專利名稱：一種零件特征信息建模方法
技術領域：
本發明屬于制造業信息化領域，用于CAX集成系統中產品特征信息的建模與 共享。特別涉及一種特征信息建模及存儲方法。
背景技術：
目前，特征造型技術是解決CAD/CAPP/CAM集成技術的有效方法之一。結構 形狀特征和精度特征是零件信息模型的兩個主要組成部分。零件的結構形狀特 征描述了具有一定工程意義的幾何形狀及其功能信息，精度特征則描述了幾何 形狀和尺寸的允許變動量或誤差，是非幾何信息。對精度信息的表示模型按其 與結構形狀的關系分為基于CSG、基于B-R印及基于CSG/ B-R印混合模型等幾種。 其中，基于B-R印的零件特征信息模型只能針對尺寸和位置公差，且只限于處理 平面、圓柱面、圓錐面和球面。基于CSG的造型系統目前仍然處于實驗階段，描 述公差非常有限，對于是否便于公差分析還沒有得到證實，同時由于該方法是 在基于CSG的系統上實現的，復雜圖形是由簡單圖形通過交、并、差得到的，所 以當同一原始圖素處于不同位置時，只能賦予一個相同的公差值，如果需要不 同的公差值，必須重新構造CSG樹。基于CSG/B-r印混合模型來表達公差等精度 信息，綜合應用CSG、 B-r印二者的優點。公差模塊被連接到混合結構的頂層， 用戶可以在形體創建的過程中，生成公差和其它技術信息，但該方法較復雜， 目前還未得到真正實現。近年來，產品模型數據交換(STEP )標準在與IS01101 標準相適應的前提下，致力于完整、無二義性地表示公差，并適應產品數據模 型交換的需要。但是該模型在公差中定義位置和方向時使用的是矢量方式，對
于實際實體來說，如何在零件上附加坐標系并未清楚地說明。
發明內容
本發明的目的是為實現CAX的信息集成，提出一種基于恒定類的零件特征信 息建模方法。
本發明的技術思路是，將精度特征作為結構形狀特征的附加屬性，通過引用 幾何鏈表將精度特征與結構形狀特征集成起來，建立零件特征信息模型。基于 恒定類將結構形狀特征進行歸類劃分為復合體、棱柱體、回轉體、螺旋體、圓 柱體、平面和球七種類型，每種恒定類用本質特征作為其參數化方程的參數實 現數字化表達，形狀特征之間的方位關系采用方位特征實現數字化表達；將所 產生零件的信息模型存儲在一個數據庫中，CAX系統通過共享特征數據庫，實現 CAX的信息集成。
本發明的有益效果是，解決了精度信息與零件特征模型中其它特征的集成 機制，并采用共享特征數據庫存儲零件特征信息，保證了零件特征信息的合理 流動與彼此共享，為CAX的信息集成實現提供了新思路。
圖1是本發明的零件特征信息模型關聯圖。 圖2是本發明的基于恒定類的結構形狀特征分類圖。
具體實施例方式
在零件特征信息模型中，參見圖l，主屬性主要用于描述結構形狀特征的主 要屬性，包括特征號、特征名、熱處理要求等。尺寸及公差、形位公差、表面 粗糙度等精度特征用雙向鏈表聯接。恒定類、尺寸及公差、形位公差、表面粗 糙度等與結構形狀特征相關的屬性，分別用指針指向相應的幾何要素、尺寸、 精度和基準的節點，同時在幾何要素、特征、精度和基準的數據結構中也用指針指向其所對應的引用幾何節點。釆用這種引用幾何方式， 一方面，引用幾何 表達了精度所作用的幾何元素及特征，另一方面，引用幾何也將精度作為幾何 要素的一種屬性，表達了作用在不同幾何要素上的精度。隨著精度信息的輸入， 系統動態地建立和維護引用幾何鏈表，從而建立特征、幾何與精度之間的聯系， 將幾何與非幾何屬性信息集成起來，形成一個能滿足集成需要的完整的產品信 息模型。
基于恒定類將形狀特征進行歸類劃分，參見圖2。位置要素是結構形狀特征
的方位和方向的要素，它可以是一個點(PT)、 一條直線(SL)、 一個平面(PL)或 一個螺旋面；例如圓柱的位置要素是軸線，圓錐的位置要素是頂點和軸線。本 質特征是結構形狀特征參數方程的參數，如圓弧的半徑，圓柱的直徑，圓錐的 頂角，兩直線的夾角等。兩個結構形狀特征之間的關系用方位特征表達，是定 義兩個要素之間的方向和方位的特征。例如， 一個圓錐和一個平面之間的相互 位置通過圓錐的位置要素(軸線和頂點)和平面的位置要素(平面本身)之間 點-平面間和線到面間的距離給出。 一個圓柱和一個平面的相關方向通過圓柱的 位置要素(軸線)和平面的位置要素(平面本身)之間線-面夾角給出。這樣， 基于恒定類將結構形狀特征進行歸類劃分后，可以實現零件特征信息模型的數 字化描述。
采用數據庫存貯特征信息，特征信息中相關的幾何信息用指針方式指向幾何 信息庫。CAX系統統一選用共享特征數據庫定義、操作和管理各子系統共享的特
征信息。
權利要求
1、一種零件特征信息建模方法。結構形狀特征和精度特征是零件信息模型的兩個主要組成部分。其特征在于，建立精度信息與零件特征模型中其它特征集成的機制；其特征還在于，基于恒定類將結構形狀特征進行歸類劃分，實現零件特征信息模型的數字化描述；其特征還在于，采用共享特征數據庫實現CAX系統的信息集成。
2、 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，精度特征作為結構形狀特征 的附加屬性，通過引用幾何鏈表將精度特征與結構形狀特征集成起來，建立零 件特征信息模型。
3、 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，基于恒定類將零件信息的載 體——結構形狀特征進行歸類劃分為復合體、棱柱體、回轉體、螺旋體、圓柱 體、平面和球七種類型，采用本質特征和方位特征實現基于恒定類的零件特征 信息模型的數字化描述。
4、 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，將所產生零件特征信息模型 存儲在一個數據庫中，CAX系統通過共享特征數據庫，實現CAX的信息集成。
全文摘要
本發明涉及了一種零件特征信息建模的方法。本發明基于恒定類將形狀特征進行歸類劃分，每種恒定類用本質特征作為其參數化方程的參數實現數字化表達；形狀特征之間的方位關系采用方位特征實現數字化表達；精度特征作為形狀特征的附加屬性，通過引用幾何鏈表將精度特征與形狀特征集成起來；將所產生零件的信息模型存儲在一個數據庫中，CAX系統通過共享數據庫，實現CAX的集成。
文檔編號G06F17/50GK101097569SQ200610018039
公開日2008年1月2日 申請日期2006年6月29日 優先權日2006年6月29日
發明者張琳娜, 趙鳳霞 申請人:鄭州大學