基于CAD/CAPP集成环境的工序图自动生成技术研究

基于三维特征建模技术,研究了零件工序模型和工序图的自动生成技术,采用扩展实体、特征回退、配置管理技术,运用加工工艺信息,采用逆向重构法生成零件工序模型和工序图。基于Solidworks平台,自动生成了轴套类零件按照加工逆序排列的工序模型和2D工序图,对缩短产品工艺设计周期,提高CAD/CAPP集成系统的实用性具有重要意义。     

CAPP中工序图的自动生成

工序图自动绘制是ＣＡＰＰ系统中的一个重要组成部分。在ＣＡＰＰ系统中实现工序图自动绘制有着十分重要的意义。本文所叙述的工序图的自动绘制模块是通过将零件分离成各种特征，在参数化绘图的基础上实现的。     

CAPP中轴类零件工序图自动生成技术研究

工序图是工艺设计结果的图形表达形式,其绘制的自动化程度低,是CAPP技术进步的主要瓶颈之一。针对运用AutoLISP二次开发工具以及数据库技术实现工序图自动绘制过程中,计算机对各个图元的自动识别、编辑和操作的要求,提出了一种轴类零件工序图自动生成的新方法,在参数化绘制预处理零件图的过程中,通过给各个图元重新命名完成了零件几何特征信息的存储,并将零件加工工艺信息代码化,采用逆序修改特征的方法实现了轴类零件工序图生成的自动化。研究结果表明,由计算机生成的一套工序图可以准确地反映出零件在从毛坯到成品的制造过程中,零件的形状和尺寸变化情况以及加工工序中的各个工艺要素,对其他类型零件的工序图自动生成也具有一定的参考价值。     

工艺尺寸路径图及其应用

对零件在加工过程中的各加工要素用带下标的文字描述其特征,在此基础上提出一种描述零件加工工艺尺寸路线的方法———工艺尺寸路径图,该图描述了零件全部设计尺寸及加工余量与工序尺寸之间的关系,同时也描述了各个要素的加工基准和加工顺序,利用工艺尺寸路径图可方便地对零件加工工艺路线进行优化。     

基于特征的轴类零件工序图生成的研究

以基于特征的轴类零件信息模型为基础,根据参数化绘图原理与特征拼合方法进行特征轴段结构参数构形,利用基图思想并结合特征轴段结构图形进行工序图的绘制。以AutoCAD为开发平台,利用其C语言开发工具ADS进行系统开发,采用对话框控制语言DCL进行系统用户界面设计。     

一种基于特征的车桥CAPP系统

针对现代先进制造技术的发展应用。以某车桥企业加工制造为基础，对CAPP技术进行应用研究，采用特征作为零件信息模型。构造了基于零件几何特征和工序特征相似成组的工艺决策规则集，实现了零件工艺过程和工序内容及工序图的自动生成。     

基于同步建模的工艺设计

为了解决零件制造过程中二维工序图与三维设计模型不相关的问题,提出了基于三维模型的工艺设计方法。首先提取三维设计模型的设计特征,将其与加工方法相关联,并映射为加工特征,再根据工艺知识对加工特征合并、聚类和排序,生成工艺过程路线,然后以该工艺路线的逆过程为导向,采用同步建模技术依次构建工序模型,通过加工余量和加工特征与工序模型相关联,直至生成毛坯模型。以电机轴零件为例,快速、准确地建立三维工序模型,实现了三维工艺建模的自动化。     

面向制造特征的数控车削系统构架的研究

针对轴类零件的加工特点,定义轴类加工基元,建立了加工基元工序组,并对该工序组进行优化,建立了基于制造特征的数据模型及在该模型上实现的轴零件数控车削系统,建立了以该模型为基础设计制造软件体系。与现有的国内外数控系统相比,该系统CAD功能部分零件图的生成是从选择毛坯开始,零件图的绘制过程就是从毛坯到制件的不断去除材料的布尔运算过程,系统对这些运算过程进行优化,形成CAM部分的加工工序,更符合中国人的绘图习惯。     

工序模型驱动的工艺设计方法

通过分析目前三维环境下工艺设计存在的问题,在工艺设计过程中引入工序模型的概念,并提出了工序模型驱动的工艺设计方法.该方法从零件设计模型到毛坯模型逆向生成零件的加工工序,每规划一道工序,生成一个工序模型,然后基于该工序模型进行下一道工序的规划.在工序模型驱动的工艺设计过程中,加工特征识别、加工元生成以及加工元聚类是影响工艺自动规划的关键,为此,对基于工序模型的混合加工特征识别、基于知识的加工元生成以及基于模糊C-均值的加工元聚类进行了深入的研究.以某型号飞机双面大框零件为例,讨论了所提方法的应用过程,为三维环境下的工艺设计提供了一种新思路.     

