CN117932880A - 基于知识工程的孔特征加工程序自动校对方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于知识工程的孔特征加工程序自动校对方法及系统，包括：构建孔加工决策知识库；基于MBD模型中获取的加工特征及PMI信息，检索逐个孔对应的加工决策知识库内的数据，得到具有PMI信息的孔加工特征采用的加工工艺，形成工艺路线决策结果，并用XML表示；使用CAM系统解析XML工序内容，根据XML内定义的工艺内容生成CAM系统能够识别与定义的工艺元，工艺元生成操作元，操作元对应生成加工操作；根据获取的零件对应的加工操作集，与已编制待校对的加工操作集进行对比，生成校对报告。本发明提出了孔特征加工程序自动校对方法，替代人工交互进行校验的传统模式，减轻人工校对劳动负担，提高程序编制效率与加工程序质量。

Description

基于知识工程的孔特征加工程序自动校对方法及系统

技术领域

本发明涉及数控工艺设计技术领域，具体地，涉及一种基于知识工程的孔特征加工程序自动校对方法及系统。

背景技术

航空航天高精度复杂结构件制造是航空航天产业制造的核心部分，航天产品具有典型多品种、变批量的生产特点，随着航空航天复杂结构件大型化、复杂化、薄壁化的发展趋势，高精度复杂结构件工艺设计、数控加工制造要求提升至新的层次。

目前，航空航天高精度复杂结构件基于常用的计算机辅助制造(Computer AidedManufacturing，CAM)软件进行交互图形式编程，基于图形的交互式编程系统可进行零件三维建模、几何元素选取与中间辅助元素创建、刀轨计算、加工仿真与后置处理，极大减低了编程复杂程度，有效提高编程效率与程序质量。然而，数控编程的结果验证依靠主要工艺人员根据基于模型的设计(Model Based Des ign，MBD)模型含有具体特征的尺寸、形位公差制造要求和编制的刀路进行人工判别，工艺判别的质量由工艺员经验决定，质量一致性与可靠性难保证。

航空航天高精度复杂结构件存在大量的孔特征结构，例如典型的舱体结构件因内部要安装大量的支架、螺套等机械结构，孔特征在人工交互编程过程中，针对不同的加工精度的孔采用不同的加工工艺路线进行CAM编程，常出现漏加工、欠加工、过切加工、加工变形、加工精度不符合要求等现象，常用的数控加工仿真软件(如Vericut、Cimco等)仅能针对几何余量、切削刀路、加工碰撞进行仿真校验，对于高精度孔的加工工艺的合理性、完整性缺乏有效的检查校对手段。

知识工程(Knowledge Engineering，KE)是采用人工智能的原理和方法，恰当运用专家知识获取、表达和推理过程的构成与理解，为那些需要专家知识才能解决的应用难题提供求解思路的重要手段，，能够基于知识系统解决重要技术问题。同理，基于知识工程的工艺决策应用于工艺设计领域，由工艺知识工程师利用知识获取手段，将工艺设计领域技术专家解决该领域问题的经验知识，采用某种知识表示形式存放到领域知识库中；然后工艺操作人员通过人机接口输入数据、信息或命令，并运用某种推理机来控制和操作知识库及整个决策系统，使其能像领域专家一样解决加工过程中各种实际问题，所以知识工程可应用于工艺设计中需要决策求解的环节，代替人工的决策过程。

专利文献CN115781410A公开了一种利用机床坐标校对精密镗孔尺寸的方法，以精密卧式加工中心为平台，在加工中心Y向进行调整校对，步骤：1、利用主轴芯棒和带表式对刀仪校对机床主轴回转中心与工作台上表面重合的位置：2、以步骤1校对的重合位置为基准，通过带表式对刀仪精确校对镗孔刀具回转半径，具体为：将镗孔刀具装入机床主轴，带表式对刀仪置于机床的工作台上，沿Y向移动机床主轴，使镗孔刀头与定长量的上端测量平面接触，得到镗孔刀具回转半径在机床Y向精确校对的位置坐标；微调镗刀刀头的径向位置，使带表式对刀仪的指针示数与镗孔刀具回转半径的设计偏差趋于一致，获得镗孔刀具回转半径的精确校对值。但该发明没有运用知识工程技术，将孔加工的工艺设计、工艺决策等知识，采用形式化的方法固化到孔加工工艺决策库中。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于知识工程的孔特征加工程序自动校对方法及系统。

根据本发明提供的一种基于知识工程的孔特征加工程序自动校对方法，包括：

步骤S1：构建孔加工决策知识库；

步骤S2：基于MBD模型中获取的加工特征及PMI信息，检索逐个孔对应的加工决策知识库内的数据，得到具有PMI信息的孔加工特征采用的加工工艺，形成工艺路线决策结果，并用XML表示；

步骤S3：使用CAM系统解析XML工序内容，根据XML内定义的工艺内容生成CAM系统能够识别与定义的工艺元，工艺元生成操作元，操作元对应生成加工操作；

步骤S4：根据获取的零件对应的加工操作集，与已编制待校对的加工操作集进行对比，生成校对报告。

优选地，在所述步骤S1中：

开展孔加工工艺知识采用巴克斯范式表示，形成的工艺决策知识采用产生式工艺规则表示，建立标准孔加工工艺决策库，支撑自动校对流程在线或离线进行知识决策；

步骤S1.1：工艺知识表示，采用巴克斯范式表示孔加工工艺知识；

步骤S1.2：工艺决策知识表达，工艺决策知识采用产生式工艺规则表达；

步骤S1.3：工艺决策库构建，首先，收集相关工艺知识，形成孔工艺数据库字段；然后，工艺决策数据采用JS对象简谱数组格式进行存储，条件的数据与孔工艺知识中加工特征和制造要求表单进行引用关联，结论的数据与孔工艺知识中工艺流程表单进行关联；最后，形成数据库访问框架，开发数据库操作函数，并支持用户进行扩展与维护。

优选地，在所述步骤S2中：

针对输入的MBD模型开展加工特征识别、PMI提取，检索特定PMI下孔特征匹配的工艺路线，采用决策树法进行不同工程语义下的工艺路线映射，形成的工艺路线决策结果采用XML表示与存储：

步骤S2.1：制造几何与制造要求信息提取，形成几何与制造信息模型，提取PMI，并与特征进行关联绑定；

步骤S2.2：工艺决策树构造，分别构造各类孔特征的决策树，运用决策树进行工艺路线决策，决策树构造流程为，首先以工艺规则的形式为输入：IF<条件>，THEN<结论>，将孔特征的种类作为树的根节点；然后，将<条件>作为决策树的分支判断条件；其次，通过决策树构造算法分析分支的AND/OR关系，AND关系形成决策树串行分支，OR关系形成决策树并行分支；最后，将<结论>作为决策树叶子节点，最后得到决策树；

