CN105956227B - 一种Pro/E环境的可制造性评价规则定义方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种Pro/E环境的可制造性评价规则定义方法，属于可制造性评价技术领域。该方法利用体素建模的思想，通过特征类别定义方法(特征的信息构成、特征类别的扩展、特征提取)，建立定义特征规则的方法以及特征规则的综合存储方法，实现特征类别的可扩展。并且利用专家系统的思想，通过评价规则定义方法(可制造评价规则的信息构成、扩展评价规则、执行可制造性评价)，建立评价规则的标准化划分及标准化存储方法，实现评价规则的可扩展。

Description

一种Pro/E环境的可制造性评价规则定义方法

技术领域

本发明涉及一种Pro/E环境的可制造性评价规则定义方法，属于可制造性评价技术领域。

背景技术

可制造性评价是指对产品的设计信息进行工艺性分析和制造合理性评价，并提供改进设计的建议。作为并行工程思想的核心技术，可制造性评价技术的研究和应用有助于打破设计、制造部门之间的信息壁垒，缩短产品的开发周期，降低产品开发成本。因此，可制造性评价方法的研究越来越深入，可制造性评价系统的开发和应用也越来越广泛。

随着特征技术的不断成熟，研究和应用基于特征的可制造评价方法成为当下的主流。从特征的角度来看，零件是由一组特征组合成的几何实体。因此，对零件整体的可制造性评价可以转化为对组成零件的特征集合的可制造性评价。

基于特征的可制造性评价方法的第一步是将零件设计模型中的“草图”、“拉伸”等设计特征转换为“孔”、“凸台”等制造特征，特征提取是一种重要的转换方法。特征提取指首先选择待提取特征的类型，根据该类型特征对信息的要求在模型上提取相应的信息，将这些提取到的信息封装为整体组成完整的制造特征，一个制造特征提取完成。本发明中提到的特征，若未标明，即指制造特征。

基于规则的评价方法是可制造性评价常用的重要方法。这种方法是将设计模型的各个设计属性与可制造性评价规则进行比较，找出设计模型中的不易制造或不能制造的设计属性，作为评价结果输出。评价规则的完备与否决定了可制造性评价结果的准确与否。

现有的特征类别定义方法和评价规则定义方法是在系统中预先定义特征类别以满足特征提取的需求，预先定义通用评价规则以满足可制造性评价对规则的需求，而并没有提供扩充特征类别和评价规则的具体方法。特征类别和评价规则的无法扩充导致了系统应用场景受到限制，可制造性评价的准确度受到影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种Pro/E环境的可制造性评价规则定义方法。该方法利用体素建模的思想，建立定义特征规则的方法以及特征规则的组合存储方法，实现特征类别的可扩展。该方法利用专家系统的思想，建立评价规则的标准化划分及标准化存储方法，实现评价规则的可扩展。

本发明的目的是通过下述技术方案实现。

一种Pro/E环境的可制造性评价规则定义方法，具体步骤如下：

步骤1.特征类别定义方法

1-1.特征的信息构成

完整的特征包括几何和非几何两大类信息，不同类别的特征包含的几何和非几何信息的数量和类型也不尽相同。

所述的特征类别是某一类特征的信息框架或者叫特征结构，特征类别规定了提取该类别的特征时，需要提取的所有几何信息项和非几何信息项。特征类别中的每一项几何或非几何信息项对应一条特征规则，隶属于该特征类别的所有特征规则组成该特征类别的信息框架，每个特征类别的信息框架存储于特征类别库中。

