一种基于本体的轴类零件Wz值的自动生成方法技术

本发明专利技术属于波纹度设计及计算机辅助公差设计(CAT)技术领域，具体涉及基于本体的轴类零件波纹度轮廓最大高度值（Wz）的自动生成方法。具体包括以下步骤：(1)构建Wz自动生成的本体；(2)建立Wz自动生成的SWRL推理规则；(3)提取Wz的自动生成的相关信息；(4)构建Wz的自动生成实例化本体模型；(5)将Jess推理机与SWRL规则结合，对Wz的自动生成进行推理并输出结果。利用本体对Wz的自动生成领域知识构建本体推理知识框架，根据显性领域知识推理隐含知识拓展Wz知识库；结合语义网络规则语言规则库，针对几何产品的具体设计及使用环境条件推理Wz。本发明专利技术能够使得计算机能够选择合适的Wz值，为Wz的自动生成设计提供了一种快捷有效的方法。

【技术实现步骤摘要】
一种基于本体的轴类零件Wz值的自动生成方法
本专利技术属于波纹度设计及计算机辅助公差设计(CAT)
，具体涉及一种基于本体的轴类零件波纹度轮廓最大高度（Wz）值的自动生成方法。
技术介绍
在当前的几何产品设计中，轴类零件波纹度设计往往由设计人员根据自身经验或对相关标准的理解在CAD系统中手工确定。这种设计方法存在效率低、智能化程度低以及易出错等问题，会增加产品设计的不确定性，最终影响到产品的质量。针对产品设计的不确定性，将本体引入轴类零件波纹度轮廓最大高度值的自动生成中。首先使用第二代web本体语言OWL2QL(OntologyWebLanguage2QueryLanguage)构建轴类零件波纹度轮廓最大高度值的自动生成本体；然后使用语义网规则语言(SemanticWebRuleLanguage，SWRL)构建推理规则；最后利用Jess推理机根据推理规则推理出最合理的波纹度轮廓最大高度值。此外，轴类零件信息通过几何形状、加工方法、表面粗糙度、尺寸公差等级和尺寸进行描述，并能从这些信息中检索设计意图。利用规则语义推理机制对轴类零件波纹度轮廓最大高度值的自动生成本体知识库进行推理，识别设计意图，易于产品波纹度设计的共享和重用，提高设计效率和增加准确率。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是现有轴类零件波纹度轮廓最大高度值选择难以智能化的问题，提出一种基于本体的轴类零件波纹度轮廓最大高度值的自动生成方法。为了解决上述问题，本专利技术通过以下技术方案实现：一种基于本体的轴类零件波纹度轮廓最大高度值的自动生成方法，包括如下步骤：步骤1：根据轴类零件波纹度轮廓最大高度值领域的理论知识，构建轴类零件波纹度轮廓最大高度值的自动生成本体知识库系统，知识库中类与类之间的属性关系对波纹度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，GB/T16747-2009构建基于本体和SWRL的波纹度轮廓最大高度值的推理规则库；步骤3：针对轴类零件的波纹度轮廓最大高度值选择实例，对零件图进行建模，并解零件得到零件特征表面，采用产品制造信息转OWL的算法对每个零件表面的设计和制造信息进行转化，得到公式断言集；步骤4：根据步骤1所建轴类零件波纹度轮廓最大高度值的自动生成本体知识和步骤3的断言公式集，分别对相关概念和属性进行实例化，并构建轴类零件波纹度轮廓最大高度值的自动生成本体设计实例中的类、个体以及个体间关系，获得实例化本体知识库；步骤5：基于步骤2所构建基于本体和SWRL的波纹度轮廓最大高度值的自动生成推理规则库利用Jess推理机对步骤3所获取的实例化本体知识库进行推理，并将所得推理结果加入实例化本体知识库中；根据所得推理结果，输出波纹度轮廓最大高度值。步骤1包括：步骤A1.根据几何产品的波纹度理论知识，构建基于本体波纹度的类的层次关系、类的属性的层次关系和元本体，其中类的属性包括对象型属性和数据型属性两类；步骤A2.采用OWL2语言分别构建波纹度轮廓最大高度值的自动生成术语公理集TBOX，以父类的子节点的形式和类所具有的属性体现TBOX，从而形成波纹度轮廓最大高度值的自动生成本体知识库系统。与现有技术相比，本专利技术具有如下特点。1.本体知识库与推理规则库可以共享与重用，保证了基于本体的轴类零件波纹度轮廓最大高度值的自动生成知识库的可移植性与可扩展性。2.利用基于本体的轴类零件波纹度轮廓最大高度值的自动生成领域知识的层次模型，从而结构化基于本体的轴类零件波纹度轮廓最大高度值的自动生成知识，使得基于本体的轴类零件波纹度轮廓最大高度值的自动生成的层次关系清晰，更好的被计算机解释。3.构建了基于本体的轴类零件波纹度轮廓最大高度值的自动生成知识库描述框架和智能化推理规则库，为完成基于本体的轴类零件波纹度轮廓最大高度值的自动生成设计提供了一种可行的方法。附图说明。图1为几何产品的轴类零件波纹度轮廓最大高度值自动生成结构图。图2为几何产品的轴类零件波纹度轮廓最大高度值自动生成流程图。图3为轴类零件波纹度轮廓最大高度值生成的层次关系图4为轴类零件波纹度轮廓最大高度值生成元本体的层次关系。图5为轴类零件波纹度轮廓最大高度值生成属性层次关系。图6为轴特征面分解图。具体实施方式下面以轴类零件为实例进行简要说明，轴的轴特征面分解图如附图6所示。几何产品的轴类零件波纹度轮廓最大高度值的自动生成流程如附图2所示，具体包括如下步骤：步骤1.查阅几何产品轴类零件波纹度轮廓最大高度值领域的相关知识，根据本领域的文档信息、专家知识及可复用存在的本体，获取轴类零件波纹度轮廓最大高度值的领域知识。