步骤S2.3：工艺决策与存储，检索特定PMI的孔特征的工艺路线，采用XML表示与存储工艺流程决策结果。

优选地，在所述步骤S3中：

工艺路线XML文件驱动实现工艺元素提取，针对不同CAM系统进行工艺元生成，将不同CAM系统的工艺信息元素生成工艺元，工艺元生成加工操作并用巴克斯范式表示，实现工艺方案对于不同CAM系统的工序转换：

步骤S3.1：构造工艺元，将加工特征中用于定义加工范围与工艺要求的单元称为工艺元，按照工艺类型分为基础工艺元与组合工艺元；

步骤S3.2：工艺元划分规则，所述规则包括一个工艺元关联唯一一种加工方法；一个工艺元为是一个孔特征中的一部分，或者由一个孔特征定义，一个孔特征定义一个或多个工艺元；工艺路线中每个工步流程都一一映射为工艺元；每个组合工艺元表示为基础工艺元的组合；

步骤S3.3：操作元与工艺元映射规则，所述规则包括工艺元与操作元间存在一对一关系或一对多的关系；基础工艺元与操作元存在一一映射关系。

优选地，在所述步骤S4中：

遍历CAM中已经编制的加工操作，按照孔特征提取所需的加工操作集，按照特征操作集逐个对比加工特征选择的加工操作、加工参数是否合理，执行工艺比对操作，查找漏加工、欠加工、过切加工、加工变形、加工精度不符合要求，将对比结果生成校对报告：

步骤S4.1：遍历CAM系统中已经编制的加工操作，形成加工操作列表；

步骤S4.2：将加工操作按照对应的加工特征进行分组，形成加工操作组，形成加工操作组合加工特征一一对应关系；

步骤S4.3：提取加工操作内的操作元、刀具、进退刀以及加工策略信息，存储在待比对的加工操作集合中；

步骤S4.4：将加工特征与其关联的PMI进行绑定，形成工艺路线的决策，工艺路线的决策能够生成多个结果；

步骤S4.5：多个工艺路线结果进行工艺元、操作元的生成，形成特征对应的加工操作集合；

步骤S4.6：将来源于CAM加工操作遍历提取的集合与工艺决策的集合进行数据对比，当后者集合包含前者集合内容时，特征的工艺合理，加工程序生成正确；

步骤S4.7：生成每个孔特征的加工程序校对结果。

根据本发明提供的一种基于知识工程的孔特征加工程序自动校对系统，包括：

模块M1：构建孔加工决策知识库；

模块M2：基于MBD模型中获取的加工特征及PMI信息，检索逐个孔对应的加工决策知识库内的数据，得到具有PMI信息的孔加工特征采用的加工工艺，形成工艺路线决策结果，并用XML表示；

模块M3：使用CAM系统解析XML工序内容，根据XML内定义的工艺内容生成CAM系统能够识别与定义的工艺元，工艺元生成操作元，操作元对应生成加工操作；

模块M4：根据获取的零件对应的加工操作集，与已编制待校对的加工操作集进行对比，生成校对报告。

优选地，在所述模块M1中：

开展孔加工工艺知识采用巴克斯范式表示，形成的工艺决策知识采用产生式工艺规则表示，建立标准孔加工工艺决策库，支撑自动校对流程在线或离线进行知识决策；

模块M1.1：工艺知识表示，采用巴克斯范式表示孔加工工艺知识；

模块M1.2：工艺决策知识表达，工艺决策知识采用产生式工艺规则表达；

模块M1.3：工艺决策库构建，首先，收集相关工艺知识，形成孔工艺数据库字段；然后，工艺决策数据采用JS对象简谱数组格式进行存储，条件的数据与孔工艺知识中加工特征和制造要求表单进行引用关联，结论的数据与孔工艺知识中工艺流程表单进行关联；最后，形成数据库访问框架，开发数据库操作函数，并支持用户进行扩展与维护。

优选地，在所述模块M2中：

针对输入的MBD模型开展加工特征识别、PMI提取，检索特定PMI下孔特征匹配的工艺路线，采用决策树法进行不同工程语义下的工艺路线映射，形成的工艺路线决策结果采用XML表示与存储：

模块M2.1：制造几何与制造要求信息提取，形成几何与制造信息模型，提取PMI，并与特征进行关联绑定；

模块M2.2：工艺决策树构造，分别构造各类孔特征的决策树，运用决策树进行工艺路线决策，决策树构造流程为，首先以工艺规则的形式为输入：IF<条件>，THEN<结论>，将孔特征的种类作为树的根节点；然后，将<条件>作为决策树的分支判断条件；其次，通过决策树构造算法分析分支的AND/OR关系，AND关系形成决策树串行分支，OR关系形成决策树并行分支；最后，将<结论>作为决策树叶子节点，最后得到决策树；

模块M2.3：工艺决策与存储，检索特定PMI的孔特征的工艺路线，采用XML表示与存储工艺流程决策结果。

优选地，在所述模块M3中：

工艺路线XML文件驱动实现工艺元素提取，针对不同CAM系统进行工艺元生成，将不同CAM系统的工艺信息元素生成工艺元，工艺元生成加工操作并用巴克斯范式表示，实现工艺方案对于不同CAM系统的工序转换：

模块M3.1：构造工艺元，将加工特征中用于定义加工范围与工艺要求的单元称为工艺元，按照工艺类型分为基础工艺元与组合工艺元；

模块M3.2：工艺元划分规则，所述规则包括一个工艺元关联唯一一种加工方法；一个工艺元为是一个孔特征中的一部分，或者由一个孔特征定义，一个孔特征定义一个或多个工艺元；工艺路线中每个工步流程都一一映射为工艺元；每个组合工艺元表示为基础工艺元的组合；

模块M3.3：操作元与工艺元映射规则，所述规则包括工艺元与操作元间存在一对一关系或一对多的关系；基础工艺元与操作元存在一一映射关系。

优选地，在所述模块M4中：

遍历CAM中已经编制的加工操作，按照孔特征提取所需的加工操作集，按照特征操作集逐个对比加工特征选择的加工操作、加工参数是否合理，执行工艺比对操作，查找漏加工、欠加工、过切加工、加工变形、加工精度不符合要求，将对比结果生成校对报告：

模块M4.1：遍历CAM系统中已经编制的加工操作，形成加工操作列表；

模块M4.2：将加工操作按照对应的加工特征进行分组，形成加工操作组，形成加工操作组合加工特征一一对应关系；

模块M4.3：提取加工操作内的操作元、刀具、进退刀以及加工策略信息，存储在待比对的加工操作集合中；

模块M4.4：将加工特征与其关联的PMI进行绑定，形成工艺路线的决策，工艺路线的决策能够生成多个结果；

模块M4.5：多个工艺路线结果进行工艺元、操作元的生成，形成特征对应的加工操作集合；

模块M4.6：将来源于CAM加工操作遍历提取的集合与工艺决策的集合进行数据对比，当后者集合包含前者集合内容时，特征的工艺合理，加工程序生成正确；

模块M4.7：生成每个孔特征的加工程序校对结果。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明提出了孔特征加工程序自动校对方法，替代人工交互进行校验的传统模式，减轻人工校对劳动负担，提高程序编制效率与加工程序质量；