基于特征的工序图的设计思想和绘制方法

在文献［１］的基础上,对“特征”进行了进一步的分析,总结出了“特征”的绘图属性集,据此,提出了基于特征的工序图绘制方法。该方法能够较好地解决工序图自动绘制过程中出现的种种问题,具有较好的扩充性和适应性,是一种值得推广的工序图绘制方法．     

三维工序模型加工特征环境匹配

针对传统的基于"相似零件结构有相似工艺"准则的知识检索方法所造成的知识重用精度低等缺点,提出了一种基于"相似加工特征环境有相似工艺"的三维机加工艺知识复用方法。首先,利用属性邻接图建立工序模型的数学表达,使用改进的子图同构匹配方法进行加工特征提取。然后使用加工特征邻接图将提取出的加工特征进行重构。通过定义裁剪规则,得到基于特征的加工特征环境结构。将特征的环境结构作为输入条件与工序模型进行相似匹配,匹配参数包括特征类型、依附面类型以及特征间拓扑关系等信息,使加工工艺知识得以复用。实例验证表明,该方法有效地匹配了相似的加工特征环境并通过加工特征环境的检索,实现相似工艺的匹配。     

一种实现CAPP与CAD／CAM集成的方法

对目前CAPP与CAD集成技术进行了分析，提出了一种新的集成方法：工序化建模。工序化建模的定义为：按照零件加工工序，将零件的完整信息（包括CAPP信息）融合于零件几何特征中的一种特征建模方法。完成工序化建模需要两个步骤。首先是按零件加工过程完成零件几何模型的创建，几何模型的每一次变动都体现了每道工序的加工内容；其次是将相关的CAPP信息写入相应数据库系统中，融合于相应的几何特征中。可以使用现有的CAD系统和数据库系统完成工序化建模。工序化建模的过程不仅是零件几何形状建立的过程，同时也是工艺创建的过程。最后讲解了此方法在实际生产中的应用。     

基于NURBS方法的加工特征几何演变识别

针对机械加工的工艺知识挖掘困难问题,提出将从加工工艺中识别加工特征的几何演变过程作为加工工艺知识挖掘基础的理论。提出虚拟加工基准概念,构建工序模型的属性邻接图。通过模型表面的基准属性识别工序模型演变过程中的对应面序列;通过比较对应面的变化得到相邻工序的新增面、消亡面和保留面集合;通过比较保留面的NURBS参数表达式变化,识别被破坏面、形状变化面和形状不变面。提出加工特征几何演变识别算法,通过工序模型各个面的变化类型识别加工特征的几何演变过程。以典型零件工序模型实例验证了加工特征几何演变过程识别方法的有效性。     

应用过渡特征简化的工序几何建模方法

为了快速建立工序几何模型,提出一种将过渡特征简化和加工特征边界提取相结合的工序几何模型建立方法.首先对加工特征中的过渡特征进行简化,获得加工特征边界;然后选择加工特征边界,利用旋转、扫掠或拉伸方法建立加工体积特征;用前一道工序的几何模型与该加工体积特征做布尔差运算,求得本工序的工序几何模型.在简化过渡特征时区分边过渡和点过渡,并综合考虑支持面丢失等情况.以典型轴类零件的车削加工工序几何建模为例,分析了选择不同加工特征边界建立的工序几何模型的尺寸变化规律,验证了该方法的有效性.     

CAD/CAPP集成环境下叶片泵类零件工序图的自动生成

介绍了一种以CAD/CAPP集成环境下基于三维叶片泵类零件模型的工序图自动生成技术.该技术利用基于特征的理论,采用逆向重构法生成各道工序图.主要论述了叶片泵类零件工序图自动生成技术的设计思想、原理及方法,并给出实例,为解决叶片泵类零件工序图的自动生成提供了一条新的途径.     

一种箱体类零件孔信息的描述方法研究

介绍了箱体类零件和孔特征的描述方法。孔加工是箱体类零件加工中的重要工序,特别是复杂箱体类零件中的孔特征加工困难。为提高加工质量,提升生产效率,基于面向零件要素发来描述孔特征的信息,提出了一种孔特征的描述方法,并结合统一建模语言给出孔信息描述的信息模型。输入相关参数信息后,可以提取出有效的信息,以便后续调用的各种加工方法得以实现。     

三维机加工工艺工序间模型快速创建方法

为达到机加工零件快速工艺设计的目的,对快速创建工序间模型的方法进行了研究。根据机加工零件模型加工特征的生成方式及特点,将加工特征分为凹陷特征、凸起特征和过渡特征;以特征识别技术为基础、特征面组为研究对象,结合工艺知识识别出所需加工特征的面组;运用半空间思想及基本建模方法,获取制造特征体并保存;获取所有制造特征体后生成零件毛坯模型,与获取的制造特征体进行布尔操作,快速创建工序间模型。以某机加工零件为例,对该算法进行了实例验证。     

缸体类零件加工特征识别方法

针对发动机缸体零件的加工特征识别问题,提出一种基于图分解与特征因子聚类的混合式加工特征识别方法。对零件STEP AP203模型数据进行预处理,获得特征加工面,构建零件加工面扩展属性邻接图;通过分解获得最小属性邻接图,并与预定义的特征元匹配,获得特征因子;为满足特征识别结果工艺性的要求,对特征因子聚类,构造复合加工特征。通过具体实例验证了所提方法的有效性和可行性,表明该方法能有效解决现有缸体零件相交特征识别困难和特征解释NP问题。     

机械零件计算机辅助工艺规程设计系统

本文介绍了一套用于起重运输机械和工程机械类回转体零件工艺设计的计算机辅助工艺规程设计（ＣＡＰＰ）系统，叙述了基于型面要素的零件描述自动生成加工工序图的方法，解决了工序卡内容与工序简图由打印机并行输出的问题。     

快速自定位多工序钻模

图1是我厂生产的农机产品中一种精铸件的零件成品图。我们设计了如图2所示的多工序快速自定位钻床夹具,用来加工如图1所示零件。