面向STEP-NC的特征CAD/CAPP系统

将特征建模技术与STEP及STEP-NC标准相结合,为实现CAD/CAPP/CAM及CNC的集成,探索了一条有效的途径。建立基于STEP AP224的特征模型,它包含工艺设计所需要的产品管理、材料、精度等信息。另外,将特征与加工方法链相对应,并建立相应的数据库,同时讨论了工步排序的若干规则。在Pro/ENGINEER软件平台上,实现了CAD/CAPP/CAM高层次的集成。以三轴数控加工的棱柱体零件为例,阐述了工步的产生以及排序,最终生成符合STEP-NC标准的加工文件。     

基于特征的底盘零件CAD/CAPP信息集成研究

通过对汽车底盘零件加工特征分析和归纳,研究了底盘零件加工特征的识别与提取问题,并利用Pro／Toolkit进行二次开发,尝试实现CAD设计特征向CAPP制造特征映射,为实现CAD/CAPP信息集成提供了一种可行的解决方案。     

基于特征的电动机轴CAD/CAPP/CAM集成系统研究

利用基于特征的设计思想,将电动机轴的设计特征、工艺特征和加工特征封装在一起;在产品设计阶段采用基于特征建模的设计方法,工艺规划阶段自动继承CAD系统生成的产品设计信息,并与加工方法相对应,生成CAM所需的数控加工程序。使零件在整个制造中实现信息采集、传递和加工过程的畅通无阻。     

CAD／CAPP／CAM系统中的图形数据库开发

阐述零件图形数据库开发原理和方法,解决CAD/CAPP/CAM系统中零件设计和制造信息处理、传递的关键问题.将类零件设计和制造信息定义为设计特征、管理特征、工艺特征,借助交互式参数化设计方法进行特征识别,构造零件设计模型、管理模型、加工模型,从而建立供CAD/CAPP/CAM系统使用的类零件图形数据库.     

基于Pro/E面向数控加工的箱体零件CAPP系统

以Pro/E为开发平台,开发一种面向数控加工的箱体零件CAPP系统,解决CAD信息向CAPP系统的转换,实现从设计特征到制造特征的自动识别与提取和CAD/CAPP的集成.     

Pro/E平台下的工序图形生成技术

Pro/E是基于特征技术的CAD/CAM软件包,其设计的过程就是向“模型树”上添加特征的过程,因而“模型树”上已包含很多的工艺信息,但并不充分。文中提出了面向制造的零件设计以对“模型树”中的特征节点(FeatureNode)进行调整、细化,使“模型树”中包含充分的工艺信息。然后根据实际制造过程选择“工序结点(SequenceNode)”来生成工序图。     

箱体类零件设计和加工应用技术研究

为了提高箱体类零件的加工精度、缩短产品设计周期,基于Pro/E的CAD技术,对齿轮箱体平面和壳体孔的设计、制造、改型等进行了新的分析和研究,用特征化参数法实现了零件的三维实体造型.基于Pro/E的CAM技术,建立了切削刀具库,实现了刀具参数的自动输入.     

基于Pro/E与MasterCAM的CAD/CAM应用

目前在国内外产品设计与数控加工领域中,使用较为广泛的CAD/CAM软件为Pro/E和Master-CAM。利用两者各有的优点,结合使用可提高产品设计以及数控加工的质量和效率。通过连杆模型的设计与加工实例,阐述了使用Pro/E和MasterCam软件进行模型设计与加工的方法与流程。     

三维CAD模型检索驱动的快速数控编程方法

为了实现对已有零件数控(Numerical control,NC)工艺设计成果的有效重用,提高NC加工工艺编制效率,提出一种三维CAD模型检索驱动的快速NC编程方法。通过建立一种以制造特征为核心的工艺信息模型,实现对已有零件NC工艺设计成果的有效表征;引入基于内容的三维CAD模型检索方法,从工艺信息模型库中检索出具有相似制造语义的制造特征,实现零件特征级制造语义层面的相似性评价;根据特征的相似度值选择不同的工艺重用方法,实现基于三维CAD模型检索的快速NC编程。将三维CAD模型检索驱动的快速NC编程方法在原型系统中对数百个零件进行验证和应用。试验结果表明,该方法能够有效地实现对已有零件NC工艺设计成果的有效重用,可以提高NC加工工艺编制效率,满足企业的实际应用需求。     

基于毛坯模型的自动工艺规划

针对大多数现有CAD／CAM系统还不能自动获取并处理尺寸公差、形位公差、表面粗糙度等制造信息，在完成产品设计后无法自动生成相应工艺规划的现状，着重研究对零件设计模型补偿面、体加工特征自动生成毛坯模型后，基于毛坯模型自动提取面、体制造特征的工艺约束信息参数，毛坯模型总体信息参数，结合制造资源数据库、工艺知识库完成工艺规划。将毛坯模型逆变换为设计模型，实现了加工工序过程的拟实验证。     

应用STEP和STEP-NC实现CAD/CAPP系统集成

CAD和CAPP系统的集成一直是一个研究中的难题，其原因在于由于信息表达的不一致，使CAPP系统需要针对不同的CAD系统设计专门的信息提取模块，而对于CAPP下游来说，CAM也不能利用全部的产品设计和工艺信息。STEP标准作为CAD系统的输出，可以为OAPP系统提取信息提供一个统一的接口。而STEP—NC作为新一代数控标准，继承了STEP标准的属性，可以作为CAD／CAPP／CAM／CNC集成的桥梁。应用STEP中性文件，CAPP提取产品的制造特征和加工工步，生成工艺文件，并以STEP—NC中性文件形式输出，便于后续CAM和CNC系统的调用，从而达到CAD／CAPP／CAM／CNC信息集成的目的。     