2、本发明运用知识工程技术，将孔加工的工艺设计、工艺决策等知识，采用形式化的方法固化到孔加工工艺决策库中，为工艺决策与推理提供先验知识内容支撑，为工艺智能化提供了可行方法与实践路径；

3、本发明在MBD模型PMI应用上，提出了PMI驱动的孔特征工艺智能决策方法，面向含有大量孔特征的复杂航空航天结构件，针对不同的加工精度的孔决策产生不同的加工工艺路线，并在CAM程序校对方面进行自动化应用，推动了MBD模型在智能工艺设计领域的应用，解决“最后一公里”工艺设计的难题。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为基于知识工程的孔特征加工程序自动校对流程示意图；

图2为孔特征制造几何与制造要求信息提取流程图；

图3为孔工艺决策树示意图；

图4为基础工艺元示意图；

图5为工艺元划分情况一示意图；

图6为工艺元划分情况二示意图；

图7为加工操作提取与工艺校对流程图；

图8为测试零件示意图；

图9为测试零件所含简单孔工艺决策树。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1：

本发明涉及一种基于知识工程的孔特征数控加工工艺自动校对方法，涉及数控工艺设计技术领域，其方法中工艺基础数据由孔加工决策知识库提供，建立孔加工工艺知识表示，形成产生式工艺决策规则，存储在标准孔加工工艺决策库内，支撑自动校对流程在线或离线进行知识决策。自动校对流程为，首先，针对输入的MBD模型开展加工特征识别、PMI(Product and Manufacturing Information，产品和制造信息)提取，检索特定PMI下孔特征匹配的工艺路线，采用决策树法进行不同工程语义下的工艺路线映射；然后进行工艺路线驱动的CAM工序转换，针对多种CAM软件系统进行工艺元生成；最后，遍历CAM中已经编制的加工操作，按照加工特征组织加工操作集，先后执行加工程序校对操作，且将对比结果生成报告。该方法针对航空航天结构件数控加工编程过程，有效地解决高精度孔特征加工工艺合理性缺乏有效的检查校对手段，人工校验效率低、规范性差的问题，能够显著减轻工艺人员审核校验编程的负担，避免漏加工、欠加工、过切加工、加工变形、加工精度不符合要求等加工质量问题。

根据本发明提供的一种基于知识工程的孔特征加工程序自动校对方法，如图1-图9所示，包括：

步骤S1：构建孔加工决策知识库；

具体地，在所述步骤S1中：

开展孔加工工艺知识采用巴克斯范式表示，形成的工艺决策知识采用产生式工艺规则表示，建立标准孔加工工艺决策库，支撑自动校对流程在线或离线进行知识决策；

步骤S1.1：工艺知识表示，采用巴克斯范式表示孔加工工艺知识；

步骤S1.2：工艺决策知识表达，工艺决策知识采用产生式工艺规则表达；

步骤S1.3：工艺决策库构建，首先，收集相关工艺知识，形成孔工艺数据库字段；然后，工艺决策数据采用JS对象简谱数组格式进行存储，条件的数据与孔工艺知识中加工特征和制造要求表单进行引用关联，结论的数据与孔工艺知识中工艺流程表单进行关联；最后，形成数据库访问框架，开发数据库操作函数，并支持用户进行扩展与维护。

步骤S2：基于MBD模型中获取的加工特征及PMI信息，检索逐个孔对应的加工决策知识库内的数据，得到具有PMI信息的孔加工特征采用的加工工艺，形成工艺路线决策结果，并用XML表示；

具体地，在所述步骤S2中：

针对输入的MBD模型开展加工特征识别、PMI提取，检索特定PMI下孔特征匹配的工艺路线，采用决策树法进行不同工程语义下的工艺路线映射，形成的工艺路线决策结果采用XML表示与存储：

步骤S2.1：制造几何与制造要求信息提取，形成几何与制造信息模型，提取PMI，并与特征进行关联绑定；

步骤S2.2：工艺决策树构造，分别构造各类孔特征的决策树，运用决策树进行工艺路线决策，决策树构造流程为，首先以工艺规则的形式为输入：IF<条件>，THEN<结论>，将孔特征的种类作为树的根节点；然后，将<条件>作为决策树的分支判断条件；其次，通过决策树构造算法分析分支的AND/OR关系，AND关系形成决策树串行分支，OR关系形成决策树并行分支；最后，将<结论>作为决策树叶子节点，最后得到决策树；

步骤S2.3：工艺决策与存储，检索特定PMI的孔特征的工艺路线，采用XML表示与存储工艺流程决策结果。

步骤S3：使用CAM系统解析XML工序内容，根据XML内定义的工艺内容生成CAM系统能够识别与定义的工艺元，工艺元生成操作元，操作元对应生成加工操作；

具体地，在所述步骤S3中：

工艺路线XML文件驱动实现工艺元素提取，针对不同CAM系统进行工艺元生成，将不同CAM系统的工艺信息元素生成工艺元，工艺元生成加工操作并用巴克斯范式表示，实现工艺方案对于不同CAM系统的工序转换：

步骤S3.1：构造工艺元，将加工特征中用于定义加工范围与工艺要求的单元称为工艺元，按照工艺类型分为基础工艺元与组合工艺元；

步骤S3.2：工艺元划分规则，所述规则包括一个工艺元关联唯一一种加工方法；一个工艺元为是一个孔特征中的一部分，或者由一个孔特征定义，一个孔特征定义一个或多个工艺元；工艺路线中每个工步流程都一一映射为工艺元；每个组合工艺元表示为基础工艺元的组合；

步骤S3.3：操作元与工艺元映射规则，所述规则包括工艺元与操作元间存在一对一关系或一对多的关系；基础工艺元与操作元存在一一映射关系。

步骤S4：根据获取的零件对应的加工操作集，与已编制待校对的加工操作集进行对比，生成校对报告。

具体地，在所述步骤S4中：

遍历CAM中已经编制的加工操作，按照孔特征提取所需的加工操作集，按照特征操作集逐个对比加工特征选择的加工操作、加工参数是否合理，执行工艺比对操作，查找漏加工、欠加工、过切加工、加工变形、加工精度不符合要求，将对比结果生成校对报告：