1-2.特征类别的扩展，即创建新特征类别的步骤如下：

Step1.开始创建新特征类别，梳理新特征类别的特征结构，为新特征类别命名并确定；

Step2.自动创建缓存数据库，为创建特征规则做准备；

Step3.通过选择信息类别(几何信息或非几何信息)开始定义一条特征规则；

Step4.对Step3的特征规则中的“信息名称”项进行命名；

Step5.选定Step3的特征规则中的信息属性；几何信息的属性有“边信息”和“面信息”，非几何信息的属性有“线性尺寸”、“直径/半径”、“角度”和“粗糙度”；

Step6.自动匹配Step3的特征规则的其余属性信息；

Step7.检查Step3、Step4和Step5的信息是否正确，若“是”转Step8，若“否”转Step3重新修改定义；

Step8.确定创建Step3的特征规则，系统将其存入Step2创建的缓存数据库；

Step9.判断Step1的新特征类别的所有特征规则是否创建完毕，若“是”转Step10，若“否”转Step3；

Step10.读出Step2的缓存数据库中所有的特征规则，将其存入步骤1-1的特征类别库，完成新特征类别的创建，并得到更新后的新特征类别库。

1-3.特征提取

Step1.选定待提取特征，判断待提取特征的特征类别；

Step2.从步骤1-2 Step10的新特征类别库中选择Step1中待提取特征对应的特征类别；

Step3.从步骤1-2 Step10的新特征类别库中调出隶属Step2选定的特征类别的所有特征规则；

Step4.处理Step3调出的特征规则，生成引导信息提取的特征信息表格；

Step5.根据Step4生成的特征信息表格提取Step1待提取特征的各项信息(几何信息和非几何信息)；

Step6.将Step5提取到的几何信息和非几何信息存入特征数据库；

Step7.是否继续进行特征提取，“是”则转Step1，“否”则转Step8；

Step8.结束特征提取。

步骤2.评价规则定义方法

2-1.可制造评价规则的信息构成

可制造性评价规则根据结构工艺知识转化而来。作为可制造性评价规则的重要部分，阈值型评价规则是指规则中存在一个直接决定设计的可行与否的阈值界限的可制造性评价规则。在本发明中，一条阈值型评价规则被划分为五个部分：被评价项、参考项、参数项、对应关系和阈值计算公式。

2-2.扩展评价规则，即新创建一条阈值型评价规则

Step1.准备创建新阈值型评价规则，将待创建的阈值型评价规则按照步骤2-1的五部分进行拆分，分别得到新阈值型评价规则的被评价项、参考项、参数项、对应关系和阈值计算公式五个部分；

Step2.为Step1的新阈值型评价规则选择所属的特征类别，以便确定Step1的新阈值型评价规则的适用范围；

Step3.根据Step2选择特征类别的结果调出该特征类别的所有非几何信息项，并调出所有备选的阈值计算公式和备选对应关系；

Step4.根据Step1的拆分结果，确认Step3调出的非几何信息项是否满足Step1的新阈值型评价规则的创建需求(被评价项和参考项是否均已存在)，若“是”则执行Step6，若“否”则执行Step5；

Step5.按照步骤1-2中Step3、Step4和Step5的方法定义缺省的非几何信息；

Step6.根据Step1的拆分结果，从Step3调出的和Step5创建的非几何信息项中选定被评价项，作为step1的新阈值型评价规则的被评价项；

Step7.根据Step1的拆分结果，从Step3调出的和Step5创建的非几何信息项中选定两项参考项，分别为参考项A和参考项B，作为Step1的新阈值型评价规则的参考项，参考项A和参考项B可以选择置空；

Step8.根据Step1的拆分结果，从Step3调出的备选阈值计算公式中选定满足阈值计算需求的阈值计算公式，作为Step1的新阈值型评价规则的阈值计算公式；

Step9.根据Step1的拆分结果，输入参数C和参数D，作为Step1的新阈值型评价规则的参数项，参数C和参数D可以为0；

Step10.根据Step1的拆分结果，从Step3调出的备选对应关系中选择满足Step1的新阈值型评价规则需求的对应关系，作为Step1的新阈值型评价规则的对应关系；

Step11.为Step1的新阈值型评价规则创建详细注解；

Step12.为Step1的新阈值型评价规则定义评价未通过的提示信息；

Step13.确定创建新阈值型评价规则，系统将Step2～Step12的信息标准化处理后存入评价规则库形成新的阈值型评价规则，以备可制造性评价调用，得到新的评价规则库。

2-3执行可制造性评价

Step1.从步骤1-3提取到的特征中选择一个作为被评价特征；

Step2.系统识别Step1选定特征的特征类别，并根据特征类别从步骤2-2的新评价规则库中调出该特征适用的阈值型评价规则作为备选的阈值型评价规则；

Step3.从Step2调出的备选阈值型评价规则中选取此次评价需要的阈值型评价规则；

Step4.根据Step3的阈值型评价规则选取结果，调出被选中的阈值型评价规则的被评价项、参考项、参数项、阈值计算公式和对应关系；

Step5.根据Step4调出的被评价项和参考项，生成引导信息提取的特征信息表格；

Step6.根据Step5生成的信息特征表格完成所需非几何信息的提取，即从模型中提取被评价项的数值和参考项的数值；

Step7.将Step6提取到的参考项的数值和Step4调出的参数项数值代入Step4调出的阈值计算公式，计算得到评价阈值；

Step8.对比Step7中计算得到的阈值和Step6提取到的被评价项的数值，判断它们的大小关系是否与Step4调出的对应关系一致，若“是”则评价通过，若“否”则评价未通过。

步骤1-1所述特征是产品或零件上的一组具有几何形状，反映设计人员思维模式，具有一定工程含义，具有一定属性且作为产品非几何信息载体的一组几何实体，例如：孔，曲面都叫特征。

