基于STEP的三維加工特征重構(gòu).pdf

1、隨著制造技術(shù)的飛速發(fā)展，特征技術(shù)及特征建模成為CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)集成過程中一個(gè)重要的領(lǐng)域，其中尤其以加工特征技術(shù)為代表，在實(shí)際生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用，但同時(shí)加工特征的重構(gòu)及建模也是CIMS的一個(gè)難點(diǎn)。本文從加工特征的體系結(jié)構(gòu)入手，通過對加工特征描述內(nèi)容的分析，并把單個(gè)特征的描述和整個(gè)特征實(shí)體的描述結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)對加工特征的重構(gòu)及特征模型的建立。 首先，論文討論了特征技術(shù)和特征模型相關(guān)方面的研究，闡述了國內(nèi)外當(dāng)前研究的現(xiàn)狀

2、，分析當(dāng)前各種研究方法中存在的問題，并在此基礎(chǔ)上提出了本文的研究方向和思路。 論文接著給出了加工特征描述的信息內(nèi)容，其中包括幾何信息中的幾何實(shí)體元素、大小尺寸和位置尺寸，還有特征的內(nèi)部約束和外部約束，此外還有加工特征中必不可少的精度和公差信息等高級語義信息，比如表面粗糙度、尺寸公差等。 其次，論文系統(tǒng)分析了STEP標(biāo)準(zhǔn)，研究了STEP文件中表示的三維實(shí)體結(jié)構(gòu)和幾何信息的描述方法。通過基于STEP中性文件的EXPRESS語

3、言描述了三維實(shí)體特征，實(shí)現(xiàn)了基于STEP中性文件的幾何信息的提取，為后續(xù)的加工特征重構(gòu)及建模打下基礎(chǔ)。 針對基于圖以及矩陣對于特征約束描述中存在的不足，論文采用基于語義的有向圖來描述特征間的約束關(guān)系，并通過形式化的語言來表達(dá)他們的關(guān)系。本文將特征的基本約束分為三種：幾何約束、位置約束和尺寸約束，通過以特征為節(jié)點(diǎn)的有向弧蘊(yùn)含的語義關(guān)系來表示特征的約束關(guān)系，論文著重通過有向圖描述了幾何約束當(dāng)中基于邊界表示法中的鄰接約束。 通

4、過對加工特征的特點(diǎn)進(jìn)行分析，論文對加工特征進(jìn)行了分類，提出了基于句法模式識別的理論和方法，用知識表達(dá)方法對基本的加工特征進(jìn)行描述，建立加工特征匹配模板。通過獲取基本加工特征的表達(dá)與加工特征模式庫中的模板進(jìn)行匹配，按照定義好的特征模式，識別出加工特征，實(shí)現(xiàn)加工特征的重構(gòu)，進(jìn)而建立加工特征模型。對在重構(gòu)過程中可能產(chǎn)生的特征組合用有向圖進(jìn)行了描述，并對特征間的特征關(guān)系及基于加工特征的特征操作進(jìn)行了處理。 最后，對基于STEP的三維加工