步骤S4.1：遍历CAM系统中已经编制的加工操作，形成加工操作列表；

步骤S4.2：将加工操作按照对应的加工特征进行分组，形成加工操作组，形成加工操作组合加工特征一一对应关系；

步骤S4.3：提取加工操作内的操作元、刀具、进退刀以及加工策略信息，存储在待比对的加工操作集合中；

步骤S4.4：将加工特征与其关联的PMI进行绑定，形成工艺路线的决策，工艺路线的决策能够生成多个结果；

步骤S4.5：多个工艺路线结果进行工艺元、操作元的生成，形成特征对应的加工操作集合；

步骤S4.6：将来源于CAM加工操作遍历提取的集合与工艺决策的集合进行数据对比，当后者集合包含前者集合内容时，特征的工艺合理，加工程序生成正确；

步骤S4.7：生成每个孔特征的加工程序校对结果。

实施例2：

实施例2为实施例1的优选例，以更为具体地对本发明进行说明。

本发明还提供一种基于知识工程的孔特征加工程序自动校对系统，所述基于知识工程的孔特征加工程序自动校对系统可以通过执行所述基于知识工程的孔特征加工程序自动校对方法的流程步骤予以实现，即本领域技术人员可以将所述基于知识工程的孔特征加工程序自动校对方法理解为所述基于知识工程的孔特征加工程序自动校对系统的优选实施方式。

根据本发明提供的一种基于知识工程的孔特征加工程序自动校对系统，包括：

模块M1：构建孔加工决策知识库；

具体地，在所述模块M1中：

开展孔加工工艺知识采用巴克斯范式表示，形成的工艺决策知识采用产生式工艺规则表示，建立标准孔加工工艺决策库，支撑自动校对流程在线或离线进行知识决策；

模块M1.1：工艺知识表示，采用巴克斯范式表示孔加工工艺知识；

模块M1.2：工艺决策知识表达，工艺决策知识采用产生式工艺规则表达；

模块M1.3：工艺决策库构建，首先，收集相关工艺知识，形成孔工艺数据库字段；然后，工艺决策数据采用JS对象简谱数组格式进行存储，条件的数据与孔工艺知识中加工特征和制造要求表单进行引用关联，结论的数据与孔工艺知识中工艺流程表单进行关联；最后，形成数据库访问框架，开发数据库操作函数，并支持用户进行扩展与维护。

模块M2：基于MBD模型中获取的加工特征及PMI信息，检索逐个孔对应的加工决策知识库内的数据，得到具有PMI信息的孔加工特征采用的加工工艺，形成工艺路线决策结果，并用XML表示；

具体地，在所述模块M2中：

针对输入的MBD模型开展加工特征识别、PMI提取，检索特定PMI下孔特征匹配的工艺路线，采用决策树法进行不同工程语义下的工艺路线映射，形成的工艺路线决策结果采用XML表示与存储：

模块M2.1：制造几何与制造要求信息提取，形成几何与制造信息模型，提取PMI，并与特征进行关联绑定；

模块M2.2：工艺决策树构造，分别构造各类孔特征的决策树，运用决策树进行工艺路线决策，决策树构造流程为，首先以工艺规则的形式为输入：IF<条件>，THEN<结论>，将孔特征的种类作为树的根节点；然后，将<条件>作为决策树的分支判断条件；其次，通过决策树构造算法分析分支的AND/OR关系，AND关系形成决策树串行分支，OR关系形成决策树并行分支；最后，将<结论>作为决策树叶子节点，最后得到决策树；

模块M2.3：工艺决策与存储，检索特定PMI的孔特征的工艺路线，采用XML表示与存储工艺流程决策结果。

模块M3：使用CAM系统解析XML工序内容，根据XML内定义的工艺内容生成CAM系统能够识别与定义的工艺元，工艺元生成操作元，操作元对应生成加工操作；

具体地，在所述模块M3中：

工艺路线XML文件驱动实现工艺元素提取，针对不同CAM系统进行工艺元生成，将不同CAM系统的工艺信息元素生成工艺元，工艺元生成加工操作并用巴克斯范式表示，实现工艺方案对于不同CAM系统的工序转换：

模块M3.1：构造工艺元，将加工特征中用于定义加工范围与工艺要求的单元称为工艺元，按照工艺类型分为基础工艺元与组合工艺元；

模块M3.2：工艺元划分规则，所述规则包括一个工艺元关联唯一一种加工方法；一个工艺元为是一个孔特征中的一部分，或者由一个孔特征定义，一个孔特征定义一个或多个工艺元；工艺路线中每个工步流程都一一映射为工艺元；每个组合工艺元表示为基础工艺元的组合；

模块M3.3：操作元与工艺元映射规则，所述规则包括工艺元与操作元间存在一对一关系或一对多的关系；基础工艺元与操作元存在一一映射关系。

模块M4：根据获取的零件对应的加工操作集，与已编制待校对的加工操作集进行对比，生成校对报告。

具体地，在所述模块M4中：

遍历CAM中已经编制的加工操作，按照孔特征提取所需的加工操作集，按照特征操作集逐个对比加工特征选择的加工操作、加工参数是否合理，执行工艺比对操作，查找漏加工、欠加工、过切加工、加工变形、加工精度不符合要求，将对比结果生成校对报告：

模块M4.1：遍历CAM系统中已经编制的加工操作，形成加工操作列表；

模块M4.2：将加工操作按照对应的加工特征进行分组，形成加工操作组，形成加工操作组合加工特征一一对应关系；

模块M4.3：提取加工操作内的操作元、刀具、进退刀以及加工策略信息，存储在待比对的加工操作集合中；

模块M4.4：将加工特征与其关联的PMI进行绑定，形成工艺路线的决策，工艺路线的决策能够生成多个结果；

模块M4.5：多个工艺路线结果进行工艺元、操作元的生成，形成特征对应的加工操作集合；

模块M4.6：将来源于CAM加工操作遍历提取的集合与工艺决策的集合进行数据对比，当后者集合包含前者集合内容时，特征的工艺合理，加工程序生成正确；

模块M4.7：生成每个孔特征的加工程序校对结果。

实施例3：

实施例3为实施例1的优选例，以更为具体地对本发明进行说明。

本发明涉及数控工艺设计技术领域，具体涉及结构件复杂高精度孔特征编程过程后判断工艺合理与否的方法。该方法属于基于知识工程的孔特征数控加工工艺自动校对方式，为结构件数控加工工艺设计提供自动化、智能化支持，属于数字化制造与智能制造领域。

本发明的技术方案是：提出一种基于知识工程的孔特征加工程序自动校对方法，包括以下步骤：

a)孔加工决策知识库构建；

b)基于制造语义的加工工艺映射；

c)工艺路线驱动的CAM工序转换；

d)工艺校对与报告生成；

优选的，所述步骤a中开展孔加工工艺知识BNF(Backus-Naur Form,巴克斯范式)表示，形成的工艺决策知识采用产生式工艺规则(IF THEN)表示，建立标准孔加工工艺决策库。具体步骤：a1)工艺知识表示，采用BNF范式表示孔加工工艺知识；a2)工艺决策知识表达，工艺决策知识采用产生式工艺规则(IF THEN)表达；a3)工艺决策库构建，首先，收集相关工艺知识，形成孔工艺数据库字段；然后，工艺决策数据采用JSON数组(JavaScriptObject Notation,JS对象简谱)格式进行存储，条件的数据与孔工艺知识中加工特征和制造要求表单进行引用关联，结论的数据与孔工艺知识中工艺流程表单进行关联；最后，形成数据库访问框架，开发数据库操作函数，并支持用户进行扩展与维护，支撑自动校对流程在线或离线进行知识决策。

