5.零件信息描述!
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《计算机辅助制造》
第五章 零件信息描述
第五章 零件信息描述
一. 零件信息描述的要求
输入零件信息是进行CAPP的第一步，准确性、科学性和完整 性直接影响所设计的工艺过程质量。 (1) 完整、准确 (2) 易于被计算机接受和处理
(3) 易于被工程技术人员理解和掌握
(4) 信息描述系统应与CAD、CAM等多方面集成
(1) 编码描述法 用顺序排列的字符对零件的信息进行标识描述。
第五章 零件信息描述
(2) 特征矩阵描述法 将零件的特征用矩阵的形式描述。码位标识零件的特征类别， 码域表示每个码位的特征值。实质上是一个二维数组描述，便于 计算机处理。
第五章 零件信息描述
第五章 零件信息描述
第五章 零件信息描述
第五章 零件信息描述
二. 零件信息描述内容
(1) 几何信息 (2) 工艺信息 (3) 生产信息
第五章 零件信息描述
三. 零件信息描述方法
第五章 零件信息描述
第五章 零件信息描述
1. 分类法 利用成组技术，根据特征属性将零件划分为不同组别。 特征属性包括结构特征和工艺特征。
第五章 零件信息描述
了必要的信息。
第五章 零件信息描述
3. 型体法 将组成零件的各体素按相应的组合关系输入到计算机，以描述 整个零件。 (1) 体素单元的分解
第五章 零件信息描述
(2) 形体的形成方法 a. 形体的组合形成
第五章 零件信息描述
b. 形体的轮廓面扫描形成
第五章 零件信息描述
(3) 零件的形体描述方法 ① 零件的体素组合描述 a. 体素语句： STATEMENT
2. 型面法 (1) 型面编码描述内容 a. 零件的总体信息
b. 毛坯和材料信息
c. 主型面信息 d. 辅助型面信息
第五章 零件信息描述
左
右
wk.baidu.com
第五章 零件信息描述
(2) 型面语言描述法 采用大量系统字，以近似语言的方式进行表达。通常用系统谓 词描述，又分为特征谓词、关系谓词和零件谓词。 特征谓词：描述基本型面； 关系谓词：描述组合型面及尺寸、位置关系； 零件谓词：描述零件的总体信息。 这种方法需要用户学习语言，而且描述过程繁琐。
试、销售和售后服务)对产品信息的不同需求，保证对产品信息
理解的一致性，使得各应用领域可以直接从该模型抽取所需信息。
第五章 零件信息描述
只要各CAD系统对产品或零件的描述符合这个数据规范，其输
出的信息既包含了点、线、面以及它们之间的拓扑关系等底层的
信息，又包含了几何形状特征以及加工和管理等方面信息，那么 CAD系统的输出结果就能被其下游工程系统接收。
第五章 零件信息描述
四. 从CAD系统直接输入零件信息
(1) 特征识别法
特征识别法(feature recognition)就是要对CAD的输出结果进行 分析，按一定的算法识别、抽取出CAPP系统能识别的基于特征 的工艺信息。这显然是一种非常理想的方法，它无疑可以克服上 述手工输入零件信息的种种弊端，实现零件信息向CAPP、CAM
第五章 零件信息描述
第五章 零件信息描述
型面的谓词描述 ftype (A, countersink-hole); diameter (A, 20);
countersink-diameter (A, 30);
start-from (A, P1); openning-into (A, P2); tolerance (A, 11); countersink-depth (A, P1, 6.5).