步骤1-1所述的特征类别库用于存储每个特征类别的信息框架，即特征类别库中的一条信息代表一条特征规则。多条特征规则组合在一起，共同构成特征类别的信息框架。特征类别库中的一条特征规则包含的信息有：

{ID，特征类别，特征专业类别，信息名称，信息类别，数据库名称}

其中：

1)“ID”是该条特征规则的唯一识别号；

2)“特征类别”和“特征专业类别”描述了该条特征规则隶属的特征类别；

3)“信息名称”是该特征规则对应的信息项的名称，用来生成特征信息表格，作为提示信息显示在软件界面；

4)“信息类别”是该特征规则对应的信息项的类别，标明该特征规则对应的信息项属于几何信息还是非几何信息，以及是几何信息或非几何信息类中的哪种具体类别的信息；

5)“数据库名称”指按照该“信息名称”提取到的信息应该存入的数据库的名称。

步骤1-3所述的特征数据库用于存储提取到的具体特征的各项具体信息。特征数据库采用纵向结构，将所有的同类信息组织在一起。一个特征的所有信息按照类别拆分后分别被存入每一类信息对应的数据库。所述特征类别库中的“数据库名称”对应的就是特征数据库中某一个具体子库的名称。在“数据库名称”的关联下，在特征信息表格引导下提取到的相关具体信息会存储到相应的数据库。

步骤2-1所述的被评价项指被评价的非几何信息项；所述的参考项指作为评价参考的非几何信息项，用于阈值计算；所述的参数项是用于辅助参考项计算阈值；所述的对应关系用于表明被评价项与参考阈值之间的大小关系；所述的阈值计算公式用于根据参考项和参数项计算参考阈值。

步骤2-1所述的阈值计算公式为A*B*C*D的形式表示，其中“A”和“B”是参考项，“C”和“D”是参数项，“*”是运算方法。通过分析，计算阈值的公式简化为7种，因此，阈值公式算法包括以下7个浮点型函数：