优选的，所述步骤b中针对输入的MBD模型开展加工特征识别、PMI提取，检索特定PMI下孔特征匹配的工艺路线，采用决策树法进行不同工程语义下的工艺路线映射，形成的工艺路线决策结果采用XML(eXtensible Markup Language，可扩展标记语言)表示与存储。具体步骤：b1)制造几何与制造要求信息提取，形成几何与制造信息模型，提取PMI，并与特征进行关联绑定；b2)工艺决策树构造，分别构造各类孔特征的决策树，运用决策树进行工艺路线决策，决策树构造流程为，首先以工艺规则的一般形式“IF<条件>，THEN<结论>”为基础输入，将孔特征的种类作为树的根节点；然后，将<条件>作为决策树的分支判断条件；其次，通过决策树构造算法分析分支的AND/OR关系，AND关系形成决策树串行分支，OR关系形成决策树并行分支；最后，将<结论>作为决策树叶子节点，最后得到决策树，b3)工艺决策与存储，检索特定PMI的孔特征的工艺路线，采用XML表示与存储工艺流程决策结果。

优选的，所述步骤c进行工艺路线XML驱动实现工艺元素提取，针对不同CAM进行工艺元生成，将不同CAM的工艺信息元素生成工艺元并用BNF表示，工艺元可实现工艺方案对于不同CAM系统的工序转换。具体步骤：c1)构造工艺元，将加工特征中用于定义加工范围与工艺要求的单元称为工艺元，按照工艺类型分为基础工艺元与组合工艺元；c2)工艺元划分规则，所述规则包括一个工艺元关联唯一一种加工方法；一个工艺元可能是一个孔特征中的一部分，也可能由一个孔特征定义，亦即一个孔特征可定义一个或多个工艺元；工艺路线中每个工步流程都可以一一映射为工艺元；每个组合工艺元必可表示为基础工艺元的组合；c3)操作元与工艺元映射规则，所述规则包括工艺元与操作元间存在一对一关系或一对多的关系；基础工艺元与操作元必然存在一一映射关系。

优选的，所述步骤d遍历CAM中已经编制的加工操作，按照孔特征提取所需的加工操作集，然后按照特征操作集逐个对比加工特征选择的加工操作、加工参数是否合理，执行工艺比对操作，查找漏加工、欠加工、过切加工、加工变形、加工精度不符合要求等加工质量问题，将对比结果生成校对报告。具体步骤：d1)遍历CAM中已经编制的加工操作，形成加工操作列表；d2)将加工操作按照对应的加工特征进行分组，形成加工操作组，形成加工操作组合加工特征一一对应关系；d3)提取加工操作内的操作元、刀具、进退刀以及加工策略信息，存储在待比对的加工操作集合中；d4)将加工特征与其关联的PMI进行绑定，形成工艺路线的决策，工艺路线的决策可能生成多个结果；d5)多个工艺路线结果进行工艺元、操作元的生成，形成特征对应的加工操作集合；d6)将来源于CAM加工操作遍历提取的集合与工艺决策的集合进行数据对比，当后者集合包含前者集合内容时，可视为特征的工艺合理，加工程序生成正确；d7)生成每个孔特征的加工程序校对结果。

实施例4：

实施例4为实施例1的优选例，以更为具体地对本发明进行说明。

本发明提出的基于知识工程的孔特征加工程序自动校对方法可按照如下步骤实施：

a)孔加工决策知识库构建；

b)基于制造语义的加工工艺映射；

c)工艺路线驱动的CAM工序转换；

d)工艺校对与报告生成。

步骤1中孔加工决策知识库构建是本发明的数据基础，用于支撑步骤2内的基于PMI与决策树的工艺路线映射，作为决策操作的知识来源。

步骤2基于MBD模型中获取的加工特征及其PMI信息，检索逐个孔对应的加工决策知识库内的数据，得到每个具有PMI信息的孔加工特征采用的加工工艺，形成工艺路线决策结果，并用XML表示。

步骤3首先使用CAM系统解析步骤2内的XML工序内容，根据XML内定义的工艺内容生成CAM系统能够识别与定义的工艺元，然后工艺元生成操作元，操作元与CAM系统的加工操作存在一一对应，所以XML描述的工艺路线可一一对应加工操作。

步骤4根据步骤3获取的当前零件一一对应的加工操作集，与已编制待校对的加工操作集进行对比，生成校对报告。

根据本发明的一个实施例，所述步骤101)孔加工决策知识库构建开展孔加工工艺知识BNF表示，形成的工艺决策知识采用产生式工艺规则(IF THEN)表示，建立标准孔加工工艺决策库。

孔加工是知识密集的过程，从孔相关工艺的形成流程与构成结构上看，孔工艺知识是孔特征、过程、资源通过一定规则而联系在一起的组合。面向各类孔结构、工艺和制造活动的工艺知识的多样性，按照最小粒度的描述性知识分解工艺信息。因此，采用BNF范式表示孔加工工艺知识：

不同于孔的工艺知识采用知识分解的知识表达方式，孔的工艺决策知识采用产生式工艺规则表示，将知识表示成“IF<条件>，THEN<结论>”的形式，其一般形式如下：

IF<条件1>AND/OR<条件2>AND/OR<条件N>

THEN<结论1>OR<结论2>OR<结论N>

以上这样一条语句被称为一条规则被称为一条孔的工艺决策知识，上述规则中的条件由孔的工艺知识中加工特征和制造要求组成，产生的结论为孔的工艺流程。

单条工艺决策知识仅能生成单一的工艺输出结果，尽可能收集全面的孔特征相关决策知识并形成数据库，才能形成足以支撑工艺设计的复杂决策能力。孔加工工艺决策库由工艺知识和决策知识构成，所以工艺决策库的构建就是工艺知识收集、梳理并形成全面且准确的决策知识的过程。具体过程为：

1)相关知识收集，孔加工工艺决策库来源于工艺设计手册、各类工程标准、专家经验知识等，且是已经验证过正确的知识，提供覆盖一定范围的工艺基础信息。

2)按照孔工艺知识的分类元素，加工特征、制造要求、工艺流程设计数据库表格字段，完成工艺知识数据表单与子表单的设计，支持所有孔相关的工艺知识数据能够全部存储。

3)工艺决策知识表单分为条件与结论两列数据，因为为并列多个条件与结论的存在，所以每个数据采用JSON数组格式进行存储。条件的数据与孔工艺知识中加工特征和制造要求表单进行引用关联，结论的数据与孔工艺知识中工艺流程表单进行关联。

