4零件信息描述

简单方便，应用广泛 较适用于回转体零件 型面法 减少构造知识库的工作量 （型面单元） 表面描述隐含加工方法等帮助推理 语言 （表面单元） （谓词） 易理解和扩展，应用广泛 适于创成式CAPP 数学 适于计算机处理 （图论） 便于尺寸链计算 为CAD造型 体素组合 便于CAD/CAM集成 形体法 可自动绘图 （体元素） 为CAD造型 平面轮 （形状元素） 便于CAD/CAM集成 廓扫描 应用不够广
基本形状 外部主要形状 外部的其他形状元素 内部形状元素 内部的其他形状元素
. . . . . . . . .
.
x1 x10 x19 Baidu Nhomakorabea28 . . . . . . . .
x64 . . . . . . . x72
x41~x46 x47~x52 x53~x57 x58~x63 x64~x66 x67~x72
4.3 零件信息描述方法
二、型面法
１．型面编码描述法 ２．型面语言描述 型面特征采用系统字以近似语言的方式表达
用得最多的是谓词 特征谓词：描述几何形状、工艺 关系谓词：描述型面间关系
阅读 P75-76 表4-11，图4-7
4.3 零件信息描述方法
二、型面法
２．型面语言描述
4.3 零件信息描述方法
用一组特征参数描述，输入计算机
典型型面单元
4.3 零件信息描述方法
二、型面法
1. 型面编码描述法 －型面特征用编码形式描述
1. 零件总体信息：产品代号、图号、批量、重量、技术要求、 热处理、内外表面数…… 2. 零件毛坯材料信息：形状、尺寸、精度；材料品种、牌号、 力学性能…… 主型面：常出现的主要型面单元 3. 零件型面信息 辅助型面：附加在主型面上构成零件的表面
4.2 零件信息描述的内容
• 几何信息：工程图纸上的图形（形状、尺寸） • 工艺信息 • 生产管理信息：零件件数、生产批量、节拍等
描述方法
编码
适于成组加工 适于检索式、派生式CAPP 分类法
4.3 零件信息描述方法 德国OPITZ系统
特点
主要系统
宏观描述简单方便，详细描述较困难 美国CODE系统 日本KK-3系统 简单方便，应用广泛 中国JLBM-1系统 特征矩阵 便于计算机处理 适于创成式CAPP 编码 美国APPAS系统中的 LOFORM编码 法国GARI系统 中国THCAPP-1系统中的 特征分层描述
几何、结构 工艺
2) 不明确分出码位、码域
回转体(P67)、非回转体(P68)
4.3 零件信息描述方法
x1~x9 x10~x20 x21~x32 x33~x52 基本形状 外部形状元素 内部形状元素 平面、辅助表面、辅助齿形和辅助孔等
. . . . . . . . .
.
x53~x57 x58~x63 x64~x66 x67~x72
第四章 零件信息描述
CAPP
CAD
CAM
CAD与CAM集成 基础：数据平台 桥梁：CAPP－(第一步:零件信息描述) （成组思想）
4.1 零件信息描述的要求
• 准确、完整－－满足CAPP需要 • 适用于计算机操作 人机交互 • 易于工程技术人员理解掌握、运用 • 能够信息共享，便于信息集成与并行处理
二、型面法
２．型面语言描述 1) 型面谓词描述
4.3 零件信息描述方法
二、型面法
２．型面语言描述 1) 型面谓词描述
优点
1) 减少构造知识库的工作量 2) 描述中隐含了工艺信息（加工方法、加工顺序、定 位信息） 3) 极易理解和扩展，多适用于创成式CAPP专家系统
2) 型面谓词描述系统 • 特点：分层次特征描述－零件、特征、关系 • 基本型面：组成型面不可再分的元素 • 组合型面：由基本型面构成 • 阅读P77~78 表4-12和各个例子
0 1 2 3 4 体素 并 差 交 装配
4.3 零件信息描述方法
三、形体法
２．形体形成方法 b.轮廓面扫描形成法 SP:Sweeping Representation 思想：某些三维形体－－二维平面在空间扫描而成 直线扫描 回转扫描 复合扫描：按非圆二次曲线扫描 描述步骤：１．描述轮廓面 ２．描述扫描 拓朴关系 P82 图4-13
4.3 零件信息描述方法
二、型面法
1. 型面编码描述法 I. 主型面：常出现的主要型面单元
a.设计主型面单元，分类，编码 b.描述，将零件分区分段，各区段只有一种尺寸、精度、粗糙度
注 圆柱面分类：敞开的（易于加工）和封闭的结构
4.3 零件信息描述方法
表 圆柱面代码
4.3 零件信息描述方法
二、型面法
端面加工 辅助孔 尺寸 材料 精度 毛坯形状
. . . . . . .
