基于去除特征识别的机加工序模型顺序建模方法技术

本发明专利技术涉及一种基于去除特征识别的机加工序模型顺序建模方法，包括以下步骤：1）毛坯准备；2）工艺决策；3）工序设计；4）是否进行下一工序？如果是重复第2步骤和第3步骤，如果否继续；5）工艺发布；6）可视制造。该方法充分利用原始零件模型的几何特征，克服三维工艺设计对原始零件模型设计质量要求的问题，按照实际机加工艺操作顺序快速创建工序模型，从而提高三维工艺设计系统的整体效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，即工序模型的创建与实际加工过程一致的三维顺序建模方法。
技术介绍
近十年来，我国机械制造业在产品设计上和管理运营方面的计算机辅助技术取得了巨大的成绩，已经完全实现了全三维产品设计，部分零部件实现了虚拟仿真验证，一定程度上保证了生产的平稳顺畅运行。但综合国内外制造技术发展状况，可以发现，上述传统的 CAPP工作都是建立在二维图纸基础之上，同时，工艺设计与产品设计存在着时间和空间上的差异，无法进行协同工作。文字描述加二维图纸是工艺信息的主要表达方式，带来了大量无意义的、重复性的流程和任务，如图纸分析、三维重建、各种工艺报表的编制等等，造成图纸理解易产生歧义、图纸和文字工作量繁重、工艺仿真不可能实现、更改流程复杂繁琐等问题。而三维制造方式下，CAPP系统直接使用三维CAD模型进行工艺设计，不需要三维到二维再到三维的转换，化解了两个系统之间的矛盾，同时三维工艺信息可直接支持生产过程。 因而基于二维图纸的传统制造方式正在被三维制造方式逐步取代。目前，在三维机加工艺设计中，产品模型被直接用于工序设计过程中的工序模型的快速生成。零件加工可能会经历若干道工序，每道工序所对应的加工毛坯形状都不同，这个毛坯模型即该道工序的工序模型，也即中间毛坯模型。其生成结果与工厂环境、加工方式等密切相关。为提高工序建模速度，目前出现的方法有两类其一是根据最终零件模型进行数控加工程序的编制，之后在仿真加工生成的模型基础上进一步创建工序模型；其二是先深度分析最终零件模型，自动识别待加工特征，然后采用逐步填充的方法逆向生成工序模型。这两类方法各有特点，第一类方法需要对每一步设计都进行数控编程，对于一些不需要数控加工的零件也生成额外的数控程序，工作重复，但其生成模型的过程与实际加工过程一致，能适应多种结构的零件。第二类方法在特征深度分析基础上填补零件，一直返回到最初模型状态，其成功的前提是要求零件模型的定义过程符合标准要求，否则无法自动识别加工特征，由于其自动化特点，应用局限性较大。上述两种机加工序模型的创建方法目前都没有形成软件产品，仍然处于研究阶段。由于工序模型创建的效率低，制约了整个三维工艺设计的效率。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种，该方法充分利用原始零件模型的几何特征，克服三维工艺设计对原始零件模型设计质量要求的问题，按照实际机加工艺操作顺序快速创建工序模型，从而提高三维工艺设计系统的整体效率。为解决以上问题，本专利技术的具体技术方案如下一种，包括以下步骤1)毛坯准备在CAD系统中调入零件模型，并依次通过模型校验、确定工艺方案、尺寸公差编辑和确定毛坯余量后，生成毛坯模型；2)工艺决策确定零件工序的加工方案、机床选择、夹具选择、刀具选择和切削参数；3)工序设计对特征识别并对加工特征定义，然后工序模型检查，形成工序模型，并对工序毛坯处理；4)是否进行下一工序？如果是重复第2步骤和第3步骤，如果否继续；5)工艺发布输出工艺表单和输出工艺模型，然后决定是否转化为模板，如果是，工艺模板定义，如果否，直接跳入下一步工艺信息可视化，然后发布工艺信息；6)可视制造可实现工艺模型浏览、工艺信息查询、生产信息采集、信息反馈和工艺更改的功能。所述的特征识别为零件去除特征的识别，其去除特征共分为六大种类，分别为边界特征、内陷特征、贯通特征、螺纹特征、环形特征和其他特征。所述的工序设计具体的步骤为1)特征识别选择特征类型后启动特征定义，然后选择特征表面、选择特征表面和选择约束表面，然后确定约束参数，进行去除特征识别；2)加工特征定义即对几何特征定义和属性特征定义；3)进行工序模型检查，形成工序模型，并对工序毛坯处理。所述的各个步骤所产生的工序模型和属性数据依据工艺全信息模型的标准结构全部统一的组织存储于工艺模型文件中；工艺全信息模型的标准结构包括零件定义信息和工艺规程信息，零件定义信息包括零件几何特征和属性；工艺规程信息以树形方式组织，其下一层节点分别为基本信息、材料信息和工序序列信息。