[发明专利]基于结构化知识的三维工艺规程引导式方法及系统

说明书

本发明公开基于结构化知识的三维工艺规程引导式方法及系统，在工艺模型结构树下创建工序和工步；获取工序或工步的制造资源信息和检验信息，从模型特征库选取相似度大于设定阈值的典型几何特征；将典型几何特征插入工艺模型结构树并附着在模型几何上，确定典型几何特征的尺寸，完成模型几何特征构建；基于工序或工步的制造资源信息、检验信息或结构化工艺知识库，获得模型几何特征的工艺符号。本方法建立了体现工艺设计逻辑关系的企业级结构化工艺知识库，实现三维工艺规程设计过程自动构建，提高工艺规程设计效率。

技术领域

本发明涉及基于结构化知识的三维工艺规程引导式方法及系统，属于产品三维数字化技术领域。

背景技术

为适应企业产品研发及生产的需要，工艺设计作为衔接产品设计与生产制造的核心环节，需与产品设计协同，为生产制造输出完整的工艺信息。三维工艺设计以三维模型为信息载体，实现三维环境下工艺设计及传递。

传统的工艺设计以文档和表格的形式进行，工艺信息表达不完整，工艺意图突出不明显；三维工艺设计过程需要在一定的周期内输出工艺文件指导生产，然而工艺人员在三维环境下构建工艺路线，需要人工逐项添加工序和工步，手动填写每道工序对应的工作中心等工艺信息，设计过程繁琐，信息表达容易出错。构建模型特征时，需要设计人员按工序/工步对加工特征进行机械式构建，造成特征构建耗时长，效率低。同时模型标注方面，标注符号无法直接生成，符号信息需要对参数信息进行逐一选择，无法快速地准确地进行符号生成和标注，给工艺设计者直接增加了工作量和工作难度。开展基于三维工艺的快速设计是数字化和智能化工艺的基础和方向，而三维工艺规程的构建是其中的关键技术之一，如何快速且自动地构建三维工艺规程是数字化工艺设计的急需解决的瓶颈问题，目前尚无相关的方法和工具可供借鉴。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供基于结构化知识的三维工艺规程引导式方法及系统，基于工艺类型库和资源数据库建立结构化工艺知识库，定义结构化工艺知识库的结构及层次；其次，面向三维结构化工艺设计管理平台，制定三维工艺规程设计流程及各业务类型数据选取规则，建立工艺设计流程、工艺业务、工装工具及制造资源之间的逻辑映射关系表；再次，基于结构化工艺知识库及逻辑映射关系表的驱动，获取工艺规程设计的数据及资源，从资源数据库中提取相关的机加、焊接和装配等知识分类推送给工艺人员；最后，用户对工序资源、工步资源和检验信息等进行快速选择，完成工艺规程的引导式设计，快速传递至生产制造阶段，极大地提高了三维工艺规程设计的效率和准确性，降低设计差错率，同时将传统的工艺知识结构化，实现数据的重复使用，提高数据的应用价值，有效减少专家知识的流失。

为达到上述目的，本发明提供基于结构化知识的三维工艺规程引导式方法，包括：

根据零部件的工艺类型，在工艺模型结构树下创建工序，在工序下以新增节点的方式创建工步；

获取工序或工步的制造资源信息和检验信息；

根据工序或工步的制造资源信息和检验信息，从模型特征库选取相似度大于设定阈值的典型几何特征；

将典型几何特征插入工艺模型结构树并附着在模型几何上，确定典型几何特征的尺寸，获得模型几何特征；

基于工序或工步的制造资源信息、检验信息或结构化工艺知识库，确定模型几何特征的工艺符号。

优先地，构建结构化工艺知识库，包括：

根据工艺设计细化度，将工艺设计资源在工艺模型结构树下树状分类至工序级别或工步级别，建立工艺设计资源之间网络化关联关系，构建结构化工艺知识库，结构化工艺知识库包括工艺类型、数据类型和数据关系库；

根据学科方向，将工艺类型划分为机加工艺、钣金工艺、焊接工艺和装配工艺，将数据类型分为制造资源库和制造工艺库；