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。     

智能IE-CAM软件中孔模型的研究

文章提出了基于特征设计的孔模型和一种新的网状数据模型,要以智能化地生成孔的各道工序的加工路径,并且实现了从孔的几何模型信息到加工工艺信息的一体化管理,还介绍了基于Ｈｅｌｉｘ三维实体造型功能的孔模型的生成方法以及特征识别的实现。     

毛坯模型的自动形成技术研究

以铸造毛坯为研究对象，进行了毛坯模型的自动形成技术的研究。首先建立零件的三维特征模型，再提取相关工艺信息，从面加工特征和体加工特征两方面进行加工特征的识别，然后根据相关铸造毛坯知识模型补偿，最终形成毛坯模型。     

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。     

基于体分解的MBD工序模型快速生成方法

为了实现基于模型定义的工序模型的快速生成,提出一种基于体分解的最大加工特征识别及工艺路线生成方法。将零件加工特征分为简单特征、复杂特征、简单相交特征和复杂相交特征。首先从加工方向上对切削体进行分层简化;然后检索复杂相交特征的凹边,生成分割面并按照分割顺序将其分解为简单特征和复杂特征;再根据组合规则合并所有特征、得到最大加工特征;最后根据各特征的位置关系及类型制定工艺路线,以生成基于模型定义的工序模型。通过实例验证,结果表明:所提方法能够有效减少分割次数和单元体数量,提高相交特征的识别效率,实现基于模型定义的工序模型的快速生成。     

基于制造特征的三维工序模型构建方法

为了在零件加工过程中能给实现制造毛坯的动态演变,提出了一种基于制造特征的三维工序模型构建方法。首先,提出了一种制造特征库的构建方法,包括制造特征的表达、加工元的表达以及制造特征与加工元关联关系的定义。接下来,基于制造特征库,从零件的几何模型中自动获取制造特征的定位参数和定形参数,然后通过给定的刀具半径和加工余量,实现加工元的定位和实例化,与毛坯做布尔运算,生成三维工序模型。最后,通过实例验证了该方法的有效性和可行性。     

基于特征矩阵的大型舱体类构件毛坯模型复杂特征分层识别方法

大型舱体类构件是大飞机、火箭等航空航天飞行器型号的重要部件,具有众多复杂内部相交特征,给其内部特征的准确识别带来极大挑战,毛坯模型内部特征的有效识别是实现加工余量确定、切削参数优化及刀具路径规划的重要基础.提出了一种基于特征矩阵的大型复杂构件毛坯模型相交特征分层识别算法,实现基于毛坯模型几何拓扑信息的多层次复杂相交特征识别.首先使用阈值分割法识别和剔除大型复杂构件毛坯模型伪特征及其数据,进行毛坯模型优化.然后构建该优化毛坯模型的属性邻接图,采用分层识别方法对构件的优化毛坯模型相交特征进行分层处理,得到单一特征并计算其特征矩阵.将多类型单一特征均转换为特征矩阵,建立特征匹配库.最后将特征矩阵与特征库进行匹配,以进行模型相交特征准确识别.对具有多种特征的舱体零件毛坯模型进行实例验证,通过准确识别多类型特征分别验证了该算法的可行性和有效性.     

基于特征分解的半空间构造实体几何模型转换算法

为了解决大型通用粒子输运计算程序MCNP建模困难的问题,提出一种基于特征分解的BRep模型到MCNP半空间构造实体几何(CSG)模型转换算法.该算法定义了半空间转换元的概念,并以此概念为基础,提出以几何特征和拓扑结构为依据的BRep模型识别方式;根据不同的特征,算法构造了合适的分解面,将Brep模型分解为半空间转换元组...     

车加工特征的自动识别与选择方法

提出一种车加工特征的自动识别和优化选择方法。首先，对于需要铣／车的零件，使用基于实体布尔运算的渐进式方法生成最大车加工体；然后，在毛坯和最大车加工体几何模型的基础上。生成需要切除材料的几何模型，并将该模型剖分为单元网格，形成属性化图的表示，根据属性化子图匹配算法统一地识别常规特征和用户自定义特征，形成零件车加工的原始特征集合；根据特征个数和方向数最小原则对原始特征集合进行优选和去冗余；最后，在相交特征之间选择特征前后顺序约束，使得按此顺序修剪后的特征重叠部分达到最少，以实现加工时间优化的目的。最后输出的是修剪后的非冗余特征集合及在其上的前后约束有向图。     

铸件毛坯模型生成方法研究

设计模型向制造模型的转换是实现CAD/CAPP/CAM集成的关键技术,而依据设计模型生成毛坯模型是其中关键环节,提出一种针对先铸造后机加零件的铸造毛坯模型生成方法。根据制造要求对模型表面进行分类;构造改进的扩展邻接属性图进行简单特征识别,依据铸造方法、铸件材质以及生产批量构造可铸造性判定算法,进行简单特征过滤;通过构造最小包络辅助面,并引入人工干预机加面分类机制,实现对包含非正交的表面加工边界面的零件模型的体加工特征包络,最终生成铸造毛坯模型。实例分析验证了算法的有效性与正确性。     

Extraction of machining features for CAD/CAM integration

Feature-based CAD/CAM integration is a technology used to realise automatic transmission and conversion of component information among CAD, CAPP and CAM applications. A feature is the medium of information transmission in the integration. Since a process planning downstream application has a different viewpoint from the component designer, feature conversion or feature extraction methodology is used to create a machining feature model based on the design feature model. One of the major difficulties in generating machining features is the preservation of feature integrity because of feature interactivity. The most current research, therefore, focuses on the planar-type form feature conversion. This paper discusses the problem of feature interactivity and proposes a feature-based approach to generating hole-series machining features from a design feature model. Hole-series features are important machining features for gearbox components used in machine tools. These kinds of features cannot be obtained directly from a design feature database. A constraint-based method is developed in this paper to define a hole-series feature model based on the geometric and topological information extracted from the design database. In addition, a STEP file is generated to interface the converted machining feature model with the downstream CAPP application. The implemented feature conversion system is verified by considering its application to some component examples and the developed prototype CAPP system. This revised version was published online in October 2004 with a correction to the issue number.     

