CN104881515B - 一种考虑可制造性的基于本体的设计方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种考虑可制造性的基于本体的设计方法，所述的设计方法具体如下：第一步：根据核心产品模型和ISO 10303 AP224标准，建立本体基础层；第二步：根据所属产品领域，建立本体领域层；第三步：采用SWRL语言建立设计到制造的推理规则库和制造到设计的约束规则库；第四步：从CAD模块中抽取实例产品的具体设计参数；第五步：由第四步的参数建立本体实例层；第六步：由推理机执行本体推理，产生推理结果；第七步：将第六步的推理结果解释在CAPP模块中，得出具体的工艺结果。本发明的考虑可制造性的基于本体的设计方法，制造上的约束可以反馈在设计环节中，检验设计是否符合制造环境中的实际情况；为产品开发设计提供了更好地可制造保证。

Description

一种考虑可制造性的基于本体的设计方法
技术领域
本发明涉及一种考虑可制造性的基于本体的设计方法，特别涉及一种产品设计软件和制造软件相互考虑的基于本体的设计方法，属于产品开发技术领域。
背景技术
现有技术中的产品开发模式仍然是传统的产品开发模式，产品开发环境大多数是基于参数和特征的，产品设计软件和制造软件都是彼此独立、缺少交互，设计软件和制造软件不能相互兼顾；基于特征和参数的产品开发环境彼此独立，由于缺少知识的支撑，很难真正地集成设计和制造；目前的产品开发环境缺少基于知识的推理机制，很难实现从设计到制造的推理过程；同时，也缺乏实际制造环节的约束知识，缺少从制造到设计的反馈机制。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为解决上述问题，本发明提出了一种考虑可制造性的基于本体的设计方法，制造上的约束可以反馈在设计环节中，检验设计的可制造性。
(二)技术方案
本发明的考虑可制造性的基于本体的设计方法，所述的设计方法具体如下：第一步：根据核心产品模型和ISO 10303 AP224标准，建立本体基础层；所述本体基础层由核心产品模型和ISO 10303 AP224组成，根据这两者用OWL建成一个设计和制造的基础本体。
第二步：根据所属产品领域，建立本体领域层；所述本体领域层包含设计部分和制造部分；利用本体的类定义每个加工工序及其属性；采用OWL语言编程完成第二步的工作。
第三步：采用SWRL语言建立设计到制造的推理规则库和制造到设计的约束规则库；
第四步：从CAD模块中抽取实例产品的具体设计参数；
第五步：由第四步的参数建立本体实例层；
第六步：由推理机执行本体推理，产生推理结果；使用Jess进行推理，将OWL和SWRL转化为Jess的事实库和规则库，推理后，能够得到从设计知识到制造工艺的知识；反之，由制造上的约束可以反馈在设计环节中，检验设计是否符合制造环境中的实际情况；
第七步：将第六步的推理结果解释在CAPP模块中，得出具体的工艺结果。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明的考虑可制造性的基于本体的设计方法，设计环节和制造环节集成化，知识共享，实现从设计到制造的推理，制造上的约束可以反馈在设计环节中，检验设计是否符合制造环境中的实际情况；为产品开发设计提供了更好地可制造保证。
附图说明
图1是本发明的整体结构框图；
图2是本发明的流程框图。
具体实施方式
如图1和图2所示的考虑可制造性的基于本体的设计方法，所述的设计方法具体如下：
第一步：根据核心产品模型和ISO 10303 AP224标准，建立本体基础层；所述本体基础层由核心产品模型和ISO 10303 AP224组成，根据这两者用OWL建成一个设计和制造的基础本体。
第二步：根据所属产品领域，建立本体领域层；所述本体领域层包含设计部分和制造部分；在设计部分中，一个零部件是由许多个特征组成的，而每一个特征又有着基本的定形尺寸和定位尺寸。在制造部分中，一个零部件的制造需要经过许多加工工序，常见的加工工序有车、钻、刨、铣、磨，每个加工工序涉及的知识很多，利用本体的类定义每个加工工序及其属性。采用OWL语言编程完成第二步的工作；
第三步：采用SWRL语言建立设计到制造的推理规则库和制造到设计的约束规则库；例如：turned_boss(？x)∧diameter(？x,？y)∧swrlb:greaterThan(？y,70)→has_irrationnality(？x,"oversize")。
以下是对上述代号的注释：
turned_boss:本体类_底座圆柱
drilled_hole：本体类_钻孔
fillet：本体类_倒角
cylinder:本体类_圆柱
hole：本体类_孔
turning:本体类_车床
drilling：本体类_钻床
diameter:数据属性_直径
has_irrationnality:数据属性_不合理
machined_by:对象属性_加工
swrlb:greaterThan(注：swrlb:moreThan用这个替换):大于
sqwrl:notEqual:不等于
swrlb:lessThan:小于
∧:逻辑与
？x:变量x
？y:变量y
？z:变量z
→:推理符号
第四步：从CAD模块中抽取实例产品的具体设计参数；
第五步：由第四步的参数建立本体实例层；
第六步：由推理机执行本体推理，产生推理结果；使用Jess进行推理，将OWL和SWRL转化为Jess的事实库和规则库，推理后，能够得到从设计知识到制造工艺的知识；反之，由制造上的约束可以反馈在设计环节中，检验设计是否符合制造环境中的实际情况；
第七步：将第六步的推理结果解释在CAPP模块中，得出具体的工艺结果。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (1)

1.一种考虑可制造性的基于本体的设计方法，其特征在于，所述的设计方法具体如下：
第一步：根据核心产品模型和ISO 10303AP224标准，建立本体基础层；所述本体基础层由核心产品模型和ISO 10303AP224组成，根据这两者用OWL建成一个设计和制造的基础本体；
第二步：根据所属产品领域，建立本体领域层；所述本体领域层包含设计部分和制造部分；在设计部分中，零部件是由多个特征组成的，在制造部分中，零部件的制造需要经过多个加工工序，利用本体的类定义每个加工工序及其属性；采用OWL语言编程完成第二步的工作；
第三步：采用SWRL语言建立设计到制造的推理规则库和制造到设计的约束规则库；
第四步：从CAD模块中抽取实例产品的具体设计参数；
第五步：由第四步的参数建立本体实例层；
第六步：由推理机执行本体推理，产生推理结果；使用Jess进行推理，将OWL和SWRL转化为Jess的事实库和规则库，推理后，能够得到从设计知识到制造工艺的知识；反之，由制造上的约束反馈在设计环节中，CAPP模块将制造约束反馈至实例产品的制造知识，由实例产品以可制造性约束的形式将制造约束反馈至实例产品设计知识，再由实例产品制造知识将该约束反馈至CAD模块中进行制造约束的验证，检验设计是否符合制造环境中的实际情况；
第七步：将第六步的推理结果解释在CAPP模块中，得出具体的工艺结果。
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