本由于采取以上技术方案，其具有以下优点1.提供了工艺全信息模型的内容、结构，支持设计制造全过程的三维可视化体系；2.提出去除特征的分类方法，为相应的特征识别工具开发以及知识推理与检索机制提供了基本约束条件，简化了工艺设计系统的难度；3.提出了工序模型的新型生成方法，与实际加工过程一致，符合机加操作的逻辑和习惯，保证了工序模型的快速创建需求，大大减少了工艺准备的时间。附图说明图I为基于去除特征识别的机加工序模型的主要功能模块。图2为机加去除特征分类示意图。图3为工艺全信息模型的数据组织。图4为三维机加工序模型定义方法。图5为零件结构示意图。图6为零件毛坯模型。图7为下工序毛坯模型示意图。图8为去除上端面毛坯模型示意图。图9为去除前端缺口特征示意图。图10为去除上后端凹槽特征示意图。图11为去除左前端凹陷特征示意图。图12为去除左端凹陷特征示意图。图13为去除中部凹陷特征示意图。图14为去除右部凹陷特征示意图。具体实施例方式如图I所示，一种，包括以下步骤O毛坯准备在CAD系统中调入零件模型，并依次通过模型校验、确定工艺方案、尺寸公差编辑和确定毛坯余量后，生成毛坯模型；2)工艺决策确定零件工序的加工方案、机床选择、夹具选择、刀具选择和切削参数；3)工序设计对特征识别并对加工特征定义，然后工序模型检查，形成工序模型，并对工序毛坯处理；4)是否进行下一工序？如果是重复第2步骤和第3步骤，如果否继续；5)工艺发布输出工艺表单和输出工艺模型，然后决定是否转化为模板，如果是，工艺模板定义，如果否，直接跳入下一步工艺信息可视化，然后发布工艺信息；6)可视制造可实现工艺模型浏览、工艺信息查询、生产信息采集、信息反馈和工艺更改的功能。如图2所示，所述的特征识别为零件去除特征的识别，其去除特征共分为六大种类，分别为边界特征、内陷特征、贯通特征、螺纹特征、环形特征和其他特征。边界特征是指在原始零件毛坯上直接去除的至少与两个以上的毛坯表面相交的位于边界的形状，如图中特征A10。内陷特征是指只与一个毛坯表面相交的内凹的不贯通的形状，如图中特征A20。贯通特征是指在工序毛坯上去除的至少与两个以上的毛坯表面相交的通透的位于毛坯内部的形状，如图中特征A30。螺纹特征是指去除材料之后形成的剩余形状是螺纹的情况。环形特征是指通过车削或铣削去除的圆柱形形状，如图中特征A50。 其它特征是指需要精加工修整的所有表面特征。如图3所示，所述的工序设计的主要任务是完成工序模型定义工作，具体的步骤为1)特征识别选择特征类型后启动特征定义，然后选择特征表面、选择特征表面和选择约束表面，然后确定约束参数，进行去除特征识别；2)加工特征定义即对几何特征定义和属性特征定义；3)进行工序模型检查，形成工序模型，并对工序毛坯处理。在模型定义时，首先选择该道工序所要去除特征的类型B10，对应于边界特征、内陷特征、贯通特征、螺纹特征、环形特征及其它特征，不同的特征对应于不同的特征识别工具；之后启动特征定义B20，打开针对不同去除特征类型的特征定义工具，该工具集成于工艺设计系统中，提供选择集构建工具和基于选择集的特征识别、运算和建模功能；启动特征定义工具后，提示选择去除特征表面B30，表面的选择形成一个选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于去除特征识别的机加工序模型顺序建模方法，其特征在于包括以下步骤1)毛坯准备在CAD系统中调入零件模型，并依次通过模型校验、确定工艺方案、尺寸公差编辑和确定毛坯余量后，生成毛坯模型；2)工艺决策确定零件工序的加工方案、机床选择、夹具选择、刀具选择和切削参数；3)工序设计对特征识别并对加工特征定义，然后工序模型检查，形成工序模型，并对工序毛坯处理；4)是否进行下一工序？如果是重复第2步骤和第3步骤，如果否继续；5)工艺发布输出工艺表单和输出工艺模型，然后决定是否转化为模板，如果是，工艺模板定义，如果否，直接跳入下一步工艺信息可视化，然后发布工艺信息；6)可视制造可实现工艺模型浏览、工艺信息查询、生产信息采集、信息反馈和工艺更改的功能。2.如权利要求I所述的基于去除特征识别的机加工序模型顺序建模方法，其特征在于所述的特征识别为零件去除特征的识别，其去除...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜宝瑞，孟飙，尹海军，杨野光，
申请(专利权)人：沈阳飞机工业集团有限公司，沈阳航空航天大学，
类型：发明
国别省市：