一种零件可加工性规则建模方法与流程

本发明属于计算机辅助加工和装配的机械设计技术领域，更具体地，涉及一种零件可加工性规则建模方法。

背景技术：

零件可加工性知识规则的建模技术是实现基于知识规则的零件可加工性分析系统的关键技术。

通过对零件可加工性知识的提炼和抽象，通过一定方法建立成为规则模型。然后基于已建立的规则模型，零件可加工性分析系统可以实现对每个具体零件设计模型的识别和分析推断，得到可加工性分析结果，用于指导设计人员进行设计改进或优化。

现有技术条件下，可加工性分析系统的开发人员进行规则建模时，直接根据可加工性知识的内容进行抽象和提炼，建立成为了规则模型。在这个过程中，知识规则所关注的零件几何形状特征经过抽象建立成为了对象模型。

这种规则建模技术下，对象建模和特征建模是同时进行的，全部都由系统开发人员完成。

随后，再由开发人员利用计算机程序实现对规则模型中对象的识别、属性获取以及规则分析判断。

这种技术条件下，对象模型和规则模型同时在系统实现之前就已经确定和建立，并用计算机程序实现所有的对象识别、属性获取和规则分析判断，没有任何环节和机制能让用户进行规则模型的自定义；用户无法自定义新的规则模型。

在应用时，用户只能根据开发人员已经建好的规则模型进行零件可加工性审查，系统的可维护性和扩展性低。

现有建模技术条件下，开发人员进行规则建模时，只是单纯地把知识规则所关注的零件形状特征抽象成为一类独立的包含若干个属性的对象，利用独立的对象及其属性建立知识表达式，来表达可加工性规则模型；既忽略了零件模型上对象与对象之间的关联关系，又忽略了零件模型上的制造工艺信息。

由于忽略了对象之间的关联关系，导致规则模型中的知识表达式不够直观和精确，降低了规则模型的准确性和可读性。

零件的制造工艺信息也是可加工性规则的主要组成对象，缺少了制造工艺信息对象将无法全面完整地建立可加工性规则模型。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种对象建模与规则建模分离的零件可加工性规则建模方法，满足用户进行零件可加工性知识规则模型自定义的需要；提出一种对象链的概念，用于规则模型中知识表达式的构建；使得加工性规则模型中知识表达式直观和精确。

为实现上述目的，按照本发明的提供了一种零件可加工性规则建模方法，将对象建模过程和规则建模过程分离，包括以下步骤：

从零件中提炼和抽象出形状特征和通用制造工艺信息作为对象，分析出每类对象所具有的属性，确定对象之间是否存在关联关系，实现对象建模；

基于对象模型进行编程，实现对零件进行对象识别、属性获取和确定对象间关联关系的计算机程序；

基于所有已经建立的对象模型，根据零件可加工性知识构建知识表达式，实现知识规则建模，建立规则模型；

所述知识规则建模是利用连接符将预定义的对象、其有关联的对象以及相应的对象属性连接成链状表达式，形成对象链；

用户应用时，通过对象模型对零件进行对象识别和属性获取，调用根据已经建立的规则模型，实现对零件可加工性知识规则判断。

根据本发明实施例，所述知识规则建模的方法是利用对象模型，以实现针对通过该方法得到的规则模型的解析和推理判断。

根据本发明实施例，所述形状特征包括固定几何形状特征和加工方式的形状特征。

根据本发明实施例，所述通用制造工艺信息包括尺寸、粗糙度、形位公差、材料特性、精度。

根据本发明实施例，所述连接符包括点连接符“.”，依次连接知识关联的对象。

根据本发明实施例，所述连接符包括但不限于箭头连接符“->”。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，由于提供了一种对象建模与规则建模分离的零件可加工性规则建模方法，能够取得下列有益效果：

(1)对象的建模过程与规则的建模过程分离，开发人员仅完成对象建模部分；规则建模部分既可以由开发人员完成，又可以由用户根据自身需求来进行，开发人员可将知识规则推理过程的代码写好，用户只根据需求来进行知识建模；系统的扩展性和维护性良好。

(2)规则模型中基于对象链的知识表达式不仅能够表达出对象及其属性信息，也可以表达出对象之间的关联关系，使规则模型更加直观精确，易于用户实现可加工规则模型的自定义。

(3)规则模型不仅包含常见的零件设计的几何形状特征，也包含零件设计上通用的制造工艺信息，能够更加全面完整地表达零件可加工性知识。

附图说明

图1是本发明实施例一种零件可加工性规则建模方法流程框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明实施方式为了满足用户进行零件可加工性知识规则模型自定义的需要，提出一种对象建模与零件可加工性规则建模分离的建模方法。

本发明实施方式为了加工性规则模型中知识表达式的直观和精确，提出一种对象链的概念，用于规则模型中知识表达式的构建。

对象链的概念定义如下：利用连接符将预定义的对象、其有关联的对象以及相应的对象属性连接而成的链状表达式称为对象链。对象链是零件上一系列有关联的对象及其属性的提炼和表达。

本实施例所述对象是可加工知识中相关的对象，例如形状特征或者制造工艺信息。

本实施例所述关联是根据加工知识规则的需要，只要有联系的都可以认为是关联关系。

基于对象链的对象建模与规则建模分离的一种零件可加工性知识规则建模方法步骤如下：

(1)从大量零件中提炼和抽象出常见的形状特征和通用制造工艺信息作为对象，分析出每类对象所具有的属性，确定对象之间是否存在关联关系，实现对象建模；

(2)基于对象模型进行编程，实现对零件进行对象识别、属性获取和确定对象间关联关系的计算机程序；

(3)基于所有已经建立的对象模型，根据零件可加工性知识构建知识表达式，实现知识规则建模。

构建知识表达式时，可以用连接符依次连接可加工知识对应的对象、其有关联的对象以及相应的属性，形成对象链。

例如点连接符“.”依次连接知识相关对象“object”，“object”的关联对象“relatedobject”以及“relatedobject”的一个属性“attribute”，获得对象链“object.relatedobject.attribute”。

例如孔内螺纹的长度可以表示为“hole.thread.depth”。

基于对象链创建知识表达式，从而实现零件可加工性知识建模。

如某对象的关联对象的某属性值必须大于某标准值可以建模表达为“object.relatedobject.attribute>standardconstant”。

例如可以将“螺纹孔的螺纹深度应小于孔深”表示为：hole.thread.depth<hole.depth。

此项工作开发人员或者用户均可进行，从而大大增加了知识的可维护性。

基于上述知识规则建模方法，利用计算机进行编程，以实现针对通过该方法得到的规则模型的解析和推理判断。

所述解析知识规则模型，其中最主要地是解析知识表达式，上面的知识表达式就是进行知识推理判断的依据。

用户应用时，计算机程序对具体零件设计模型进行对象识别和属性获取，调用根据已经建立的规则模型，实现对零件可加工性知识规则判断。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。