cad-capp-cam集成系统的研究与开发

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1、CAD/CAPP/CAM集成系统的研究与开发

2、第1...1引言近三十年来，CAD、CAM技术得到突飞猛进的发展，已广泛用于机械、电子、航空、航天、汽车和船舶等各个领域，涌现了许多深受用户欢迎的著名商品软件，如AUTOCAD、MICROSTATION、I-DEAS、CADAM、UG-2、UCLID、Pro/ENGINEER等，这些软件在几何造型、分析计算、数据管理等方面取得了巨大的成功，成为机械产品设计人员方便有效的工具。其中I-DEAS、CADAM、UG-2、UCLID、Pro/ENGINEER等还同时具备NC编程的功能。然而由于没有CAPP功能

3、，这些CAD、CAM软件需要NC编程人员根据CAD图形进行繁琐的人机交互操作，选择零件的加工方法、加工对象、刀具参数、切削用量和确定加工顺序等，系统才能形成零件加工的刀位文件，最后转换成NC程序。因此实现CAD、CAPP、CAM的集成具有十分重大的意义。早在20世纪60年代有关专家就已提出CAPP概念，国内外学者在CAPP方面作了大量的研究工作，有的已初步进入实用化阶段。但作为CAD、CAPP、CAM集成化的CAPP仍是一个重要的研究课题，至今尚无成熟的CAD/CAPP/CAM一体化软件。因而CAD、CAPP、CAM的效率得不到充分发挥。为此，在

4、现有的CAD、CAM软件Pro/ENGINEER平台上，以北京第一机床厂的箱体，杂类零件的生产过程为研究实例，以实用为目标，开发了箱体，杂类零件CAPP子系统。整个CAPP子系统建立在以加工特征为核心的零件信息模型基础之上，通过零件信息识别子系统从Pro/ENGINEER的三维零件实体模型(PART)中提取零件加工特征信息，建立零件信息模型，实现CAD与CAPP的信息集成。通过自动CAM子系统将CAPP结果转化成Pro/ENGINEER的CAM模块Pro/MANUFACTURING中的NCSequences，实现CAPP与CAM的信息集成。2系统

5、总体结构系统的总体结构如图1所示。系统主要由三个子系统(零件信息识别子系统，CAPP子系统，自动CAM子系统)组成。2.1零件信息识别子系统零件信息识别子系统的目的在于为CAPP和自动CAM子系统提供必要的零件信息。零件信息由零件全局信息和加工特征信息构成，它是贯穿整个系统的核心。2.1.1零件全局信息零件全局信息是所有零件共有的信息，是对零件的总体描述。其构成成分如图2所示。2.1.2零件加工特征信息加工特征是零件加工要素的信息载体，为方便起见，我们将加工特性划分为面系，孔系和槽三大类。各类加工特征的信息模型如图3~5所示。2.1.3零件信息识

6、别零件信息识别就是提取所要加工零件的全局信息和加工特征信息的过程。零件信息识别的关键在于加工特征识别。加工特征识别采用了自动识别与交互识别相结合的方法。自动识别适用于用户自定义特征(UDF)以及用Pro/ENGINEER提供的孔类、倒角、简单槽特征等构造的加工特征。自动识别难以识别的加工特征则通过人机交互方式选择加工几何型面的方法来识别。此外，系统提供了特征编辑界面供用户浏览或修正特征信息。为建立正确完整的加工信息模型提供了工具。...1引言近三十年来，CAD、CAM技术得到突飞猛进的发展，已广泛用于机械、电子、航空、航天、汽车和船舶等各个领域，

7、涌现了许多深受用户欢迎的著名商品软件，如AUTOCAD、MICROSTATION、I-DEAS、CADAM、UG-2、UCLID、Pro/ENGINEER等，这些软件在几何造型、分析计算、数据管理等方面取得了巨大的成功，成为机械产品设计人员方便有效的工具。其中I-DEAS、CADAM、UG-2、UCLID、Pro/ENGINEER等还同时具备NC编程的功能。然而由于没有CAPP功能，这些CAD、CAM软件需要NC编程人员根据CAD图形进行繁琐的人机交互操作，选择零件的加工方法、加工对象、刀具参数、切削用量和确定加工顺序等，系统才能形成零件加工的刀

8、位文件，最后转换成NC程序。因此实现CAD、CAPP、CAM的集成具有十分重大的意义。早在20世纪60年代有关专家就已提出CAPP概念，国内外学者在CAPP方面作了大量的研究工作，有的已初步进入实用化阶段。但作为CAD、CAPP、CAM集成化的CAPP仍是一个重要的研究课题，至今尚无成熟的CAD/CAPP/CAM一体化软件。因而CAD、CAPP、CAM的效率得不到充分发挥。为此，在现有的CAD、CAM软件Pro/ENGINEER平台上，以北京第一机床厂的箱体，杂类零件的生产过程为研究实例，以实用为目标，开发了箱体，杂类零件CAPP子系统。整个CA

9、PP子系统建立在以加工特征为核心的零件信息模型基础之上，通过零件信息识别子系统从Pro/ENGINEER的三维零件实体模型(PART)中