铸件毛坯模型生成方法研究.pdf

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1、第48卷第8期机械工程学报Vol.48No.82012年4月JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGApr.2012DOI：10.3901/JME.2012.08.060*铸件毛坯模型生成方法研究常智勇卫海峰杨建新姚都赵杰(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西安710072)摘要：设计模型向制造模型的转换是实现CAD/CAPP/CAM集成的关键技术，而依据设计模型生成毛坯模型是其中关键环节，提出一种针对先铸造后机加零件的铸造毛坯模型生成方法。根据制造要求对模型表面进行分类；构造改进的扩展邻接属性图进行简单特征识别，依据铸造方法

2、、铸件材质以及生产批量构造可铸造性判定算法，进行简单特征过滤；通过构造最小包络辅助面，并引入人工干预机加面分类机制，实现对包含非正交的表面加工边界面的零件模型的体加工特征包络，最终生成铸造毛坯模型。实例分析验证了算法的有效性与正确性。关键词：铸造毛坯扩展属性邻接图非正交边界最小包络辅助面中图分类号：TP391GenerationofCastingModelforCast-then-machinedPartsCHANGZhiyongWEIHaifengYANGJianxinYAODuZHAOJie(TheKeyLaboratoryofContemporaryDes

3、ignandIntegratedManufacturingTechnologyofMinistryofEducation,NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi’an710072)Abstract：ThetransformationfrompartdesignmodeltomanufacturingmodelisthekeytechniquetorealizetheintegrationofCAD/CAPP/CAM,andthekeyfactoristhetransformationfromdesignmodeltoblan

4、kmodel.Amethodofgeneratingcastingmodelforcast-then-machinedpartisproposed.Themethodologyiscomposedofclassifyingthepartsurfacesaccordingtomanufacturingrequirements,constructinganimprovedextendedattributedadjacencygraphs(EAAG)torecognizesimplefeatures,filteringthecastablesimplefeatures

5、,envelopingthevolumetricmachiningfeaturescontainingnonnormalsurfacesbymeansofconstructingminimalenvelopedauxiliaryplanes.Anexampleisdemonstratedtoverifythevalidityandtheeffectivenessofthemethod.Keywords：CastingmodelExtendedattributedadjacencygraphsNonnormalsurfaceMinimalenvelopedauxi

6、liaryplane与机加过程的工艺规划有着决定性的影响。10前言制造企业对于CAD、CAPP、CAM无缝、高效集成的需求越来越迫切。为了实现这一需求，就必典型的机械零件的制造过程是由一系列连续须在CAD与CAPP之间搭建一个智能的接口。由的加工步骤组成的。在进行计算机辅助工艺规划过于CAPP希望采用制造特征来描述零件，而CAD程中，需要进行制造特征识别，而零件毛坯的形态则采用设计特征对零件进行描述。而目前尚未有商与制造特征识别密切相关，以往的研究大都假设零业化的3C集成系统的重要原因之一就是设计特征[1-2]件都是从规则毛坯经过加工而成的。但对于现实向制造特征

7、的转换尚未解决。而设计模型向毛坯的机加零件来说，其毛坯形状分为两大类，一类为模型的转换则是设计模型向制造模型转换的关键圆形棒料、方形棒料等原材料，另一大类为预先处步骤[3]。理过的毛坯，如铸造毛坯、锻造毛坯或者焊接毛坯，张凤军[4]提出以特征识别与知识推理为基础，称之为预成形毛坯。对于机加零件，其毛坯形状与以零件的包围盒或凸壳为初始毛坯，对初始毛坯进零件形状之间密切相关，且毛坯形状对于机加特征行逐步细化迭代求解的策略来生成零件的毛坯模[5]型；ZHOU等将毛坯生成与特征提取以及机加工*工信部中国民用航空高级研究计划(20102013)和西北工业大学研究生艺规划相

8、结合，将机加余量向制造特