论文题目：基于本体的典型加工方法自动生成研究
摘要：机械产品零件加工方法的选择一直是机械加工工艺领域的研究热点。产品零件的工艺设计伴随着计算机系统的到来,逐渐趋向智能化、信息化发展。传统的机械产品零件典型加工方法选择主要取决于“人工辨别,手动选择”,经验依赖化程度高,选择效率差,标准化水平低。而且,这些宝贵的工艺经验知识更加无法有效的进行保存、传输、共享。同时,机械产品零件加工方法的选择是一个多因素影响的复杂过程。本文结合计算机领域本体技术概念语义描述、知识转化表达、数据传递共享、知识表示重用的特征优势,主要考虑产品几何特征约束、精度特征约束,将精度特征因子公差等级的智能设计与几何约束要求考虑到产品零件典型加工方法自动生成（AGMM,Automatic Generation of Machining Method）中,基于本体为产品零件典型加工方法的选择提供了一种智能化的方法,辅助人工初步、稳定且准确判断,利于工程语义数据的传输和共享,提高产品加工效率。本文完成的主要工作如下:首先,构建典型加工方法生成层次式本体模型。剖析典型加工方法选择的影响因素,提取精度特征因子公差等级智能设计领域中的工程语义知识,基于模糊理论,利用本体OWL语言表示领域内的概念和关系,构建基于精度特征与几何特征集成的典型加工方法生成层次化表示模型,建立一个由零件结构层、加工表面层、加工特征层、加工方法层组成的典型加工方法生成表示模型,并采用本体OWL DL断言表示模型层次间的结构关系;构建典型加工方法自动生成本体,获取典型加工方法生成的领域知识,归纳提炼其结构化知识,定义相关的类和属性。为构建基于本体的典型加工方法自动生成知识库奠定理论基础。其次,构建典型加工方法生成本体知识库。根据典型加工方法生成层次式本体模型,分别对典型加工方法生成设计的概念类、属性及关系进行计算机OWL语言表述,对产品零件加工方法选择涉及的基本工艺准则、专家知识及工艺设计手册的知识进行归纳总结,并采用本体SWRL规则语言构建典型加工方法生成推理规则。根据典型加工方法设计领域的专家知识,考虑几何特征约束与精度特征约束条件,构建典型加工方法自动生成本体知识库,实现产品零件加工方法自动生成。最后,开发基于本体的典型加工方法生成原型系统。基于本文对产品零件加工方法选择领域的研究内容,结合本体编辑工具Protégé3.5完成典型加工方法自动生成本体中类、属性、关系及规则的构建。然后,结合Jess推理引擎以及本团队开发的基于Jena集成的智能推理插件NARCIS建立了典型加工方法自动生成可视化界面,完成加工方法自动生成原型系统的开发并通过工程实例验证了该系统的有效性和切实性。
关键词：几何特征;本体;加工方法;自动生成;知识库系统
学科专业：机械工程（专业学位）
摘要
Abstract
第一章 绪论
§1.1 课题研究背景和意义
§1.2 国内外研究现状
§1.2.1 加工方法智能选择研究
§1.2.2 加工特征研究
§1.2.3 本体技术
§1.3 论文研究内容
§1.4 论文框架结构
§1.5 本章小结
第二章 典型加工方法及其影响因素
§2.1 引言
§2.2 典型加工方法
§2.2.1 加工方法选择
§2.2.2 加工规划路线
§2.3 精度特征影响
§2.3.1 公差等级设计因素
§2.3.2 公差等级约束因素
§2.3.3 公差等级模糊划分
§2.3.4 公差等级模糊选择
§2.4 几何特征影响
§2.5 本章小结
第三章 典型加工方法的本体构建
§3.1 引言
§3.2 本体理论
§3.3 加工方法的表示模型
§3.3.1 零件结构层
§3.3.2 加工表面层
§3.3.3 加工特征层
§3.3.4 加工方法层
§3.4 加工方法的本体模型
§3.4.1 获取领域知识
§3.4.2 定义类和属性
§3.4.3 元本体模型
§3.5 本章小结
第四章 典型加工方法的推理规则构建
§4.1 引言
§4.2 加工方法专业术语本体化
§4.3 加工方法生成设计规则
§4.3.1 公差等级设计规则
§4.3.2 加工方法选择规则
§4.3.3 加工规划评估规则
§4.4 实例应用验证
§4.5 本章小结
第五章 典型加工方法知识库原型系统设计
§5.1 引言
§5.2 相关工具
§5.2.1 Protégé
§5.5.2 Jess推理引擎
§5.2.3 Jena机制
§5.3 知识库系统
§5.4 原型系统
§5.4.1 Protégé界面构建
§5.4.2 NARCIS界面构建
§5.4.3 工程语义信息输入模块
§5.4.4 本体转换推理模块
§5.5.5 结果输出模块
§5.5 本章小结
第六章 总结与展望
§6.1 课题总结
§6.2 课题展望
参考文献
致谢