1 引言
在当前并行工程(CE)的大环境下,现代CAD/CAPP/CAM技术发展的重要趋势是:集成化、网络化和智能化。单就信息集成而言,面向整个生产环节的产品精度信息共享是当前急需解决的问题。
如图1所示,基于Oracle数据库的创成式发动机CAPP系统首先从CAD系统提取零件制造信息。再经过特征识别,在制造资源库和专家知识库支撑下,按照一定的推理规则生成加工工艺卡。
图1 创成式发动机CAPP系统架构
开发一个创成式CAPP系统需着重解决3个问题:(1)零件信息的描述与输入(Description of the part to be produced);(2)特征识别算法与实现(Feature Recognizing Arithmetic&Realization);(3)推理机和知识库构建(Establishment of Inference Engine &Knowledge Base)。
目前CAPP系统零件信息描述与输入主要有4种方案:(1)基于特征识别技术:力求直接从CAD系统获取零件制造信息,是最理想的方法,目前尚不成熟。(2)基于产品数据交换规范:基本思路是为异构CAX系统的集成提供一种中性文件(如IGES,STEP)。(3)基于产品数据管理PDM平台:已引起国内外同行的重视。(4)人机交互方式:CAD信息二次输入量大。
对于上述4种信息集成方案而言,由于异构CAX系统底层产品数据建模方法不尽相同,零件精度信息等重要工艺参数的共享都是一个非常棘手的问题。在发动机CAPP系统开发过程中,以特征识别技术为基础,辅以中性文件的方式实现了CAD和CAPP之间精度信息的共享。
2 制造特征的发动机CAD模型
建立CAD模型是为了向CAPP系统输入零件的制造信息,而非工业造型设计和“雕刻”。这就要求通过结构和工艺分析,建立适合CAPP系统识别的产品数据模型。在面向加工的特征定义中,一个基本原则是一个特征对应一个或几个加工工序。
图2 基于特征的发动机CAD模型
3 精度信息Pro/TOOLKIT提取
在Pro/E数据库中,制造特征的每个尺寸均对应一个标识ID。尺寸的各字段信息(包含精度信息)存放在一个PRODIMENSION结构变量中。可由API函数Prodim_get_dimension读取尺寸各字段的信息,实现尺寸公差(Size Tolerance)信息的提取。相应的C代码:
4 精度信息STEP格式写入
零件精度信息导入步骤可概括为:(1)导入Pro/E生成的STEP文件,获取零件的几何、拓扑信息。(2)将获取的零件精度信息以EXPRESS语言规范表达为Feature File的格式。(3)经布尔操作和特征识别,在CAPP数据库生成包含精度信息的产品数据模型。
图3 精度信息在CAPP数据库中存储
5 结论
随着并行工程CE的推广,现代CAPP系统将不再是一个孤立的功能模块,它必将和CAD,CAM,PDM等其它模块进行应用集成,并以网络化和智能化为模式,以适应企业各部门之间的协同作业。就发动机CAD/CAPP系统信息集成进行了研究,较好地解决了零件尺寸公差,形位公差,表面粗糙度等精度信息的共享问题。
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本文标题:发动机CAPP系统零件精度信息自动获取