基于STEP的三維加工特征重構.pdf

1、隨著制造技術的飛速發(fā)展，特征技術及特征建模成為CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)集成過程中一個重要的領域，其中尤其以加工特征技術為代表，在實際生產中得到廣泛的應用，但同時加工特征的重構及建模也是CIMS的一個難點。本文從加工特征的體系結構入手，通過對加工特征描述內容的分析，并把單個特征的描述和整個特征實體的描述結合起來，實現(xiàn)對加工特征的重構及特征模型的建立。 首先，論文討論了特征技術和特征模型相關方面的研究，闡述了國內外當前研究的現(xiàn)狀

2、，分析當前各種研究方法中存在的問題，并在此基礎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容，其中包括幾何信息中的幾何實體元素、大小尺寸和位置尺寸，還有特征的內部約束和外部約束，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標準，研究了STEP文件中表示的三維實體結構和幾何信息的描述方法。通過基于STEP中性文件的EXPRESS語

3、言描述了三維實體特征，實現(xiàn)了基于STEP中性文件的幾何信息的提取，為后續(xù)的加工特征重構及建模打下基礎。 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系，并通過形式化的語言來表達他們的關系。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)點的有向弧蘊含的語義關系來表示特征的約束關系，論文著重通過有向圖描述了幾何約束當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進行分析，論文對加工特征進行了分類，提出了基于句法模式識別的理論和方法，用知識表達方法對基本的加工特征進行描述，建立加工特征匹配模板。通過獲取基本加工特征的表達與加工特征模式庫中的模板進行匹配，按照定義好的特征模式，識別出加工特征，實現(xiàn)加工特征的重構，進而建立加工特征模型。對在重構過程中可能產生的特征組合用有向圖進行了描述，并對特征間的特征關系及基于加工特征的特征操作進行了處理。 最后，對基于STEP的三維加工