本發(fā)明涉及零件可加工性分析領(lǐng)域，尤其涉及一種基于mbd模型的零件可加工性分析方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

零件可加工性的好壞直接影響著產(chǎn)品性能的優(yōu)劣、產(chǎn)品研發(fā)成本的高低和產(chǎn)品投入市場時間的早晚。因此，在零件設(shè)計階段對其可加工性進行充分的檢查和優(yōu)化十分重要。

現(xiàn)有的零件設(shè)計可加工性分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)源非mbd模型，只能獲得模型的幾何形狀屬性，通過對零件模型幾何屬性的獲取，獲得零件模型的形狀結(jié)構(gòu)屬性。多半是再根據(jù)生產(chǎn)企業(yè)的實際情況選擇一款量化指標，按照量化指標體系，通過人機交互的模式讓設(shè)計人員按照量化指標一一為設(shè)計模型進行打分，從而通過得到的分數(shù)定量地分析一個零件設(shè)計的好壞。雖然這種定量地分析是對零件模型整體的可加工性的一種綜合評價，但是只能從量的角度抽象衡量零件設(shè)計的可加工性大小和加工難易程度，并不能具體地直觀地指出零件可加工性的好壞，也不能根據(jù)具體情況給出改進建議，實用性差。而且這種定量分析主要根據(jù)零件設(shè)計的形狀結(jié)構(gòu)角度給出可加工性的好壞評價，而忽略了零件設(shè)計中標注信息、公差和精度信息對加工性的影響，分析不夠全面。最后，這種方法需要設(shè)計人員交互地進行信息輸入，無法充分利用mbd模型中的數(shù)據(jù)信息，效率較低且容易出錯。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于mbd模型的零件可加工性分析方法及系統(tǒng)，旨在用于解決現(xiàn)有的零件可加工性分析方法實用性差，分析不全面，效率低的問題。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：

本發(fā)明提供一種基于mbd模型的零件可加工性分析方法，包括以下步驟：

步驟s1，根據(jù)零件可加工性知識總結(jié)出零件可加工性知識規(guī)則，對零件可加工性知識規(guī)則進行建模形成可加工性知識規(guī)則的判斷模型；

步驟s2，讀取零件mbd模型的數(shù)據(jù)信息，根據(jù)零件mbd模型的數(shù)據(jù)信息解析出零件mbd模型的工藝特征及屬性信息；

步驟s3，根據(jù)零件mbd模型的工藝特征及屬性信息利用可加工性知識規(guī)則的判斷模型對零件可加工性知識規(guī)則逐條進行分析和推理，并給出零件可加工性分析結(jié)果和優(yōu)化建議；

步驟s4，將全部分析結(jié)果按照結(jié)果報告的形式輸出。

進一步地，所述步驟s1中的零件可加工性知識包括零件的形狀結(jié)構(gòu)知識、零件的標注信息知識、零件的公差與精度知識。

進一步地，所述步驟s1包括：

步驟s1.1，收集零件可加工性知識，將零件可加工性知識進行總結(jié)提煉形成零件可加工性知識規(guī)則并以文本形式保存到數(shù)據(jù)庫中；

步驟s1.2，根據(jù)零件可加工性知識規(guī)則編寫可加工性知識規(guī)則的判斷程序，所述可加工性知識規(guī)則的判斷程序能夠根據(jù)輸入的條件判斷該條件是否滿足零件可加工性知識規(guī)則，完成對零件可加工性知識規(guī)則的建模。

進一步地，所述步驟s2中讀取的零件mbd模型的數(shù)據(jù)信息包括模型的材料信息、幾何結(jié)構(gòu)信息、拓撲信息、標注信息、公差信息和精度信息。

進一步地，所述步驟s2包括：

s2.1，從零件的mbd模型中讀取零件mbd模型的數(shù)據(jù)信息；

s2.2，根據(jù)讀取的零件mbd模型的數(shù)據(jù)信息利用加工特征識別技術(shù)對零件進行加工特征識別，解析出零件mbd模型的工藝特征及屬性信息。

進一步地，所述步驟s3包括：

遍歷每一條可加工性知識規(guī)則的判斷模型，根據(jù)所需要的零件mbd模型的工藝特征及屬性數(shù)據(jù)判斷零件mbd模型是否滿足零件可加工性知識規(guī)則的要求，如果滿足則將零件可加工性知識規(guī)則作為分析結(jié)果中的滿足項，如果不滿足則將相關(guān)工藝特征及屬性和零件可加工性知識規(guī)則一起作為分析結(jié)果中的不滿足項，并將規(guī)則本身作為該不滿足項的修改或優(yōu)化建議。

本發(fā)明還提供一種基于mbd模型的零件可加工性分析系統(tǒng)，其特征在于，包括：

建模模塊，用于對零件可加工性知識規(guī)則進行建模形成可加工性知識規(guī)則的判斷模型；

信息讀取及解析模塊，用于讀取零件mbd模型的數(shù)據(jù)信息，并根據(jù)零件mbd模型的數(shù)據(jù)信息解析出零件mbd模型的工藝特征及屬性信息；