1)Float Formula_1(参考A,参考B,参数C,参数D)，计算公式“A+B+C+D”的对应函数，返回值为阈值；

2)Float Formula_2(参考A,参考B,参数C,参数D)，计算公式“A－B+C+D”的对应函数，返回值为阈值；

3)Float Formula_3(参考A,参考B,参数C,参数D)，计算公式“A×B+C+D”的对应函数，返回值为阈值；

4)Float Formula_4(参考A,参考B,参数C,参数D)，计算公式“A÷B+C+D”的对应函数，返回值为阈值；

5)Float Formula_5(参考A,参考B,参数C,参数D)，计算公式“(A+B)×C+D”的对应函数，返回值为阈值；

6)Float Formula_6(参考A,参考B,参数C,参数D)，计算公式“(A－B)×C+D”的对应函数，返回值为阈值；

7)Float Formula_7(参考A,参考B,参数C,参数D)，计算公式“A×C+B×D”的对应函数，返回值为阈值；

评价规则库中“10)公式”字段下的编号即分别对应编号1～7代表的函数。在不违背运算法则的前提下，参考项A、参考项B可以为空，参数C和参数D可以为0。

步骤2-1所述的对应关系需要如下算法的支撑，以便将对应关系以标准化的形式存入评价规则库。

规则中的对应关系有5种，分别是：“＝”、“＞”、“＜”、“≥”和“≤”。所以，对应关系算法包括以下5个布尔型的函数：

1)编号1：BOOL Compare_1(被评价值，阈值)，当被评价值＝阈值，函数Compare_1的返回值为“真”，否则返回值为“假”；

2)编号2：BOOL Compare_2(被评价值，阈值)，当被评价值＞阈值，函数Compare_2的返回值为“真”，否则返回值为“假”；

3)编号3：BOOL Compare_3(被评价值，阈值)，当被评价值＜阈值，函数Compare_3的返回值为“真”，否则返回值为“假”；

4)编号4：BOOL Compare_4(被评价值，阈值)，当被评价值≥阈值，函数Compare_4的返回值为“真”，否则返回值为“假”；

5)编号5：BOOL Compare_5(被评价值，阈值)，当被评价值≤阈值，函数Compare_5的返回值为“真”，否则返回值为“假”；

评价规则库中“9)对应关系”字段下的编号对应编号1～5代表的函数，通过编号找到对应算法。评价过程中，若函数返回“真”则评价通过，否则评价未通过。

步骤2-2所述的评价规则库用于存储和管理阈值型评价规则。评价规则库中的一条记录表示一条阈值型规则，其包含的关键信息如下式所示：

{ID,规则名称,所属特征,被评价项,参考A,参考B,参数C,参数D,对应关系,公式,备注}

1)ID：该条规则在规则库中的唯一识别号；

2)规则名称：该条规则的名称；

3)所属特征：规则适用的特征类别；

4)被评价项：被评价的非几何信息项名称，用来引导信息提取或进行信息识别，确定被评价的数值；

5)参考A：第一个参考项，属于非几何信息，用来引导信息提取或进行信息识别，确定参考项A的数值；

6)参考B：第二个参考项，非几何信息，用来引导信息提取或进行信息识别，确定参考项B的数值；

7)参数C：计算公式的第一个辅助计算参数，为浮点数；

8)参数D：计算公式的第二个辅助计算参数，为浮点数；

9)对应关系：被评价项数值与阈值的对应关系，以编号形式标识存储；

10)公式：计算阈值是用到的计算公式，以编号形式标识存储；

11)备注：当该评价规则未被满足时即评价未通过时，系统给出用户的提示信息；

步骤2-2所述的信息标准化处理是将创建的新阈值型评价规则相关的信息进行转换，处理成可以在步骤2-2所述的评价规则库中存储的形式。信息标准化处理最重要的内容是将新阈值型评价规则中选定的阈值计算公式转换为对应的编号，以及将新阈值型评价规则中选定的对应关系转换为对应的编号。

有益效果

1.本发明的一种Pro/E环境的可制造性评价规则定义方法，通过运用体素建模的思想，建立定义特征规则的方法以及特征规则的组合存储方法完成特征类别定义。该方法实现了特征类别的可扩展性，扩大了特征提取的适用范围，从而扩展了可制造性评价系统的使用场景。

2.本发明的一种Pro/E环境的可制造性评价规则定义方法，通过利用专家系统的思想，建立评价规则的标准化划分及标准化存储方法，实现评价规则的可扩展性，使得评价规则得以被及时补充，提高可制造性评价结果的准确性。

附图说明

图1为一个特征的完整信息结构；

图2为新特征类别的定义流程；

图3为特征提取流程；

图4为特征数据库结构；

图5为定义特征的实例，图5(a)为定义新特征类别所属的大类，图5(b)为定义新特征类别的几何信息，图5(c)为定义新特征类别的非几何信息；

图6为提取特征的实例，图6(a)为选择特征类别，图6(b)为根据生成的特征信息表格提取几何信息，图6(c)为根据生成的特征信息表格提取非几何信息；

图7为特征类别管理方法总体架构；

图8为定义新评价规则的流程；

图9为创建新评价规则的实例；

图10为可制造性评价执行的实例，图10(a)为选定待评价特征，图10(b)为选定评价规则，图10(c)为根据生成的特征信息表格提取相应信息；

图11为某简单通孔的可制造性评价结果实例。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明：

实施例1

以“简单通孔”为例创建新特征类别并完成信息提取；

1-1.“简单通孔”的信息构成

一个完整的特征包含几何和非几何两大类信息，如图1所示。

简单通孔由几何信息和非几何信息构成。结合Pro/E软件的特点分析(一个孔柱面由两个半柱面组成)，一个简单通孔需要包含如下几何信息和非几何信息：

(1)几何信息：柱面1；

(2)几何信息：柱面2；

(3)几何信息：孔口曲线1；

(4)几何信息：孔口曲线2；

(5)非几何信息：孔直径；

(6)非几何信息：孔深；

(7)非几何信息：孔粗糙度；

1-2.创建“简单通孔”特征类别

定义特征类别的过程就是逐条定义组成特征类别的特征规则，定义新特征类别的流程如图2所示。

根据图2所示的特征类别定义流程，创建“简单通孔”特征类别的步骤如下：

Step1.新特征类别的特征结构在实施例1-1已梳理完成，为新的特征类别命名为“简单通孔”并确定；

Step2.创建缓存数据库，为创建“简单通孔”的特征规则做准备；

Step3.开始定义一条特征规则，将“信息类别”选为：几何信息；

Step4.把Step3的特征规则中的“信息名称”命名为：柱面1；

Step5.选定Step3的特征规则中的“信息属性”为：面信息；

Step6.自动匹配为Step3的特征规则匹配数据库名称，数据库名称为：面信息库；

Step7.检查Step3、Step4和Step5的信息是否正确，若“是”转Step8，若“否”转Step3重新修改定义；

Step8.确定创建Step3的特征规则，系统自动将其存入创建Step2的缓存数据库；

Step9.判断Step1“简单通孔”的7条特征规则是否均定义完成，若“是”转Step10，若“否”转Step3；

Step10.读出Step2的缓存数据库中所有的特征规则，并将其存入特征类别库，完成新特征类别的创建，并得到包含“简单通孔”的新特征类别库。

创建“简单通孔”特征类别的实例界面如图5所示。创建完成的“简单通孔”特征类别包含：柱面1、柱面2、孔口曲线1、孔口曲线2、孔直径、孔深、孔粗糙度这7项信息项分别对应的共7条特征规则。

