基于kf的特征识别技术研究

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1、基于KF的特征识别技术研究

2、第11前言特征建模是在几何造型的基础上发展起来的，几何造型经历了二维线框造型、三维线框造型、曲面造型、实体造型、特征造型的演变过程。特征是构成产品的基础，是现代三维建模不可缺少的工具。在UGNX中，特征种类有：体素特征、形体特征、功能特征、参考特征、阵列特征。通过特征建模，可以使三维模型具有如下特点：参数化设计和尺寸驱动智能约束管理机制特征重排时序先进的模型编辑：删除、替代、移动等支持非参数化、非特征实体和曲面在工程应用中，有时要求直接从非参数化的三维模型中抽取出相关的特征信息，用于后续的操作。如从其它的CAD系统转换到UG中的三维模型，这时，相关的特征信息就会丢失

3、，相应的三维模型就成为所谓的非参数化模型，无法直接用UG的相关工具来生成加工信息，此时就需要用特征识别的方法从现有的几何元素（点、线、面）之间的拓扑关系来分析得到特征信息。孔类特征在UG模型中是一种常见的基本特征，在加工过程中，对孔类特征生成加工代码也是一种基本操作。对于UG系统生成的特征，UG已经提供相关工具来自动生成加工代码。但是如果从其他CAD系统的模型，如Pro/E的三维模型，转换到UG中的时候，自动控制转换所需的相关信息就会丢失，此时，就需要用二次开发工具开发相应的应用程序来进行特征识别，用特征识别的方法来获取生成后续操作所需的信息。每一类特征都有其特定的模式，特征识别的一种方法就是

4、搜索零件模型，寻找符合特征模式的区域，进行识别出零件中所包含的特征[1]。这种方法被称为基于边界匹配的特征识别方法，其基本步骤如下：搜索零件的边界表示，并将其与每一类特征的模式进行匹配确定已识别的特征的参数，并构造相应的几何模型对能合并成组合特征的基本特征进行组合本文论述的方法即是一种基于边界的特征识别，首先要建立特征的模式，也就是特征库，然后从零件模型中检索特征信息，与特征库中的模式进行匹配，被匹配特征就是被识别出来的特征，最后通过获取的孔的特征数据生成孔的加工代码。2建立三维特征识别的知识库在UGNX中，孔特征有三种：简单孔，台阶孔，沉头孔。孔特征的信息包括：特征参数和定位参数。首先，建立

5、孔特征的特征库，从三种孔特征又可以引申出通孔与非通孔。因此，共有6种相关的特征模式：通的简单孔通的台阶孔通的埋头孔非通的简单孔非通的台阶孔非通的埋头孔如果要考虑孔特征的安置面、穿透面的类型，又有平面与非平面的区别，这里只涉及以平面为安置面、穿透面的孔特征。因此，得出下列6个孔特征的示例图：每个特征都拥有特定的几何元素，这些几何元素都有特定的拓扑关系，这些就构成了每个特征区别于其它特征的属性，也就是依赖这种特定的属性才能进行特征识别。对于每个特征都有相应的特征参数，它们分别为：1)通的简单孔：孔直径，孔深度2)通的台阶孔：台阶孔直径，台阶孔深度，孔直径，孔深度3)通的沉头孔：埋头孔直径，埋头孔角

6、度，孔直径，孔深度4)非通的简单孔：孔直径，孔深度，顶端角5)非通的台阶孔：台阶孔直径，台阶孔深度，孔直径，孔深度，顶端角6)非通的沉头孔：埋头孔直径，埋头孔角度，孔直径，孔深度，顶端角通过对孔的特征识别，可以获得以上各种类型孔的参数，用这些获得的参数可以重建特征，也可以用来生成孔特征的加工代码。3用KF语言实现推理机制KF语言是UG提供的知识熔接工具，通过使用KF可以进行UG的二次开发工作。KF语言提供了一系列获取UG三维模型几何数据的方法，按几何类型分类有：1)获取线信息的函数ug_curve_askStartPointug_curve_askEndPointug_curve_askArc

7、Lengthug_curve_askPointOnCurve2)获取面信息的函数ug_face_askTypeug_face_askNormalug_face_askTangents3)获取体信息的函数ug_body_askFacesug_body_askEdges使用KF提供的函数，首先获得几何元素的形状，位置，方向的信息，然后，通过这些离散的信息来构建几何元素之间的拓扑关系，最后，通过与知识库中的特征模式进行匹配，就可以识别特征。如非通的简单孔，是由孔的安置平面，孔的圆柱面以及一个锥形顶面构成的。它们的链接关系为：孔的安置平面与孔的圆柱面通过孔的圆柱面的一条边相接，孔的顶锥面与孔的圆柱面通

8、过孔的圆柱面的另一条边相接，同时，孔的安置平面与孔的圆柱面的交线在孔的安置面应该是一个封闭Loop，孔的圆柱面与孔的顶锥面应该是同轴。确定了特征所具有的属性后，就可以来确定搜索顺序：1）搜索平面上所有的封闭Loop，对只拥有一条边的Loop，进行下一步骤。2）从安置面出发，确定Loop的另一个相连面是一个而且仅是一个圆柱面。如果是圆柱面则进行下一步骤。3）找出圆柱面的另一个相对的Loop，此时记下