proe模型的制造信息提取技術(shù)的研究

2013-07-10 by:廣州CAD:proe設(shè)計培訓(xùn)中心來源:仿真在線

proe產(chǎn)品設(shè)計:

        1特征的概念與分類

    由于特征的領(lǐng)域依賴性,在不同的領(lǐng)域特征的定義也不相同,所以目前還沒有一個統(tǒng)一的嚴格完整的定義。目前比較公認的是認為特征應(yīng)具有以下的特點: (1)特征具有一定的屬性和工程語義,即在不同的工程活動中,特征的形式和內(nèi)涵也不同; (2)特征是一組信息的集合,即可以覆蓋不同領(lǐng)域內(nèi)的各種要求。在制造領(lǐng)域中通過分析產(chǎn)品大量的零件圖樣和加工工藝信息,可知產(chǎn)品的制造特征包括與工藝過程相關(guān)的所有信息: (1)管理特征信息,與零件管理有關(guān)的信息集合,如標題欄信息 (如零件名稱、圖號、設(shè)計者、設(shè)計日期); (2)技術(shù)特征信息,描述零件的性能和技術(shù)要求等信息; (3)材料特征信息,描述零件材料、熱處理和條件等有關(guān)的信息 (如材料性能、熱處理方式、硬度值等); (4)精度特征信息,描述零件幾何形狀、尺寸的許可變動量的信息集合,包括公差(尺寸公差和形位公差)和表面粗糙度等; (5)形狀特征信息,描述與零件幾何形狀、尺寸相關(guān)的信息集合,包括功能形狀、加工工藝形狀 (如退刀槽、工藝凸臺等)、裝配輔助形狀.

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    2關(guān)鍵技術(shù)

    特征識別就是從產(chǎn)品的設(shè)計模型出發(fā),自動地識別出其中具有一定工程意義的幾何形狀,即特征,進而生成產(chǎn)品的特征模型。如采用實體幾何 CAD系統(tǒng)構(gòu)造的產(chǎn)品信息,在CAPP,NC編程中就需要從中提取相應(yīng)的制造特征。特征識別主要是就幾何模型與預(yù)定義的特征數(shù)據(jù)進行比較,通過一些復(fù)雜的識別匹配算法構(gòu)造特征的參數(shù)和幾何數(shù)據(jù)。特征識別具有直接、快速的特點,便于信息集成,但是特征識別本身還具有難以克服的困難和限制,如難以處理復(fù)雜零件、難于表達特征間的關(guān)系、難于表達和處理非幾何信息等 .

    交互特征定義,是對一般幾何造型系統(tǒng)完整的實體,通過設(shè)計人員參與,從而將高層的特征信息附加到已有的實體模型上。盡管這種方法實現(xiàn)較簡單,但是設(shè)計人員參與仍無法擺脫傳統(tǒng)的幾何操作方法,而且特征交互定義繁瑣,自動化程度低,難以提高特征識別和提取的效率。

    無論是自動特征識別技術(shù)還是交互特征定義技術(shù)都有本身難以克服的缺陷,因此本文采用了自動特征識別技術(shù)和交互特征定義技術(shù)相結(jié)合的混合式特征識別方法,同時采用分層、分類提取的方法。零件的信息可分為零件層信息、特征層信息、特征面層和特征參數(shù)四層,其提取過程如圖1所示。同時在設(shè)計域和制造域中,將零件層信息分為管理信息類、技術(shù)要求類、總體尺寸類;特征層信息分為形狀特征信息、精度特征信息和材料特征信息;特征面層則對應(yīng)于特征層的各個特征的信息;特征參數(shù)層也對應(yīng)于特征面層的信息。

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    3系統(tǒng)的實現(xiàn)

    以VC++為界面,proe系統(tǒng)作為 CAD系統(tǒng),運用特征處理器來自動識別、提取制造特征,并針對局部的錯誤,用交互特征定義的方法進行修改和識別、提取特征,以保證特征信息提取的完整和準確性。同時,運用信息處理模塊將得到的特征信息進行分類處理,轉(zhuǎn)換為STEP中性文件,輸人到工程數(shù)據(jù)庫,以便于后續(xù)的工作,最終實現(xiàn)CAD/CAPP的集成。圖2是系統(tǒng)總的實現(xiàn)過程,其實現(xiàn)步驟如下:

    (1)以proe為CAD系統(tǒng),進行特征建模,建立產(chǎn)品的全息特征模型。
    (2)對設(shè)計模型進行處理,轉(zhuǎn)換為預(yù)處理模型,通過特征處理器進行特征的自動識別和提取,同時針對某些局部的錯誤,運用交互特征定義的方法來進行修正,以保證制造信息的完整準確的被提取。交互特征定義是用戶基于圖形界面和已有的識別出的加工模型,通過交互選取零件的面組成新特征的面,同時對已破壞的特征重新進行識別,建立一種具有一般性的參數(shù)提取和計算方法。
    (3)信息集成處理模塊對得到的特征信息進行分類處理、集成并生成相應(yīng)的文件,并且生成一個特征圖譜反饋回特征處理器,以便于后續(xù)特征的處理。
    (4)STEP處理模塊將特征信息的文件轉(zhuǎn)化為中性文件,并輸人零件制造特征模型和零件制造信息數(shù)據(jù)庫,以便于CAD/CAPP/CAM的一體化。

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