proe模型的制造信息提取技术的研究

2013-07-10 by:广州CAD:proe设计培训中心来源:仿真在线

proe产品设计:

        1特征的概念与分类

    由于特征的领域依赖性,在不同的领域特征的定义也不相同,所以目前还没有一个统一的严格完整的定义。目前比较公认的是认为特征应具有以下的特点: (1)特征具有一定的属性和工程语义,即在不同的工程活动中,特征的形式和内涵也不同; (2)特征是一组信息的集合,即可以覆盖不同领域内的各种要求。在制造领域中通过分析产品大量的零件图样和加工工艺信息,可知产品的制造特征包括与工艺过程相关的所有信息: (1)管理特征信息,与零件管理有关的信息集合,如标题栏信息 (如零件名称、图号、设计者、设计日期); (2)技术特征信息,描述零件的性能和技术要求等信息; (3)材料特征信息,描述零件材料、热处理和条件等有关的信息 (如材料性能、热处理方式、硬度值等); (4)精度特征信息,描述零件几何形状、尺寸的许可变动量的信息集合,包括公差(尺寸公差和形位公差)和表面粗糙度等; (5)形状特征信息,描述与零件几何形状、尺寸相关的信息集合,包括功能形状、加工工艺形状 (如退刀槽、工艺凸台等)、装配辅助形状.

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    2关键技术

    特征识别就是从产品的设计模型出发,自动地识别出其中具有一定工程意义的几何形状,即特征,进而生成产品的特征模型。如采用实体几何 CAD系统构造的产品信息,在CAPP,NC编程中就需要从中提取相应的制造特征。特征识别主要是就几何模型与预定义的特征数据进行比较,通过一些复杂的识别匹配算法构造特征的参数和几何数据。特征识别具有直接、快速的特点,便于信息集成,但是特征识别本身还具有难以克服的困难和限制,如难以处理复杂零件、难于表达特征间的关系、难于表达和处理非几何信息等 .

    交互特征定义,是对一般几何造型系统完整的实体,通过设计人员参与,从而将高层的特征信息附加到已有的实体模型上。尽管这种方法实现较简单,但是设计人员参与仍无法摆脱传统的几何操作方法,而且特征交互定义繁琐,自动化程度低,难以提高特征识别和提取的效率。

    无论是自动特征识别技术还是交互特征定义技术都有本身难以克服的缺陷,因此本文采用了自动特征识别技术和交互特征定义技术相结合的混合式特征识别方法,同时采用分层、分类提取的方法。零件的信息可分为零件层信息、特征层信息、特征面层和特征参数四层,其提取过程如图1所示。同时在设计域和制造域中,将零件层信息分为管理信息类、技术要求类、总体尺寸类;特征层信息分为形状特征信息、精度特征信息和材料特征信息;特征面层则对应于特征层的各个特征的信息;特征参数层也对应于特征面层的信息。

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    3系统的实现

    以VC++为界面,proe系统作为 CAD系统,运用特征处理器来自动识别、提取制造特征,并针对局部的错误,用交互特征定义的方法进行修改和识别、提取特征,以保证特征信息提取的完整和准确性。同时,运用信息处理模块将得到的特征信息进行分类处理,转换为STEP中性文件,输人到工程数据库,以便于后续的工作,最终实现CAD/CAPP的集成。图2是系统总的实现过程,其实现步骤如下:

    (1)以proe为CAD系统,进行特征建模,建立产品的全息特征模型。
    (2)对设计模型进行处理,转换为预处理模型,通过特征处理器进行特征的自动识别和提取,同时针对某些局部的错误,运用交互特征定义的方法来进行修正,以保证制造信息的完整准确的被提取。交互特征定义是用户基于图形界面和已有的识别出的加工模型,通过交互选取零件的面组成新特征的面,同时对已破坏的特征重新进行识别,建立一种具有一般性的参数提取和计算方法。
    (3)信息集成处理模块对得到的特征信息进行分类处理、集成并生成相应的文件,并且生成一个特征图谱反馈回特征处理器,以便于后续特征的处理。
    (4)STEP处理模块将特征信息的文件转化为中性文件,并输人零件制造特征模型和零件制造信息数据库,以便于CAD/CAPP/CAM的一体化。

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