楊軍平

（江蘇中國科學(xué)院能源動力研究中心，江蘇 連云港 222000）

1 基本原理

通過構(gòu)建汽車發(fā)動機缸體零件圖形模型和理解建模規(guī)則，以圖形數(shù)據(jù)庫為工具，運用Neo4J實現(xiàn)了語義建模與檢索功能，并利用Cypher語言生成箱體類零件信息相關(guān)語義，使檢索信息可以細(xì)化到幾何特征各種參數(shù)數(shù)據(jù)及制造信息，以提高零件檢索的查全率與查準(zhǔn)率。

2 汽車發(fā)動機缸體零件圖數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)

2.1 汽車發(fā)動機缸體零件特征要素分析

汽車發(fā)動機箱體的三維模型圖如圖1所示。

圖1 汽車發(fā)動機箱體箱體零件三維圖

汽車發(fā)動機箱體零件具有六個方位面，在不同方位面上具有不同的特征，方位一面上是直列四個氣缸孔、結(jié)合面以及12個緊固螺紋孔；方位二面上是螺紋孔及通孔；方位三面上是銷孔、凸臺面、通孔、半凹槽及螺紋孔；方位四面上是半凹槽、銷孔、通孔及螺紋孔；方位五面上是定位面及定位孔，加工特征較少。

2.2 汽車發(fā)動機缸體零件圖實例化存儲

對汽車發(fā)動機缸體零件本身信息及方位面信息創(chuàng)建節(jié)點，具體Cypher語言如下：

CREATE(flg:FourLineEngine {bpid:’020’,bpname:’發(fā) 動 機 箱 體’,bpdesc:’POWER103/6000KW/r/min’,bptype:’BYD483ZQA’,

執(zhí)行完成后的結(jié)果如圖2所示。從圖2中可以看到汽車發(fā)動機缸體零件與方位之間的關(guān)系以圖形化的形式形象生動直觀地展現(xiàn)在我們面前，數(shù)據(jù)可視化是提高吸收和處理信息的速度和能力，給人的感覺更加直觀清晰。

圖2 汽車發(fā)動機缸體與方位面Neo4J執(zhí)行運行界面

汽車發(fā)動機缸體方位一面特征有直列的四個氣缸孔、螺紋孔及一個結(jié)合面，其方位一面的視圖如圖3所示。根據(jù)工藝要求及尺寸要求寫出方位一面的部分Cypher語言如下所示：

圖3 汽車發(fā)動機缸體方位一面視圖

圖4 汽車發(fā)動機缸體方位面一與特征Neo4J執(zhí)行運行界面

汽車發(fā)動機缸體方位三面特征有螺栓孔、通孔、銷孔及凸臺面，其方位三面的視圖如圖5所示。根據(jù)工藝要求及尺寸要求寫出方位三面的部分Cypher語言如下所示。

圖5 汽車發(fā)動機缸體方位三面視圖

執(zhí)行完成后的結(jié)果如圖6所示。

圖6 汽車發(fā)動機缸體方位面三與特征Neo4J執(zhí)行運行界面

汽車發(fā)動機缸體方位四面特征有螺栓孔、通孔、銷孔及半凹槽等特征，其方位四面的視圖如圖7所示。根據(jù)工藝要求及尺寸要求寫出方位四面的部分Cypher語言如下所示。

圖7 汽車發(fā)動機缸體方位四面視圖

執(zhí)行完成后的結(jié)果如圖8所示。

圖8 汽車發(fā)動機缸體方位面四與特征Neo4J執(zhí)行運行界面

其他方位面均類似按照特征信息編寫Cypher語言，在Neo4J Desktop里輸入，使汽車發(fā)動機缸體圖數(shù)據(jù)化實例化，圖數(shù)據(jù)庫模型如圖9所示。

圖9 插入汽車發(fā)動機缸體Neo4J執(zhí)行運行界面

從圖9中可以看到發(fā)動機箱體零件對象之間的關(guān)系以圖形化的形式形象生動直觀地展現(xiàn)在我們面前，數(shù)據(jù)可視化是提高吸收和處理信息的速度和能力，給人的感覺更加直觀清晰。

2.3 汽車發(fā)動機缸體零件信息檢索實現(xiàn)

查詢箱體類零件的方位信息并以表格的形式顯示出來，查詢語句如下，結(jié)果如表1所示。

表1 方位信息查詢

（1）方位信息查詢。match(a:Azimuth) return a.aid as方位編號,a.aname as方位名稱。

查詢某特征所在方位面及坐標(biāo)信息并以表格的形式顯示出來，以螺紋孔為例查詢語句如下，結(jié)果如表2所示。

表2 某特征所在方位面及坐標(biāo)查詢

（2）查詢某特征所在方位面及坐標(biāo)。match(h:Hole)RETURN h.hname as孔名稱,h.htype as孔類型,h.hshapetype as 面所在方位,h.Xcoordinate as X軸坐標(biāo),h.Ycoordinate as Y軸坐標(biāo)。

查詢某特征精度等級、精度類型以及粗糙度信息并以表格的形式顯示出來，以孔為例查詢語句如下，結(jié)果如表3所示。

表3 孔精度等級、精度類型以及粗糙度查詢

（3）查詢孔精度等級、精度類型以及粗糙度。match(h:Hole)RETURN h.hid as編號,h.hname as孔名稱,h.htype as孔類型,h.Aclass as精度等級,h.Atype as 精度類型,h.ccd as 粗糙度。

查詢某特征加工工藝信息并以表格的形式顯示出來，以孔為例查詢語句如下，結(jié)果如表4所示。

表4 孔加工工藝查詢

（4）查詢孔特征的加工工藝。match(h:Hole)RETURN h.hid as編號,h.hname as孔名稱,h.htype as孔類型,h.method as加工方法。

3 結(jié)語

在箱體零件計算機輔助工藝系統(tǒng)的開發(fā)研究中發(fā)現(xiàn)，圖數(shù)據(jù)庫提供了強大而新穎的數(shù)據(jù)建模方法，對于箱體類零件復(fù)雜的結(jié)構(gòu)、多面、多孔、多特征的這種情況，我們可以利用圖形表述信息快捷而清楚的優(yōu)點來創(chuàng)建模型。因此，在零件信息語義建模的開發(fā)研究中，尋找高效快捷完整描述箱體零件信息的方法，開發(fā)出一個能高性能將箱體信息輸入并且存儲量大的圖數(shù)據(jù)庫和實現(xiàn)箱體零件相關(guān)信息查詢檢索系統(tǒng)是現(xiàn)階段研究的一個重要方面。