[發明專利]一種零件特征信息建模方法

在審

• 申請號: 200610018039.1
• 申請日: 2006-06-29
• 公開（公告）號: CN101097569A
• 公開（公告）日: 2008-01-02
• 發明（設計）人: 張琳娜;趙鳳霞
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30;G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

所屬技術領域

本發明屬于制造業信息化領域，用于CAX集成系統中產品特征信息的建模與共享。特別涉及一種特征信息建模及存儲方法。

背景技術

目前，特征造型技術是解決CAD/CAPP/CAM集成技術的有效方法之一。結構形狀特征和精度特征是零件信息模型的兩個主要組成部分。零件的結構形狀特征描述了具有一定工程意義的幾何形狀及其功能信息，精度特征則描述了幾何形狀和尺寸的允許變動量或誤差，是非幾何信息。對精度信息的表示模型按其與結構形狀的關系分為基于CSG、基于B-Rep及基于CSG/B-Rep混合模型等幾種。其中，基于B-Rep的零件特征信息模型只能針對尺寸和位置公差，且只限于處理平面、圓柱面、圓錐面和球面?；贑SG的造型系統目前仍然處于實驗階段，描述公差非常有限，對于是否便于公差分析還沒有得到證實，同時由于該方法是在基于CSG的系統上實現的，復雜圖形是由簡單圖形通過交、并、差得到的，所以當同一原始圖素處于不同位置時，只能賦予一個相同的公差值，如果需要不同的公差值，必須重新構造CSG樹?；贑SG/B-rep混合模型來表達公差等精度信息，綜合應用CSG、B-rep二者的優點。公差模塊被連接到混合結構的頂層，用戶可以在形體創建的過程中，生成公差和其它技術信息，但該方法較復雜，目前還未得到真正實現。近年來，產品模型數據交換(STEP)標準在與ISO1101標準相適應的前提下，致力于完整、無二義性地表示公差，并適應產品數據模型交換的需要。但是該模型在公差中定義位置和方向時使用的是矢量方式，對于實際實體來說，如何在零件上附加坐標系并未清楚地說明。

發明內容

本發明的目的是為實現CAX的信息集成，提出一種基于恒定類的零件特征信息建模方法。

本發明的技術思路是，將精度特征作為結構形狀特征的附加屬性，通過引用幾何鏈表將精度特征與結構形狀特征集成起來，建立零件特征信息模型?；诤愣悓⒔Y構形狀特征進行歸類劃分為復合體、棱柱體、回轉體、螺旋體、圓柱體、平面和球七種類型，每種恒定類用本質特征作為其參數化方程的參數實現數字化表達，形狀特征之間的方位關系采用方位特征實現數字化表達；將所產生零件的信息模型存儲在一個數據庫中，CAX系統通過共享特征數據庫，實現CAX的信息集成。

本發明的有益效果是，解決了精度信息與零件特征模型中其它特征的集成機制，并采用共享特征數據庫存儲零件特征信息，保證了零件特征信息的合理流動與彼此共享，為CAX的信息集成實現提供了新思路。

附圖說明

圖1是本發明的零件特征信息模型關聯圖。

圖2是本發明的基于恒定類的結構形狀特征分類圖。

具體實施方式

在零件特征信息模型中，參見圖1，主屬性主要用于描述結構形狀特征的主要屬性，包括特征號、特征名、熱處理要求等。尺寸及公差、形位公差、表面粗糙度等精度特征用雙向鏈表聯接。恒定類、尺寸及公差、形位公差、表面粗糙度等與結構形狀特征相關的屬性，分別用指針指向相應的幾何要素、尺寸、精度和基準的節點，同時在幾何要素、特征、精度和基準的數據結構中也用指針指向其所對應的引用幾何節點。采用這種引用幾何方式，一方面，引用幾何表達了精度所作用的幾何元素及特征，另一方面，引用幾何也將精度作為幾何要素的一種屬性，表達了作用在不同幾何要素上的精度。隨著精度信息的輸入，系統動態地建立和維護引用幾何鏈表，從而建立特征、幾何與精度之間的聯系，將幾何與非幾何屬性信息集成起來，形成一個能滿足集成需要的完整的產品信息模型。

基于恒定類將形狀特征進行歸類劃分，參見圖2。位置要素是結構形狀特征的方位和方向的要素，它可以是一個點(PT)、一條直線(SL)、一個平面(PL)或一個螺旋面；例如圓柱的位置要素是軸線，圓錐的位置要素是頂點和軸線。本質特征是結構形狀特征參數方程的參數，如圓弧的半徑，圓柱的直徑，圓錐的頂角，兩直線的夾角等。兩個結構形狀特征之間的關系用方位特征表達，是定義兩個要素之間的方向和方位的特征。例如，一個圓錐和一個平面之間的相互位置通過圓錐的位置要素(軸線和頂點)和平面的位置要素(平面本身)之間點-平面間和線到面間的距離給出。一個圓柱和一個平面的相關方向通過圓柱的位置要素(軸線)和平面的位置要素(平面本身)之間線-面夾角給出。這樣，基于恒定類將結構形狀特征進行歸類劃分后，可以實現零件特征信息模型的數字化描述。

采用數據庫存貯特征信息，特征信息中相關的幾何信息用指針方式指向幾何信息庫。CAX系統統一選用共享特征數據庫定義、操作和管理各子系統共享的特征信息。