proe模型的制造信息提取技術的研究

2013-07-10 by:廣州CAD:proe設計培訓中心來源:仿真在線

proe產(chǎn)品設計:

        1特征的概念與分類

    由于特征的領域依賴性,在不同的領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,特征的形式和內涵也不同; (2)特征是一組信息的集合,即可以覆蓋不同領域內的各種要求。在制造領域中通過分析產(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的所有信息: (1)管理特征信息,與零件管理有關的信息集合,如標題欄信息 (如零件名稱、圖號、設計者、設計日期); (2)技術特征信息,描述零件的性能和技術要求等信息; (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關鍵技術

    特征識別就是從產(chǎn)品的設計模型出發(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)構造的產(chǎn)品信息,在CAPP,NC編程中就需要從中提取相應的制造特征。特征識別主要是就幾何模型與預定義的特征數(shù)據(jù)進行比較,通過一些復雜的識別匹配算法構造特征的參數(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,如難以處理復雜零件、難于表達特征間的關系、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還是交互特征定義技術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和交互特征定義技術相結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。同時在設計域和制造域中,將零件層信息分為管理信息類、技術要求類、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;特征面層則對應于特征層的各個特征的信息;特征參數(shù)層也對應于特征面層的信息。

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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)對設計模型進行處理,轉換為預處理模型,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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