[發明專利]一種基于AAG的MBD模型的加工特征識別方法

在審

• 申請號: 202210625017.0
• 申請日: 2022-06-02
• 公開（公告）號: CN114925475A
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 丁淑輝;郭忠源;王彬;王海霞;于蓉蓉;于濤;白金棟;王國峰;封強
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/20
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 楊樹云

本發明涉及一種基于AAG的MBD模型的加工特征識別方法，是指：以在Creo軟件中建立的MBD模型為基礎，提取MBD模型的信息，構建MBD模型的AAG，通過分解AAG得到其特征子圖，將特征子圖與預定義特征匹配，實現加工特征的識別。基于MBD的模型中除了包含模型結構、尺寸外，還定義了表面粗糙度和形位公差。本發明中基于MBD模型的加工特征識別，可以自動識別與提取模型中的加工特征，并將加工特征與工藝信息相關聯。

技術領域

本發明涉及一種在Creo中建立的三維模型的加工特征識別方法，特別涉及一種基于AAG的MBD模型的加工特征自動識別方法。

背景技術

現有的加工特征的識別方法有基于圖的方法、基于體分解的方法、基于規則的方法等。基于圖的方法通過獲取模型面與邊的幾何拓撲關系，構建模型AAG，利用子圖匹配識別出加工特征；基于體分解的方法將CAD模型的所有面進行求交，將零件的切削體分解為凸單元體，然后經過處理將凸體單元組合成特征單元，最后將組合得到的單元與預定義的特征匹配，得到相應的特征類型；基于規則的方法需要為每一類待識別的特征制定預定義的規則，通過判斷是否符合規則進行識別。

以上現有的方法中對模型信息的表達不夠全面，缺乏對凸特征的識別，識別結果不夠準確且效率較低，而且識別結果僅表達了特征類型，沒有考慮到相關工藝信息，不利于后續的工藝設計，兩個拓撲結構和幾何尺寸完全相同的模型，若其特征表面的粗糙度數和公差等級差別較大，其加工工藝可能完全不同，導致識別結果出現偏差。

基于AAG的加工特征識別，是指根據模型幾何與拓撲信息構建模型AAG并對其進行分解，通過與預定義特征的匹配實現加工特征的識別。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種基于AAG的MBD模型的加工特征識別方法。

本發明的目的是，提供基于AAG的MBD模型加工特征識別方法，實現對使用Creo建模軟件建立的MBD模型中的加工特征進行自動識別與提取。本發明為實現上述目的所要解決的技術問題是，提取MBD模型的信息，構建模型的AAG表達，分解AAG得到特征子圖，匹配特征子圖和預定義特征，實現加工特征的識別。

術語解釋：

1、MBD，基于模型的定義(Model Based Definition，MBD)，彌合了三維模型直接用于制造的間隙。實際上，MBD是一種基于3D的產品數字化標注技術，它采用三維數字化模型對產品數字化信息的完整描述。

2、AAG，屬性鄰接圖(Attributed Adjacency Graph，AAG)，一種數據結構形式，在圖的基礎上擴展了節點以及節點連線表達的屬性。

3、Creo軟件，是美國PTC公司推出的機械產品三維數字化設計與分析軟件，其主要功能包括產品的三維參數化建模、模型的運動學、動力學、熱、磁場等的分析、以及零件的數控加工編程等。

4、AAM，屬性鄰接矩陣(Attribute Adjacency Matrix，AAM)，一種屬性鄰接圖的存儲方式，本專利中用于存儲AAG分解后的特征子圖。

5、分解基面，指三維模型中包含一個或一個以上內輪廓的表面。內輪廓是指在模型表面內部，由首尾相連的邊所構成的封閉環。如圖1所示，六面體頂面f包含一個由四條模型邊構成的內輪廓，f面即為三維模型中的一個分解基面。

6、特征基面，是指三維模型中的平面、且該平面屬于凹面、且沿該面法向方向不存在該三維模型的實體。如圖2中鍵槽底面，屬于凹平面且沿其法向方向無該模型的實體，該面為此三維模型特征基面。

7、聯合基面：是指兩個不相連的模型表面，在實際加工中需要作為同一個面進行加工，其需要滿足的條件為：兩模型表面具有相同的方程表達式且至少有一個為凹面。如圖3中的面f3和面f4，滿足以上定義，是模型的聯合基面。