一种装配精度信息模型简化方法技术

一种装配精度信息模型简化方法，包括以下步骤：步骤一、根据已知参数的要求，在三维绘图软件中构建装配体的几何模型；步骤二、提取与产品装配精度相关的信息；步骤三、通过装配精度信息模型表示与产品装配精度相关的信息；步骤四、通过SWRL规则简化装配精度信息模型；步骤五、利用本体推理功能生成装配精度信息简化语义模型。本发明专利技术考虑到装配精度信息模型的复杂性，主要从零件设计公差的简化角度出发，采用合理的简化规则对装配精度信息进行简化，进而减少了装配精度信息建模的工作量，避免重要装配精度信息建模信息遗漏和错误。

【技术实现步骤摘要】
一种装配精度信息模型简化方法
本专利技术涉及装配精度分析领域，具体涉及一种装配精度信息模型简化方法。
技术介绍
在日益激烈的制造市场竞争中，产品的性能和质量被普遍认为是企业成功的关键前提。这是因为产品的性能和质量会直接影响到产品的装配质量，装配作业是产品生命周期管理的重要阶段之一，占总制造时间的40-50％，占总制造成本的20％以上。装配精度分析可以在产品工艺设计阶段预测装配质量，从而优化装配精度，为提高和改善产品装配质量提供有益和合理的建议。因此，装配精度分析技术在复杂产品的生产过程中至关重要。目前，复杂产品有协同设计和制造的趋势，不同的产品设计师往往会针对同一几何特征指定不同的公差类型和公差值，传统的线性尺寸公差已不能满足复杂产品的功能要求和复杂产品的生产装配要求。随着对复杂产品性能和质量要求的不断提高以及新一代的公差标准(ASMEY14.5-2009和ISO1101)的发布，GD&T(几何尺寸和公差)被公认为行业惯例。GD&T的出现使人们认为零件的几何特征应控制在尺寸、形状公差、方向公差、位置公差、跳动公差、轮廓公差和表面纹理等要素中。通常，几何特征的变化存在于三维空间中，不足以用传统的一维/二维方法来考虑，所以从传统的一维/二维分析发展到三维分析是合理的。由于各种组织中基于语义的信息集成受到软件应用程序的差异以及不同信息源的结构和语义异构性的阻碍，在同一领域的信息系统虽然是独立设计和构建的，也往往是异构的，这使得信息系统之间的信息检索和协作变得极其困难。大多数计算机辅助设计系统可以完全定义产品的几何模型和几何尺寸和公差信息。在将产品模型传输到下游系统进行精度分析时，GD&T信息不能通过STEP中立文件进行转换和传输。因此，设计者需要在精度分析软件中手工建模GD&T信息。装配精度信息模型数据量大，受零件设计公差、装配工艺方案、装配顺序规划、定位工装公差等因素的影响。因此，装配精度信息建模的工作量是冗余的，影响装配精度信息建模的效率，并有可能造成重要装配精度信息的遗漏和错误。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述现有技术中装配精度信息建模的工作量大、效率低，并且容易造成重要装配精度信息遗漏和错误的问题，提供一种装配精度信息模型简化方法，考虑装配精度信息模型与零件设计公差之间的语义关系，构建基于容差标准的装配精度信息模型结构知识本体，减少装配精度信息建模的工作量，避免重要装配精度信息建模信息遗漏和错误。为了实现上述目的，本专利技术有如下的技术方案：一种装配精度信息模型简化方法，包括以下步骤：步骤一、根据已知参数的要求，在三维绘图软件中构建装配体的几何模型；步骤二、提取与产品装配精度相关的信息；步骤三、通过装配精度信息模型表示与产品装配精度相关的信息；步骤四、通过SWRL规则简化装配精度信息模型；步骤五、利用本体推理功能生成装配精度信息简化语义模型。优选的，步骤一所述已知参数的要求包括产品要求、设计要求、几何参数以及工艺流程；产品要求包括产品的功能要求、可用性要求以及技术要求；设计要求是指对于产品几何公差以及表面粗糙度方面的精度要求；工艺流程设计包括装配顺序规划以及定位工具设计。优选的，步骤二从CAD/CAPP系统中提取与产品装配精度相关的信息，包括零件设计公差、装配工艺方案和装配顺序规划。优选的，步骤三所述的装配精度信息模型包含几何特征、几何公差带和基准面。优选的，步骤四所述的SWRL规则为具有逻辑推理能力的描述性语言，与OWL本体语言结合，扩展和丰富本体的语义表达能力。优选的，步骤三所述的装配精度信息模型包含几何特征、几何公差带以及基准面；装配精度信息模型的类图是从装配结构和公差信息两个角度出发的层次表达；所述的装配结构包括组件级和零件级，记录零件之间的装配约束关系；几何特征是公差信息的载体。优选的，所述步骤四SWRL简化装配精度信息模型的规则包括：第一种规则为：当各装配部件的偏差改变方向与各装配部件的偏差累积方向垂直时，此时的偏差源不影响偏差积累；当各装配部件的偏差改变方向与各装配部件的偏差累积方向不垂直时，这部分偏差源将对偏差累积产生影响，偏差改变方向与偏差累积方向之间的夹角为0°～90°，所述的偏差改变方向是各装配部件的公差所控制的几何特征的改变方向，所述的偏差累积方向是各装配部件的公差影响机械产品装配精度的方向。第二种规则为：当各装配部件具有两个或两个以上的几何特征时，在偏差累积过程中按优先级顺序保留优先级级别最高的几何特征。装配部件的几何公差包括定位公差、定向公差、跳动公差和形状公差，每个几何公差具有一个或多个类型的几何公差带；优先级顺序包括：定位公差或跳动公差的优先级大于定向公差大于形状公差；当同时出现定位公差或跳动公差，若定位公差和跳动公差是同一种公差带类型，比较其公差值大小，忽略公差值小的公差。相较于现有技术，本专利技术具有如下的有益效果：考虑装配精度信息模型与零件设计公差之间的语义关系，构建基于容差标准的装配精度信息模型结构知识本体，利用本体推理功能生成装配精度信息简化语义模型。根据所建立的装配精度信息简化语义模型，在精度分析软件实现产品的装配精度分析。本专利技术考虑到装配精度信息模型的复杂性，主要从零件设计公差的简化角度出发，采用合理的简化规则对装配精度信息进行简化，进而减少了装配精度信息建模的工作量，避免重要装配精度信息建模信息遗漏和错误。进一步的，本专利技术通过考虑语义关系：一种是偏差变化方向与偏差积累方向的语义关系，另一种是多个几何特征之间的语义关系，分别建立简化规则，覆盖全面。附图说明图1装配精度信息模型的层次分解图；图2不同基本公差带的形状和偏差改变方向：(a)两条平行线的公差带；(b)两个平行面的公差带；(c)圆柱形表面的公差带；(d)两同心圆的公差带；(e)两同轴圆柱型表面公差带；(f)等距线的公差带；(g)两等距面的公差带；(h)球面公差带；(i)圆面公差带；图3装配精度信息模型简化实例图；图4本专利技术的简化方法流程图。具体实施方式下面结合附图及实施例对本专利技术做进一步的详细说明。本专利技术的装配精度信息模型简化方法包括以下步骤：(1)根据产品要求、设计要求、几何参数和工艺流程设计建立产品模型；根据已知参数的要求，在三维绘图软件中构建装配体的几何模型，用于装配精度分析工作。产品要求具体是指设计机械产品要求的装配精度，装配精度指机械产品装配后几何参数实际达到的精度，装配精度主要包括零部件间的尺寸精度、相对运动精度、相互位置精度和接触精度，尺寸精度包括配合精度和距离精度。设计要求是指机械产品各零部件之间的装配和约束关系，各装配部件的几何参数是根据机械产品的产品型号确定各个零部件的尺寸大小。(2)提取与产品装配精度相关的信息；从CAD/CAPP系统中提取与产品装配精度相关的信息，包括零件的设计公差、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装配精度信息模型简化方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一、根据已知参数的要求，在三维绘图软件中构建装配体的几何模型；/n步骤二、提取与产品装配精度相关的信息；/n步骤三、通过装配精度信息模型表示与产品装配精度相关的信息；/n步骤四、通过SWRL规则简化装配精度信息模型；/n步骤五、利用本体推理功能生成装配精度信息简化语义模型。/n