根据轴类零件波纹度轮廓最大高度值领域知识，构建轴类零件波纹度轮廓最大高度值中的类及其层次关系。首先定义领域的重要类，以及类属性和类之间的关系。类是本体的核心，用来描述领域的概念，以这些显式定义的类和关系为基础，通过一定的推理机制可获得蕴含的知识。本体主要类以及类与类之间的层次关系如附图3，其中其中owl：thing是本体编辑工具Protégé内的抽象类，是所有类的父类；类Surface分别表示零件表面类。SurfaceType表示表面类型类，其子节点类表示外圆柱面类（OCylinder）、内圆柱面类（ICylinder）、平面类（Plane）。ProcessingMethod表示加工方法类，其子节点类表示加工方式（Method）和加工程度（Stage）。加工方式的子节点包括车加工、磨加工、超精磨、研磨、滚压、钻、扩钻、扩、铰、拉、镗、珩、刨、铣、端面车和刮削。图3中Turning、Grinding和Scrape分别表示车加工、磨加工和刮削。…表示超精磨、研磨、滚压、钻、扩钻、扩、铰、拉、镗、珩、刨、铣和端面车等英文名。Stage分为粗（Rough）、半精（Semifinishing）、精（Finish）和精细（Elaboration）。Parameter表示表面参数类，子节点包括表面粗糙度参数Ra（SurfaceRoughnessRa）、尺寸公差等级（IT）、公称尺寸（NominalSize）和波纹度轮廓最大高度值（Wz）。在轴类零件波纹度轮廓最大高度值自动生成领域，通过对本体组成的分析，属性是其重要组成部分。概念的体系结构无法完全表达出概念的全部信息内容，因此需要定义出概念的具体属性。在本体构建语言中和构建工具中，主要对对象型属性和数据型属性进行定义。使用OWL表示本体模型，建立本体中概念之间的属性关系。类的属性是用来描述所建立轴类零件波纹度轮廓最大高度值自动生成领域的类与类之间的关系，包括对象型属性(object-Property)和数据型属性(datetype-Property)两种。对象型属性用于表示类与类之间的约束关系。数据型属性用于表示一个类固有特征的数值属性，一般用于表示具体的类的数值大小，一般包括整型（int）、浮点型（flo本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于本体的轴类零件波纹度轮廓最大高度值的自动生成方法，其特征在于，具体包括如下步骤：步骤1：根据轴类零件波纹度轮廓最大高度值领域的理论知识，构建轴类零件波纹度轮廓最大高度值的自动生成本体知识库系统，知识库中类与类之间的属性关系对波纹度领域知识提供一致性描述；/n步骤2：基于步骤1所构建的本体知识库，GB/T 16747-2009构建基于本体和SWRL的波纹度轮廓最大高度值的推理规则库；/n步骤3：针对轴类零件的波纹度轮廓最大高度值选择实例，对零件图进行建模，并解零件得到零件特征表面，采用产品制造信息转OWL的算法对每个零件表面的设计和制造信息进行转化，得到公式断言集；/n步骤4：根据步骤1所建轴类零件波纹度轮廓最大高度值的自动生成本体知识和步骤3的断言公式集，分别对相关概念和属性进行实例化，并构建轴类零件波纹度轮廓最大高度值的自动生成本体设计实例中的类、个体以及个体间关系，获得实例化本体知识库；/n步骤5：基于步骤2所构建基于本体和SWRL的波纹度轮廓最大高度值的自动生成推理规则库利用Jess推理机对步骤3所获取的实例化本体知识库进行推理，并将所得推理结果加入实例化本体知识库中；根据所得推理结果，输出波纹度轮廓最大高度值。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于本体的轴类零件波纹度轮廓最大高度值的自动生成方法，其特征在于，具体包括如下步骤：步骤1：根据轴类零件波纹度轮廓最大高度值领域的理论知识，构建轴类零件波纹度轮廓最大高度值的自动生成本体知识库系统，知识库中类与类之间的属性关系对波纹度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，GB/T16747-2009构建基于本体和SWRL的波纹度轮廓最大高度值的推理规则库；
步骤3：针对轴类零件的波纹度轮廓最大高度值选择实例，对零件图进行建模，并解零件得到零件特征表面，采用产品制造信息转OWL的算法对每个零件表面的设计和制造信息进行转化，得到公式断言集；
步骤4：根据步骤1所建轴类零件波纹度轮廓最大高度值的自动生成本体知识和步骤3的断言公式集，分别对相关概念和属性进行实例化，并构建轴类零件波纹度轮廓最大高度值的自动生成本体设计实例中的类、个体以及个体间关系，获得实例化本体知识库；
步骤5：基于步骤2所构建基于本体和SWRL的波纹度轮廓最大高度值的自动生成推理规则库利用Jess推理机对步骤3所获取的实例化本体知识库进行推理，并将所得推理结果加入实例化本体知识库中；根据所得推理结果，输出波纹度轮廓最大高度值。


2.根据权利要求1所述的一种基于本体的轴类零件波纹度轮廓最大高度值的自动生成方法，其特征在于，步骤1中本体知识库中的类包括：零件表面类、表面类型类、加工方法类和表面参数类；加工方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄美发，刘振辉，罗民宏，裴永琪，刘廷伟，王家浩，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：广西;45