CAD模型质量及标准的快速检查关键技术研究

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1、第40卷第3期2010年5月航空计算技术AeronauticalComputingTechniqueV01．40No．3May．2010CAD模型质量及标准的快速检查关键技术研究李健，莫蓉，常志勇(西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室，陕西西安710072)摘要：针对实际应用中如何控制CAD模型标准以提高产品设计制造质量的问题，研究提出了基于任务角色的结构框架思想，并完成与CAD平台无关的中性检查规则模型的建立，通过平台映射机制映射到具体CAD平台，开发出具有权限合理和符合中国_T-程设计人员使用习惯的CAD模型质量和标准检查系统。同时针对UGNX平台开发了检查系统，通过实

2、例验证了思想方法的有效性和检查系统的实用性。关键词：标准化检查；CAD模型；任务角色；中性规则；UGCheck—Mate中图分类号：TP391．72文献标识码：A文章编号：1671．654X(2010)03．0081．04引言CAD模型(三维模型、二维模型)作为产品设计制造的源头，已成为数字化设计制造的主要数据来源。作为产品设计、工程分析、工艺工装设计等工作的主要信息载体，其建模质量、信息完整性及建模规范是否符合规定的标准，将直接影响最终产品的质量和信息共享的程度。因为只有从信息的源头保证数据的正确和符合规范化要求，才能使后续工作准确、高效和顺利地完成。在产品设计过程中难以避免出现各种非

3、规范化的CAD模型，因此需要进行模型的质量和标准化检查，而在产品设计审批中，标准化检查(三维模型和二维图样的审查)也是审批流程的一个重要节点，如何快速进行模型的规范化、标准化和质量自动检查，是提高检查效率和防止漏检的一个关键。国内外针对产品CAD模型的标准化问题已有研究【l。3J。文献[1]针对汽车覆盖件的CAD模型质量建立了基于规则的验证方法；文献[2]研究了CAD装配模型质量控制方法及相关软件的开发；文献[3]提出了有效保证CAD模型质量的两个途径。我国在2002年就推出了CAD／CAM模型数据质量方面的国家标准(GB／T18784—2002)，不同行业针对本行业内的模型特征也提出了

4、有针对性的标准化要求。为此各主流CAD软件如CATIA、Pro／E、UGNX系统等都提供了关于标准化检查的有关功能模块和开放接口。例如Sie．mens公司的UGNX软件提供了Check．Mate模块进行CAD模型的标准化检查，同时开放了自定义功能便于自定义检查规则，此模块在欧美发达机械制造行业使用相当广泛。通过分析，上述软件虽然提供了相关的标准化检查功能，但还存在一定的局限性和不足：(1)检查项目定义和结构不符合中国工程设计人员的使用习惯，使用不太方便；(2)权限不清晰，检查人员和建模人员同时具有检查规则定制的权限，易造成标准检查的不一致。本文提出了一个方便实用的模型标准化检查方法，并开

5、发了标准化检查模块StandardizedCheckSys—tern(scs)，可嵌入到不同的CAD系统中，检查项目的定制可以和平台无关，中性地描述各检查项，并通过和不同CAD的接口实现具体检查项目的驱动。1CAD模型检查与标准工作法为了提高模型建模质量和尽可能满足数字化建模标准规范，除了应该在建模后进行标准化检查之外，还应该按照标准化工作法将标准规范定制在CAD系统的模板中，使得建立的CAD模型符合规范标准，且便于操作。CAD模型的检查按内容划分，可以分为质量部分和标准部分。质量部分主要检查CAD模型的建模质量，例如是否存在极小的缝隙、尖窄的区域、碎小面片、光顺性、自相交、曲率半径过小

6、等，这些内容是影响后续工程分析、NC编程的关键因素。它是由系统计算自动生成的，因此需要系统检查质量问题。标准部分主要检查模型的标准化程度，即按标准工作法，CAD模收稿日期：2009．12—29基金项目：国家863高技术项目资助(2007AA042184)；西北工业大学研究生种子基金资助(7-,200927)作者简介：李健(1984一)，男，满族，辽宁丹东人，硕士研究生，研究方向为现代集成制造技术、计算机辅助设计。·82·航空计算技术第40卷第3期型是否按照标准要求进行了建模。例如，规定不同的几何对象放置在对应层上，可能会由于设计人员的疏忽放错了层，造成信息集成和信息共享时在对应的层找不到

7、正确的信息。从本质上讲，质量部分也是标准的一部分，因为质量检查参数也是以标准的形式发布和定制的。标准的设定实际上是对工作环境进行定制，在不同的CAD系统中有不同的方法。一种是以模板形式，或称为种子文件，将标准的要求作为建模环境固化在模板中。另外一种是以初始化文件的形式，在CAD系统启动时通过初始化文件完成，还有一种通过宏命令形式。一般来说通用标准部分采用初始化文件形式，例in--维图样的GB标注标准都是大家共同遵守的，对于不同企业或