1-3.以提取一个“简单通孔”为例提取一个特征

提取特征的过程是逐条提取该特征的几何信息和非几何信息的过程，特征提取流程如图3所示。

根据图3的特征提取流程，提取简单通孔的步骤如下：

Step1.在三维模型中选定一个具体简单通孔对象作为待提取特征；

Step2.从实施例1-1中Step10的新特征类别库中选择特征类别为“简单通孔”，如图6(a)所示；

Step3.从实施例1-1中Step10的新特征类别库中调出隶属“简单通孔”特征类别的所有特征规则；

Step4.处理Step3调出的特征规则，生成引导信息提取的特征信息表格，自动生成Step1中具体简单通孔对象的名称为“简单通孔001”，如图6(b)所示；

Step5.根据Step4生成的特征信息表格提取Step1中具体简单通孔对象的各项信息：如图6(c)所示；

Step6.将Step5提取到的各项几何信息和非几何信息存入特征数据库，特征数据库的结构如图4所示；

Step7.是否继续提取特征，选择“否”，转Step8；

Step8.完成简单通孔001的提取，结束特征提取。

通过执行上述特征提取的步骤，最终完成一个具体简单通孔对象的提取。提取到的信息包括：ID为2018的柱面1、ID为2019的柱面2、ID为2046的圆弧边1、ID为2047的圆弧边2、数值为5的孔深、数值为25的孔直径和数值为3.2的孔粗糙度，该特征的名称为简单通孔001，特征提取完成。

从特征类别定义到特征提取再到特征信息存储的特征类别管理方法总体架构如图7所示。

实施例2.以“孔心到零件边缘的距离大于孔直径的1.5倍”为例创建一条新的评价规则

2-1.“孔心到零件边缘的距离大于孔直径的1.5倍”的信息构成和拆分

按照前述的评价规则标准化拆分方案，“孔心到零件边缘的距离大于孔直径的1.5倍”这条规则可以被拆分为以下5部分：

(1)被评价项：孔心到零件边缘的距离；

(2)参考项：孔直径；

(3)参数项：1.5；

(4)阈值计算公式：A×C；

(5)对应关系：>；

2-2.创建评价规则“孔心到零件边缘的距离大于孔直径的1.5倍”

创建新的阈值型评价规则就是逐项创建阈值型评价规则中的5部分内容，创建阈值型评价规则的流程如图8所示。

根据创建阈值型评价规则的流程，创建阈值型评价规则“孔心到零件边缘的距离大于孔直径的1.5倍”的流程如下：

Step1.根据实施例2-1的标准化拆分结果，开始新建“孔心到零件边缘的距离大于孔直径的1.5倍”这条新阈值型评价规则；

Step2.为Step1的新阈值型评价规则选择所属特征类别为“简单通孔”，确定Step1中新阈值型评价规则的适用范围是“简单通孔”，如图9(a)所示；

Step3.根据Step2选择特征类别的结果调出“简单通孔”的所有非几何信息项，并调出所有备选的阈值计算公式和备选对应关系，如图9(b)所示；

Step4.根据实施例2-1的拆分结果，Step3调出的非几何信息项不满足Step1新阈值型评价规则的创建需求，参考项“直径”已存在，被评价“项孔心到零件边缘的距离”不存在，执行Step5；

Step5.按照实施例1-2中Step3、Step4和Step5的方法定义缺省的“孔心到零件边缘的距离”，信息类型为：非几何信息，信息名称为：孔心到零件边缘的距离，信息属性为：线性,如图9(b)所示；

Step6.选定“孔心到零件边缘的距离”为待评价项,作为Step1新阈值型评价规则的被评价项，如图9(b)所示；

Step7.勾选“直径”，并将其选定为参考项A，将参考项B置为空,作为Step1新阈值型评价规则的参考项，如图9(b)所示；

Step8.从阈值计算公式中选择公式“A×C+B×D”，作为Step1新阈值型评价规则的阈值计算公式,如图9(b)所示；

Step9.输入参数C为1.5，参数D为0，作为Step1新阈值型评价规则的参数项，如图9(b)所示；

Step10.在对应关系中选择“>”，作为Step1新阈值型评价规则的对应关系，如图9(b)所示；

Step11.为Step1的新阈值型评价规则创建详细注解：“孔心到零件边缘的距离须大于孔直径的1.5倍”，如图9(b)所示；

Step12.为Step1的新阈值型评价规则创建评价未通过的提示信息：“孔心到零件边缘的距离未大于孔直径的1.5倍，请更改设计”；

Step13.确定创建新阈值型评价规则，系统将阈值计算公式转化为编号7，将对应关系转变为编号2，并将该条规则的相关信息存入评价规则库，以备可制造性评价调用，得到新的评价规则库。