分析推理模塊，用于根據(jù)零件mbd模型的工藝特征及屬性信息利用可加工性知識規(guī)則的判斷模型對零件可加工性知識規(guī)則逐條進行分析和推理，并給出零件可加工性分析結(jié)果和優(yōu)化建議；

結(jié)果輸出模塊，用于將全部分析結(jié)果按照結(jié)果報告的形式輸出。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明提供的這種基于mbd模型的零件可加工性分析方法及系統(tǒng)，能夠利用零件設(shè)計mbd模型在產(chǎn)品零件設(shè)計階段對零件設(shè)計的可加工性進行具體的、直觀地定性分析，從而在設(shè)計階段內(nèi)能夠最大限度地優(yōu)化零件設(shè)計，對提高設(shè)計質(zhì)量、降低研發(fā)成本、縮短研發(fā)周期具有重要作用。通過對零件可加工性知識規(guī)則建模形成可加工性知識規(guī)則判斷模型，可以十分具體、直觀對零件可加工性進行定性分析，且由于可加工性知識規(guī)則本身就可以作為設(shè)計改進建議，可以根據(jù)知識規(guī)則對零件設(shè)計進行優(yōu)化，實用性好。零件可加工性知識規(guī)則不僅包括了零件幾何結(jié)構(gòu)對加工性的影響，同時也涵蓋了零件設(shè)計中標注信息、公差和精度信息對設(shè)計可加性的影響，能夠全面地對零件可加工性進行檢查。利用mbd模型和加工特征識別技術(shù)，可以充分獲得零件可加工性分析需要的全部數(shù)據(jù)，能夠利用計算機實現(xiàn)自動化，效率較高。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種基于mbd模型的零件可加工性分析方法的流程圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的一種基于mbd模型的零件可加工性分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

如圖1所示，本發(fā)明實施例提供一種基于mbd模型的零件可加工性分析方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟s1，根據(jù)零件可加工性知識總結(jié)出零件可加工性知識規(guī)則，對零件可加工性知識規(guī)則進行建模形成可加工性知識規(guī)則的判斷模型。

其中，零件可加工性知識包括零件的形狀結(jié)構(gòu)知識（例如：凹槽不能太薄，以免加工時候凹槽壁面強度不夠被加工刀具破壞）、零件的標注信息知識（例如盲孔需要標注孔的深度，但是通孔不需要標注孔的深度）、零件的公差與精度知識（軸的加工精度不能隨便選取，應(yīng)該滿足國家標準要求）。知識的來源可以是書本上的機械零件加工知識，也可以是零件設(shè)計手冊，國家、行業(yè)、企業(yè)設(shè)計標準，或者是設(shè)計制造相關(guān)經(jīng)驗的總結(jié)。

零件可加工性知識規(guī)則是作為衡量零件可加工性的基本參照，可以通過審查零件設(shè)計是否滿足特定的零件可加工性知識規(guī)則來分析零件的可加工性，同時根據(jù)零件可加工性知識規(guī)則的內(nèi)容可以為零件設(shè)計改進提供優(yōu)化建議?？捎上嚓P(guān)技術(shù)人員將零件可加工性知識進行總結(jié)提煉，形成零件可加工性知識規(guī)則（例如：孔的加工方向必須垂直于鉆孔表面；凹槽壁厚應(yīng)大于設(shè)計標準規(guī)定值；盲孔應(yīng)標注孔深；軸的加工精度應(yīng)符合國家標準規(guī)定值），具體規(guī)則由相關(guān)技術(shù)人員根據(jù)需要來確定。

優(yōu)選地，所述步驟s1包括：

步驟s1.1，收集零件可加工性知識，將零件可加工性知識進行總結(jié)提煉形成零件可加工性知識規(guī)則并以文本形式保存到數(shù)據(jù)庫中；

步驟s1.2，根據(jù)零件可加工性知識規(guī)則編寫可加工性知識規(guī)則的判斷程序，所述可加工性知識規(guī)則的判斷程序能夠根據(jù)輸入的條件判斷該條件是否滿足零件可加工性知識規(guī)則，完成對零件可加工性知識規(guī)則的建模。

所述可加工性知識規(guī)則的判斷程序可以利用c++語言可執(zhí)行程序的形式編寫。

步驟s2，讀取零件mbd模型的數(shù)據(jù)信息，根據(jù)零件mbd模型的數(shù)據(jù)信息解析出零件mbd模型的工藝特征及屬性信息；

其中讀取的零件mbd模型的數(shù)據(jù)信息包括模型的材料信息、幾何結(jié)構(gòu)信息、拓撲信息、標注信息、公差信息和精度信息。

優(yōu)選地，所述步驟s2包括：

s2.1，從零件的mbd模型中讀取零件mbd模型的數(shù)據(jù)信息；

零件mbd模型包含有零件加工制造過程所需要的全部信息，其中最主要的就是幾何形狀信息、標注信息和公差精度信息。通過對這些信息的提取和分析，作為零件可加工性分析的基本依據(jù)。

