智能模架CAD系統(tǒng)的自動尺寸標注

1、智能模架CAD系統(tǒng)的自動尺寸標注摘要:第一簡要介紹了基于Web定制的智能模架CAD系統(tǒng),然后分析了該系統(tǒng)中常見的尺寸標注類型,對不同類型的尺寸標注提出了相應(yīng)的標注方案,并給出了常見問題的解決方法,最后介紹了系統(tǒng)中尺寸標注的成效。關(guān)鍵詞:模架CAD;尺寸標注;常見類型;常見問題1引言注塑模架結(jié)構(gòu)規(guī)那么，零部件種類轉(zhuǎn)變較少，在國際國內(nèi)已經(jīng)取得標準化和系列化,其設(shè)計流程也相對固定,這些特點決定其能夠開展基于Web的產(chǎn)品定制。2002年12月，北航海爾與FUTABA（香港）合作開發(fā)的基于Internet定制的智能模架CAD系統(tǒng)正式投入利用。該系統(tǒng)在沒有人工介入的情形下，能夠依照客戶基于Web定制的數(shù)據(jù)

2、正確生成裝配圖，并自動進行尺寸標注1。由于圖形生成和尺寸標注全數(shù)由系統(tǒng)自動完成，因此極易產(chǎn)生尺寸干與現(xiàn)象。本文論述該智能模架CAD系統(tǒng)尺寸標注方式。尺寸標注是CAD的一個難點,因為它變量多，設(shè)置多,在圖紙中所占比例專門大。而且，裝配圖中越是零件復(fù)雜、零部件密集的地址,尺寸標注也就越多。因此,標注尺寸的水平直接阻礙著CAD圖形的質(zhì)量。文獻2,3對尺寸包容性進行研究并提出了尺寸編輯的自適應(yīng)方式，文獻4中論述了常見的尺寸標注方式和標注類型,文獻5,6對零件的形體組合情形和尺寸的模式匹配作了研究,文獻5中提出了尺寸標注的分治思想,這些都對本系統(tǒng)起到了良好的借鑒作用。本文提到的尺寸標注是模具裝配圖的自動

3、標注,涉及到的問題更多,零部件之間的關(guān)系錯綜復(fù)雜,有些視圖上零件密集。本系統(tǒng)不僅要自動正確地標注所有的尺寸關(guān)系，還要保證布局合理，幸免各類類型的重疊。本文第一對模架中可能顯現(xiàn)的零部件和所有的標注類型進行分析，然后針對常見問題給出了解決方法。2模架標注的常見類型關(guān)于本系統(tǒng)而言，圖形的生成進程不可見,不能實現(xiàn)人機交互,在尺寸標注時可能會顯現(xiàn)重疊現(xiàn)象，要進行正確、完整、明晰的尺寸標注,難度專門大。因此，只有事前對所有可能顯現(xiàn)的尺寸標注（包括零部件的尺寸標注、裝配尺寸標注、標準件的標識等）進行分析、歸納與總結(jié)，預(yù)先進行分組,并計劃各組的合理標注位置，才能有效幸免不同零件尺寸標注之間的干與和尺寸標注與零

4、件之間的干與等問題。本系統(tǒng)中常見的尺寸標注能夠分為外形尺寸、軸類件裝配尺寸、零件尺寸（包括孔、槽等的尺寸）、?？虺叽绾土慵俗R五種。外形尺寸與軸類件裝配尺寸跨度較大，且標注與輪廓線平行,因此這兩種標注放置于模板俯視圖和仰視圖周闈。軸類零件大多散布于模板的輪廓周圍,尤其是靠近模板角的地址，因此軸類零件的標識引出線安排在俯視圖或仰視圖的角上。模框皆位于模板俯視圖或仰視圖的中部,而模板上各類孔很密集。為了讀圖方便和減少尺寸標注與孔的重登,模框采納坐標標注,標注于模板的周圍。關(guān)于零件的尺寸標注，情形復(fù)雜得多，下而對軸類件、吊?？住⑤S孔、碼模坑和?？虻惹樾芜M行討論。1）軸類件都是回轉(zhuǎn)件,尺寸標注最好在主