2-3执行可制造性评价

Step1.选择实施例1-3的提取到的“简单通孔001”，对其进行可制造性评价,如图10(a)所示；

Step2.系统自动识别该特征的类别为“简单通孔”，同时从实施例2-2的新评价规则库中调出“简单通孔”适用的阈值型评价规则,如图10(b)所示；

Step3.从Step2调出的备选阈值型评价规则中选取“孔心到零件边缘的距离”这条阈值型评价规则作为可制造性评价的评价规则,如图10(b)所示；

Step4.根据Step3选取的阈值型评价规则“孔心到零件边缘的距离”，调出该阈值型评价规则的被评价项“孔心到零件边缘的距离”、评价参考项“直径”、数值为1.5的参数项C、数值为0的参数项D、编号为7的阈值计算公式和编号为2的对应关系；

Step5.根据Step4调出的被评价项“孔心到零件边缘的距离”和参考项“直径”，生成包含“直径”和“孔心到零件边缘距离”两项引导信息的特征信息表格,如图10(c)所示；

Step6.根据Step5生成的信息特征表格在模型中提取“直径”和“孔心到零件边缘的距离”，得到参考项“直径”的数值为25，被评价项“孔心到零件边缘的距离”的数值为20，如图10(c)所示；

Step7.将Step6提取到的“直径”的数值25作为参考项数值和Step4调出的参数项C的值1.5代入Step4调出的“孔心到零件边缘的距离”阈值型评价规则对应的7号阈值计算公式，调用函数Float Formula_7计算得出阈值应该为37.5；

Step8.将Step6提取到的被评价项的数值20和Step7中计算得到的阈值37.5代入Step4调出的“孔心到零件边缘的距离”阈值型评价规则对应的2号对应关系，调用函数BOOLCompare_2进行判断，被评价项数值和阈值的大小关系不满足2号对应关系，故简单通孔001的可制造性评价结果为未通过，可制造性评价结果的实例如图11所示。

Claims (6)

1.一种Pro/E环境的可制造性评价规则定义方法，其特征在于：具体步骤如下：

步骤1.特征类别定义方法

1-1.特征的信息构成

完整的特征包括几何和非几何两大类信息，不同类别的特征包含的几何和非几何信息的数量和类型也不尽相同；

所述的特征类别是某一类特征的信息框架或者叫特征结构，特征类别规定了提取该类别的特征时，需要提取的所有几何信息项和非几何信息项；特征类别中的每一项几何或非几何信息项对应一条特征规则，隶属于该特征类别的所有特征规则组成该特征类别的信息框架，每个特征类别的信息框架存储于特征类别库中；

1-2.特征类别的扩展，即创建新特征类别的步骤如下：

Step1.开始创建新特征类别，梳理新特征类别的特征结构，为新特征类别命名并确定；

Step2.自动创建缓存数据库，为创建特征规则做准备；

Step3.通过选择信息类别开始定义一条特征规则；所述信息类别为几何信息或非几何信息；

Step4.对Step3的特征规则中的“信息名称”项进行命名；

Step5.选定Step3的特征规则中的信息属性；几何信息的属性有“边信息”和“面信息”，非几何信息的属性有“线性尺寸”、“直径/半径”、“角度”和“粗糙度”；

Step6.自动匹配Step3的特征规则的其余属性信息；

Step7.检查Step3、Step4和Step5的信息是否正确，若“是”转Step8，若“否”转Step3重新修改定义；

Step8.确定创建Step3的特征规则，系统将其存入Step2创建的缓存数据库；

Step9.判断Step1的新特征类别的所有特征规则是否创建完毕，若“是”转Step10，若“否”转Step3；

Step10.读出Step2的缓存数据库中所有的特征规则，将其存入步骤1-1的特征类别库，完成新特征类别的创建，并得到更新后的新特征类别库；

1-3.特征提取

Step1.选定待提取特征，判断待提取特征的特征类别；

Step2.从步骤1-2Step10的新特征类别库中选择Step1中待提取特征对应的特征类别；

Step3.从步骤1-2Step10的新特征类别库中调出隶属Step2选定的特征类别的所有特征规则；

Step4.处理Step3调出的特征规则，生成引导信息提取的特征信息表格；

Step5.根据Step4生成的特征信息表格提取Step1待提取特征的各项信息；所述各项信息为几何信息和非几何信息；

Step6.将Step5提取到的几何信息和非几何信息存入特征数据库；

Step7.是否继续进行特征提取，“是”则转Step1，“否”则转Step8；

Step8.结束特征提取；

步骤2.评价规则定义方法

2-1.可制造评价规则的信息构成

可制造性评价规则根据结构工艺知识转化而来；作为可制造性评价规则的重要部分，阈值型评价规则是指规则中存在一个直接决定设计可行与否的阈值界限的可制造性评价规则；一条阈值型评价规则被划分为五个部分：被评价项、参考项、参数项、对应关系和阈值计算公式；

