cad-capp集成系统的特征造型

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1、CAD/CAPP集成系统的特征造型

2、第11、概述　　CIMS是80年代以来国际上自动化领域的前沿研究课题，一方面CIMS具有提高生产率、缩短生产周期以及减少在制品等一系列特点；另一方面CIMS是在新的生产组织原理和概念指导下形成的一种新型生产模式。其关键是CAD/CAPP/CAM集成技术，这种集成不是简单的组合或叠加，而是各模块间信息的提取、交换、共享和处理的集成。因为CAD/CAPP/CAM集成在技术上存在较大困难，所以成为CIMS中亟待解决的关键问题。　　目前，国内外CAD/CAPP/CAM集成基本还处于研究开发阶段，真正应用到实际中的系统不多，主要是由于现有的CA

3、D沿用的是几何模型，缺乏CAPP和CAM所需的零件特征信息及制造要求信息，这已成为CAPP和CAM集成的主要障碍，具体表现在：　　(1)描述的产品信息不完备。它主要用来定义产品的几何形状，难以将公差、粗糙度、材料等信息一起表达。　　(2)实体造型表达的几何型体是以低级拓扑信息描述的，不能支持工程应用所需的高级信息。　　(3)特征之间的关系得不到表示。　　针对以上情况，急需研制一种新的开发工具以解决目前存在的问题。为此，本文提出一种基于CAD/CAPP集成系统的特征造成方法，将CAD基本几何数据和适合于工艺设计的加工特征信息有机地结合起来，使CAPP系统能够直接从CAD系

4、统获取所需信息，实现CAD/CAPP集成。2、CAD特征造型的基本原理　　该方法根据CAD/CAPP所需信息参数建立特征库，在STEP的基础上充分考虑形状所具有的工艺特性和制造特性，直接面向集成。采用把特征定义为应用环境下的几何与属性集，在特征造型中，通过应用环境约束，评价特征造型的可应用性，应用特征进行产品设计，按照特征建立零件。在实际应用中，通过自学习功能，由特征管理器获取实际零件特征，不断动态扩充特征库。3、CAD特征造型的结构与实现　　CAD特征造型的结构如图1所示。　　　图1　CAD特征造型结构图　　CAD特征造型以AutoCAD为开发环境，利用Autolis

5、p语言进行二次开发，实现特征造型。该结构包括特征库和特征管理器。　　(1)特征库　　根据CAD/CAPP所需信息参数建立特征库。如：箱体类零件都是由面、孔、槽通过不同的加工方法排列组合而成。这些由一系列加工而成的形面在该方法中称为基本特征要素，它不仅含有几何特征而且具有加工特性。具体应包括以下几个信息：　　●　形状特征信息(形状、结构、位置参数)　　●　尺寸和公差信息　　●　表面质量要求信息　　●　特征标识信息每一个基本特征要素用一个特征集来表达特征信息的内容。特征集的结构如下：　　［特征名：　　　类型：(面、孔、槽)　　　　　　坐标位置：(P（x，y，z），方向矢量n

6、与Z夹角φ、与X夹角θ)　　　几何参数：(面、长、宽、高，孔：直径、长度，槽：宽、长、深)　　　工艺参数：(粗糙度、公差、平面度…)］　　采用参数化的建库方法，即库中存放的是附有参数的用Autolisp编写的各种特征的程序段和特征参数的标准数据，这样在CAD特征造型过程中，特征数据就可以根据特征参数的提示填值并输入特征数据库，CAD系统和CAPP系统通过共享特征数据库，实现CAD/CAPP的集成。　　(2)特征管理器　　特征管理器流程图如图2所示。　　　图2　特征管理器流程图　　●特征管理器5种功能模块的建立　　①菜单窗口的建立　　打开文件：ACAD.mnu建立图标菜单

7、(***icon)，下拉菜单（***pop11或***pop12…)具体形式如下：　　***icon——图标菜单　　**aaa——图标菜单名(如：CAD特征造型、修改、删除、退出…)　　［CAD特征造型］　　［修改］　　［］　　　　　***pop12——下拉菜单(最多16个)　　［修改］　　［删除］∧C∧C$i=aaa　$i=*　　［——］　　［退出］∧C∧C$i=bbb　$i=*　　　　　注：$i——icon　　　　aaa——图标菜单名　　　　*——显示当前图标菜单　　②用Autolisp语言编写随带参数的各种基本特征要素程序段和特征参数标准数据，以“文件名.lsp

8、”形式存入特征文件，以备在选择时调用。　　③在mand命令下写mslide作各种基本特征要素幻灯片；用vslide看幻灯片，以备在特征造型时生成图形。　　④自动安装各种基本特征要素　　具体方法：打开AutoCAD.lsp，按照给定格式进行修改；将所有特征安装进去，实现(load“文件”)设置功能。　　⑤实体造型的实现　　从特征库中调出需设计的基本特征要素，通过输入参数，本次输入特征与上次特征进行组合，通过“并、交、差”布尔运算和消隐处理，实现实体造型，方便用户的CAD特征造型。　　●　特征管理器的实现　　CAD特征造型时，用户根据图形显示