特征识别方法及其问题

由于传统ＣＡＤ系统中提供产品的几何信息，一些非几何信息难以表达，不能为下游活动准备足够多的信息，难以支持设计制造一体化过程，特征识别是将传统ＣＡＤ系统的几何模型转换为面向应用的特征模型的重要方法，被认为是通往ＣＡＤ／ＣＡＭ信息集成的重要途径，本文系统研究各种特征识别方法的特点及其应用，指出特征识辊方法的不足和进一步研究的若干问题。     

面向CAD/CAPP/CAM的特征识别技术

针对当前CAX系统间难以实现产品信息交换和共享的问题,提出基于标准格式文件的加工特征识别方法。利用CAD软件的STEP AP203数据转换接口,获得CAD模型的几何拓扑信息;从零件的B-rep表达中提取加工特征,并将特征及几何拓扑信息写入AP224格式的中性文件,作为CAPP和CAM的标准数据接口;利用Visual C 编程语言和STEP开发工具包ST-Developer进行了特征识别软件的开发,并给出实例以验证方法的有效性。     

CAD/CAPP集成系统中基于三维特征模型的零件信息自动提取

在传统的CAD/CAPP集成系统中,零件的非几何信息的自动传输问题一直未能得到很好的解决.针对这一关键问题,文中面向CAD/CAPP集成系统,构建了基于三维特征模型的零件信息数据结构,实现了集成系统中零件信息(包括几何信息和非几何信息)的自动提取,并以齿轮零件为例,在UG NX3.0软件环境下,实践了该方法下的模型建立及其信息的自动提取.该方法弥补了传统集成系统的不足,解决了系统中零件特征信息的三维模型显示、自动更新、识别和储存问题.     

基于UGⅡ的二次开发中特征的分类和描述

通过对特征的分析,将UGⅡ中的特征进行了分类,指出用于描述几何形状信息的形状特征是所有其它特征信息的载体,也是最重要的特征,并介绍了基于UGⅡ的专用CAD系统开发过程中特征的识别方法,以及利用面向对象技术对UGⅡ中的特征进行描述的方法.     

基于中介信息元的CAD／CAPP信息集成技术研究

提出了中介信息元的概念,利用零件的几何面在CAD和CAPP系统中的一致性,为零件模型的几何构造了信息对象模型来作为形位公差,表面粗糙度,加工基准等非几何信息的载体,为解决单纯以特征为非几何信息载体时无法实现上述信息从CAD系统向CAPP系统的完整传递的问题提出了一种可行的方法。根据CAD系统传递的零件几何信息以及中介信息元库中保存的非几何信息,CAPP系统就能够实现制造特征的识别,加工方法的推理,加工余量推算,工序图生成等模块,使CAD／CAPP的真正集成成为可能。     

基于图二次分解的加工特征识别算法

从零件的CAD模型中获取工艺设计所需的加工特征信息是CAPP的基础,也是实现CAPP与CAD集成的关键。针对基于图的特征识别方法中子图搜索算法时间复杂度高且难以识别相交特征的问题,提出了一种基于图二次分解的加工特征识别方法。首先,通过提CAD取模型的B-Rep信息,将CAD模型用属性邻接图表示;然后通过对属性邻接图进行二次分解,最大限度的分离出特征子图,利用图的同构实现了对凸出类和凹陷类特征的识别。最后,通过一个实例验证了该方法的可行性和有效性。     

基于特征的零件CAD系统设计

特征建模技术是实现CAD／CAM集成的核心,根据CAD／CAM集成化的要求,以现有的几何造型CAD系统为基础,建立零件的特征模型,将零件的几何信息与加工工艺信息有机的联系在一起,并介绍了所开发的基于特征的轴类零件CAD系统,该造型系统可以满足CAD／CAPP／CAM集成的要求。     

三维工艺设计中的制造特征识别方法

从零件的设计MBD模型中提取制造特征信息是三维工艺设计的基础,也是实现CAD/CAPP/CAM集成的关键.针对传统的基于属性邻接图的特征识别方法中存在的特征表达二义性和子图同构算法时间复杂度高等问题,提出了一种基于扩展属性邻接图和图同构的制造特征识别方法.首先,提取零件设计模型的几何/拓扑信息,并构建扩展属性邻接图;接着,对扩展属性邻接图进行属性分解,最大限度的分离出扩展特征子图;然后,利用图同构实现对各类相交特征的准确、高效识别.最后,以某机加工零件为例,对所提方法的可行性进行了实例验证.     

基于点云数据的反求特征约束识别方法

反求CAD模型应该包含原始的设计意图.忽略特征之间几何约束的重建CAD模型很难满足产品装配对齐及产品对称等要求.点云数据隐含了原始CAD模型设计信息.识别隐藏在数据点云中的正向设计CAD建模特征和定位基准特征,从而为基于约束的公差求解提供基础,是准确进行反求CAD建模的关键.结合正向设计手段,研究利用点云数据识别原始设计特征约束信息,从而准确反求原始模型.     

基于ObjectARX实现零件的特征建模

针对AutoCAD系统在基于特征建模技术方面的不足,采用ObjectARX开发工具和面向对象技术,在AutoCAD2007平台上实现了零件的特征建模,具有用户界面友好、操作简单、设计效率高等优点,可以方便地输入特征的几何信息与非几何信息,为后续过程提供了丰富的信息,便于CAD与后续的CAPP和CAM集成,说明利用现有CAD系统的实体造型功能,开发特征建模系统是实现CAD/CAM集成的一种简单而有效的方法.     

