评估方法，该专利自述为：“将三维CAD模型的STEP AP203 Part21数据转换为属性图数据；从属性图数据提取三维CAD模型的特征不变量并以此构造其特征不变矢量；基于构造的特征不变矢量应用自组织神经网络对CAD模型进行相似度评估。”

方法1虽然能实现冲裁件相似实例检索，但是每一属性用1和0来表示匹配还是不匹配，过于粗糙简单。方法2和3虽然可应用于冲压件实例检索，但是仅仅考虑形状相似，而不考虑其他与工艺相关的信息，可能无法借鉴检索到的冲压件的工艺方案，因为形状最相似，工艺不一定最相似。例如，材料的不同，可能导致相同三维实体模型的冲压件，工艺差别很大。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提出一种基于工艺相似的冲压件实例检索方法，使其解决背景技术中存在的不足，实现相似冲压件的智能检索，从而充分利用冲压工艺的成功经验，来进行新零件的冲压工艺设计。本发明首先从冲压件三维模型中提取特征和特征间约束，并且根据冲压件材料信息表，获得材料的料厚、强度和硬度。然后从工艺相似的角度，分两个阶段计算新旧冲压件实例的相似度。第一阶段以新旧实例每个平面上特征和约束的个数为基准计算冲压件拓扑关系相似度，过滤掉一些不相似的旧实例，得到一批相似的旧实例，缩小了后续阶段的检索空间；第二阶段从第一阶段获得的一批旧实例中，通过比较新旧实例间特征、约束和材料的综合相似度，得到一个最相似的旧实例。整个检索的方法采用的是最近邻法。

为达到上述目的，本发明的解决方案是：一种基于工艺相似的冲压件实例检索方法，为充分利用冲压工艺的成功经验，从工艺相似的角度，采用最近邻法进行冲压件实例检索。

进一步，首先从冲压件三维模型中提取特征和特征间约束，并且根据冲压件材料信息表，获得材料的料厚、强度和硬度，然后从工艺相似的角度，分两个阶段计算新旧冲压件实例的相似度。

第一阶段以平面为基准计算冲压件拓扑关系相似度，过滤掉一些不相似的旧实例，得到一批相似的旧实例，缩小了后续阶段的检索空间；第二阶段从第一阶段获得的一批旧实例中，通过比较新旧实例间特征、约束和材料的综合相似度，得出一个最相似的旧实例。

所述的第一阶段以平面为基准计算冲压件拓扑关系相似度，按照新旧冲压件每个平面上特征和约束的个数，采用最近邻法中的欧氏距离来衡量每一对平面的相似度，搜索平面匹配对。之后，根据平面匹配对的相似度值，得出新旧冲压件拓扑关系相似度，并从高到低排列，设定阈值，获得一批较为相似的冲压件。