具體可以利用nx軟件提供的二次開發(fā)應(yīng)用程序接口，從零件mbd模型中讀取模型的材料信息、幾何結(jié)構(gòu)信息、拓撲信息、標注信息（包括尺寸標注、表面粗糙度標注、形狀位置標注和其他技術(shù)要求標注信息）、公差信息和精度信息，保存在軟件程序中。

s2.2，根據(jù)讀取的零件mbd模型的數(shù)據(jù)信息利用加工特征識別技術(shù)對零件進行加工特征識別，解析出零件mbd模型的工藝特征及屬性信息。

所述步驟s2.1中讀取到的零件mbd模型的數(shù)據(jù)信息不足以直接利用對零件的可加工性進行分析，需要轉(zhuǎn)化成具有加工意義的工藝特征及屬性。例如步驟s2.1中讀取到的幾何結(jié)構(gòu)信息可能包含若干平面、圓柱面信息等，拓撲信息包括面與面的凸凹鏈接關(guān)系，標注信息包括尺寸標注（距離，直徑，角度）、表面粗糙度標注等。利用加工特征識別技術(shù)將內(nèi)圓柱面及其凸連接的平面識別成一個孔特征，將若干凹連接的平面識別成一個凹槽特征，并根據(jù)這些信息獲得特征的屬性，比如孔的直徑，凹槽的深度等，并結(jié)合其他的信息，例如孔的直徑標注和公差，凹槽的表面粗糙度和精度，保存在軟件程序中。其中，加工特征識別技術(shù)是現(xiàn)有的一項比較成熟的技術(shù)。

步驟s3，根據(jù)零件mbd模型的工藝特征及屬性信息對可加工性知識規(guī)則判斷模型中的零件可加工性知識規(guī)則逐條進行分析和推理。

優(yōu)選地，所述步驟s3包括：

遍歷每一條可加工性知識規(guī)則的判斷模型，根據(jù)所需要的零件mbd模型的工藝特征及屬性數(shù)據(jù)判斷零件mbd模型是否滿足零件可加工性知識規(guī)則的要求，如果滿足則將零件可加工性知識規(guī)則作為分析結(jié)果中的滿足項，如果不滿足則將相關(guān)工藝特征及屬性和零件可加工性知識規(guī)則一起作為分析結(jié)果中的不滿足項，并將規(guī)則本身作為該不滿足項的修改或優(yōu)化建議。

具體為遍歷每一條可加工性知識規(guī)則的判斷模型，按照可加工性知識規(guī)則的判斷模型所需要的數(shù)據(jù)類型，將步驟2中得到的相應(yīng)零件mbd模型的工藝特征及屬性數(shù)據(jù)作為參數(shù)輸入到每一條可加工性知識規(guī)則的判斷模型對應(yīng)的判斷程序中，得到程序執(zhí)行結(jié)果作為分析推理結(jié)果。

步驟s4，將全部分析結(jié)果按照結(jié)果報告的形式輸出。

所述結(jié)果報告包括每一條可加工性知識規(guī)則的滿足情況以及優(yōu)化建議。

如圖2所示，本發(fā)明還提供一種基于mbd模型的零件可加工性分析系統(tǒng)，包括：

建模模塊，用于對零件可加工性知識規(guī)則進行建模形成可加工性知識規(guī)則的判斷模型；

信息讀取及解析模塊，用于讀取零件mbd模型的數(shù)據(jù)信息，并根據(jù)零件mbd模型的數(shù)據(jù)信息解析出零件mbd模型的工藝特征及屬性信息；

分析推理模塊，用于根據(jù)零件mbd模型的工藝特征及屬性信息利用可加工性知識規(guī)則的判斷模型對零件可加工性知識規(guī)則逐條進行分析和推理，并給出零件可加工性分析結(jié)果和優(yōu)化建議；

結(jié)果輸出模塊，用于將全部分析結(jié)果按照結(jié)果報告的形式輸出。

綜上所述，本發(fā)明提供的這種基于mbd模型的零件可加工性分析方法及系統(tǒng)，能夠利用零件設(shè)計mbd模型在產(chǎn)品零件設(shè)計階段對零件設(shè)計的可加工性進行具體的、直觀地定性分析，從而在設(shè)計階段內(nèi)能夠最大限度地優(yōu)化零件設(shè)計，對提高設(shè)計質(zhì)量、降低研發(fā)成本、縮短研發(fā)周期具有重要作用。通過對零件可加工性知識規(guī)則建模形成可加工性知識規(guī)則判斷模型，可以十分具體、直觀對零件可加工性進行定性分析，且由于可加工性知識規(guī)則本身就可以作為設(shè)計改進建議，可以根據(jù)知識規(guī)則對零件設(shè)計進行優(yōu)化，實用性好。零件可加工性知識規(guī)則不僅包括了零件幾何結(jié)構(gòu)對加工性的影響，同時也涵蓋了零件設(shè)計中標注信息、公差和精度信息對設(shè)計可加性的影響，能夠全面地對零件可加工性進行檢查。利用mbd模型和加工特征識別技術(shù)，可以充分獲得零件可加工性分析需要的全部數(shù)據(jù)，能夠利用計算機實現(xiàn)自動化，效率較高。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。