近年来出现了国际范围内的努力，流行较广的是ISO的STEP
产品定义数据交换标准，目前STEP还在不断发展与完善之中。
第五章 零件信息描述
型面法优点: ① 机械零件的表面元素与其加工方法是相对应的，以此为基 础推出零件由哪些表面元素组成，就能很方便地从工艺知识库中 搜索出这些表面相对应的加工方法，也就可以以此为基础推出整 个零件的加工方法; ② 表面为尺寸、公差、粗糙度乃至热处理等的标注提供了方
便，从而为工序设计、尺寸链计算以及工艺路线的合理安排提供
③ 目前CAD系统种类繁多，即使CAPP系统能接收一种CAD
系统输出的零件信息，也不一定能接收其它CAD系统输出的零件 信息。
第五章 零件信息描述
(2) 基于特征拼装的计算机绘图与零件信息描述和输入方法
基于特征拼装CAD系统的绘图基本单元是参数化的几何形状特
征(或表面要素)，设计者不是进行线的绘制，而是进行特征的绘 制，也叫特征拼装。 设计者在拼装各个特征的同时，即赋予了各个形状特征的尺寸、 公差、粗糙度等工艺信息，其输出的信息也是以这些形状特征为
基础进行组织，所以CAPP系统能够接收。
方法的关键是建立基于特征的、统一的CAD/CAPP/CAM信息 模型，并对特征进行总结分类，建立便于用户扩充与维护特征库
第五章 零件信息描述
(3) 基于产品数据交换规范的产品建模与信息输入方法 从根本上实现CAD/CAPP/CAM集成，最理想的方法是为产品 建立一个完整的、语义一致的产品信息模型，以满足产品生命期 各阶段(产品需求分析、工程设计、产品设计、加工、装配、测
b. 坐标转换语句：TRANSF
c. 参考基准语句：REF d. 体素组合语句：SOLID/PLUS、SOLID/MINUS
第五章 零件信息描述
第五章 零件信息描述
② 零件的轮廓面扫描描述
第五章 零件信息描述
以上几种方法尽管各有优点，但都存在一个共同的弊病：需要 人来对零件图纸进行识别和分析，即需要人工来对已设计好的零 件图进行二次输入。因为输入过程繁琐、费时、易出错，有时甚 至还不如手工编制工艺文件来得快，所以在生产实际中有些工艺 人员不大愿意使用这种方法。 最理想的方法是CAD系统进行零件设计的过程就是CAPP的零 件信息输入过程，从而避开了零件信息的二次输入问题。
等系统的自动传输。
但实践证明，这种方法有局限、不通用，而且实现很困难，所 以被认为是一个世界难题。
第五章 零件信息描述
这主要因为存在以下几个难点: ① 一般的CAD系统都是以解析几何作为其绘图基础的，其输 出的结果一般是点、线、面以及它们之间的拓扑关系等底层的信 息，要从这些底层信息中抽取高层次的工艺信息非常困难; ② 在CAD的图形文件中，没有诸如公差、粗糙度、表面热处 理等工艺信息，即使对这些信息进行了标注，也很难抽取出这此 信息;
第五章 零件信息描述
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一. 零件信息描述的要求
输入零件信息是进行CAPP的第一步，准确性、科学性和完整 性直接影响所设计的工艺过程质量。 (1) 完整、准确 (2) 易于被计算机接受和处理
(3) 易于被工程技术人员理解和掌握
(4) 信息描述系统应与CAD、CAM等多方面集成
(1) 编码描述法 用顺序排列的字符对零件的信息进行标识描述。
第五章 零件信息描述
(2) 特征矩阵描述法 将零件的特征用矩阵的形式描述。码位标识零件的特征类别， 码域表示每个码位的特征值。实质上是一个二维数组描述，便于 计算机处理。
第五章 零件信息描述
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二. 零件信息描述内容
(1) 几何信息 (2) 工艺信息 (3) 生产信息
第五章 零件信息描述
三. 零件信息描述方法
第五章 零件信息描述
第五章 零件信息描述
1. 分类法 利用成组技术，根据特征属性将零件划分为不同组别。 特征属性包括结构特征和工艺特征。
第五章 零件信息描述
了必要的信息。
第五章 零件信息描述
3. 型体法 将组成零件的各体素按相应的组合关系输入到计算机，以描述 整个零件。 (1) 体素单元的分解
第五章 零件信息描述
(2) 形体的形成方法 a. 形体的组合形成
第五章 零件信息描述
b. 形体的轮廓面扫描形成
第五章 零件信息描述
(3) 零件的形体描述方法 ① 零件的体素组合描述 a. 体素语句： STATEMENT
2. 型面法 (1) 型面编码描述内容 a. 零件的总体信息
b. 毛坯和材料信息
c. 主型面信息 d. 辅助型面信息
第五章 零件信息描述
左
右
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(2) 型面语言描述法 采用大量系统字，以近似语言的方式进行表达。通常用系统谓 词描述，又分为特征谓词、关系谓词和零件谓词。 特征谓词：描述基本型面； 关系谓词：描述组合型面及尺寸、位置关系； 零件谓词：描述零件的总体信息。 这种方法需要用户学习语言，而且描述过程繁琐。
试、销售和售后服务)对产品信息的不同需求，保证对产品信息
理解的一致性，使得各应用领域可以直接从该模型抽取所需信息。
第五章 零件信息描述
只要各CAD系统对产品或零件的描述符合这个数据规范，其输
出的信息既包含了点、线、面以及它们之间的拓扑关系等底层的
信息，又包含了几何形状特征以及加工和管理等方面信息，那么 CAD系统的输出结果就能被其下游工程系统接收。
第五章 零件信息描述
四. 从CAD系统直接输入零件信息
(1) 特征识别法
特征识别法(feature recognition)就是要对CAD的输出结果进行 分析，按一定的算法识别、抽取出CAPP系统能识别的基于特征 的工艺信息。这显然是一种非常理想的方法，它无疑可以克服上 述手工输入零件信息的种种弊端，实现零件信息向CAPP、CAM
第五章 零件信息描述
第五章 零件信息描述
型面的谓词描述 ftype (A, countersink-hole); diameter (A, 20);
countersink-diameter (A, 30);
start-from (A, P1); openning-into (A, P2); tolerance (A, 11); countersink-depth (A, P1, 6.5).