.
x9 x18 x27 x36 .
a
b (c)
(a)
(b) 非回转体类零件的一维数组特征矩阵描述法
(a)矩阵结构 (b)示例零件图 (c)示例零件的特征矩阵描述
c
4.3 零件信息描述方法
二、型面法
– 型面：表面元素 任何零件＝若干型面按一定关系组合而成
STEP ：Standard for Exchange of Product Model Data
产品模型数据交换标准
作用：数据平台，不需要翻译器 针对产品整个生命周期，覆盖所有行业 组成：应用协议 Part201-233 集成通用资源 Part41-49 描述语言Part11-13 一致性测试 Part31-35 抽象测试 Part301-332 产品数据共享实现方法Part21 核心：集成资源
美国COMPAC语言 德国AUTAP系统 日本CIMS/PRO系统中的 CIMS/DES语言
4.3 零件信息描述方法
一、分类法
– 利用成组技术，根据特征属性 回转体 非回转体 １．编码描述法 即零件分类编码系统 适于输入计算机 零件分类编码→特征矩阵 一维数组的二维矩阵 ２．特征矩阵描述法 1) 分码位、码域
组合 K=SOLID/PLUS,K1,K4,MINUS,K2,K3
4.3 零件信息描述方法
例题：参考表4-13，用体素组合描述法描述下图所示零件.
20 K1 20 10 5 10 M3 M2 10 M1 40 15 M3 M2 M1 20 5 K2 K3
20 40
K1=CUBE/20,20,40 M2=TRANSF/-5,-10,10 K2=CUBE/20,40,20
1. 型面编码描述法 关键之一：型面单元的设计 I. 主型面：常出现的主要型面单元
a.设计主型面单元，分类，编码 b.描述，将零件分区分段，各区段只有一种尺寸、精度、粗糙度
注 圆柱面分类：敞开的（易于加工）和封闭的结构 II. 辅助型面：附加在主型面上构成零件的表面
a. b. 设计辅助型面单元，分类，编码 描述时按一定顺序进行编码
M3=TRANSF/0,0,5 K3=CUBE/15,40,10 K=SOLID/PLUS,K1,K2,MINUS,K3
4.3 零件信息描述方法
三、形体法
３．零件的形体描述方法 （2）轮廓面扫描描述（扫描法） a.非回转体--多用直线扫描
X,+X PROFIL / Y,+Y , KONTUR Z, +Z 其中： PROFIL：非回转体零件名 X,+X,Y,+Y,Z, +Z：位移坐标轴及其扫描位移尺寸和方向 KONTUR：轮廓面名
尺寸 材料 精度 毛坯形状
x1 x10 x19 x28 . x2 x11 . x3 x4 x5 x6 x7 x8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
x64 . . . . . . x72 .
. . . . . . .
.
