基于特征的曲轴CAPP零件信息描述和输入
2001/3/9 来源:机械工程师 作者:李红英 范勤

    核心提示:概述,2 特征的定义和分类, 4 零件信息模型,5 零件信息的输入,

    概述

  零件信息的描述和输入是CAPP系统的关键技术之一。曲轴CAPP系统考虑到与CAD系统信息集成的需要,采用了以形面特征为基础的多层次描述方法,以当前流行的商品化CAD系统AutoCAD14为开发平台,构造特征库,采用特征拼合法,不仅完成了曲轴零件的参数化造型,而且建立起了基于特征的零件信息模型,实现了CAD/CAPP的信息集成。

    2 特征的定义和分类

  对于CAD和CAPP这两个不同的应用领域,特征具有不同的含义和表达形式。从集成的需要出发,在分类特征时,就要考虑到使面向功能的设计特征与面向加工的制造特征达到统一。由于设计特征和制造特征都可以用形状特征表示,所以在几何描述上它们并无本质区别,而且零件上任何形状的特征都是被制造出来的,亦即都是制造特征。因此,设计特征与制造特征的根本差异就是工程语义的不同,而工程语义却是可以用特征分类、特征参数定义和特征上有意义的表面要素来表示的。根据这一思想,我们对特征定义如下:特征是一个或多个对设计或制造都有意义的几何形体或实体,它可由某种基本的切削加工所形成。这样就把零件描述和加工方法对应起来,使设计特征和制造特征达到了统一。根据这个定义,在分析曲轴结构特点的基础上,我们将特征分类如图1所示:

图1

  其中主特征描述零件基本几何形状的主要外表面和主要内表面,辅助特征描述零件次要几何形状以及在功能、结构、工艺特点上存在组合要求的特征,它依附于主特征。曲轴CAPP系统构造了一个特征库,库中包括了上面定义的各种特征的关键字,特征示意图和特征的尺寸描述参数等。特征库不是图形库,而是用结构化的程序和数据库文件形式建立和存放,每个特征形面建立了一个参数化绘图函数。在进行曲轴设计时,从库中调用所需用的各类特征,输入特征参数,按照相对位置和布尔运算进行拼装,就可生成图形。对一些特殊的形面,则采用特征描述方法进行参数化设计。

    3 特征信息的表达

  特征信息除几何信息外,还应包括工艺信息。特征信息的内容有:(1)特征标识信息,包括特征名和特征标识号。(2)形状特征信息,包括特征隐式表示的形状参数,结构参数,位置参数和特征显式表示的面集,隐式表示更适于参数化的造型设计。(3)尺寸和公差信息,尺寸包括定形尺寸和定位尺寸,公差包括尺寸公差和形位公差。(4)表面质量要求信息。特征的数据结构如下:
序号 主特征代码
   (<定形尺寸及公差>[表面粗糙度][形状公差][位置公差][定位尺寸及其它)])
   ([{辅特征代码<定形尺寸及公差>[表面粗糙度][形状公差][位置公差]定位尺寸及其它})
  上面第三行后的表达式说明,若该主特征包含辅特征,则在花括号中输入辅特征代码及有关信息,否则省略辅特征的输入。尖括号中为必选参数,方括号中为可选参数。

    4 零件信息模型

  CAPP系统要求对所涉及的全部信息进行完整的描述。我们采用了零件层,特征层,几何层的三层结构表达零件信息,如图2所示,零件层描述了各特征共有的一些信息。特征层包括特征的定义和表达,反映了零件的各个特征对象。几何层反映了CAD系统的底层几何信息。这种分层表达方式,既便于CAD系统的几何造型,又能便于CAPP系统输入时抽取所需的高层特征信息,排除低层的点、线、面信息,为CIMS环境下CAD/CAPP的信息集成提供了有效的途径。

图2

    5 零件信息的输入

  首先输入总体信息,存入数据库文件中,然后开始各特征信息的输入。系统设置了选择特征形面、输入特征参数、绘制特征图形等子模块,在拼装特征图的同时存储特征信息。具体步骤是:在已定制好的图标菜单里选出所需的特征,随即弹出该特征的参数输入对话框人机交互输入特征参数,图形绘制模块即自动在屏幕上绘出该特征的图形。利用AutoCAD14FOR WINDOWS的ASE和ASI命令,打开外部数据库,将信息以数据记录的形式存入FOX PROW关系数据库文件中(F×××.DBF,其中×××为特征代码),供后续生成工艺规程时调用。若发现有错误,可......点击查阅全文......↓