[发明专利]一种基于本体的装配尺寸链自动生成方法研究

说明书

本发明公开一种基于本体的装配尺寸链自动生成方法。针对产品装配模型中信息描述难以在计算机中传输和共享的问题，本发明利用本体能够实现真正意义上的语义共享和规则描述的优点，构建装配体模型及相应的判断规则，从而通过JESS推理引擎构建本体推理知识框架。该方法结合语义网络规则语言规则库，利用本体构建面向尺寸信息、装配约束信息完整表达的装配模型信息单元，自动搜索出最短的装配尺寸链，并利用规则语言推理出封闭环、上偏差和下偏差。本发明使得计算机能够根据装配体自动的生成合理的尺寸链，为装配尺寸链的智能化生成提供了一种方法。

技术领域

本发明属于计算机辅助公差设计（CAT）技术领域，具体涉及一种基于本体规则描述的装配尺寸链自动生成方法。

背景技术

装配尺寸链的自动生成是指在计算机表达尺寸和公差信息的基础上，利用计算机自动建立封闭环和组成环之间的功能函数方程。装配尺寸链主要反映了产品各零部件所构成的产品装配约束关系，装配信息模型的建立是装配尺寸链生成的基础，尺寸链自动生成要解决的问题包括封闭环的确定、组成环的查找、组成环增减性的判定、装配尺寸链的向量表示。而目前尺寸链的的研究，存在对于产品装配模型中信息描述难以在计算机中传输和共享的问题，影响尺寸链生成的准确性。而本体能以一种计算机可解释的方式表达术语的显式语义，其最突出的优点是能够用于实现真正意义上的语义共享。所以利用本体构建信息完整表达的装配模型信息单元，将表示模型分为四个层：零件层、几何特征层、装配约束层和尺寸及公差信息单元层。采用OWL描述其结构化知识，将其中的概念及关系转换成对应的类、对象属性和数据属性。最后利用本体规则可以自动设计出最短的装配尺寸链。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是给出一种基于本体规则描述的装配尺寸链自动生成方法，该方法可用于构建装配体模型及相应的判断规则，从而通过JESS推理引擎对装配尺寸链进行自动生成，目的是为计算机辅助公差设计（CAT）中装配体尺寸链自动生成提供一种有效的解决办法。为了解决上述问题，本发明是通过以下方案来实现的。

步骤A：构建装配尺寸链信息表示模型。根据构建产品的解装配模型，提取相关的公差信息，包括装配约束关系、装配特征表面、公差几何要素等。

步骤B：构建装配体本体模型。对零件之间的配合关系进行分析，通过网络本体语言OWL描述其结构化知识，将其中的概念及关系转换成对应的类、对象属性和数据属性，构建装配体本体模型。

步骤C：建立SWRL推理规则。以步骤2中构建的类和属性为基础，通过语义网规则语言SWRL描述其组成环的增减性，构建组成环增减性判断的推理规则。

步骤D：输出装配尺寸链。根据步骤1提取到的公差信息和步骤3中的推理规则，将其转化为本体信息，从而实现了尺寸链自动生成的可推理机制。

本发明采用OWL语言描述推理信息，SWRL语言描述推理规则，利用本体强大的表达能力和推理能力对配合关系进行分类，自动生成装配体尺寸链，具有简易、高效及智能等优点，它满足公差信息在异构CAX系统之间有效共享和顺畅传递的需求，符合设计者自顶向下的思维习惯，有较强的适用性，保证了与计算机的兼容性。

附图说明

图1，滚轮图。

图2，装配尺寸链信息表示模型。

图3，装配体模型解析的类定义。

图4，数据属性的类定义。

具体实施方式

下面结合附图，如附图1所示，零件的设计尺寸为：L1=mm，L2=mm，L3=mm，L4=mm，L5=mm，L6=mm，L7=mm，L8=mm。通过具体实例对本发明的技术方案作进一步详细的说明。