5、視圖或側(cè)視圖中進行。因為在裝配圖中，相同的一組零件只畫其中的一個就能夠夠表達清楚，而且在繪制時就通過判定幸免了不同零件在同一幅圖中干與，因此軸類件的標注相對照較簡單,直接在軸類零件上標注即可。2）吊?？资悄０逯車恍┯糜谄鸬跄０宓穆菘?每塊模板上最多有一組。由于每一塊模板上都可能有吊?？?而且吊?？椎纳⒉肌⒔M合情形多種多樣,因此吊?？椎臉俗⒑軓?fù)雜。在本系統(tǒng)中，俯視圖、仰視圖上圖形密集，主視圖上要表示的零部件也較多。而吊模孔在側(cè)視圖中的位置不是在圖的中間確實是在圖的邊緣,這些部位零部件及要標注的尺寸都較少,故吊?？走m合標注在側(cè)視圖中，如圖1所示。若是吊模孔要標注的信息較多，不能完全標注在側(cè)視圖中

6、，那么在俯視圖或仰視圖中標注未盡信息。圖1吊?？壮叽鐦俗⑿∫鈭D3）軸孔是模具系統(tǒng)中數(shù)量最多的一類孔。因為軸可能穿過量塊模板,因此與一根軸配合的孔有多個?？子泻芏喾N類，依照臺階數(shù)可分為一階孔、二階孔、三階孔和四階孔,其中各階孔又能夠依照直孔、錐孔、通孔、盲孔等情形繼續(xù)細分?？偟膩碇v，孔的階數(shù)越多,標注越復(fù)雜。本系統(tǒng)中一、二階直通孔數(shù)量最多，標注也最容易,適合在繪制與之配合的軸的地址標注。三階及其以上的孔顯現(xiàn)的次數(shù)比較少，但標注相對復(fù)雜，需要標注每一階的孔徑和高度,若是有錐孔存在,那么要標注錐孔的角度。因為標注內(nèi)容繁多,三階以上的孔不管在那個視圖上標注都可能引發(fā)彼此干與,故在本系統(tǒng)中，添加輔助視圖

7、標注三階以上的孔。如此使圖形顯得清楚,而且可有效地幸免干與現(xiàn)象的發(fā)生。4）碼模坑是位于模板邊上的一種槽,如圖2所示。碼模坑的轉(zhuǎn)變情形很多,要標注的尺寸有長度、位置、深度和拐角半徑等。碼模坑的長度與位置標注若是依照適應(yīng)向輪廓外標注，那么不管怎么安排其尺寸線老是有可能與軸類零件的縱向間距尺寸線干與。因此,本系統(tǒng)中碼?？拥臉俗⒁桓畔蚰０逯行姆较驑俗ⅰD2碼模址及標注5）?？蚴菫榱诉M一步加工型腔需要而在模板上加工的一些凹槽（如圖3所示）。常見的?？蛴芯匦?、圓孔避角矩形（圖3中的矩形?？颍⒉坌?、圓形等。同一塊模板上可能會同時有多個、多種形式的模框，而且模框標注不僅要標注位置、形狀、平而尺寸,還要標注深

8、度，因此其標注比較復(fù)雜。為了標注?？虻纳疃龋枰砑觽?cè)視圖，必要時添加兩個側(cè)視圖，如圖3中所示。模框是工作的核心部份,要求加工精準,同時考慮到有時在同一名置要標注的尺寸?？虮容^多，因此?？虻臉俗⒉杉{坐標標注,即先在橫向和縱向別離確信一個零點，然后標注?？虻亩ㄎ稽c或邊界到零點的距離。如此的標注方式既可保證尺寸線所占的空間比較小，使得整幅圖形比較清楚,同時又有利于制定加工工藝，保證加工的精度。一口坐標標注的一一3本系統(tǒng)標注常見問題的解決本系統(tǒng)中的圖形是自動生成的，自始至終無人工介入,因此不免顯現(xiàn)一些圖形和尺寸標注線之間的干與現(xiàn)象。本系統(tǒng)中常顯現(xiàn)的問題有3種：1）尺寸標注線與圖形重登;2）板的輪廓線

