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基于本体的机械加工工艺知识表示研究

周俞 唐伟
  
安家(建筑与工程)
2021年53期
零八一电子集团有限公司 628000

摘要:近年来,我国机械加工领域得到了飞速的发展,机械加工工艺的知识拓展程度得到显著提高,将本体的思想在机械加工工艺领域进行充分应用,在很大程度上可以有效提升知识的维度。本文通过对机械加工工艺知识的具体表示情况展开讨论,在本体的基础信息模型上对知识点的内容进行更加清晰明确的表达,从根本上提高工艺知识表示的效率。

关键词:机械加工工艺;本体;建模

前言:

随着我国信息工程技术与网络技术的高速发展,各类新型技术在多个领域都有着广泛的的应用,大大推动了制造业的发展效率。工艺知识的积累是长期实践得出的重要结论,但是考虑到工艺知识本身具有较高的多元性与动态性的特点,大部分技术人员无法充分掌握相应的技巧知识与经验,在实际工艺知识管理的过程中存在较大的滞后性,为了从根本上解决工艺知识存在的复用问题,本文提出了一种将本体语言在机械加工工艺知识中应用与表示的具体方法。

一、本体的基本含义

1.本体定义

本体的概念最初起源于哲学领域,主要是针对在现实世界上客观存在的物体进行系统化的描述与展示,本质上属于共享概念化的一种规范化的形式体现,也是对形式化词汇的一种有效解释。本体属于指定对象与含义的逻辑理论,在对象捕获到相关知识的前提下,通过对领域内知识的有效理解与分析,从而确定领域内认可的具体词汇,并将其转变为知识点的阐述与表示,从而有效拓宽了人们对于知识领域的充分理解与共享,在很大程度上为知识的重用提供了良好的平台。

2.本体描述语言的含义

相比于传统的知识表示方法而言,本体描述语言具有特征的二义性。传统知识表示方法主要以框架表示、谓词表示、规则表示为主,其作为传统的语言,在特征上的描述缺乏二义性的特点,使得其难以对领域中复杂的概念与关系网进行描述,知识的表示缺乏形式化的特点。因此,其在语义方面缺乏相应的指导效果。相比之下,本体语言采用的是更加精确的概念与对象之间的关系描述,从而使得问题中逻辑关系与概念之间的模糊度大大降低,有效弥补了传统知识表示方式中存在的不足。大部分本体语言中采用面向语义网的模式作为支撑,在特定的知识领域内能够有效实现机器信息处理效率的全面提高。

3.本体构建的基本过程

本体构建的过程主要分为三个基本阶段,主要包括:领域知识点分析与罗列、本体概念与层次形成、构建概念本体树,在上述三个阶段中,需要对相应的定义类问题、关系类问题以及属性类问题进行特定的描述作为支撑,通过本体建模语言的支持对其进行形式化的描述与探索,从而形成充分的本体一致性评价原则。

二、本体机械加工工艺知识的模型构建

1.机械加工工艺知识定义和分类层次

在机械加工工艺领域内,企业的生产需要从设计上出发,将毛坯材料的尺寸、形状进行规定,并按照机械设计的相关参数与进度进行知识点的重塑。在产品工艺流程进行的过程中,可以具体将工艺路线知识点与工艺知识内容进行分别设计,将工艺方法的不同特点按照具体情况进行划分。一般而言,可以按照模具设计知识、选择知识、毛坯设计知识、工序层知识等进行划分,不同的知识点中涉及的内容存在较大的差异性。此外,加些加工工艺的知识定义还需要按照工步层知识进行设计,具体可以包括切削用量、刀具选择、加工余量三个角度进行区分。

2.获取机械加工工艺知识领域的概念、属性和关系

本体语言中涉及的概念一般包括功能、任务、策略等内容,具体在设计应用过程中可以选择Class类进行表示,对于机械内的任何领域与步骤而言,都可以按照对应的框架构成一个大容量的结构,其中涉及的机械工艺知识与相关属性都可以按照具体的分类标准与层次进行区分。在工艺层的机械加工方法中,可以结合实际操作步骤划分为磨削、铣削、镗削等;在模具类加工方法上可以具体划分为铣夹具、钻夹具、车夹具等;在本体语言描述一个特定类型性质的过程中,可以具体从数据属性、功能属性、基本属性以及对象属性等进行区分。例如,对于特定的夹具而言,其中涉及的基本属性可以按照夹紧方式、夹具名称、夹具编号等进行区分与调整,在不同角度上,夹具本身的概念与性质具有显著的差异性,其中并列关系、继承关系都可以进行有效划分。例如,对于端面车刀、外圆车刀、内孔车刀等都可以按照继承的关系进行有效划分,其中涉及的子类与父类关系也可以作为并列手段进行实现。

结语:

总而言之,机械加工工艺知识是企业生产与发展中重要的潜在资源,针对机械加工工艺知识构建对应的本体模型,在很大程度上能够全面提高本体模型的知识共享度,并且实现高效的知识共享、交流与复用的过程。

参考文献

[1]郭春芬,魏军英.基于本体的机械加工工艺知识表示研究[J].煤炭技术,2011,3007:3-5.

[2]马宏福,杨志刚,袁艳丽,金宝宁.基于本体论的机械加工工艺知识管理[J].机械制造与自动化,2006,02:72-74.

[3]韩娟,杨东升,孙一兰,李红卫.加工工艺专家系统实现方法综述[J].组合机床与自动化加工技术,2013,01:1-6+11.

[4]陆海良,储昭兵.基于本体的机械工艺知识库构建方法[J].微处理机,2012,3305:90-92+95.

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