工艺信息的识别及关联技术研究与实现.pdf

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1、工艺信息的识别及关联技术研究与实现水口董小忠口赵鹏口熊雅清武汉理工大学机电工程学院湖北省数字制造重点实验室武汉430070摘要：针对当前CAD／CAPP集成中信息传递的困难，研究了从基于特征的CAD模型中提取工艺相关信息的方法。根据特征类别分类讨论识别的方法和步骤，阐述了将工艺信息与CAD模型信息进行反向关联的原理，逐一实现了从基于SolidWorks的CAD模型中提取各种特征信息的实例。最终将该方法集成到现有的CAPP系统中，同时为产品设计系统与工艺系统间的信息关联探索了一条可行的途径。关键词：特征识别信息提取

2、关联SolidWorks中图分类号：TH162文献标识码：A文章编号：1000—4998f2011)09—0063—03自从计算机技术应用特征到设计领域以来，各种信息的表达就一直是人们需形状特征II精度特征l『材料特征材l料l种总类体特一征II制造特征Il装配特征fl其它特征要研究的问题．在机械领力学性能一域的零件信息表达也不例则▲外。零件信息的建模从线图框模型、曲面模型、实体模蠢}}霾}I{}f}垂装配位置等型到后来的参数化特征模型。所表示零件的信息也分类日渐完善、日渐丰富[1]。特征造型是几何造型技术的延征之

3、上[4]。精图度特征用于描述几4-．I形状和尺寸的许可伸，它从工程的角度，对形体的各个组成部分及其特征变动加量工或方误法差一，是实现零件互换和评定产品质量的重进行定义，使所描述的形体信息更具有工程意义。要依加据工，基包准括一尺寸公差、形位公差、表面粗糙度及参考基准切等削用。量材等料一特征用于描述材料类型信息和热处理信1基于特征的CAD模型息等，包括材料名称、牌号和机械性能、热处理方式以作为完整表达产品信息的零件模型，应该包括描及硬配度合值关等系信一息。总体特征用于描述零件的管理信息．述零件各类信息的特征，即形状特

4、征、精度特征、材料如产品代号、产品名称、零件名、零件编号、图号等。制特征、总体特征、制造特征、装配特征等。基于特征的造特征用于描述零件制造过程中需要的信息，如零件零件CAD模型可以分为零件层、特征层和几何层等三和特征的加工方法、加工基准、加工精度要求、切削用个层次。量、机床、刀具、量具、材料状态等特征信息。装配特征其中特征层是零件模型的核心。层中各种特征子表示零件的装配位置关系、配合关系、装配顺序等。模型之间的相互关系反映了特征间的相互关系。使特2非形状特征的识别与关联征成为构造零件的基本单元，并具有高层次的工程

5、语义口]。特征模型可以更好地表达产品完整的技术和生在工艺设计过程中，需要用到的很多工艺信息往产管理信息，为各信息系统的集成创造前提条件。促进往在CAD设计模型中已经存在，所以在工艺规划阶段智能系统的实现。特征的分类如图1所示。重新由用户输入这些信息是不合适的，这样不但容易形状特征是产品上具有一定拓扑关系的一组几何导致人为错误，而且也使操作变得繁琐。直接从基于元素(点、线、面)所组成的特定形状，用于描述具有一特征的CAD设计模型中提取工艺相关信息是一种合定工程意义的几何形状信息，是产品模型中最重要的理的解决方案，C

6、AD模型中与工艺相关信息就存在于特征信息之一，是其它非几何特征的载体，分为主形状各种特征之中。如图2所示为设计系统与工艺系统之特征和辅助形状特征，辅助形状特征依附于主形状特间特征信息的识别及反向关联的示意图。工艺数据库湖北省研究与开发国际合作项目(编号：2010BFA006)的部分工艺数据来源于对CAD模型的特征识别。工艺收稿日期：2011年3月流程、工艺文档、工艺模型等作为工艺数据库在不同侧机械制造49卷第565期2Ol1／9表1尺寸特征存储表结构是否主键字段数据类型允许空说明是ID整型否唯一标识否Proces

7、sModelID整型否所属工艺模型标识否DimName字符型否尺寸名否DimValue浮点型否基本尺寸否ToleranceMaxValue浮点型是L偏差l▲图2工艺信息的提取与关联方式否ToleranceMinValue浮点型是下偏差面的显示方式，是与工艺设计用户直接发生关系的。设否MultipleFactor浮点型是单位因子计用户输入的信息通过特征识别传递到工艺系统工否DimType整型是尺寸类型艺用户输入的信息可通过特征参数驱动CAD模型．这否PrefixText字符型是前置文本样就可实现设计数据与工艺数据的

8、双向关联。本文将否SuffixText字符型是后置文本讨论除形状特征之外的其它一般特征的识别方法。为SolidWorks材料编辑界面，其中有系统预定义的材2．1精度特征的提取与关联料库，也可由用户添加自定义材料种类。材料特征可以精度特征对工艺方案的选择起着至关重要的影通过SolidWorks的API来获取．因为零件的材料属性响，相同形状表面的加工特征如果精度不同．完全可能