2-2.扩展评价规则，即新创建一条阈值型评价规则

Step1.准备创建新阈值型评价规则，将待创建的阈值型评价规则按照步骤2-1的五部分进行拆分，分别得到新阈值型评价规则的被评价项、参考项、参数项、对应关系和阈值计算公式五个部分；

Step2.为Step1的新阈值型评价规则选择所属的特征类别，以便确定Step1的新阈值型评价规则的适用范围；

Step3.根据Step2选择特征类别的结果调出该特征类别的所有非几何信息项，并调出所有备选的阈值计算公式和备选对应关系；

Step4.根据Step1的拆分结果，确认Step3调出的非几何信息项是否满足Step1的新阈值型评价规则的创建需求，即被评价项和参考项是否均已存在，若“是”则执行Step6，若“否”则执行Step5；

Step5.按照步骤1-2中Step3、Step4和Step5的方法定义缺省的非几何信息；

Step6.根据Step1的拆分结果，从Step3调出的和Step5创建的非几何信息项中选定被评价项，作为Step1的新阈值型评价规则的被评价项；

Step7.根据Step1的拆分结果，从Step3调出的和Step5创建的非几何信息项中选定两项参考项，分别为参考项A和参考项B，作为Step1的新阈值型评价规则的参考项，参考项A和参考项B可以选择置空；

Step8.根据Step1的拆分结果，从Step3调出的备选阈值计算公式中选定满足阈值计算需求的阈值计算公式，作为Step1的新阈值型评价规则的阈值计算公式；

Step9.根据Step1的拆分结果，输入参数C和参数D，作为Step1的新阈值型评价规则的参数项，参数C和参数D可以为0；

Step10.根据Step1的拆分结果，从Step3调出的备选对应关系中选择满足Step1的新阈值型评价规则需求的对应关系，作为Step1的新阈值型评价规则的对应关系；

Step11.为Step1的新阈值型评价规则创建详细注解；

Step12.为Step1的新阈值型评价规则定义评价未通过的提示信息；

Step13.确定创建新阈值型评价规则，系统将Step2～Step12的信息标准化处理后存入评价规则库形成新的阈值型评价规则，以备可制造性评价调用，得到新的评价规则库；

2-3执行可制造性评价

Step1.从步骤1-3提取到的特征中选择一个作为被评价特征；

Step2.系统识别Step1选定特征的特征类别，并根据特征类别从步骤2-2的新评价规则库中调出该特征适用的阈值型评价规则作为备选的阈值型评价规则；

Step3.从Step2调出的备选阈值型评价规则中选取此次评价需要的阈值型评价规则；

Step4.根据Step3的阈值型评价规则选取结果，调出被选中的阈值型评价规则的被评价项、参考项、参数项、阈值计算公式和对应关系；

Step5.根据Step4调出的被评价项和参考项，生成引导信息提取的特征信息表格；

Step6.根据Step5生成的特征信息表格完成所需非几何信息的提取，即从模型中提取被评价项的数值和参考项的数值；

Step7.将Step6提取到的参考项的数值和Step4调出的参数项数值代入Step4调出的阈值计算公式，计算得到评价阈值；

Step8.对比Step7中计算得到的阈值和Step6提取到的被评价项的数值，判断它们的大小关系是否与Step4调出的对应关系一致，若“是”则评价通过，若“否”则评价未通过。

2.如权利要求1所述的一种Pro/E环境的可制造性评价规则定义方法，其特征在于：步骤1-1所述的特征类别库中的一条特征规则包含的信息有：

{ID，特征类别，特征专业类别，信息名称，信息类别，数据库名称}

其中：

1)“ID”是该条特征规则的唯一识别号；

2)“特征类别”和“特征专业类别”描述了该条特征规则隶属的特征类别；

3)“信息名称”是该特征规则对应的信息项的名称，用来生成特征信息表格，作为提示信息显示在软件界面；

4)“信息类别”是该特征规则对应的信息项的类别，标明该特征规则对应的信息项属于几何信息还是非几何信息，以及是几何信息或非几何信息类中的哪种具体类别的信息；

5)“数据库名称”指按照该“信息名称”提取到的信息应该存入的数据库的名称。

3.如权利要求1所述的一种Pro/E环境的可制造性评价规则定义方法，其特征在于：步骤2-1所述的被评价项指被评价的非几何信息项；所述的参考项指作为评价参考的非几何信息项，用于阈值计算；所述的参数项用于辅助参考项计算阈值；所述的对应关系用于表明被评价项与参考阈值之间的大小关系；所述的阈值计算公式用于根据参考项和参数项计算参考阈值。

