基于Pro/E的工程图纸自动化生成软件的开发（二)

作者:xingyang                         时间：2010-12-02

轴承及轴承相关技术文章（轴承型号查询网提供） 关键字：轴承, 　　2三维实体特征的识别和映射　　2.1三维实体特征的识别　　特征识别与提取是设计模型数据向制造指令转换的第一步，也是最重要的一步。从是否直接集成CAD平台来区分，特征识别方式可以分为基于CAD图形表达模型的集成和基于CAD语义表达模型的集成。基于语义表达模型的特征识别一般采用成组编码(GT coding)、描述性语言符号等方式来输入零件设计信息。这种设计模型一般通过手工建立，工作强度大，自动化程度低，不能充分利用设计系统的输出模型。基于CAD模型的特征识别是CAX系统集成的有效途径。　　当前常用的CSG(Constructive solid geometry)和B-rep(Boundary representation)实体表达方法代表了大部分CAD平台的实体模型构成。针对这些表达方式的特征识别方法的的研究是当前特征识别研究的主要着眼点，也已经取得了相当的进展。　　这些方法一般只能处理预先定义的特征，如果某个特征事先没有定义，那么特征识别的结果必然存在遗漏和缺陷。一方面，需要建立通用特征库，通过归纳、排列的方式预先定义通用特征；另一方面需要针对产品对象和制造资源，进行进一步的特征库的定制。并研究具有鲁棒性的特征识别算法。从共性和个性、算法基础等方面解决特征的提取。　　文中重点研究了基于体积的空间分解算法。算法的原理是通过对零件实体模型与特征所占空间体积分别进行分解，并进行对比，如果零件实体某一部分覆盖了特征体积空间，则将这一部分体积提取出来。进行空间分解和体积对比时，为了简化识别算法，加快算法效率，提出了基于图的布尔运算的特征体积的分解与识别算法。　　2.2特征的映射与转换　　由于加工过程与设计过程是两个相互关联的阶段，设计特征与工艺特征间存在映射关系。特征的映射建立在预定义的工艺特征库基础之上，这个阶段的推理是在语义符号基础上的推理。　　工艺特征与加工、制造方法有着直接的联系，在一般的塑性成形(如锻造钣金等)和切削成形(如车铣线切割等)加工方法中，每种加工方法都对应了可加工的设计特征。文中把这种可加工的特征定义为工艺特征；用于定位、夹紧的特征定义为装夹特征。设计特征与工艺特征在有些情况下是重合的；有些情况下这种映射比较复杂。考虑设计特征中除几何特征之外的其它特征类型，如精度、材料、机械性能等，则可能产生设计特征与工艺特征之间其他的映射关系。　　针对这些映射关系，这里所采用的解决方法是：首先定义较为完整的工艺特征库，以规则形式抽象设计特征与工艺特征、装夹特征间的关系，以基于规则推理方法实现特征映射过程。当然高度的智能化目标可能以整个系统实现难度的增大为代价，出于这种考虑，在系统实现中以智能推理辅助设计人员的手工转换来最终实现特征的映射。　　3基于特征的工艺推理　　3.1基于特征的工艺推理技术　　零件工艺特征以及特征之间的关系体现了零件加工的工艺特性。工艺设计与工装设计均需要由工艺特征推理出加工所需的加工方法、工序内容。这个过程在体现经验性的同时与制造资源密切相关。派生式或创成式工艺设计是最基本的过程。基于规则推理主要用于加工方式、工序内容的选择。基于实例推理、框架推理、面向对象方法用于与规则推理方式结合，这种混合推理方法被用以解决知识获取不全面可能带来的规则推理能力的不足的问题。模糊推理、人工神经网络等技术可用于工艺流程的排序；遗传算法则被用于优化一组可行的工艺方案。　　3.2智能推理模型　　本文采用基于实例推理与基于规则推理混合的推理方式来实现工艺派生过程。实例检索过程采用零件级和特征级两级的产品设计、工艺规程、夹具设计三方面的综合匹配。当得到最相近实例后，首先对比该实例与目标实例的区别，这个对比过程是对两个树状数据结构的不完全遍历的对比。对比的结果将作为规则推理的前提进一步得到实例更完整的解。模糊评价与遗传算法相结合的方法来实现对推理结果的评估和优化。　　3.3知识的组织与表达　　实例表达模型与零件信息模型之间存在重合的属性，零件信息模型提供了基于实例推理中实例的基本属性。文中以零件信息模型为基础；附加其它信息组成工艺推理实例。附加的内容包括引导实例调整和修改的知识，主要以规则形式归纳和保存。实例库中并不保存规则的内容，而只包含对规则库中规则的引用。　　4系统总体框架设计　　对CAPP与CAFD系统在功能上具有共性或重叠部分进行统一的分析和设计。同时，针对这两个系统的个性化功能部分独立设计。采用灵活的组件结构，既可以构建独立的CAPP和CAFD系统，又可以构建集成的、统一的CAPP/CAFD集成系统。这种设计和实现可以保证系统的可集成性、开放性、可重构性和组件的可重用性。　　4.1总体框架　　系统的总体功能模型可以分为产品信息模型、工艺推理模型、夹具设计模型、制造资源模型、综合约束模型五个子模型，这五个子模型的相互作用构成系统总体功能，如图2所示。其中产品推理子模型是系统功能建模的关键，采用面向对象技术及UML方法所建立的该子模型静态功能结构如图3。

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