[发明专利]一种基于本体的轴类零件端面工序尺寸参数智能设计方法

说明书

本发明属于轴类零件工序设计及计算机辅助工艺设计(CAPP)技术领域，具体涉及一种基于本体的轴类零件端面工序尺寸参数智能设计方法。本发明包含以下步骤：(1)构建轴类零件端面工序尺寸参数生成本体；(2)构建轴类零件端面工序尺寸参数生成的SWRL推理规则库；(3)分析零件结构，构建断言公式集A_PS；(4)提取零件端面，构建断言公式集A_ES；(5)提取零件总设计特征信息，构建断言公式集A_PDI；(6)添加零件毛坯特征信息，构建断言公式集A_BI；(7)提取零件端面设计特征信息，构建断言公式集A_EDI；(8)根据构建的本体模型和断言公式集构建实例化本体知识库；(9)根据SWRL推理规则库，利用Jess推理引擎对实例化本体知识库进行推理，生成轴类零件端面工序尺寸参数。

技术领域

本发明属于轴类零件工序设计及计算机辅助工艺设计(CAPP)技术领域，具体涉及一种基于本体的轴类零件端面工序尺寸参数智能设计方法，可用于轴类零件各轴段端面工序尺寸参数的自动生成，并为其加工工艺的改进提供指导。

背景技术

轴类零件端面工序尺寸参数的设计是轴类零件工艺设计的重要内容，其关乎零件端面的加工质量和制造效率。根据国家标准GB/T 4863-2008，零件的工序尺寸参数主要包括工序尺寸、工序尺寸公差、工序余量和工序公差等内容。轴类零件端面工序尺寸参数的设计过程涉及轴类零件端面的设计特征分析、端面加工方案的推理、工序尺寸参数计算、工序尺寸偏差标注等环节。在传统的工艺设计领域，对于轴类零件的工艺设计尤其是工序尺寸参数的设计，主要依赖工艺设计人员查询手册或根据设计经验确定，效率较低且设计人员对工艺设计的理解差异会导致设计结果的不确定性，进而影响工艺设计的一致性。而现有的结合CAPP技术针对轴类零件工艺设计的研究，主要集中于工艺方案的决策、工序图的生成、工艺模型的构建等方面，各自依托的CAPP系统相互独立且异构，限制了相关工艺知识的共享与传递，降低了工艺设计的效率。

针对工序尺寸参数人工选择的低效率和不确定性及相关工艺知识在异构CAPP系统间难以共享与传输的问题，将本体技术引入轴类零件端面工序尺寸参数的设计中。本体是共享概念模型明确的形式化规范说明，构建本体是促进异构系统间语义互操作、增强知识共享与重用的重要手段。首先，利用网络本体语言(Ontology Web Language, OWL)构建轴类零件端面工序尺寸参数生成本体；然后利用语义网规则语言(Semantic Web RuleLanguage, SWRL)构建与轴类零件端面工序尺寸参数生成相关的推理规则；最后，根据构建的SWRL推理规则利用Jess推理引擎自动生成轴类零件各轴段端面的工序尺寸参数。此外，轴类零件及其各端面的设计特征信息通过材料、热处理、尺寸、精度等进行描述。利用规则语义推理机制对轴类零件端面工序尺寸参数生成的本体知识库进行推理，识别设计意图，将有利于轴类零件端面工序尺寸参数设计相关工艺知识的共享与传递，提高轴类零件工艺设计的效率。

发明内容

本发明针对现有轴类零件端面工序尺寸参数设计智能化水平较低的问题，提出一种利用本体技术实现轴类零件端面工序尺寸参数智能设计的方法。本发明是通过以下技术方案实现的：一种基于本体的轴类零件工序尺寸参数智能设计方法，包括以下步骤。

步骤1：根据轴类零件端面工序尺寸参数设计过程的领域知识，构建基于本体的轴类零件端面工序尺寸参数生成的本体知识库，本体知识库中类与类之间的属性关系对轴类零件端面工序尺寸参数设计过程的领域知识提供一致性描述。

步骤2：基于步骤1所构建的本体知识库，根据轴类零件端面工序尺寸参数设计过程的经验知识，构建基于本体和SWRL规则语言的推理规则库。