[發明專利]一種基于正序逆序結合的三維工序模型生成方法

有效

• 申請號: 201410352581.5
• 申請日: 2014-07-24
• 公開（公告）號: CN104239603B
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 張輝;張勝文;劉華昌;張健;張文廣
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明屬于三維數字化工藝設計領域，是一種基于正序逆序結合的三維工序模型生成方法。即在三維工藝設計時，將工序模型分為框架節點工序模型和子工序模型。采取正序方式，利用刪除或抑制特征或模型操作的辦法構建框架節點工序模型；采用逆序方式，以框架節點工序模型作為輸入，采取同步建模自動化生成的方式構建子工序模型。

背景技術

隨著三維軟件的迅速普及和發展，我國制造業已基本實現了三維產品設計。然而目前在數字化設計制造平臺重要一環的工藝設計，大多依然基于二維工程圖進行，三維模型僅作為參考。綜合國內外現狀，可以發現工藝設計和零件設計存在著時間和空間上的差異，無法協同和并行工作，使得工藝設計的質量和效率的提升遇到瓶頸。二維工藝卡片加文字描述的工藝信息表達方式，帶來了大量的無意義和重復性的勞動，使得工藝人員浪費了大量時間和精力在類似編制各種報表等的低級勞動上，無法集中精力專心處理體現工藝設計價值的智力勞動上。在二維系統上進行工藝設計生成二維工藝卡片，無法與零件設計同步關聯，造成設計制造的數據源不統一、不唯一，容易造成設計制造的脫節，數據管理和維護增加成本。而在數字化全三維環境下進行工序設計，生成三維工序模型，三維CAPP系統直接使用三維CAD模型進行工藝設計，無需三維和二維之間的多次轉換，同時可方便直觀地指導生產過程。

三維工序模型的生成是實現基于全三維模型描述制造信息，進而從事三維工藝設計的基礎。《CAD/CAPP環境下基于三維模型的工序圖逆向生成》一文闡述了一個基于三維模型的工序圖自動生成系統，實現了對二維工序圖的逆序生成，但不能解決三維工序模型的生成問題；中國專利“一種應用于數字化工藝設計的三維工序模型演進生成方法”(專利申請號：201210052303.9)闡述了一種基于無歷史建模的逆序生成方法，可用于三維工序模型的生成，但該方法隱含了串行生成工序模型的條件，即前步工序模型的生成必須依賴于后步工序模型的生成，無法滿足并行協同的要求；中國專利“基于去除特征識別的三維機加工序模型順序建模方法”(專利申請號：201210578397.3)闡述了一種基于順序的去除特征識別的三維機加工序模型建模方法，采用選擇每道工序所要去除的特征，同時依賴不同的特征識別工具來進行人工交互操作的辦法，所有工序模型建立和工藝信息添加均要求人工實現，不能滿足自動化需求和工藝信息復用的要求；中國專利“一種動態三維工藝模型的構建方法”(專利申請號：201210178749.6)闡述了基于Pro/E二次開發基礎上的動態三維工藝模型的建立方法，隱含所有操作均必須以Pro/E二次開發為背景，限制了擴展應用，且未對協同工藝設計進行解決。

發明內容

針對現有三維工序模型生成方法中存在的三維工序模型生成效率較低、人工交互較多、不支持協同同步工作的技術問題，發明了一種基于正序逆序結合的三維工序模型生成方法，解決了工藝設計過程中的三維工序模型協同并行設計的問題。在該三維工序模型生成方法中，將工藝工序劃分為框架節點工序和子工序，將工序模型劃分為框架節點工序模型和子工序模型，其中框架節點工序模型采用正序方式由人工交互半自動化生成，子工序模型采用逆序方式自動生成，從而實現了工藝設計的并行工作，提高了工藝設計的效率；工序模型上的工藝信息來自于模型種子文件中的先驗工藝知識和決策結果，通過工藝信息索引的方式來獲取加工方法信息、加工余量信息和資源信息等內容，便于實現設計制造一致的基于模型的統一數據源；通過零件設計模型上反映的幾何形狀和制造要求的工藝信息，構建各類制造特征類型，可規范對于特征和類型的管理，保證零件制造信息的合理獲取，進而提高三維工序模型的生成質量。

本發明采用的技術方案是具有以下步驟：（1）讀取零件的設計模型，并依照設計模型建立毛坯模型；（2）從常用零件的建模特征類型角度總結制造特征，對每個制造特征類型對應的制造特征屬性信息進行定義，根據每類制造特征所構建的制造特征信息庫中的定義要求，獲得該類零件的制造特征及制造特征屬性信息，將屬性信息與特征關聯形成模型種子文件；（3）基于模型種子文件構建工藝信息及框架流程，根據工序框架流程和信息，識別框架工序模型的節點，獲取各框架工序模型節點的工藝信息，采用刪除或者抑制建模特征的方式生成該工序框架節點的工序模型，根據所述的毛坯模型以及識別的工序框架節點，得到初步的各框架節點的工序模型；（4）依據所述各框架節點的工序模型，逆序構建當前框架節點緊前的子工序模型，再以以子工序模型為輸入，構建該子工序模型的緊前子工序模型，如此循環直至前一個框架節點工序模型；（5）完成所有工序模型的建立。