9、和軸距線等彼此交叉;3）引出線之間彼此交叉。有效地解決這些問題，能夠大大提高出圖質(zhì)量,減少后續(xù)工序中的預(yù)備工作。下而詳細說明這3類問題的解決方式。幸免尺寸標注線與圖形重疊要有效地解決尺寸標注線與圖形的重疊,必需詳細分析所有零部件可能顯現(xiàn)的位置和各類零部件的組合情形,事前對所有零部件可能顯現(xiàn)的組合情形中各類零件的標注位置進行計戈IJ,確保任何零件的尺寸標注不與其它圖形重疊。程序從數(shù)據(jù)庫中讀取數(shù)據(jù)信息時,經(jīng)歷所有零件的信息。在進行尺寸標注時依照各類零件的顯現(xiàn)情形，將所有零件在計劃好的位置進行標注。幸免輪廓尺寸線和軸距線交叉輪廓線、軸距線一樣標注在模板的輪廓之外。輪廓線、軸距線彼此交叉有兩種情形。在

10、第一種類型的交叉中，彼此交叉的兩個尺寸標注,跨距小的標注兩個引出點在跨距大的標注的兩個引出點之間，如圖4所示。為了幸免這種現(xiàn)象的顯現(xiàn),第一要將所有的輪廓尺寸標注和可能顯現(xiàn)的軸距尺寸標注事前擬定標注位置,第二在程序中記錄顯現(xiàn)的軸距尺寸,然后在標注尺寸時對出此刻同一名置的所有輪廓線、軸距線的跨度進行比較、排序,依照從小到大的順序由里向外依次標注。第二種類型的交叉如圖4所示,彼此交叉的尺寸線的引出點彼此距離。為了幸免這種類型的干與,第一考慮將彼此干與的尺寸線中的某一個移到圖形的另一邊。若是經(jīng)判定不管移動哪個尺寸線都會在移動后的一邊引發(fā)一樣問題,那么將相干與的尺寸線中的一個移到圖形內(nèi)部標注,如圖4中虛

11、線標注所zjO合理安排零件標識引出線IM4一廓纜軸距線的圖零件標識引出線交叉如圖5所示。本系統(tǒng)中大部份零件標識引出線標注于俯視圖和仰視圖下邊的兩個角上,引出線文字標注點從上向劣等距排列。假設(shè)在同一名置有N個零件需要引出標識，那么對應(yīng)N個引出線文字標注點。為了幸免引出線彼此交叉，采納如下算法。第一，從N個零件標注引出點中,找到與最上邊第一個引出線文字標注點連線斜率絕對值最大的那一個點,該點與第一個引出線文字標注點的連線即為該點對應(yīng)零件的標注引出線。在其余的N-1個需要引出標注的零件中,應(yīng)用一樣的算法,直至標注完畢，/ /4/6 4-MIO圖5引出線交叉4終止語本系統(tǒng)工作時沒有界面,沒有人機交互,

12、在圖形的生成進程中，不能人為地對圖形中不合理的地址進行調(diào)整，這加倍大了尺寸標注的難度。為了取得標注清楚、合理的圖形，不僅需要對整個系統(tǒng)進行合理地計劃，而且還要在系統(tǒng)的工作進程中進行動態(tài)判定。采納上述的方式與算法，本智能模具CAD系統(tǒng)中的尺寸標注大體沒有干與現(xiàn)象（如圖6所示），完全符合利用的要求。固然，本系統(tǒng)也存在不足的地方。第一，其尺寸標注在各個視圖上散布不均,主視圖和俯視圖上要多于主視圖和側(cè)視圖。第二,本系統(tǒng)在圖形生成以后尺寸標注和圖形的編輯沒有實現(xiàn)雙向關(guān)聯(lián)，在圖形上改變尺寸或圖形后，另一項內(nèi)容無法進行自動調(diào)整.這些都有待于進一步的優(yōu)化。國b 本系統(tǒng)七成的州視圖參考文獻1HeKetaieta1.WEB-BASEDCUSTOMIZATIONSYSTEMOFMOLDFRAME.6thInternationa1ConferenceonProgressofMachiningTechno1ogy,Xi*an,20022謝平.工程圖中尺寸標注自適應(yīng)方法的研究.華東交通大學(xué)學(xué)報，1999,16