淺談汽車發動機缸體零件圖數據庫的實現

楊軍平

（江蘇中國科學院能源動力研究中心，江蘇 連云港 222000）

1 基本原理

通過構建汽車發動機缸體零件圖形模型和理解建模規則，以圖形數據庫為工具，運用Neo4J實現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語義，使檢索信息可以細化到幾何特征各種參數數據及制造信息，以提高零件檢索的查全率與查準率。

2 汽車發動機缸體零件圖數據庫實現

2.1 汽車發動機缸體零件特征要素分析

汽車發動機箱體的三維模型圖如圖1所示。

圖1 汽車發動機箱體箱體零件三維圖

汽車發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 汽車發動機缸體零件圖實例化存儲

對汽車發動機缸體零件本身信息及方位面信息創建節點，具體Cypher語言如下：

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

執行完成后的結果如圖2所示。從圖2中可以看到汽車發動機缸體零件與方位之間的關系以圖形化的形式形象生動直觀地展現在我們面前，數據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 汽車發動機缸體與方位面Neo4J執行運行界面

汽車發動機缸體方位一面特征有直列的四個氣缸孔、螺紋孔及一個結合面，其方位一面的視圖如圖3所示。根據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 汽車發動機缸體方位一面視圖

圖4 汽車發動機缸體方位面一與特征Neo4J執行運行界面

汽車發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 汽車發動機缸體方位三面視圖

執行完成后的結果如圖6所示。

圖6 汽車發動機缸體方位面三與特征Neo4J執行運行界面

汽車發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 汽車發動機缸體方位四面視圖

執行完成后的結果如圖8所示。

圖8 汽車發動機缸體方位面四與特征Neo4J執行運行界面

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，使汽車發動機缸體圖數據化實例化，圖數據庫模型如圖9所示。

圖9 插入汽車發動機缸體Neo4J執行運行界面

從圖9中可以看到發動機箱體零件對象之間的關系以圖形化的形式形象生動直觀地展現在我們面前，數據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 汽車發動機缸體零件信息檢索實現

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，結果如表2所示。

表2 某特征所在方位面及坐標查詢

（2）查詢某特征所在方位面及坐標。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,h.Ycoordinate as Y軸坐標。

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 結語

在箱體零件計算機輔助工藝系統的開發研究中發現，圖數據庫提供了強大而新穎的數據建模方法，對于箱體類零件復雜的結構、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點來創建模型。因此，在零件信息語義建模的開發研究中，尋找高效快捷完整描述箱體零件信息的方法，開發出一個能高性能將箱體信息輸入并且存儲量大的圖數據庫和實現箱體零件相關信息查詢檢索系統是現階段研究的一個重要方面。