[發明專利]基于特征關聯的三維工序模型變更與維護方法

有效

• 申請號: 201810515861.1
• 申請日: 2018-05-25
• 公開（公告）號: CN108804782B
• 公開（公告）日: 2023-02-10
• 發明（設計）人: 喬虎;何俊;吳慶云;徐昭暉;師治全
• 申請（專利權）人: 西安工業大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 黃秦芳

本發明涉及一種三維工序模型的變更與維護方法，尤其是一種基于特征關聯的三維工序模型變更與維護方法。通過建立工藝路線中各加工特征間的設計結構矩陣，分析可能的加工特征傳播路徑。以分析所得路徑為核心，對可能受影響的加工特征、加工特征所屬工序模型等信息進行結構化存儲。結合工藝路線中各工序的工序模型信息，提出添加、刪除、修改加工特征的工序模型變更和維護算法。最后，以實例說明三維工序模型變更與維護方法的可行性和合理性。其目的在于提高三維工序模型變更的柔性和變更結果的可靠性。

技術領域

本發明涉及一種三維工序模型的變更與維護方法，尤其是一種基于特征關聯的三維工序模型變更與維護方法。

背景技術

工序模型變更傳播是指對某一工序模型進行修改后，該工序模型的更改會傳播到后續工序模型。工序模型主要由加工特征與工藝標注信息組成，工藝標注的基礎是加工特征。因此，工序模型變更的本質是加工特征的更改。工序模型變更的傳播表現為加工特征修改后，后續工序模型中該加工特征的修改和依賴于該加工特征的相關加工特征的更改。借助特征關聯方法的基本思想，如果能夠預測可能的加工特征變化傳遞路徑，并將所有的路徑與工序模型獨立存儲，可以實現工序模型變更時有多種變更方案實現相關加工特征即其所屬工序模型變化，保證相關加工特征即其所屬工序模型完整性和合理性。同時，變更路徑與工序模型分別存儲，當工序模型發生變更失敗時，不會對后續工序模型產生影響，避免大規模工序模型失效。

一種基于特征關聯的三維工序模型變更與維護方法是Siemens NX，DassaultCATIA等提供了部件間關聯的建模方式，在建模過程中允許跨部件建立特征關聯，如后續工序模型建立過程中，首先拷貝前置工序模型，形成拷貝特征，該拷貝特征與前置工序模型關聯，當前置工序模型發生變化時，該拷貝特征也可發生變化。通過部件間關聯，工序模型間形成特征鏈，假如特征鏈中的某個特征發生變化，CAD/CAM系統將對特征鏈進行更新。跨部件特征關聯的使用有效的提高工藝路線中各工序模型變更的成功率和效率。但是使用部件間特征關聯方法對建模技巧提出了更高的要求，且當某一工序模型被卸載或替換后，必須重建參數鏈，否則將導致整個工藝路線失效。這種方法的另一個缺點是特征鏈固定，導致工序模型更改時，受影響的加工特征只能按照特征鏈更新，更改方式單一。

一種基于特征關聯的三維工序模型變更與維護方法是當前的主流CAD/CAM系統多采用特征建模方式，通過參數控制特征，特征進行組合形成三維模型。在機加工序模型的建模過程也遵循這一過程。由于建模方式的不同，工序模型中包含的特征按照建立的先后順序形成樹狀結構，現有技術存在問題是：1、當根節點特征包含的參數變化超出允許范圍時，容易導致工序模型更新失敗，2、對于多特征構建的復雜工序模型，這種更新失敗經常是不可預知的，具有更大的不利后果；3、當工藝路線中的工序模型間存在特征關聯，參數的變化可能在工序路線中的工序模型中進一步傳播，導致更多的工序模型更新失敗。因此如何在三維機加工序模型的變更過程中及時對數據進行維護，提高三維工序模型變更的柔性和變更結果的可靠性是亟待解決的問題。

發明內容

本發明提供了一種基于特征關聯的三維工序模型變更與維護方法，其的目的是克服三維機加工序模型在變更過程中數據維護困難的問題，提高三維工序模型變更的柔性和變更結果的可靠性。

為了達到本發明的目的，本發明提供的技術方案是：一種基于特征關聯的三維工序模型變更與維護方法，包括下述步驟：

1)分析工序模型變更傳播路徑：

a)分析工序間加工特征關聯關系，建立工序模型變更設計結構矩陣(DSM)：

工序模型變更(DSM)定義為：一個有向圖G＝(V，E)，其中V是非空頂點集合，E是有向邊集合，且邊e對應有序頂點對(v_i，v_j)，將加工特征作為G的頂點集合V，加工特征間的關聯關系作為有向邊集合E，則G的鄰接矩陣A就是工序模型變更的DSM；

b)對DSM進行聚類；