外文翻譯--CADCAM集成的加工特征提取 中文版.doc

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文資料翻譯系部：機(jī)械工程系專(zhuān)業(yè)：機(jī)械工程及自動(dòng)化姓名：學(xué)號(hào)：外文出處：IntJAdvManufTechnol(2004)DOI10.1007/s00170-003-1882-9附件：1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：所選原文資料內(nèi)容符合本畢業(yè)設(shè)計(jì)及專(zhuān)業(yè)方向要求，篇幅飽滿(mǎn)，翻譯用詞準(zhǔn)確，語(yǔ)句通順。簽名：2009年3月18日注：請(qǐng)將該封面與附件裝訂成冊(cè)。(用外文寫(xiě))附件1：外文資料翻譯譯文CAD/CAM集成的加工特征提取摘要基于特征的CAD/CAM集成是一項(xiàng)在CAD，CAPP和CAM應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)零件信息自動(dòng)傳送和轉(zhuǎn)化的技術(shù)。特征是集成中的信息傳輸媒介。由于設(shè)計(jì)下游的生產(chǎn)計(jì)劃和零件設(shè)計(jì)者的角度不同，因此，特征轉(zhuǎn)化和特征提取方法用來(lái)以設(shè)計(jì)特征模型為基礎(chǔ)創(chuàng)建加工模型。由于特征是相互關(guān)聯(lián)的，因此生成加工特征的難點(diǎn)之一在于如何保存特征的完整性。因此，最新的研究把重心放在平面形式的特征轉(zhuǎn)換上。本文討論了特征相互作用存在的問(wèn)題，并且提出了一個(gè)從設(shè)計(jì)特征模型中生成孔系加工特征的方法?？紫堤卣魇菣C(jī)床上變速箱零件的重要加工特征。這些特征不能直接從設(shè)計(jì)特征數(shù)據(jù)庫(kù)中獲得。本文進(jìn)一步闡述了基于約束的方法來(lái)詳細(xì)說(shuō)明孔系特征模型，該模型從設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)提取出來(lái)，以幾何學(xué)和拓?fù)鋵W(xué)信息為基礎(chǔ)。另外，STEP格式文件用來(lái)連接已轉(zhuǎn)化了的加工特征模型和下游的CAPP應(yīng)用。特征轉(zhuǎn)化系統(tǒng)在一些零件實(shí)例中以及開(kāi)發(fā)的一個(gè)原型CAPP系統(tǒng)上得到了驗(yàn)證。關(guān)鍵字CAD/CAM集成約束特征轉(zhuǎn)化特征相互作用基礎(chǔ)特征STEP界面1.引言基于特征的設(shè)計(jì)和制造系統(tǒng)在機(jī)械零件CAD/CAM系統(tǒng)中已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用?；谔卣鞯腃AD/CAM集成是一項(xiàng)在CAD，CAPP和CAM應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)零件信息自動(dòng)傳輸和轉(zhuǎn)化的技術(shù)1-4。特征是集成系統(tǒng)中信息傳輸?shù)拿浇?。它包含大量工程信息，幾何學(xué)和非幾何學(xué)，并且將CAD,CAPP和CAM系統(tǒng)有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)。然而，角度不同，對(duì)特征的定義也不同。設(shè)計(jì)特征是與零件的功能、設(shè)計(jì)意圖和模型構(gòu)建方法有關(guān)的形狀特征。加工特征是與特定的加工工序有關(guān)的形狀特征。當(dāng)今的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）系統(tǒng)是基于特征的，如Pro/Engineer。