CIMS环境下基于特征的产品模型(2)
作者:佚名; 更新时间:2014-12-05
息以外,还包括在设计、工艺规划和制造过程中需要技术、功能等信息,即特征给各种数据赋予了一定的语义。特征建模所需处理的数据纷繁复杂,系统中的数据类型繁多,数据之间的关系也十分复杂,既包括反映产品形状几何拓朴信息的几何模型,又有反映设计结构功能的设计模型,还需处理具有加工特点和装配特性的制造模型,既要存储静态的产品标准、规范等信息,又要涉及动态产品设计、制造过程信息。

3.2特征的分类     在对CIMS工程设计分系统各子系统信息交换分析的基础上,从特征建模的角度出发可以将零件特征分以下6类:

    1)形状特征:零件上有一定拓扑关系的一组几何元素所构成的一个特定形状。它具有特定的功能及其特定的加工方法集。形状特征可以分为主形状特征和辅形状特征。其中主形状特征用于构造零件的主体形状(如圆柱体、圆锥体等),辅形状特征用于对主特征的局部修饰(如倒角、键槽、退刀槽、中心孔等)。辅形状特征附加于主特征之上,或附加于另一辅特征之上,根据辅特征的特点还可以将之进一步划分为简单辅特征、组合辅特征和复制辅特征。简单辅特征是指如倒角、退刀槽等单一特征;组合辅特征是由一些简单辅特征组合而成的特征如阶梯孔等;复制辅特征是同一辅特征按一定规律在空间不同位置上复制而成的特征,如周向均布孔、矩阵列孔等。也可以按获得形状的加工方法不同将形状特征分类。

    2)精度特征:用于表达零件各要素尺寸公差、形状公差、位置公差和表面粗糙度等精度要求信息。需特别指出的是,一般形位公差除公差项目名、公差值、基准外,还应包含公差检测原则(如包容原则、最大实体原则等)。精度特征是形成零件质量指标的主要依据。

        3)管理特征:用于描述零件的管理信息,如标题栏中的设计者、批量、一台份的件数、零件与其它产品的借用与通用关系、日期、编码以及生产管理中MRP-II所需信息,和设计过程管理,包括版本管理,使用者权限设定与管理,审定等,并为PDM提供所需的信息。

       4)技术特征:用于描述零件的性能、功能等相关信息。说明外观要求、搬运要求等图纸上无法在图上标注的要求,零件运行过程中工况条件(常规、极限),载荷与约束条件,为CAE提供模拟信息,为性能实验,分析计算、优化,有限元前处理提供条件。

   5)材料特征:用于描述零件材料的类型、理化指标及热处理等特殊要求、表面处理的信息集合。

   6)装配特征:用于表达零件在装配过程中所需用的信息,如与其它零件之配合、配作等关系,装配尺寸链信息、父项子项的信息。为装配工艺提供必要的信息。如组成产品的零部件之间在装配中的关系可分为:

   层次关系:机械产品是由具有层次关系的零部件组成的系统

   装配关系:包括描述实体模型几何元素之间直接的相互关系的几何关系,比如平面贴合、点面接触相切;描述零部件之间高于几何测层次的机械关系,如螺纹联接、键联接等;描述零部件之间运动关系(相对运动或传递运动),如相对转动,齿轮传动等。

   参数约束关系:设计中的参数分为两大类,一类是从上一层传递下来的参数,本层设计部门必须满足,而且无权直接修改,称之为继承参数,一类是设计中产生的新参数,它们有的是从继承参数中导出的,有的是根据当前设计需要制定的统称为生成参数。当继承参数改变时,相关的生成参数要随之调整。

        以上特征中,形状特征和精度特征是与零件建模直接相关的特征,而其余特征是CAPP系统选择毛坯、下料、制定工艺的依据,是质量保证系统制定质量检测规划的依据。特征之间的关系有反映主形状特征之间的空间相互位置关系的邻接关系;辅助特征从属于一个主特征或另一个辅特征时构成的附属关系;描述特征类之间关联属性而相互引用的引用关系;不同层次特征之间的继承关系等。

    以上特征是根据产品的对象定义的,支持产品生命周期多个阶段的通用特征,不同阶段之间的信息传递主要是通过基本特征这个信息载体,又可以称为基本特征。基本特征对不同应用领域具有不同视口、不同投影与继承,是特征模型支持下游操作和模型本身不断完善的途径。各个分系统结合各自不同信息,就形成了各自的应用特征,信捷职称论文写作发表网,如工艺特征、制造特征、检测特征。所以应用特征,是面向具体应用领域或具体应用系统的专用特征,它满足具体系统的操作要求,同时它的信息是可以从基本特征中导出的。

 

          

图1 工程设计自动化分系统功能模型图

  

Feature-Based  Product  Model  In  CIMS 
Li Longmei, Zhang Baobao, Feng Xinan, Liu Xiaobing
(CIMS Centre of Dalian University of Technology, Dalian, P.R. China, 116024)

 

ABSTRACT:  CAD/CAM is a core element in CIMS, and hence the feature-based product modeling is the key to CAD/CAM integration. In this paper, a typical functional model of automatic engineering design system of  CIMS  is  analyzed,  and the definition and classification of features in CIMS-oriented and feature-based product modeling are discussed.

Keywords:  Feature, Product information model, CAD/CAM

 

参考文献

[1]冯辛安主编,CAD/CAM技术概论,北京:机械工业出版社.1995.

[2]贺建平、丁秋林、孙正兴,基于特征的产品信息建模技术研究,计算机辅助设计与制造,96(3).

[3]肖田元,CIMS与先进制造技术,工程设计CAD及自动化,96(4).

[4]唐荣锡、张关康、关红明,结合国情研究特征造型技术,计算机辅助设计与图形学学报,92(4).

[5]潘东、张申生、步丰林,基于装配的并行设计辅助系统的研究,计算机辅助设计与制造,96(7).

[6]C Kim and P J O’Grady,   A representation formalism for feature-based design ,Computer Aided Design, 1996, 28(6/7)

 

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