4)在数据库软件内，按照上述步骤进行设计，形成数据库访问框架，开发数据库操作函数，用于快速进行数据维护，并设计数据库接口实现决策知识的快速查询。

5)决策支持用户进行扩展与维护，当技术或设备条件进步之后，保证决策知识的全面性与准确性。

根据本发明的一个实施例，所述步骤102)基于制造语义的加工工艺映射。首先，进行孔的制造几何与制造要求提取，进行加工特征识别与PMI提取，然后，检索特定PMI的孔特征的工艺路线，采用决策树法进行不同工程语义下的工艺路线选择，最后将形成的工艺路线决策结果采用XML表示与存储。

孔特征的制造几何与制造要求信息，表述为

Info_Hole＝(Geo，Annot，Gtol，Finish，Note)

其中，Info_Hole表示孔的所有制造几何与制造要求信息，Geo表示孔加工特征的几何信息，包括孔的包含的所有面、轴线、面邻接关系等信息，Annot表示孔的主体尺寸，包括半径、角度、高度等，Gtol表示孔的形位公差，包括圆度、圆柱度、垂直度、平行度、位置度、同轴度等，Finish表示孔的粗糙度，用粗糙度等级量化，Note表示孔特征加工的特殊要求注释。

孔特征的制造几何与制造要求信息提取，流程如图2所示，步骤如下：

Stepl：孔特征的几何结构较为简单，采用经典的基于图的特征识别方法，进行属性邻接图的定义与识别。

Step2：遍历提取MBD模型标注，提取标注的尺寸、形位公差、粗糙度、注释等信息。

Step3：PMI与特征进行关联，逐个特征进行循环查找，查找标注附着的几何是否为当前特征，若是，则绑定PMI到特征上。

Step4：检查每个孔的制造信息集，形成列表，提示缺少制造要求的孔进行人工交互确认。

检索特定PMI的孔特征的工艺路线，采用决策树法实现。根据孔的工艺决策知识库内的工艺规则，分别构造各类孔特征的决策树，运用决策树进行工艺路线决策。具体步骤为首先以工艺规则的一般形式“IF<条件>，THEN<结论>”为基础输入，将孔特征的种类作为树的根节点；然后，将<条件>作为决策树的分支判断条件；其次，通过决策树构造算法分析分支的AND/OR关系，AND关系形成决策树串行分支，0R关系形成决策树并行分支；最后，将<结论>作为决策树叶子节点，最后得到决策树，如图3所示。

检索特定PMI的孔特征的工艺路线，因为PMI表达的制造要求与决策树的条件进行对应，所以采用决策树算法按照树结构完成不同工程语义的孔的工艺流程的选择，最后将形成的工艺流程决策结果采用XML表示与存储，形成如下的孔加工XML表示。

根据本发明的一个实施例，所述步骤103)工艺路线驱动的CAM工序转换。

工艺路线XML驱动实现工艺元素提取，针对不同CAM进行工艺元生成，将不同CAM的工艺信息元素生成工艺元并用BNF表示，工艺元可实现工艺方案对于不同CAM系统操作的工序映射。

在考虑加工方法、刀具、加工参数、余量等工艺方案知识的前提下，将加工特征中用于定义加工范围与工艺要求的单元称为工艺元。

对于孔特征，按照去除材料域的几何形状，可以才分为基础工艺元，基础工艺元是工艺过程切削的最小材料区域，按照工艺约定其不可再分。常见基础工艺元类型为：①顶面工艺元，位于孔的入口处，是与孔轴线垂直的平面区域；②中心孔工艺元，孔的入口处的一小段孔区域；③侧壁工艺元，属于孔的主体部分的侧壁材料域；④内孔工艺元，属于孔的主体部分，孔的完整材料域；⑤倒角工艺元，孔内用于过渡或者埋头结构的几何区域。

如图4为孔结构常见的基础工艺元示意图，其中图4(a)为顶面工艺元，图4(b)为中心孔工艺元，图4(c)为侧壁工艺元，图4(d)为内孔工艺元，图4(e)为倒角工艺元。

根据孔工艺元的定义可知，孔特征产生的工艺元是工艺决定的，孔特征采用何种工艺是按照孔加工要求在工艺约束下综合决策的结果。因此，孔工艺的多样性决定了工艺元的多样性，相同结构的孔采用不同工艺时，工艺元划分也不同。

如图5，工艺元划分情况1所示，对于简单孔的圆柱形材料域可以采用直接去除的图5(a)方法，也可以采用分布去除的图5(b)和图5(b)的简单组合方法。

如图6，随着技术的进步，组合刀具和更先进的加工方法的使用，除了基础工艺元，也会出现组合工艺元。相比之下，组合工艺元更为复杂，对于复杂孔材料域可以采用组合刀具直接去除的图6(a)方法，可代替图6(b)和图6(b)的先后去除的方法。

根据工艺元的定义，则有如下规则：

规则1一个工艺元关联唯一一种加工方法。

规则2一个工艺元可能是一个孔特征中的一部分，也可能由一个孔特征定义，亦即一个孔特征可定义一个或多个工艺元。

规则3工艺路线中每个工步流程都可以一一映射为工艺元。

规则4每个组合工艺元必可表示为基础工艺元的组合。

加工操作是CAM在数控加工工艺过程中的最小组织结构，一个完整的加工操作包括操作元、刀具、加工策略、进退刀宏信息，采用BNF范式表示加工操作如下：

加工操作中的几何对象是操作元e_o，e_o定义了加工操作的实际加工范围，并且几何数据来自e_o的几何参数；e_o的类型定义了加工单元的类型；刀具T定义了加工操作的所采用的刀具及其参数；加工策略P_s定义了加工操作的实际加工方法；进退刀宏P_m定义了加工操作的进退刀方式及其参数。

加工操作中的操作元与工艺元存在如下映射规则：

规则1工艺元与操作元间存在一对一关系或一对多的关系。

规则2基础工艺元与操作元必然存在一一映射关系。

表1基础工艺元与操作元对应关系

基础工艺元	操作元类型
		顶面工艺元	Circlar Milling
中心孔工艺元	Spot Drilling
		侧壁工艺元	Drilling
内孔工艺元	Drilling
		倒角工艺元	Counter Boring

根据本发明的一个实施例，所述步骤104)工艺校对与报告生成。遍历CAM中已经编制的加工操作，按照孔特征提取所需的加工操作集，然后按照特征操作集逐个对比加工特征选择的加工操作、加工参数是否合理，执行工艺比对操作，将对比结果生成校对报告。