基于特征的設(shè)計(jì)意味著零件的設(shè)計(jì)是從簡(jiǎn)單的拉伸或旋轉(zhuǎn)（例如圓柱或長(zhǎng)方體）開(kāi)始的，然后通過(guò)把特征，如孔、槽，添加到當(dāng)前設(shè)計(jì)的多個(gè)表面上來(lái)修改它。設(shè)計(jì)者詳細(xì)說(shuō)明這些特征的位置、尺寸和方向5。根據(jù)下游的加工的應(yīng)用要求，必須通過(guò)特征轉(zhuǎn)化和特征提取將設(shè)計(jì)特征轉(zhuǎn)為加工特征。特征提取是從基于幾何形狀的設(shè)計(jì)模型定義加工特征，而特征轉(zhuǎn)化則是將基于特征的設(shè)計(jì)模型轉(zhuǎn)化為加工特征6-10。一組提取的加工特征通常稱(chēng)為加工特征模型。通常一個(gè)零件能用多個(gè)加工特征模型來(lái)表示。這些特征與零件的不同加工方法相對(duì)應(yīng)6，8，11，12。在文獻(xiàn)11，12中提出了基于單元分解法的加工模型生成方法。通過(guò)對(duì)所有的面和半空間進(jìn)行拉伸或求交，將需切除的部分（三角體積單元）分解成很多小的單元。這些單元的子集就被組合到加工特征中。采用這種方法，不斷重復(fù)單元分解直到所有的三角體積單元被分解完。單元分解的結(jié)果是三角體積單元被分解成一組加工特征。改變單元分解的順序可以形成不同的加工特征。Han8根據(jù)工藝設(shè)計(jì)者的要求提出了一種生成加工特征模型的方法。但是這種方法只能針對(duì)平面單元和非圓柱特征，它不能用在如變速器這樣的復(fù)雜的零件中，因?yàn)?，這些零件的主要的加工特征是同軸孔系9。圖1給出了廣州機(jī)床廠（GMTMF）機(jī)床制造中的兩個(gè)典型零件。孔系類(lèi)型零件的特征轉(zhuǎn)化和特征提取是一種新的，且至今為止未公布的方法。本文著重針對(duì)變速箱零件，依據(jù)設(shè)計(jì)特征模型研究了生成同軸孔系加工特征的特征映射法。文章第二部分介紹了一種通過(guò)特征轉(zhuǎn)化將CAD/CAM集成的方法以及由特征相互作用產(chǎn)生的問(wèn)題。文章第三部分給出了特征轉(zhuǎn)化中對(duì)基本的特征的定義。文章第四部分則介紹了約束關(guān)系和孔系加工特征的描述。在第五部分，給出了孔系加工特征的轉(zhuǎn)化算法并設(shè)計(jì)了一個(gè)可將CAD和CAPP系統(tǒng)集成的STEP格式文件接口。最后是本文的結(jié)論。圖1廣州機(jī)床制造廠的零件樣本2.特征轉(zhuǎn)換文中提出了一種從設(shè)計(jì)特征模型生成加工特征的基于特征的轉(zhuǎn)化方法。該方法是從加工的角度出發(fā)來(lái)定義加工特征的，并且在基于特征的建模和加工特征轉(zhuǎn)化中會(huì)提取和保留設(shè)計(jì)模型信息。如圖2所示，特征轉(zhuǎn)化中的CAD/CAM集成系統(tǒng)包括一個(gè)形狀特征轉(zhuǎn)換模塊，尺寸特征轉(zhuǎn)換以及特征屬性轉(zhuǎn)換。由于設(shè)計(jì)特征包括了幾何和屬性并且在建模過(guò)程中可能對(duì)其原始的設(shè)計(jì)特征進(jìn)行修改，因此，存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的最終零件模型可能與已用的設(shè)計(jì)特征不一致。這種不一致性是由于特征的相互作用，它改變了形狀特征和特征屬性。例如，圖3所示的零件中有一個(gè)槽特征，該特征來(lái)源于型腔特征和槽特征的相互作用。由于這兩個(gè)特征的相互作用，最初的槽a1的尺寸是從型腔a通過(guò)求交得到的。因此，本特征轉(zhuǎn)化方法包含形式特征映射和尺寸及屬性特征映射。在文獻(xiàn)13中詳細(xì)介紹了尺寸及屬性特征轉(zhuǎn)換。本文主要介紹了用在機(jī)床上的零件的形式特征轉(zhuǎn)換。設(shè)計(jì)特征特征轉(zhuǎn)換模塊加工特征CAPP圖2CAD/CAM集成系統(tǒng)的原理圖圖3特征相互作用引起設(shè)計(jì)特征類(lèi)和特征屬性的