一种几何尺寸与公差信息的OWL模型自动生成方法

一种几何尺寸与公差信息的owl模型自动生成方法
技术领域
1.本发明属于计算机辅助公差设计（cat）技术领域，具体涉及一种几何尺寸与公差信息的owl模型自动生成方法，可用于基于知识推理的公差设计系统进行信息交换。


背景技术：

2.尺寸与公差信息的有效获取与正确表达是进行公差设计的首要工作。为了获取尺寸与公差信息语义，目前主要有两种方法。一种是基于step（standard for the exchange of product model data）文件的方法，将step文件翻译为owl文件。但由于当前主流cad系统采用了step ap242 ed1协议，step文件中并不包含几何尺寸与公差信息，因此无法通过翻译获得包含几何尺寸与公差信息的owl文件。另一种是基于cad的应用程序接口提取几何尺寸与公差信息后，通过模板包装后自动生成owl文件的方法。直接生成owl文件的方法存在难以实时交换数据，效率较低，维护困难等问题。针对这些问题，本发明提出一种几何尺寸与公差信息的owl模型自动生成方法。该方法所生成的owl模型能够被计算机系统理解和解析，进而实现真正意义上的语义共享与复用。


技术实现要素：

3.本发明的目的是：本发明所要解决的技术问题是给出一种几何尺寸与公差信息的owl模型自动生成方法，该方法能够提取cad系统中的几何尺寸与公差信息并自动生成相应的owl模型，其目的是为计算机辅助公差设计（cat）提供一种数据交换的方法。
4.本发明采用的方案是：步骤1：构建公差表示本体模型的术语集；公差表示本体模型的构建包括术语集（terminology box）和断言集（assertional box）的构建。其中，术语集即描述领域结构的公理集，包含概念定义和定理；断言集即具体个体的公理集，包含概念断言和关系断言。术语集如附图1所示。
5.在附图1中，矩形代表类，椭圆形代表对象属性，圆形代表数据属性。实线箭头代表子类与父类的继承关系，从子类指向父类。虚线箭头从类到属性的时候代表该类拥有该属性，从属性到类的时候代表该属性的值域为该类。各个类和属性的含义如下：（1）类component表示零件类；（2）类featrue表示要素类；要素类的子类为实际要素类practical_feature和导出要素类derived_element；导出要素类的子类为中心点类、中心线类和中心面类；实际要素类的子类为点类、线类、面类；面类的子类为平面类和圆柱面类；（3）类annotation表示标注类；其中可分为尺寸标注、公差标注和基准标注；（4）类dimension、gtol和datum分别表示尺寸标注类、公差标注类和基准标注类；（5）类link表示环类。环类的子类为组成环类和封闭环类。组成环类的子类为增环类和减环类；
（6）对象属性belongcomponent表示从属关系，表示该几何要素从属的零件；（7）对象属性hascomponent表示包含关系，具体为装配体包含零件；同时，子装配体类作为装配体类的子类，子装配体也具有该属性；（8）对象属性hasentity表示包含关系，具体为零件包含要素；（9）对象属性hasannotation表示存在关系，具体为要素上存在标注；（10）对象属性isperpendicular、iscoincident、istangent、isconcentric、isparallel、isapart、issymmetric分别表示配合要素之间的并行、重合、相切、同心、平行、相距、和对称关系；（11）数据属性hasdir表示平面的法向量以及圆柱面的轴向向量；数据属性hascpoint表示几何要素的定位点坐标。对于具有边界的平面，其定位点即近似中心点；对于中心线，其定位点在导出它的圆柱体中心；（12）数据属性has_geometric_characteristic、hastvalue、has_material_condition_modifier、has_secondary_datum_label、has_secondary_material_condition_modifier、has_primary_datum_label、has_primary_material_condition_modifier、has_tertiary_datum_label、has_tertiary_material_condition_modifier分别表示公差符号、公差值、公差原则、第一基准、第一基准公差原则、第二基准、第二基准公差原则、第三基准和第三基准公差原则。
6.步骤2：利用nx10提供的nxopen接口，提取几何尺寸与公差信息。
7.步骤3：根据语义，将所提取的几何尺寸与公差信息以三元组方式进行描述。
8.步骤4：向术语集模型加载三元组信息，从而生成完整的几何尺寸与公差信息的owl模型。
9.本发明基于nx10的应用程序接口进行信息提取，能够提取到step文件中不包含的几何尺寸与公差信息。通过jena解释器将所提取到的信息转换为三元组形式，并加载到术语集模型中，从而生成相应的owl模型。使得基于知识推理的公差设计成为可能，为实现智能化的公差设计提供有效的信息传递支持。
附图说明
10.图1：公差表示本体模型图2：螺栓组件模型图3：螺栓组件模型中的局部放大图4：owl模型图。
具体实施方式
11.以附图3所示的部分公差信息为例，对本发明的技术方案做进一步的说明，其具体步骤如下。
12.步骤1：构建公差表示本体的术语集模型，该模型一次构建无限重用。
13.步骤2：利用nx10提供的nxopen接口，提取如图3所示的部分几何尺寸与公差信息，所提取信息如下，包括两平面的id、基本尺寸值、上下偏差值、尺寸标注id
。
14.步骤3：根据语义，将上述信息转换为三元组形式，如下；(dimension4 rdf:type dimension)(dimension4 hasdvalue
ꢀ‘
10.0’)(dimension4 hasudev
ꢀ‘
0.2’)(dimension4 hasldev
ꢀ‘-
0.2’)(dimension4 dimensionid
ꢀ‘
39038’)(rmbeiy2.prt_o0000069d00000060 rdf:type face)(rmbeiy2.prt_o0000069b00000060 rdf:type face)(dimension4 attachfa rmbeiy2.prt_o0000069d00000060)(dimension4 attachfa rmbeiy2.prt_o0000069b00000060)。
15.步骤4：向术语集模型加载三元组信息，从而生成相应的owl模型，如图4。
16.以上所述仅为本发明的较佳实施例，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。