[发明专利]一种基于本体的公差规范生成方法

说明书

本发明公开了一种基于本体规则描述的公差规范的生成方法，其过程是:从装配特征面的约束关系出发，给定定位连接优先级关系、基本配合约束与自由度之间的关系，建立公差规范表示模型。基于装配体定位连接优先级与公差规范的内在推理机制，实现公差规范设计。该方法的具体步骤如下：(1)构建产品的三维装配模型；(2)解产品的3D装配模型；(3)遍历装配体各个零件，提取其装配特征表面；(4)提取装配定位连接信息；(5)构建装配特征表面约束关系与自由度关系的断言公理集；(6)构建公差规范本体模型的类和属性；(7)建立定位连接与公差规范的映射规则；(8)建立特征面优先级与公差规范的映射规则；(9)建立基准和选用公差原则；(10)输出公差规范的优化结果。

技术领域

本发明属于计算机辅助公差设计（CAT）领域，具体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，可用于公差规范的生成。

背景技术

公差规范是公差设计中的重要环节，主要包括公差类型的选择，基准参考框架的建立和公差原则的使用等。传统的公差规范设计主要由设计者经验来实现，这往往增加了公差规范的不合理性和不确定性。

现阶段的公差规范很少涉及根据装配定位连接的主次顺序来实现自动生成，在装配体的设计阶段，零件的装配过程中的各装配定位连接对装配体几何功能需求的贡献方式和程度是不同的，如果零件的公差规范设计与装配定位连接的主次顺序不能满足设计人员的预期，则可能导致零件无法顺利安装。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是给出了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，该方法可用于公差规范的自动生成，并且对一个变量或约束进行修改或删除操作时，能实现关联变量和约束的联动修改或删除，从而保证了公差规范的一致性，达到预期的目的。

为了解决上述问题，本发明是通过以下方案来实现的：

步骤1：构建产品的三维装配模型；

根据产品的功能要求及各零件的理想尺寸，使用三维实体造型软件SolidWorks构建出产品的三维装配模型。

步骤2：解产品的3D装配模型；

根据产品的结构，在三维软件中对产品的三维装配模型进行解装配，将模型分解成若干个零件或者若干个零件组。

步骤3：遍历装配各个零件，构建其装配特征表面模型的断言集合A_sf；

根据各零件之间的拓扑关系，将三维产品中的各个零件或者若干个零件组进一步分解成2个以上装配特征表面，自动提取各零件的装配特征表面。

步骤4：提取装配定位连接信息；

根据步骤3和步骤4取得的装配特征表面类型，获得装配定位连接信息，并构建定位连接集合A_f。

步骤5：构建表示装配特征表面约束关系与自由度关系的断言公理集A_df；

根据步骤4提取到的零件之间的装配约束关系，构建表示约束关系与自由度之间的断言公理集。

步骤6：构建公差规范本体模型的类和属性；

通过查阅本领域相关的知识，借鉴已有的类和属性，将公差规范信息表示模型描述中的一元关系的术语定义为类，表示二元关系的术语定义为属性。

步骤7：建立推理规则，推理确定装配连接连接的优先级，输出连接优先级全局集合A_pd；

通过分析建立装配定位连接的优先级生成规则，将步骤4中的约束关系断言集合A_f作为输入，推理输出连接优先级的全局集合。

步骤8：建立特征面优先级与公差规范的映射规则；