技术与机械制造分析度论文提纲

论文题目：基于本体的零件设计可制造性分析方法研究

摘要：企业的产品设计方案在交付工厂实施加工制造时,往往存在着多种在现实条件下难以实现的问题,如缺少可实现设计参数及特征的相应工艺、技术及机床设备等,这导致设计单位及制造单位需要对产品的设计方案进行反复修改。机械零件设计的可制造性分析是解决这些问题的有效途径之一。零件的可制造性分析包含的内容广泛,在毛坯制造、切削加工、热处理、装配以及维修等各个阶段都要考虑。然而,零件设计的可制造分析知识缺乏有效的知识表现和推理方法。考虑到这些问题,本文提出了基于本体的零件设计可制造性分析方法,结合本体的知识表现和推理特点,从零件的可加工性和可装配性两个方面研究了零件设计的可制造性分析方法。本文的主要研究内容如下：（1）构建了面向可加工性的零件设计本体,由基础层、领域层和实例层组成。基础层从STEP标准（ISO 10303 AP224）中抽取零件设计和制造的核心概念,并确定核心概念和核心概念之间的关系,通过OWL语言进行本体表示。领域层是在基础层的基础上构建的,一方面包括用于设计和制造知识融和的扩充的概念和关系；另一方面包括用于可制造性验证的规则库,这个库由SWRL语言表示。在实例层中,每个实例零件的设计知识的定形尺寸都会赋予相应的值。（2）提出了面向可制造分析的本体推理机,通过分别转换基于OWL语言（Web Ontology Language）的产品设计事实和基于SWRL语言（Semantic Web Rule Language）的制造约束成JESS （Java Expert System Shell）事实和JESS规则,JESS推理机就能提供可制造性的意见。（3）提出了面向可装配性的语义本体推理及查询方法,使用SWRL和SQWRL语言（Semantic Query-Enhanced Web Rule Language）实现查询和高级推理功能,研究了面向可装配性的本体推理框架,分为知识库层、逻辑推理层和应用接口层,并重点研究了逻辑推理层中的推理单元,设计了7个推理单元。（4）设计和开发了零件的可制造性分析系统,其功能在于帮助设计师及时发现设计问题,并及时地在加工、制造前改正问题,验证了提出的方法和理论。

关键词：可制造性分析;加工;装配;本体;设计

学科专业：机械工程

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 研究背景及研究意义

1.2 研究内容

1.3 国内外研究现状

1.3.1 可制造性分析

1.3.2 传统推理方法

1.3.3 本体推理方法

1.3.4 基于本体的可制造性分析

1.4 论文结构

1.5 本章小结

第二章 面向加工工艺性的零件设计语义本体

2.1 总体框架

2.2 基础层

2.3 领域层

2.3.1 领域本体构建

2.3.2 基于SWRL语言的规则库

2.4 实例层

2.5 本章小结

第三章 基于本体的推理机技术

3.1 本体推理机

3.2 面向可制造性分析的本体推理机

3.2.1 推理流程

3.2.2 推理功能

第四章 面向可装配性的语义本体推理及查询

4.1 可装配性推理基础

4.2 本体推理框架

4.2.1 逻辑推理层的推理功能

4.2.2 应用接口层的用户接口

4.3 推理单元设计

4.3.1 装配级的推理单元设计

4.3.2 零件级的推理单元设计

4.4 本章小结

第五章 零件设计可制造性分析系统实现

5.1 系统简介

5.2 系统功能设计

5.2.1 需求分析

5.2.2 系统界面设计

5.2.3 用户对话框

5.3 案例实施

5.3.1 建立零件可制造性分析本体

5.3.2 执行本体推理

5.3.3 装配约束查询

5.4 本章小结

总结与展望

研究总结

研究展望

参考文献

致谢

附录1 零件可制造性分析本体OWL代码

附录2 零件装配推理查询SQWRL代码