本發(fā)明涉及零件可加工性分析領域，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：

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

現有的零件設計可加工性分析系統(tǒng)數據源非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構屬性。多半是再根據生產企業(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計人員按照量化指標一一為設計模型進行打分，從而通過得到的分數定量地分析一個零件設計的好壞。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零件設計的形狀結構角度給出可加工性的好壞評價，而忽略了零件設計中標注信息、公差和精度信息對加工性的影響，分析不夠全面。最后，這種方法需要設計人員交互地進行信息輸入，無法充分利用mbd模型中的數據信息，效率較低且容易出錯。

技術實現要素：

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，根據零件可加工性知識總結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模型的數據信息，根據零件mbd模型的數據信息解析出零件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果和優(yōu)化建議；

步驟s4，將全部分析結果按照結果報告的形式輸出。

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構知識、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據庫中；

步驟s1.2，根據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模型的數據信息包括模型的材料信息、幾何結構信息、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模型的數據信息；

s2.2，根據讀取的零件mbd模型的數據信息利用加工特征識別技術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，根據所需要的零件mbd模型的工藝特征及屬性數據判斷零件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)則作為分析結果中的滿足項，如果不滿足則將相關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模型的數據信息，并根據零件mbd模型的數據信息解析出零件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果和優(yōu)化建議；

結果輸出模塊，用于將全部分析結果按照結果報告的形式輸出。

與現有技術相比，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)，能夠利用零件設計mbd模型在產品零件設計階段對零件設計的可加工性進行具體的、直觀地定性分析，從而在設計階段內能夠最大限度地優(yōu)化零件設計，對提高設計質量、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計改進建議，可以根據知識規(guī)則對零件設計進行優(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構對加工性的影響，同時也涵蓋了零件設計中標注信息、公差和精度信息對設計可加性的影響，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，可以充分獲得零件可加工性分析需要的全部數據，能夠利用計算機實現自動化，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)的結構原理圖。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、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，本領域普通技術人員在沒有做出創(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，根據零件可加工性知識總結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構知識（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，也可以是零件設計手冊，國家、行業(yè)、企業(yè)設計標準，或者是設計制造相關經驗的總結。

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，同時根據零件可加工性知識規(guī)則的內容可以為零件設計改進提供優(yōu)化建議?？捎上嚓P技術人員將零件可加工性知識進行總結提煉，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；凹槽壁厚應大于設計標準規(guī)定值；盲孔應標注孔深；軸的加工精度應符合國家標準規(guī)定值），具體規(guī)則由相關技術人員根據需要來確定。

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據庫中；

步驟s1.2，根據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模型的數據信息，根據零件mbd模型的數據信息解析出零件mbd模型的工藝特征及屬性信息；

其中讀取的零件mbd模型的數據信息包括模型的材料信息、幾何結構信息、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模型的數據信息；

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。

具體可以利用nx軟件提供的二次開發(fā)應用程序接口，從零件mbd模型中讀取模型的材料信息、幾何結構信息、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，根據讀取的零件mbd模型的數據信息利用加工特征識別技術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模型的數據信息不足以直接利用對零件的可加工性進行分析，需要轉化成具有加工意義的工藝特征及屬性。例如步驟s2.1中讀取到的幾何結構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將內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，加工特征識別技術是現有的一項比較成熟的技術。

步驟s3，根據零件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，根據所需要的零件mbd模型的工藝特征及屬性數據判斷零件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)則作為分析結果中的滿足項，如果不滿足則將相關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據類型，將步驟2中得到的相應零件mbd模型的工藝特征及屬性數據作為參數輸入到每一條可加工性知識規(guī)則的判斷模型對應的判斷程序中，得到程序執(zhí)行結果作為分析推理結果。

步驟s4，將全部分析結果按照結果報告的形式輸出。

所述結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模型的數據信息，并根據零件mbd模型的數據信息解析出零件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果和優(yōu)化建議；

結果輸出模塊，用于將全部分析結果按照結果報告的形式輸出。

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)，能夠利用零件設計mbd模型在產品零件設計階段對零件設計的可加工性進行具體的、直觀地定性分析，從而在設計階段內能夠最大限度地優(yōu)化零件設計，對提高設計質量、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計改進建議，可以根據知識規(guī)則對零件設計進行優(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構對加工性的影響，同時也涵蓋了零件設計中標注信息、公差和精度信息對設計可加性的影響，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，可以充分獲得零件可加工性分析需要的全部數據，能夠利用計算機實現自動化，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，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。