基于本體的公差綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、密級(jí)桂林電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文（全日制專業(yè)學(xué)位碩士全日制專業(yè)學(xué)位碩士）題目基于本體的公差綜合優(yōu)化設(shè)基于本體的公差綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究計(jì)方法研究（英文英文）OntheOptimizationofToleranceSynthesiswithanOntologybasedApproach研究生學(xué)號(hào):1303303017研究生姓名:盧宏成指導(dǎo)教師姓名指導(dǎo)教師姓名、職務(wù)職務(wù):鐘艷如（教授）申請(qǐng)學(xué)位門類:工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè)名稱:計(jì)算機(jī)技術(shù)提交論文

2、日期:2016年4月論文答辯日期:2016年6月摘要I摘要產(chǎn)品的設(shè)計(jì)公差是計(jì)算機(jī)輔助公差設(shè)計(jì)軟件中的一個(gè)重要信息，它對(duì)于零件之間的可裝配性和產(chǎn)品的加工質(zhì)量都至關(guān)重要。在目前的公差設(shè)計(jì)中，公差綜合信息通常是由設(shè)計(jì)人員在CAT軟件中手動(dòng)指定，由于設(shè)計(jì)人員在個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)水平上存在差異，對(duì)同一個(gè)產(chǎn)品，不同的人有可能指定不同的公差綜合信息，從而會(huì)影響到整個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量。而對(duì)于一個(gè)復(fù)雜產(chǎn)品來說，設(shè)計(jì)過程中對(duì)公差信息在CAX系統(tǒng)之間的共享和傳遞要求較

3、高，但各CAX系統(tǒng)通常是獨(dú)立設(shè)計(jì)，難以完成系統(tǒng)之間的交互操作，進(jìn)而降低了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的效率。針對(duì)上述問題，本文引入人工智能領(lǐng)域的本體技術(shù)，利用本體豐富的語義知識(shí)和語法結(jié)構(gòu)，構(gòu)建了裝配公差綜合領(lǐng)域本體元模型，設(shè)計(jì)了公差綜合優(yōu)化生成算法，并在構(gòu)建的裝配公差綜合領(lǐng)域本體知識(shí)庫(kù)基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了基于本體的公差綜合優(yōu)化知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)。本文完成的工作具體而言主要有以下幾個(gè)方面：第一，構(gòu)建了裝配公差綜合領(lǐng)域本體知識(shí)庫(kù)。通過收集并分析裝配公差綜合領(lǐng)域相關(guān)知識(shí)，利用

4、網(wǎng)絡(luò)本體語言(OWL)定義領(lǐng)域內(nèi)的概念和關(guān)系，再利用語義網(wǎng)規(guī)則語言(SWRL)定義其中的專家經(jīng)驗(yàn)和約束條件。同時(shí)將基于網(wǎng)絡(luò)本體語言的結(jié)構(gòu)化知識(shí)置換為Jess事實(shí)，基于語義網(wǎng)規(guī)則語言的約束化知識(shí)置換為Jess規(guī)則，從而利用Jess推理機(jī)構(gòu)建了裝配公差綜合領(lǐng)域本體知識(shí)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了裝配公差類型和裝配公差值的自動(dòng)生成，并通過一個(gè)對(duì)開齒輪箱中間齒輪軸實(shí)例驗(yàn)證了其有效性，為公差綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)。第二，研究基于本體的公差綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。在已經(jīng)

5、構(gòu)建好的裝配公差綜合領(lǐng)域本體知識(shí)庫(kù)的基礎(chǔ)上，增加了用于公差值優(yōu)化設(shè)計(jì)的約束規(guī)則，主要包括成本公差函數(shù)、公差旋量參數(shù)和零件加工特征等。同時(shí)以零件總的加工成本最小為目標(biāo)，介紹了裝配累積約束模型和公差優(yōu)化分配的數(shù)學(xué)模型，設(shè)計(jì)了基于本體的公差綜合優(yōu)化算法，并通過齒輪軸實(shí)例分析驗(yàn)證了算法的可行性。最后，開發(fā)了基于本體的公差綜合優(yōu)化知識(shí)庫(kù)原型系統(tǒng)。在公差綜合優(yōu)化設(shè)計(jì)知識(shí)庫(kù)的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)四層框架。再運(yùn)用本體編輯軟件protg和Java程序