计算机集成制造系统中CAD产品模型的建立

《计算机集成制造系统中CAD产品模型的建立》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、计算机集成制造系统中CAD产品模型的建立白雪岭，朱志坚（新疆大学机械工程学院，新疆乌鲁木齐830008）摘要：介绍了回转体零件建模体系结构，根据该建模体系结构建立相应的数据结构模型，利用ObjectARX2000、VisualC++6.0从AutoCAD2000中提取出零件的几何参数，对该参数进行处理，生成主特征链表及放置特征链表，并最终建立CIMS中的CAD产品模型。关键词：计算机集成制造系统；计算机辅助设计；产品模型；ObjectARX201引言从机械零件制造过程的信息集成角度看，所谓集成是指在CAD(计算机辅助设计）、CAPP(计算机辅助工艺规程

2、设计)、NCP(数控编程)各模块间信息的提取、交换、共享和处理的集成，即信息流的整体集成。这就要求CAD系统能提供完备的、统一的、符合某种标准的产品模型，使CAPP及NCP环节能从该模型中获取所需信息，并最终将CAD设计模型转换成制造模型。本文着重介绍了CAD中回转体零件产品模型的建立过程。2回转体零件建模体系结构通过对有关零件分类编码系统的分析和研究，得出回转体零件具有以下几何特征：(1)回转体零件的主轮廓都是由线、圆弧、曲线绕某一直线回转而成，其主轮廓可以由直线、圆弧、曲线来描述。(2)其他几何元素或形体都建立在主轮廓表面之上。如：倒角、键槽、螺纹

3、等，必须依附于某一个轮廓面。因此，对于回转体零件的建模系统，采用面向特征的参数化建模，根据以上分析，将回转体零件的形状特性抽象为特征。将回转体零件的特征分为两大类，具体如下：(1)主特征或基本特征。包括：①直线回转表面特征②圆弧回转表面特征③曲线回转表面特征(2)局部特征或辅助特征。这类特征依附于主特征而存在，建立在某个主特征之上，如：倒角、圆角、键槽、螺纹等。这样，便构成了回转体零件设计系统的组成元素基本框架，即主特征加上局部特征，如此便可以系统地进行零件的设计。产品模型的数据结构模型，如图1所示。其中，具体的数据结构可以描述为：structdraw

4、ing{charkind;∥此处为图元的类型（直线、圆弧等）intflag;∥当图元为直线时，flag=0直线为水平线、flag=1直线为非水平线。当图元为圆弧时，flag=0圆弧为逆时针方向、flag=1圆弧为顺时针方向.3零件信息的提取通常零件图形信息可以从AutoCAD2000生成的图形交换文件（DXF）中提取。利用此方法，必须先由图形文件生成DXF文件，再利用高级语言从文本格式的DXF文件中读取数据，这种数据提取方法显然较为繁琐。ObjectARX2000是基于AutoCAD2000的一种新的编程环境，它提供了以C++为基础的面向对象的开发环境

5、及应用程序接口，以动态链接库的形式与AutoCAD共享地址空间，可被AutoCAD环境直接调用。因此，CAD模型的数据可以直接从AutoCAD中提取，减少了CAD模型建立的环节。本文采用VisualC++6.0、ObjectARX2000来提取CAD模型数据。3．1生成截面图形首先对AutoCAD2000中绘制的三维回转零件进行分析，采用的回转体零件，如图2所示。将图2中的回转体零件进行剖切（过轴线），生成截面的二维图形，如图3所示（如果CAD中绘制的为二维的图形，则可以省去这一步）。3．2生成图元选择集利用ObjectARX2000中的选择集（该选择

6、集为AutoCAD2000中自定义的链表，链表中的每个元素类型均为结果缓冲区表（DXF组码形式））的功能，首先建立一个选择集，剖切后将生成的二维图形中的各个图元（直线，圆弧等）加入到该选择集中，其中每一个图元都是以结果缓冲区表（DXF组码形式）存储，定义变量累加，记录下该选择集的大小M。由于选择集中加入的各个图元的顺序都与图元在AutoCAD2000中生成的顺序相同，为使产品模型建立满足加工时的方便，应该根据加工时的走刀顺序生成顺序图元链表。3．3生成顺序图元链表由于选择集中的每1项元素都是以结果缓冲区表（DXF组码形式）进行存储，纪录的信息量多，结构

7、复杂，这样不仅存储量大，而且不利于选择集的遍历。因此本文中采用了自定义的数据结构类型（用户可以根据加工的情况不同自定义，根据需要把和加工有关的参数定义成数据元素），然后利用该数据结构生成顺序图元链表（定义顺序图元链表的长度为length=（int）（W/2）。下面简述顺序图元链表的生成过程：定义循环次数为length。进入循环后：首先由用户在截面图中选取加工起始端线L线（参见图2中右侧端线），即可得到端线起点A坐标值（X，Y）。对生成的选择集进行遍历，查找端点坐标值与A点坐标（X，Y）相同的图元（可以为直线、圆弧等），将该图元按照类型不同将相应的参数结

8、构加入顺序图元链表，取出另一端点坐标值（X1，Y1）,使得（X=X1、Y=Y1），然后从选择集