工艺校对与报告生成，流程如图7所示，步骤如下：

Step1：遍历CAM中已经编制的加工操作，形成加工操作列表。

Step2：将加工操作按照对应的加工特征进行分组，形成加工操作组，形成加工操作组合加工特征一一对应关系。

Step3：提取加工操作内的操作元、刀具、进退刀以及加工策略信息，存储在待比对的加工操作集合中。

Step4：将加工特征与其关联的PMI进行绑定，形成工艺路线的决策，工艺路线的决策可能生成多个结果。

Step5：多个工艺路线结果进行工艺元、操作元的生成，形成特征对应的加工操作集合。

Step6：将来源于CAM加工操作遍历提取的集合与工艺决策的集合进行数据对比，当后者集合包含前者集合内容时，可视为特征的工艺合理，加工程序生成正确。

Step7：生成每个孔特征的加工程序校对结果。

根据本发明的一个实施例，如图8为实施例测试零件，该回转体零件上，外形面上存在4个孔，孔1为沉头孔，尺寸为底孔深8mm，沉头φ12深3mm；孔2为简单孔，尺寸为(H6)销孔；孔3为沉头孔，尺寸为底孔φ6.3深8mm，沉头φ12深3mm；孔4为埋头孔，尺寸为φ5.6深8mm，45°倒角埋头深3mm。孔1-孔4的粗糙度都是6.3。

上述零件使用CAM编程，CAM加工操作遍历算法，形成加工操作集合，如表2为提取的加工操作遍历集合示例，这里只展示了加工操作的先后关系与加工操作类型与部分刀具信息，除此之外，加工操作还包括操作元、加工策略、进退刀宏等信息。

表2测试零件CAM加工操作遍历结果

上述零件采用本专利的方法，进行孔特征的制造几何与制造要求信息，分别表述为

Info_孔1＝(沉头孔，底孔φ7(+0.10)深8mm+沉头φ12深3mm，无，6.3，无)

Info_孔2＝(简单孔，φ5(+0.010)，无，6.3，无)

Info_孔3＝(沉头孔，底孔φ6.3深8mm+沉头φ12深3mm，无，6.3，无)

Info_孔4＝(埋头孔，φ5.6深8mm+45°倒角埋头深3mm，无，6.3，无)

根据孔加工决策知识库中的工艺知识构建的工艺路线决策树，分别构造各类孔特征的决策树，运用决策树进行工艺路线决策，以简单孔为例，如图9所示。

根据孔2的PMI(尺寸(H6))表达的制造要求与决策树的条件进行对应，所以采用决策树算法求解工艺流程决策结果XML如下所示：

采用工艺路线驱动的CAM工序转换方法，每个孔形成的加工操作集合如表3所示。

表3测试零件孔特征工艺决策结果

根据表2、表3加工操作集合情况，使用本专利工艺校对与报告生成流程进行来源于CAM加工操作遍历提取的集合与工艺决策的集合的数据对比，当后者集合包含前者集合内容时，可视为特征的工艺合理，加工程序生成正确。

通过比较，孔1、孔2、孔3的加工操作选用与顺序符合要求，孔4不符合要求，可以判定孔4的CAM编程存在漏加工的异常，无找正中心的步骤，可能导致曲面上的孔位误差。除此之外，加工操作比对还包括操作元、具体刀具、加工策略、进退刀宏等信息的校验，全部信息比对完成，可判断出当程序存在的漏加工、欠加工、过切加工、加工变形、加工精度不符合要求等加工质量问题，形成工艺校对报告，待人工按照报告快速进行确认，以此避免编程出错导致的质量问题。

本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置、模块、单元可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置、模块、单元也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置、模块、单元视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种基于知识工程的孔特征加工程序自动校对方法，其特征在于，包括：

步骤S1：构建孔加工决策知识库；

步骤S2：基于MBD模型中获取的加工特征及PMI信息，检索逐个孔对应的加工决策知识库内的数据，得到具有PMI信息的孔加工特征采用的加工工艺，形成工艺路线决策结果，并用XML表示；

步骤S3：使用CAM系统解析XML工序内容，根据XML内定义的工艺内容生成CAM系统能够识别与定义的工艺元，工艺元生成操作元，操作元对应生成加工操作；

步骤S4：根据获取的零件对应的加工操作集，与已编制待校对的加工操作集进行对比，生成校对报告。

2.根据权利要求1所述的基于知识工程的孔特征加工程序自动校对方法，其特征在于，在所述步骤S1中：

开展孔加工工艺知识采用巴克斯范式表示，形成的工艺决策知识采用产生式工艺规则表示，建立标准孔加工工艺决策库，支撑自动校对流程在线或离线进行知识决策；

步骤S1.1：工艺知识表示，采用巴克斯范式表示孔加工工艺知识；

步骤S1.2：工艺决策知识表达，工艺决策知识采用产生式工艺规则表达；

步骤S1.3：工艺决策库构建，首先，收集相关工艺知识，形成孔工艺数据库字段；然后，工艺决策数据采用JS对象简谱数组格式进行存储，条件的数据与孔工艺知识中加工特征和制造要求表单进行引用关联，结论的数据与孔工艺知识中工艺流程表单进行关联；最后，形成数据库访问框架，开发数据库操作函数，并支持用户进行扩展与维护。

3.根据权利要求1所述的基于知识工程的孔特征加工程序自动校对方法，其特征在于，在所述步骤S2中：

针对输入的MBD模型开展加工特征识别、PMI提取，检索特定PMI下孔特征匹配的工艺路线，采用决策树法进行不同工程语义下的工艺路线映射，形成的工艺路线决策结果采用XML表示与存储：

步骤S2.1：制造几何与制造要求信息提取，形成几何与制造信息模型，提取PMI，并与特征进行关联绑定；

步骤S2.2：工艺决策树构造，分别构造各类孔特征的决策树，运用决策树进行工艺路线决策，决策树构造流程为，首先以工艺规则的形式为输入：IF<条件>，THEN<结论>，将孔特征的种类作为树的根节点；然后，将<条件>作为决策树的分支判断条件；其次，通过决策树构造算法分析分支的AND/OR关系，AND关系形成决策树串行分支，OR关系形成决策树并行分支；最后，将<结论>作为决策树叶子节点，最后得到决策树；

步骤S2.3：工艺决策与存储，检索特定PMI的孔特征的工艺路线，采用XML表示与存储工艺流程决策结果。

4.根据权利要求1所述的基于知识工程的孔特征加工程序自动校对方法，其特征在于，在所述步骤S3中：

工艺路线XML文件驱动实现工艺元素提取，针对不同CAM系统进行工艺元生成，将不同CAM系统的工艺信息元素生成工艺元，工艺元生成加工操作并用巴克斯范式表示，实现工艺方案对于不同CAM系统的工序转换：