【技术特征摘要】
1.一种装配精度信息模型简化方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、根据已知参数的要求，在三维绘图软件中构建装配体的几何模型；
步骤二、提取与产品装配精度相关的信息；
步骤三、通过装配精度信息模型表示与产品装配精度相关的信息；
步骤四、通过SWRL规则简化装配精度信息模型；
步骤五、利用本体推理功能生成装配精度信息简化语义模型。


2.根据权利要求1所述的装配精度信息模型简化方法，其特征在于：
步骤一所述已知参数的要求包括产品要求、设计要求、几何参数以及工艺流程；产品要求包括产品的功能要求、可用性要求以及技术要求；设计要求是指对于产品几何公差以及表面粗糙度方面的精度要求；工艺流程设计包括装配顺序规划以及定位工具设计。


3.根据权利要求1所述的装配精度信息模型简化方法，其特征在于：步骤二从CAD/CAPP系统中提取与产品装配精度相关的信息，包括零件设计公差、装配工艺方案和装配顺序规划。


4.根据权利要求1所述的装配精度信息模型简化方法，其特征在于：
步骤三所述的装配精度信息模型包含几何特征、几何公差带和基准面。


5.根据权利要求1所述的装配精度信息模型简化方法，其特征在于：SWRL规则为具有逻辑推理能力的描述性语言，与OWL本体语言结合，扩展和丰富本体的语义表达能力。


6.根据权利要求1所述的装配精度信息模型简化方法，其特征在于：
步骤三所述的装配精度信...

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚锋，张琪，石晓璘，张栋，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61