An intelligent process planning system for prismatic parts using STEP features

This paper presents an intelligent process planning system using STEP features (ST-FeatCAPP) for prismatic parts. The system maps a STEP AP224 XML data file, without using a complex feature recognition process, and produces the corresponding machining operations to generate the process plan and corresponding STEP-NC in XML format. It carries out several stages of process planning such as operations selection, tool selection, machining parameters determination, machine tools selection and setup planning. A hybrid approach of most recent techniques (neural networks, fuzzy logic and rule-based) of artificial intelligence is used as the inference engine of the developed system. An object-oriented approach is used in the definition and implementation of the system. An example part is tested and the corresponding process plan is presented to demonstrate and verify the proposed CAPP system. The paper thus suggests a new feature-based intelligent CAPP system for avoiding complex feature recognition and knowledge acquisition problems.     

STEP-NC数控程序信息提取和数控加工数据库初步规划

应用ST-Developer软件包和Visual C＋＋开发环境以及SQL Server数据库管理系统开发了软件模块。根据STEP-NC的参考模型提取出特征、加工、工艺等信息，并存储为树形结构，清楚地展示了STEP-NC数控程序的结构层次。提出了基于STEP-NC数控加工数据库的概念，并对其进行了规划。     

基于STEP-NC的CAD/CAPP/CNC系统集成及应用研究

传统数控系统的编程都是基于ISO 6983,其本质是面向过程的,传递到CNC的数控程序丢失了高层信息,使得CNC系统与上游的CAD/CAPP/CAM系统之间不能实现完整的信息传递。STEPNC的出现使CNC系统与其它系统间的信息交流与共享成为了可能。提出了一种基于STEP-NC的CAD/CAPP/CNC系统集成模型,对其实现原理和应用过程进行了介绍,并将其应用在柔性制造系统中,设计了一个基于STEP-NC的柔性制造系统平台。     

STEP-NC控制器及其刀轨规划方法研究

为实现产品模型数据交换标准-数控程序在传统数控机床上的应用，提出了产品模型数据交换标准-数控程序的刀轨规划方法。首先，概述了产品模型数据交换标准-数控程序控制器的类型及其3大核心功能模块，分析和研究了刀轨规划过程中坐标系转换问题，给出了利用产品模型数据交换标准-数控程序实体索引映射表规划加工特征刀轨的方法和步骤，着重分析了平面和型腔两个加工特征的加工策略，并基于上述方法给出了具体的规划方法流程图。最后，结合一个基于平面、孔和型腔3个加工特征的产品模型数据交换标准-数控程序实例，将所规划出的G代码程序在配备开放式数控系统HITCNC的3轴数控铣床上进行实际加工，实验结果证明，该刀轨规划方法是正确可行的，并具有一定的通用性。     

基于零件实体模型面向工艺规划的特征提取研究

主要解决准确、有效地从零件的实体模型中获取CAPP系统所需的零件工艺信息的问题，重点研究特征库的定义和特征提取的方法，以期在CAPP系统的零件信息输入方面提高自动化水平。     

CAPP开发工具中用户框架系统的关键技术研究

CAPP开发工具是实现CAPP商品化和CAD/CAPP/CAM集成的必由之路。本文提出的CAPP开发工具由构造工具系统和用户框架系统组成。用户框架系统是在构造工具系统的基础上,用来生成零件工艺的执行工具。它主要由用户信息模板读取、零件信息获取和检查、工艺路线生成、工艺文档输出、加工信息输出等模块组成。文中分析了实现用户框架系统的关键技术,面向系统特征和用户定义特征的加工特征类定义、基于柔性工艺决策原则的工艺排序优化方法和基于零件工艺结构树的工艺信息处理方法。     

基于三维零件模型的工艺路线设计方法研究

针对基于三维CAD的计算机辅助工艺设计(Computer Aided Process Planning,CAPP)的发展需求,提出了一种基于三维零件模型的工艺路线设计方法。从零件三维模型中提取加工特征,建立以加工特征为核心的工艺信息模型,有利于与上游CAD以及下游CAM的集成和信息共享。在工艺信息模型基础上建立以加工元为基元的工艺决策模型,通过聚类和排序约束实现工序/工步的确定和排序,实现工艺决策过程的算法化。通过飞机双面大框零件实例说明了该方法是简单有效的。     

基于SCHEMA的STEP-NC数控编程系统研究

基于新的STEP-NC数控接口标准,对STEP-NC的SCHEMA进行解析,研究STEP-NC数控程序的生成方法。分析和研究了STEP-NC数控程序,探讨Part21文件的格式和部分关键信息的生成方法,研究SCHEMA到STEP-NC数控程序的映射方法。基于SCHEMA开发了STEP-NC数控编程系统,该系统采用开放式模块设计,分为信息提取与特征识别模块、工艺规划模块、STEP-NC文件生成模块。该系统可进行自动特征识别,经人机交互方式进行工艺规划,最终生成STEP-NC数控程序。