步骤S3.1：构造工艺元，将加工特征中用于定义加工范围与工艺要求的单元称为工艺元，按照工艺类型分为基础工艺元与组合工艺元；

步骤S3.2：工艺元划分规则，所述规则包括一个工艺元关联唯一一种加工方法；一个工艺元为是一个孔特征中的一部分，或者由一个孔特征定义，一个孔特征定义一个或多个工艺元；工艺路线中每个工步流程都一一映射为工艺元；每个组合工艺元表示为基础工艺元的组合；

步骤S3.3：操作元与工艺元映射规则，所述规则包括工艺元与操作元间存在一对一关系或一对多的关系；基础工艺元与操作元存在一一映射关系。

5.根据权利要求1所述的基于知识工程的孔特征加工程序自动校对方法，其特征在于，在所述步骤S4中：

遍历CAM中已经编制的加工操作，按照孔特征提取所需的加工操作集，按照特征操作集逐个对比加工特征选择的加工操作、加工参数是否合理，执行工艺比对操作，查找漏加工、欠加工、过切加工、加工变形、加工精度不符合要求，将对比结果生成校对报告：

步骤S4.1：遍历CAM系统中已经编制的加工操作，形成加工操作列表；

步骤S4.2：将加工操作按照对应的加工特征进行分组，形成加工操作组，形成加工操作组合加工特征一一对应关系；

步骤S4.3：提取加工操作内的操作元、刀具、进退刀以及加工策略信息，存储在待比对的加工操作集合中；

步骤S4.4：将加工特征与其关联的PMI进行绑定，形成工艺路线的决策，工艺路线的决策能够生成多个结果；

步骤S4.5：多个工艺路线结果进行工艺元、操作元的生成，形成特征对应的加工操作集合；

步骤S4.6：将来源于CAM加工操作遍历提取的集合与工艺决策的集合进行数据对比，当后者集合包含前者集合内容时，特征的工艺合理，加工程序生成正确；

步骤S4.7：生成每个孔特征的加工程序校对结果。

6.一种基于知识工程的孔特征加工程序自动校对系统，其特征在于，包括：

模块M1：构建孔加工决策知识库；

模块M2：基于MBD模型中获取的加工特征及PMI信息，检索逐个孔对应的加工决策知识库内的数据，得到具有PMI信息的孔加工特征采用的加工工艺，形成工艺路线决策结果，并用XML表示；

模块M3：使用CAM系统解析XML工序内容，根据XML内定义的工艺内容生成CAM系统能够识别与定义的工艺元，工艺元生成操作元，操作元对应生成加工操作；

模块M4：根据获取的零件对应的加工操作集，与已编制待校对的加工操作集进行对比，生成校对报告。

7.根据权利要求6所述的基于知识工程的孔特征加工程序自动校对系统，其特征在于，在所述模块M1中：

开展孔加工工艺知识采用巴克斯范式表示，形成的工艺决策知识采用产生式工艺规则表示，建立标准孔加工工艺决策库，支撑自动校对流程在线或离线进行知识决策；

模块M1.1：工艺知识表示，采用巴克斯范式表示孔加工工艺知识；

模块M1.2：工艺决策知识表达，工艺决策知识采用产生式工艺规则表达；

模块M1.3：工艺决策库构建，首先，收集相关工艺知识，形成孔工艺数据库字段；然后，工艺决策数据采用JS对象简谱数组格式进行存储，条件的数据与孔工艺知识中加工特征和制造要求表单进行引用关联，结论的数据与孔工艺知识中工艺流程表单进行关联；最后，形成数据库访问框架，开发数据库操作函数，并支持用户进行扩展与维护。

8.根据权利要求6所述的基于知识工程的孔特征加工程序自动校对系统，其特征在于，在所述模块M2中：

针对输入的MBD模型开展加工特征识别、PMI提取，检索特定PMI下孔特征匹配的工艺路线，采用决策树法进行不同工程语义下的工艺路线映射，形成的工艺路线决策结果采用XML表示与存储：

模块M2.1：制造几何与制造要求信息提取，形成几何与制造信息模型，提取PMI，并与特征进行关联绑定；

模块M2.2：工艺决策树构造，分别构造各类孔特征的决策树，运用决策树进行工艺路线决策，决策树构造流程为，首先以工艺规则的形式为输入：IF<条件>，THEN<结论>，将孔特征的种类作为树的根节点；然后，将<条件>作为决策树的分支判断条件；其次，通过决策树构造算法分析分支的AND/OR关系，AND关系形成决策树串行分支，OR关系形成决策树并行分支；最后，将<结论>作为决策树叶子节点，最后得到决策树；

模块M2.3：工艺决策与存储，检索特定PMI的孔特征的工艺路线，采用XML表示与存储工艺流程决策结果。

9.根据权利要求6所述的基于知识工程的孔特征加工程序自动校对系统，其特征在于，在所述模块M3中：

工艺路线XML文件驱动实现工艺元素提取，针对不同CAM系统进行工艺元生成，将不同CAM系统的工艺信息元素生成工艺元，工艺元生成加工操作并用巴克斯范式表示，实现工艺方案对于不同CAM系统的工序转换：

模块M3.1：构造工艺元，将加工特征中用于定义加工范围与工艺要求的单元称为工艺元，按照工艺类型分为基础工艺元与组合工艺元；

模块M3.2：工艺元划分规则，所述规则包括一个工艺元关联唯一一种加工方法；一个工艺元为是一个孔特征中的一部分，或者由一个孔特征定义，一个孔特征定义一个或多个工艺元；工艺路线中每个工步流程都一一映射为工艺元；每个组合工艺元表示为基础工艺元的组合；

模块M3.3：操作元与工艺元映射规则，所述规则包括工艺元与操作元间存在一对一关系或一对多的关系；基础工艺元与操作元存在一一映射关系。

10.根据权利要求6所述的基于知识工程的孔特征加工程序自动校对系统，其特征在于，在所述模块M4中：

遍历CAM中已经编制的加工操作，按照孔特征提取所需的加工操作集，按照特征操作集逐个对比加工特征选择的加工操作、加工参数是否合理，执行工艺比对操作，查找漏加工、欠加工、过切加工、加工变形、加工精度不符合要求，将对比结果生成校对报告：

模块M4.1：遍历CAM系统中已经编制的加工操作，形成加工操作列表；

模块M4.2：将加工操作按照对应的加工特征进行分组，形成加工操作组，形成加工操作组合加工特征一一对应关系；

模块M4.3：提取加工操作内的操作元、刀具、进退刀以及加工策略信息，存储在待比对的加工操作集合中；

模块M4.4：将加工特征与其关联的PMI进行绑定，形成工艺路线的决策，工艺路线的决策能够生成多个结果；

模块M4.5：多个工艺路线结果进行工艺元、操作元的生成，形成特征对应的加工操作集合；

模块M4.6：将来源于CAM加工操作遍历提取的集合与工艺决策的集合进行数据对比，当后者集合包含前者集合内容时，特征的工艺合理，加工程序生成正确；

模块M4.7：生成每个孔特征的加工程序校对结果。