一种面向制造基于特征的零件信息描述

介绍了一种在CAD／CAM集成系统中应用的面向制造的零件信息描述方法。该方法基于“特征”而构造了一套零件信息描述体系，包含了零件全部的几何信息和工艺信息。还讨论了特征的定义、特征形面的分类以及零件信息描述体系的数据结构。     

集成化CAD/CAM系统的研制

本文介绍了一个集CAD-CAPP-NC信息于一体的回转体CAD/CAM系统的原理和实现方法.该系统能方便地提取Auto——CAD的几何信息.结合CAPP产生的工艺信息,自动生成NC信息代码.     

基于CATIA的TBM主机结构有限元分析

TBM主机是隧道掘进机最重要的组成部分,它的设计水平直接关系到整个TBM工作性能.以大型CAD/CAE/CAM软件CATIA为平台对TBM主机进行有限元计算分析.在研究复杂机械结构有限元分析方法的同时,尝试通过对TBM主机的有限元分析,挖掘TBM主机设计的一些重要信息,通过对这些信息分析获得结构和设计参数对TBM主机性能的影响.     

基于属性邻接图的轴类零件制造特征识别方法

CAD系统与CAPP系统的集成是企业内部各种应用系统集成的基础,制造特征的识别是实现CAD/CAPP集成的关键技术。本文应用基于属性邻接图的方法在AC IS平台上对轴类零件的制造特征进行识别,有效地识别出该类零件的主特征和常见的辅助特征,并利用AC IS提供的类库提取模型底层的几何参数,从而得到定义各项特征所需的几何尺寸信息。最后以XML中性文件的形式输出识别结果,为后续进行的工艺自动生成提供初始数据。     

基于STEP AP224特征信息模型的研究

在介绍了STEP AP224功能单元的基础上,提出了基于STEP AP224特征信息模型,并对其实现过程中的几何/拓扑信息的提取和特征识别这两个关键技术加以阐述.此模型的实现,有利于CAD/CAPP的集成,并为实现STEP-NC打下基础.     

集成化CAD/CAM的产品定义模型

CAD/CAM的集成化是当今生产自动化领域中,迫切需要解决的重要问题之一,实体模型由于其仅仅表达产品的几何形状难以作为CAD/CAM集成的基础,为了实现CAD/CAM的集成,本文研究了基于特征的产品定义模型。在特征体素构造法则的基础上,描述了产品的形状概念信息,特别是形状特征的形成方法;探讨了特征实体造型方法;讨论了精度信息和非形状信息的表达方法以及它们与形状概念信息之间的关系。     

基于总体局域均值分解及稀疏表示分类的天然气管道泄漏孔径识别

针对天然气管道泄漏受孔径、传感器距离、管道内压力等多种因素影响,特征提取及识别算法较为复杂的问题,提出了基于总体局域均值分解-相对熵的特征提取算法并结合稀疏表示分类的泄漏孔径识别新方法。该方法采用总体局域均值分解方法对泄漏信号进行自适应分解,得到不同孔径泄漏信号的特征信息,并根据KL散度选择包含主要泄漏信息的PF分量,在此基础上提取多种时频特征参数,获取全面准确表征泄漏信号的特征向量;针对小样本复杂信号的分类,提出稀疏表示分类器实现泄漏孔径准确分类。该分类器采用过完备字典求得测试信号的最稀疏解,并以此解作为测试信号的稀疏重构系数,以获取测试信号在不同类别中的重构信号,最终通过判断测试信号与重构信号的残差值大小完成泄漏孔径分类。实验结果表明,所提出的算法比传统的SVM及BP分类算法识别准确率高。     

基于属性邻接图的加工特征识别研究

从零件的CAD模型中获取工艺设计所需的加工特征信息是CAPP的基础,也是实现CAPP与CAD集成的关键。研究旨在探讨中等复杂程度机械零件的加工特征识别方法。采取方法是从三维设计软件中得到CAD模型,对该模型输出的STEP AP203文件进行处理,获得面特征及其连接边的凹凸性,得到属性邻接图,将其进行处理得到全凹(或全凸)连接的子图,然后将子图中所有代表毛坯面的节点去掉,剩下的就是各特征对应的特征子图。再按照特征子图匹配法,将每个子图与预先定义的特征图进行匹配,就得到了所需要识别的特征。实例结果显示该方法是简便有效的,大大减少了图匹配的计算量。     

CADEXCAP: Integration of 2D CAD models of turned components with CAPP

EXCAP is a knowledge-based process-planning system for turned components. This paper describes a software package called CADEXCAP, which has been developed to integrate EXCAP and CAD systems via IGES. CADEXCAP deciphers a full 2 D model of a turned component developed on a CAD system and then, via IGES, fully automatically generates a product model in the EXCAP model format. It is clever enough to extract not only the geometrical information but also the other required information, such as geometrical and dimensional tolerances, surface finish and manufacturing instructions.     

Simulated toleranced CAD geometrical model and automatic generation of 3D dimension chains

In current research of computer aided tolerancing (CAT), how to build models with tolerance and how to generate 3D dimension chains automatically have been tough problems and still unsolved. This paper builds a simulated toleranced CAD geometrical model (STCAD model) based on the feature-based original idealized CAD geometrical model (OICAD model), which can simulate real parts with manufacturing dimension errors from different aspects. Further more, an automatic generation method of 3D dimension chains based on some newly proposed definitions is put forward. In this method, firstly the conception of part instantiation (PI) is realized, secondly performance feature is defined, thirdly through building STCAD models, drive dimensions can be obtained which are vectorized to build drive dimension skeleton model (DDSM), and finally 3D dimension chains can be obtained by DDSM and the method of space projection. This method can generate 1D, 2D, and 3D dimension chains of parts or assemblies. It is verified in our own-developed automatic generation system of 3D dimension chains .