基于特征实体模型上的截面轮廓自动特征识别方法.pdf

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1、第8卷第8期计算机集成制造系统—CIMSVOI.8NO.82002年8月COmputerIntegratedManufacturingSystemsAug.2002!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!文章编号：1006-591（12002）08-0664-05基于特征实体模型上的截面轮廓自动特征识别方法宋长新1，马克2，王波1（1.西安交通大学生物信息研究中心，陕西西安710049；2.青海师范大学网络中心，青海西宁810008）摘要：复杂零件特征实体上的相交特征自动识别问题，仍是CAD/CAPP领域未解决的难点。本文提出了基于特征

2、实体模型上的截面轮廓造型自动特征识别方法，并制定了一系列各类特征的合理识别规则和识别算法。这种方法探索了一条实现自动特征识别的新途径，实现了对复杂箱体类零件的加工特征自动识别与信息自动提取，从而实现了CAD/CAPP系统的信息自动传递。关键词：特征识别；识别规则；加工特征；信息提取；相交特征中图分类号：TP391文献标识码：A相交特点、是否正六面体特征。即使这样简单的特!问题的提出征，计算量也很大。如有多个特征，计算量就更大。如果特征发生相交，会导致不同程度的几何、拓扑信特征识别一直是CAD/CAM领域的研究热点。息丢失，再从点、线、面入手识别就更难判断。线与目前主要的识别方法有：语义模式法

3、、基于规则法、线相交、面与面相交、体与体相交的计算更加复杂，基于图形法、体积分解法、基于神经网络法和基于且相交后形状各异，所以对相交特征的自动识别迄CSG法等。现有的特征识别方法大都是从最低层的今尚未实现。零件模型入手，从最基本的点、线、面开始，对拾取的本文提出了基于特征实体模型上的截面轮廓造点、线、面进行基于某种规则的组合和匹配，构造一型识别方法———重新探索一条实现特征识别的途个特征实体，在与已预定义的加工特征进行匹配，断径。它不再是从整体零件模型上进行形状特征识定加工特征的类型后，再取出相应的加工特征参数。别、特征重组与匹配，而是依据实体特征造型的特这些方法对一些特征简单的模型是可以的

4、，但对较点，从单个造型特征入手进行特征识别。复杂的箱体类零件，尤其是有许多相交特征的零件虽然使用自动识别方式识别加工特征的种类有时，其识别效率就不理想，甚至会导致不同程度的几限，但对于孔、槽特征数量较多的箱体类零件效果却何、拓扑信息的丢失，使特征无固定模式可寻。再加很明显。特征自动识别的应用成功，在很大程度上上对相交特征多重解释的组合爆炸，又构成了相交依赖于标准特征库和特征识别规则的建立和完善。特征识别中的新问题［1~5］。例如，识别一个简单的槽特征，就必须先识别出"自动特征识别24个点、12条边、六个面，而且要判断边面连接的顺序方向、是凸面还是凹面、边与边相交特点、面与面所谓特征识别就是从

5、产品的实体模型出发，自收稿日期：2001-12-04；修订日期：2002-03-13。基金项目：“九五”国防预先研究课题（73.2.1.2）。作者简介：宋长新（1971-），女，青海人，西安交通大学生物信息研究中心博士研究生，主要从事CAD/CAM一体化特征技术、数据库、生物信息学等研究。E-maiI：sOngcx@263.net。第8期宋长新等：基于特征实体模型上的截面轮廓自动特征识别方法665动识别出其中具有一定工程意义的几何形状，即特每个造型特征有其自身局部的CSG树和B!征，进而生成产品的特征模型［l］。rep表示，且有其独立的参数接口及造型特点，对每特征识别是对零件实体模型进行解释

6、，从低层个造型特征进行识别，抽取必要的加工参数转换成信息中抽取数据形成零件高层信息的过程。由于商加工特征。基于特征实体模型的截面轮廓造型识别品化实体造型CAD系统支持的实体模型具有信息方法的具体算法是：层次低的特点，以及加工工艺与设计的不同需求，因（l）从零件模型上得到一个面，从面上得到依附此，在特征造型中必然存在特征识别问题［6］。同时，于该面的某造型特征。造型特征与加工特征很难强求统一，因而通过一定（2）首先识别该特征的草图上的实体横截面或的方法从实体模型上识别加工特征，提取参数是个竖截面的外轮廓特征，再识别该特征形成的造型方很好的解决方法。图l是特征识别系统结构示意法，用一些已预定义好

7、的规则进行匹配运算，判断出图。该特征是什么类型的加工特征，得到该造型特征在零件模型上的空间绝对位置坐标，从而得到该造型特征的几何和拓扑信息。（3）根据预定义好的加工特征参数，从零件数据结构模型上提取形状特征参数及尺寸公差参数，再根据特征名，从精度、粗糙度库和形位公差库中提取特征识别的基本原理是将几何模型中的几何实相应特征的工艺特征参数。体与预定义的特征类进行比较，确定匹配的特征实（4）最后存入零件信息描述库中