近年来出现了国际范围内的努力，流行较广的是ISO的STEP
产品定义数据交换标准，目前STEP还在不断发展与完善之中。
第五章 零件信息描述
型面法优点: ① 机械零件的表面元素与其加工方法是相对应的，以此为基 础推出零件由哪些表面元素组成，就能很方便地从工艺知识库中 搜索出这些表面相对应的加工方法，也就可以以此为基础推出整 个零件的加工方法; ② 表面为尺寸、公差、粗糙度乃至热处理等的标注提供了方
便，从而为工序设计、尺寸链计算以及工艺路线的合理安排提供
③ 目前CAD系统种类繁多，即使CAPP系统能接收一种CAD
系统输出的零件信息，也不一定能接收其它CAD系统输出的零件 信息。
第五章 零件信息描述
(2) 基于特征拼装的计算机绘图与零件信息描述和输入方法
基于特征拼装CAD系统的绘图基本单元是参数化的几何形状特
征(或表面要素)，设计者不是进行线的绘制，而是进行特征的绘 制，也叫特征拼装。 设计者在拼装各个特征的同时，即赋予了各个形状特征的尺寸、 公差、粗糙度等工艺信息，其输出的信息也是以这些形状特征为
基础进行组织，所以CAPP系统能够接收。
方法的关键是建立基于特征的、统一的CAD/CAPP/CAM信息 模型，并对特征进行总结分类，建立便于用户扩充与维护特征库
第五章 零件信息描述
(3) 基于产品数据交换规范的产品建模与信息输入方法 从根本上实现CAD/CAPP/CAM集成，最理想的方法是为产品 建立一个完整的、语义一致的产品信息模型，以满足产品生命期 各阶段(产品需求分析、工程设计、产品设计、加工、装配、测
b. 坐标转换语句：TRANSF
c. 参考基准语句：REF d. 体素组合语句：SOLID/PLUS、SOLID/MINUS
第五章 零件信息描述
第五章 零件信息描述
② 零件的轮廓面扫描描述
第五章 零件信息描述
以上几种方法尽管各有优点，但都存在一个共同的弊病：需要 人来对零件图纸进行识别和分析，即需要人工来对已设计好的零 件图进行二次输入。因为输入过程繁琐、费时、易出错，有时甚 至还不如手工编制工艺文件来得快，所以在生产实际中有些工艺 人员不大愿意使用这种方法。 最理想的方法是CAD系统进行零件设计的过程就是CAPP的零 件信息输入过程，从而避开了零件信息的二次输入问题。
等系统的自动传输。
但实践证明，这种方法有局限、不通用，而且实现很困难，所 以被认为是一个世界难题。
第五章 零件信息描述
这主要因为存在以下几个难点: ① 一般的CAD系统都是以解析几何作为其绘图基础的，其输 出的结果一般是点、线、面以及它们之间的拓扑关系等底层的信 息，要从这些底层信息中抽取高层次的工艺信息非常困难; ② 在CAD的图形文件中，没有诸如公差、粗糙度、表面热处 理等工艺信息，即使对这些信息进行了标注，也很难抽取出这此 信息;