三维工艺设计中的制造特征识别方法
2021-06-27黄丰云刘小磊徐劲力刘伟腾
机械设计与制造 2021年6期
黄丰云,刘小磊,徐劲力,刘伟腾
(武汉理工大学机电工程学院,湖北 武汉 430070)
1 引言
近年来,随着三维CAD和基于模型定义(Model Based Definition,MBD)数字化制造技术的快速发展,传统的二维工艺设计方法因其设计效率低、不可视、易出错、不稳定等问题,已无法适应数字化发展的大环境,而基于MBD的三维工艺设计已成为数字化制造发展的新趋势[1]。从零件设计MBD模型中提取工艺设计所需的制造特征信息是三维CAPP系统的基础。制造特征识别是指以零件的设计MBD模型为基础,自动识别出具有一定工程意义的几何形状,并将其转变为可用于后续制造加工的特征[2]。目前,制造特征识别被广泛认为是实现CAD/CAPP/CAM集成的关键技术。
特征识别方法主要分为四大类:基于属性邻接图的方法,基于体积分解的方法、基于痕迹的方法以及混合识别方法。其中,基于属性邻接图的方法是目前研究和应用较多的一种特征识别方法,其用属性邻接图来表达零件设计模型的几何/拓扑信息,并对属性邻接图进行一系列的属性分解,获得一系列特征子图,然后进行图匹配识别。文献[3-4]提出的基于图分解的特征识别方法,属性邻接图对零件模型信息表达不全面,特征识别过程中存在“二义性”。另一文献[5]提出的图与规则相结合的特征识别方法,能有效识别预定义特征,但其采用子图同构的特征匹配策略,算法时间复杂度高,识别效率低。还有文献[6]提出了虚相交的概念及多属性定义的方法,克服了基于图的特征识别方法不擅长识别相交特征的缺点,实现了部分相交特征的识别,但是图分解复杂,不易实现。……
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