4.如权利要求1所述的一种Pro/E环境的可制造性评价规则定义方法，其特征在于：步骤2-2所述的评价规则库用于存储和管理阈值型评价规则；评价规则库中的一条记录表示一条阈值型规则，其包含的关键信息如下式所示：

{ID,规则名称,所属特征,被评价项,参考A,参考B,参数C,参数D,对应关系,公式,备注}

1)ID：该条规则在规则库中的唯一识别号；

2)规则名称：该条规则的名称；

3)所属特征：规则适用的特征类别；

4)被评价项：被评价的非几何信息项名称，用来引导信息提取或进行信息识别，确定被评价的数值；

5)参考A：第一个参考项，属于非几何信息，用来引导信息提取或进行信息识别，确定参考项A的数值；

6)参考B：第二个参考项，非几何信息，用来引导信息提取或进行信息识别，确定参考项B的数值；

7)参数C：计算公式的第一个辅助计算参数，为浮点数；

8)参数D：计算公式的第二个辅助计算参数，为浮点数；

9)对应关系：被评价项数值与阈值的对应关系，以编号形式标识存储；

10)公式：计算阈值是用到的计算公式，以编号形式标识存储；

11)备注：当该评价规则未被满足时即评价未通过时，系统给出用户的提示信息。

5.如权利要求4所述的一种Pro/E环境的可制造性评价规则定义方法，其特征在于：步骤2-1所述的阈值计算公式为A*B*C*D的形式表示，其中“A”和“B”是参考项，“C”和“D”是参数项，“*”是运算方法；通过分析，计算阈值的公式简化为7种，因此，阈值公式算法包括以下7个浮点型函数：

1)Float Formula_1(参考A,参考B,参数C,参数D)，计算公式“A+B+C+D”的对应函数，返回值为阈值；

2)Float Formula_2(参考A,参考B,参数C,参数D)，计算公式“A－B+C+D”的对应函数，返回值为阈值；

3)Float Formula_3(参考A,参考B,参数C,参数D)，计算公式“A×B+C+D”的对应函数，返回值为阈值；

4)Float Formula_4(参考A,参考B,参数C,参数D)，计算公式“A÷B+C+D”的对应函数，返回值为阈值；

5)Float Formula_5(参考A,参考B,参数C,参数D)，计算公式“(A+B)×C+D”的对应函数，返回值为阈值；

6)Float Formula_6(参考A,参考B,参数C,参数D)，计算公式“(A－B)×C+D”的对应函数，返回值为阈值；

7)Float Formula_7(参考A,参考B,参数C,参数D)，计算公式“A×C+B×D”的对应函数，返回值为阈值；

评价规则库中“10)公式”字段下的编号即分别对应编号1～7代表的函数；在不违背运算法则的前提下，参考项A、参考项B可以为空，参数C和参数D可以为0。

6.如权利要求4所述的一种Pro/E环境的可制造性评价规则定义方法，其特征在于：步骤2-1所述的对应关系需要如下算法的支撑，以便将对应关系以标准化的形式存入评价规则库；

规则中的对应关系有5种，分别是：“＝”、“＞”、“＜”、“≥”和“≤”；所以，对应关系算法包括以下5个布尔型的函数：

1)编号1：BOOL Compare_1(被评价值，阈值)，当被评价值＝阈值，函数Compare_1的返回值为“真”，否则返回值为“假”；

2)编号2：BOOL Compare_2(被评价值，阈值)，当被评价值＞阈值，函数Compare_2的返回值为“真”，否则返回值为“假”；

3)编号3：BOOL Compare_3(被评价值，阈值)，当被评价值＜阈值，函数Compare_3的返回值为“真”，否则返回值为“假”；

4)编号4：BOOL Compare_4(被评价值，阈值)，当被评价值≥阈值，函数Compare_4的返回值为“真”，否则返回值为“假”；

5)编号5：BOOL Compare_5(被评价值，阈值)，当被评价值≤阈值，函数Compare_5的返回值为“真”，否则返回值为“假”；

评价规则库中“9)对应关系”字段下的编号对应编号1～5代表的函数，通过编号找到对应算法；评价过程中，若函数返回“真”则评价通过，否则评价未通过。