面向并行工程的塑件全信息特征建模技术研究

分析了注塑模具的设计过程及塑件建模特点，提出了一种支持模具并行工程的塑件全信息特征模型，应用扩展数据库技术，研究了包括几何特征、精度特征和属性特征信息的塑件全信息特征模型的建模方法与技术，给出了塑件全信息特征建模系统的结构。     

CAD/CAPP集成中的精度信息建模研究

精度信息是CAD／CAPP集成系统产品信息模型中不可缺少的重要组成部分,而精度信息的描述与建模是实现CAD／CAPP／CAM集成的瓶颈问题之一。本文在深入研究产品特征模型中精度信息及其表达的基础上,进一步提出将精度信息作为形状特征的附加属性,并通过引用几何链表将二者集成起来,形成一个能满足集成CAD／CAPP／CAM需要的产品信息模型。进而,详细探讨和实践了特征信息模型的处理方法,采用共享特征数值库存贮特征信息,并利用基于ObjectARX的数据库接口ASI（AutoCAD SQL Interface）技术的数据库的双向操作功能实现了CAD／CAPP各系统间的数据交换与共享,使CAD／CAPP在真正意义上的信息集成成为可能。     

基于特征实体模型上的截面轮廓自动特征识别方法

复杂零件特征实体上的相交特征自动识别问题，仍是CAD／CAPP领域未解决的难点。本文提出了基于特征实体模型上的截面轮廓造型自动特征识别方法，并制定了一系列各类特征的合理识别规则和识别算法。这种方法探索了一条实现自动特征识别的新途径，实现了对复杂箱体类零件的加工加工特征自动识别与信息自动提取，从而实现了CAD／CAPP系统的信息自动传递。     

基于特征的异构CAD模型转换技术研究

提出并实现了一种基于特征的异构CAD模型转换方法。该方法以特征操作为核心,从特征层和几何层访问CAD模型信息并实现其转换。与一般模型转换接口相比,该方法不仅使转换后的模型在几何形状上与原模型相同,而且保证了转换前后模型的特征树、尺寸及约束等信息的一致性。转换后的模型可以在目标系统下进行基于特征的修改和编辑。     

基于STEP的特征造型系统

零件的特征建模是ＣＡＤ／ＣＡＰＰ／ＣＡＭ集成的关键，本文于ＳＴＥＰ的特征造型系统ＪＷ－ＣＡＤ。它以Ｐｒｏ／Ｅ系统作为支撑软件，并用ＳＴＥＰ标准作为零件信息达与数据交换机制。     

面向装配的跨零件特征造型的模型表示与实现

在产品设计中 ,许多典型的结构特征具有跨零件性 ,如螺钉、销联接等。在现代 CAD系统中 ,特征造型是面向单个零件的 ,在处理跨零件特征时不仅造型效率低 ,而且破坏了这类跨零件特征明确的工程意义。本文在研究这类特征内在的跨零件性、局部修改性及装配关系的基础上 ,将面向零件的特征造型向面向装配的跨零件特征造型延伸 ,提出了虚零件等概念 ,建立了其数学模型 ,表达了在装配建模时通过虚零件对装配对象实体模型自动进行局部修改的关系 ,根据这一模型提出了其实现技术。在自主开发的超人 CAD/ CAM软件和商业 CAD/ CAM系统 UG上开发了机械联接单元智能快速设计软件包。实践表明 ,提出的方法在创建跨零件特征造型时工程语意明确 ,具有高效性、方便性、自然性、智能性等特点 ,并且可以方便地同传统特征造型系统融合     

产品反求CAD建模工程化技术研究

研究了模型边界处理方法及复杂曲面局部特征设计方法，总结了CAD模型边界的三种获取方法，提出了基于零件视图投影原理，从2D图纸合成3D边界的技术方案，提出了一种以特征点为导向、基于多视图连续变换原理的3D边界和初始曲面模型匹配方法；提出了边界特征和内部特征曲面设计方法，给出了复杂形状产品反求CAD建模应用实例。     

基于区域特征分割的CAD模型局部搜索方法

为弥补现有的CAD模型局部搜索方法应用于结构复杂模型时存在的数据量大和搜索效率低下的缺陷,提出一种基于区域特征分割的CAD模型局部搜索方法。首先依据模型的边界将其分割为一组数量最少的、有一定工程意义的、由一些相互连接的面组成的区域特征集合;接着对分割形成的区域特征及其邻接关系属性进行编码,由属性编码值的相似度度量得到相比较CAD模型的相似度。实验结果表明,该方法能够搜索到相关的CAD模型局部结构,并且搜索效率和精准程度能够满足实际需要。     

零件信息模型的研究与应用

零件信息模型在CAX技术中起着十分重要的作用 ,实现了对零件底层几何信息和高层非几何信息的集成。利用通用CAD软件强大的特征造型功能快速建立几何实体模型 ,同时充分利用CAD软件提供的二次开发接口开发用户界面 ,实现对几何模型的控制 ,将非几何信息有机地与几何模型集成在一起 ,实现零件信息模型。在后续应用中 ,利用接口程序从零件信息模型获取信息 ,进行各种处理 ,最后给出了轴类零件的一个实例