魏天翔

摘要：為了保證并行工程集成系統(tǒng)的信息交換功能和信息共享功能的實(shí)現(xiàn)效果，現(xiàn)根據(jù)CAD/CAPP/CAM并行集成原理，從面向并行工程零件特征模型、CAD/CAPP接口、CE協(xié)調(diào)器三個(gè)方面入手，介紹了CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)零件特征建模設(shè)計(jì)相關(guān)技術(shù)。結(jié)果表明：本文所提出的零件特征建模設(shè)計(jì)相關(guān)技術(shù)具有非常高的可靠性和可行性，完全符合零件特征建模相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，為促進(jìn)并行工程的健康、可持續(xù)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。希望通過這次研究，為相關(guān)從業(yè)人員提供有效的借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：并行工程;特征;零件;模型;CAD/CAPP/CAM集成

在傳統(tǒng)串行設(shè)計(jì)模式下，零件特征建設(shè)設(shè)計(jì)效率低下，產(chǎn)品設(shè)計(jì)成本較高，設(shè)計(jì)與制造存在嚴(yán)重脫節(jié)現(xiàn)象，不利于產(chǎn)品市場(chǎng)核心競(jìng)爭(zhēng)力的全面提高。為了解決這一問題，現(xiàn)提出一種并行工程CE設(shè)計(jì)思想，通過利用該思想，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品開發(fā)過程的優(yōu)化和完善，并借助計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)，盡可能縮小產(chǎn)品開發(fā)時(shí)間和成本，為最大限度地提高產(chǎn)品質(zhì)量以及產(chǎn)品市場(chǎng)核心競(jìng)爭(zhēng)力打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。而CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)零件特征建模充分體現(xiàn)了并行工程CE設(shè)計(jì)思想，從根本上解決產(chǎn)品建模問題，因此，在并行工程CE設(shè)計(jì)思想的應(yīng)用背景下，如何對(duì)CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)零件特征進(jìn)行科學(xué)建模設(shè)計(jì)是相關(guān)人員必須思考和解決的問題。

1CAD/CAPP/CAM并行集成原理

CAD/CAPP/CAM并行集成原理如圖1所示。從圖1中可以看出，通過借助CAD系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品模型構(gòu)建以及各種零件的科學(xué)設(shè)計(jì)，為保證動(dòng)態(tài)仿真效果創(chuàng)造良好的條件。此外，通過利用CAPP系統(tǒng)，可以保證工藝分析流程的科學(xué)性和合理性[1]，以實(shí)現(xiàn)對(duì)路線卡的快速生產(chǎn)，為奎哥切削計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性和真實(shí)性產(chǎn)生積極的影響，確保CE協(xié)調(diào)器具有強(qiáng)大的信息存儲(chǔ)功能和信息通訊功能。

2CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)零件特征建模設(shè)計(jì)相關(guān)技術(shù)

2.1面向并行工程零件特征模型

面向并行工程零件特征模型作為CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)零件特征建模設(shè)計(jì)常用的一種技術(shù)，將特征設(shè)置為模型基本組成單元，同時(shí)，通過組合特征，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的精確描述，以保證產(chǎn)品信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性、可靠性和安全性?，F(xiàn)根據(jù)CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)，將零件特征劃分為以下五種類型：（1）產(chǎn)品管理。產(chǎn)品管理主要是指對(duì)零件管理相關(guān)的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行進(jìn)行集中處理，并形成特定的集合。（2）零件設(shè)計(jì)。零件設(shè)計(jì)主要是指通過精確地描述零件的各種功能以及約束條件等信息[2]，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求、用戶需求以及設(shè)計(jì)專業(yè)指導(dǎo)意見等設(shè)計(jì)信息的集中化、統(tǒng)一化處理。（3）幾何形狀。幾何形狀作為一種常用的信息集合，主要是由零件幾何形狀相關(guān)的信息組成，同時(shí)，組成產(chǎn)品的幾何形狀具有一定的獨(dú)立性，可以將其設(shè)置為主特征，如圓柱、端面等。同時(shí)，還要添加相應(yīng)的倒角、槽鍵等附加特征，然后，在設(shè)計(jì)產(chǎn)品期間，要充分考慮這些特征[3]，然后，針對(duì)主特征與輔特征之間的關(guān)系，構(gòu)建相應(yīng)的特征層次結(jié)構(gòu)。（4）加工過程。加工過程主要是指與加工方法、工藝參數(shù)等零件制作相關(guān)的信息進(jìn)行有效地集合處理。（5）裝配設(shè)計(jì)。裝配設(shè)計(jì)作為并行工程重要環(huán)節(jié)，在進(jìn)行裝配序列期間，通常會(huì)遇到裝配規(guī)劃并行性問題[4]，導(dǎo)致裝配工作變得越來越復(fù)雜，為此，需要落實(shí)好線性裝配規(guī)劃工作。零件特征組成與分類如圖2所示。

2.2CAD/CAPP接口

CAD/CAPP接口模塊在具體的設(shè)計(jì)中，需要根據(jù)CAD輸出結(jié)果，直接完成對(duì)CAPP系統(tǒng)工藝流程的科學(xué)設(shè)計(jì)，此外，旅客根據(jù)工藝評(píng)價(jià)模塊設(shè)計(jì)需求[5]，采用工藝分析的方式，將傳遞的信息劃分為兩種類型，一種是幾何信息，另一種是非幾何信息，在此基礎(chǔ)上，借助STEP保證數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換效率和效果，

2.3CE協(xié)調(diào)器

CE協(xié)調(diào)器在識(shí)別信息方面發(fā)揮出重要作用，同時(shí)，還具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能、數(shù)據(jù)通知功能以及數(shù)據(jù)查詢功能，通過將CE協(xié)調(diào)器與相關(guān)工藝流程進(jìn)行充分結(jié)合，可以保證模塊接口評(píng)價(jià)結(jié)果的精確性和真實(shí)性，確保工藝評(píng)價(jià)相關(guān)數(shù)據(jù)能夠安全、可靠地傳輸于制定的CAD系統(tǒng)中，便于設(shè)計(jì)人員針對(duì)系統(tǒng)屏幕顯示的最終結(jié)果，開展模型修改工作。另外，設(shè)計(jì)人員可以借助CE協(xié)調(diào)器，精確地查詢CAPP系統(tǒng)制造相關(guān)信息數(shù)據(jù)，為保證零件特征建模設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性產(chǎn)生積極的影響。

結(jié)束語(yǔ)：

綜上所述，對(duì)于CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)而言，其零件特征建模設(shè)計(jì)主要包含以下五種類型，分別是產(chǎn)品管理、零件設(shè)計(jì)、幾何形狀、加工過程、裝配設(shè)計(jì) 。在進(jìn)行零件特征建模設(shè)計(jì)期間，設(shè)計(jì)階段不同，所對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)模式也存在一定的差異，通過構(gòu)建穩(wěn)定的特征信息連接關(guān)系，確保特征信息的獨(dú)立性，為構(gòu)建信息模型提供重要的依據(jù)和參考，為促進(jìn)并行工程向經(jīng)濟(jì)化、實(shí)用化、信息化方向不斷發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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