无此特征 有此特征
二、型面法
３．型面数学描述 图论描述：
4.3 零件信息描述方法
三、形体法
形体：又称形状体素、体元素、体素 形体描述：各体素按一定关系组合（用特征参数描述） 形成零件，将各体素按相应组合关系输入计算机，以描 述整个零件。 １．体素单元的分解 a. 体素单元的选择－－典型性 b. 描述方法：基本、组合体素/主、辅体素 c. 考虑几何、工艺特征 d. 体素描述方法：编码、语言、数学
二、型面法
３．型面数学描述 方法：矩阵描述、图论描述等 图论描述： 特点：多用于简单零件，复杂零件难以胜任，尚无成熟系统 步骤： a. 选择、确定型面及其符号 b. 在零件图上标注相应的型面符号 c. 进行图论描述 零件尺寸描述 (1) 有向图、关联矩阵 (2) 无向图 示例：P80 图4-8
4.3 零件信息描述方法
90 10 60 50 30
4.3 零件信息描述方法
M2 K2 K3 M3 K4
x z
15
30
15
60
K1 M1
105
M4
K1 K2 K3 K4
K1=CUBE/90,100,60 M2=TRANSF/60,0,60 K2=CUBE/-30,100,-15 M3=TRANSF/10,0,-30 K3=CUBE/-50,100,-30,REF,M2 M4=TRANSF/REF,M1,105,0,0 K4=CUBE/105,REF,M1,100,15 (能否： K3=CUBE/-50,100,15)
4.3 零件信息描述方法
4.3 零件信息描述方法
二、型面法
１．型面编码描述法 例题：请用型面编码描述法描述下图所示零件。
4
A 3
B
2 1
A A-A
B
B-B
行 1 2 主型面 3 1 2 辅助 3 型面 4 5
左 2 3 4 2 3 4 4 4
右 代码 1 11 2 21 3 10 1 150 2 201 3 120 3 260 3 150
4.3 零件信息描述方法
三、形体法
３．零件的形体描述方法 （2）轮廓面扫描描述（扫描法） b.回转体--多用回转扫描
X, θ PROROT / Y, θ , KONTUR Z, θ 其中： PROROT：回转体零件名 X,θ,Y,θ,Z,θ ：回转坐标轴及其回转角度 KONTUR：轮廓面名
D L (b) (c)
(c)示例零件的特征矩阵描述
x9 x18 x27 x36 .
(a) 回转体类零件的一维数组特征矩阵描述法
(a)矩阵结构 (b)示例零件图
4.3 零件信息描述方法
x1~x9 x10~x19 x20~x26 x27~x33 x34~x40
x2 x11 . x3 x4 x5 x6 x7 x8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4.3 零件信息描述方法
三、形体法
２．形体形成方法 b.轮廓面扫描形成法 SP:Sweeping Representation 思想：某些三维形体－－二维平面在空间扫描而成 直线扫描 回转扫描 复合扫描：按非圆二次曲线扫描 描述步骤：１．描述轮廓面 ２．描述扫描 拓朴关系 P82 图4-13
4.3 零件信息描述方法
三、形体法
３．零件的形体描述方法 （1）体素组合描述 －－描述各构成体素及其相互位置关系 a.体素语句 STATEMENT/+X,+Y,+Z b.坐标转换语句 TRANSF/+X,+Y,+Z c.参考基准语句 REF/+X,+Y,+Z d.体素组合语句 SOLID/PLUS…,MINUS… 阅读体素描述示例 P83 表4-13
4.3 零件信息描述方法
三、形体法
２．形体形成方法 a.组合形成法： CSG（构造实体几何法） 思想：用简单体素，通过组合操作Union、 Intersection、Differencing（如图4-10）获得复杂 实体表示。
4.3 零件信息描述方法
三、形体法
２．形体形成方法 a.组合形成法： CSG（构造实体几何法） 思想：用简单体素，通过组合操作Union、 Intersection、Differencing（如图4-10）获得复杂 实体表示 Op-code Transform 1) 叶结点均为基本体素 Primitive 2) 树杈为运算 Left-Subtree 3) 每个结点的信息包括5个方面 Right-Subtree 总结：
4.3 零件信息描述方法
二、型面法
２．型面语言描述 例题：请参考特征谓词的描述方法，用型面谓词描述 系统描述下图所示零件上表面。
z 1.6 60o 25 20 0 y 5 x Feature( block,A,plane,1.6, 60,90,30,34.64,20,20)
4.3 零件信息描述方法