[發明專利]一種用于增材制造工藝的知識建模方法

在審

• 申請號: 202210180524.8
• 申請日: 2022-02-25
• 公開（公告）號: CN114492804A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 劉婷婷;呼和都樂;廖文和;韋輝亮;張長東;張凱
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G06N5/02
• 分類號: G06N5/02;B33Y50/00
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 王磊

本發明提供一種用于增材制造工藝的知識建模方法，包括獲取增材制造工藝中涉及的概念；構建所述概念之間的關系約束根據約束關系構建增材制造知識規則，得到知識模型。本發明通過建立知識模型，實現工藝規劃方案存儲、檢索與推薦，可以表達更復雜的知識與關系，便于知識的存儲與檢索。同時基于知識關聯與規則，可以有效建立合適的工藝規劃方案。

技術領域

本發明屬于增材制造技術領域，尤其涉及一種用于增材制造工藝的知識建模方法。

背景技術

增材制造(Additive Manufacturing，AM)技術是采用材料逐漸累加的方法制造實體零件的技術，相對于傳統的材料去除－切削加工技術，是一種“自下而上”的制造方法，有著材料利用率高、產品設計自由度高等特點。近年來，AM技術取得了快速的發展，快速原型制造(Rapid Prototyping)、三維打印(3D Printing)、實體自由制造(Solid Free-formFabrication)之類各異的叫法分別從不同側面表達了這一技術的特點。

但是與傳統制造技術相比，增材制造工藝規劃過程缺乏有效的管理手段，經驗與知識重用率低。從不同的生產單位到不同車間再到不同工藝人員，由于知識儲備和加工經驗的不同，信息資源并未共享，限制了產品生產效率。

知識工程(KBE)，指在存儲和重用企業的知識，并自動化產品制造過程中的一些繁瑣和重復的工作，從而提高產品制造效率和質量。為了建立符合某種(或某類)產品設計需求的產品制造工藝，需要首先建立該種產品制造工藝的知識模型。這里所謂的知識建模就是按照一定的方法將存在于外部的設計信息轉化為可以被產品制造使用的知識模型。

增材制造技術作為一項新興的技術，與傳統制造工藝有著很大不同。傳統制造工藝的知識建模方法難以表達增材制造工藝知識，無法為工程師所理解，增加了知識建模的工作量。

發明內容

本發明針對現有技術中的不足，提供一種用于增材制造工藝的知識建模方法。

本發明提供一種用于增材制造工藝的知識建模方法，包括：

獲取增材制造工藝中涉及的概念；其中，所述概念包括增材制造產品、增材制造工藝、增材制造材料、增材制造設備和增材制造后處理；所述增材制造產品包括描述產品性能的產品需求、產品特征、產品尺寸和產品類型；所述增材制造工藝包括工藝類型和工藝參數；所述增材制造材料包括材料號牌和材料參數；所述增材制造設備包括設備類型和設備參數；所述增材制造后處理包括后處理類型和后處理參數；

構建所述概念之間的關系約束；所述關系約束表達式滿足：

(A～B):＝COM(A～B)∪EXP(A～B)；

其中，(A～B)為概念A與概念B之間的增材制造工藝關系約束；COM(A～B)為通用關系，是在自頂向下對知識分類形成增材制造知識體系過程存在的整體與部分關系、繼承關系、并列關系；所述整體與部分關系為兩個上下級概念間的包含關系；所述繼承關系為存在繼承的上下級概念間的關系；所述并列關系為具有相同上級概念的同級概念間的關系；EXP(A～B)為經驗關系，滿足其中為概念A與概念B對應的實體在增材制造工藝關系約束下存在的屬性集；

根據約束關系構建增材制造知識規則，得到知識模型。

進一步地，所述構建增材制造知識規則滿足：若目標產品尺寸x，y，z滿足目標設備的工作空間三維尺寸X，Y，Z，且目標產品采用工藝與目標設備關聯工藝相同，則目標設備作為目標產品的可推薦設備。

進一步地，所述構建增材制造知識規則滿足：若產品p的工藝類型選擇r，產品p的性能需求為p1，而對于材料q在工藝類型r中的性能極限為q1，而產品性能需求p1高于材料q在工藝類型r中的性能極限q1，則產品p可以選擇材料q。

進一步地，所述構建增材制造知識規則滿足：