發(fā)布時間：2020-03-20 23:37

【摘要】： CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)的集成是實現(xiàn)機械制造業(yè)集成化、智能化以及自動化發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù),然而如何在CAD/CAPP系統(tǒng)之間進行數(shù)據(jù)的共享與交換成為制約集成技術(shù)應用的瓶頸。STEP(Standard for the Exchange of Product Modal Data)標準正是通過提供一種不依賴于任何系統(tǒng)的中性機制,建立包括產(chǎn)品整個生命周期的數(shù)據(jù)模型,從而為解決不同CAX系統(tǒng)之間產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換與共享困難提供了可行的方法。本論文通過對CAD系統(tǒng)生成的STEP標準中性文件進行詳細分析與研究,提取并識別其數(shù)據(jù)模型中的制造特征,建立了CAD與CAPP系統(tǒng)間的智能接口,并對STEP數(shù)據(jù)模型進行三維實體重建,實現(xiàn)了一個不依賴于任何CAD軟件的自動特征識別系統(tǒng),驗證了STEP中性交換機制的可行性,同時也對CAD/CAPP之間的信息集成研究進行了有效地探索和實踐。 本文的研究工作主要體現(xiàn)在以下四個方面: (1)研究了STEP國際標準的主要內(nèi)容,掌握其數(shù)據(jù)交換技術(shù)細節(jié),并對STEP形式化描述語言EXPRESS和STEP物理中性文件結(jié)構(gòu)與格式進行充分研究。詳盡地分析了STEP數(shù)據(jù)模型中的幾何與拓撲信息,并在此基礎(chǔ)上利用EXPRESS語言的面向?qū)ο筇匦?設(shè)計了C++類與STEP數(shù)據(jù)模型中的重要實體進行映射。最終開發(fā)了句法剖析器,對STEP中性文件中的幾何、拓撲信息進行提取。 (2)采用了基于STEP的屬性鄰接圖(Attributed Adjacency Graph ,AAG)的特征識別方法進行機械零件制造特征的識別。首先設(shè)計了基于STEP數(shù)據(jù)模型的邊的凸凹性判定算法,用來生成零件的屬性鄰接圖;然后通過對常規(guī)的屬性鄰接矩陣進行擴展定義,將屬性鄰接圖用擴展的鄰接矩陣方式進行存儲。在預定義了一些典型的制造特征的擴展屬性鄰接矩陣之后,設(shè)計相應的算法對零件屬性鄰接矩陣中的特征子矩陣進行提取。最終利用本文提出特征匹配算法,將提取出的特征子矩陣與預定義特征庫中的擴展屬性鄰接矩陣進行匹配,繼而識別出零件的制造特征。 (3)通過研究免費開源的Open CASCADE三維建模平臺,了解其整體結(jié)構(gòu)和功能,詳細分析了其數(shù)據(jù)交換、可視化組件。對其讀取STEP中性文件、重建三維模型的過程進行研究,并利用其提供的動態(tài)鏈接庫,實現(xiàn)了基于Open CASCADE的機械零件STEP數(shù)據(jù)模型的三維重建。 (4)在本文理論研究的基礎(chǔ)上,通過設(shè)計STEP信息提取、屬性鄰接圖生成、特征子鄰接矩陣提取、特征子鄰接矩陣匹配以及STEP三維實體重建功能模塊,利用Visual C++工具開發(fā)了DNAFRS(Dongnong Automated Feature Recognition System)自動特征識別原型系統(tǒng)。
【圖文】：

CARTESIAN_POINT 最為常用，，其 EXPRESS 定義為：TY cartesian_pointUBTYPE OF (point);inates : LIST [1:3] OF length_measure;ENTITY;表示 CARTESIAN_POINT 繼承自 POINT，且可以由 1 到 3 個坐標組卡爾坐標點維數(shù)。ESIAN_POINT 實體實例如：CARTESIAN_POINT('',(25.,0.,0.));實體標號為 141，空間三維坐標值為（25,0,0）。CURVE（曲線）：曲線的超類是 GEOMETRIC_REPRESENTATION_ITE（圓錐曲線）、CURVE_REPLICA（復制曲線）、SURFACE_CURVE（曲參數(shù)域曲線）、LINE（直線）、BOUNDED_CURVE（有界曲線）、OFFSET_置曲線）、OFFSET_CURVE_2D（二維偏置曲線）。其中 CONIC 又LA（雙曲線）、ELLIPSE（橢圓）、CIRCLE（園）、PARABOLA（_CURVE 包 括 子 類 INTERSECTION_CURVE （ 相 交 曲圖 3-3 點實體及其子類結(jié)構(gòu)圖Fig.3-3 Point Entity and its’ sub class

圖4-18臺階特征實體、特征
【學位授予單位】：東北農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：TH16;TP391.7

【引證文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 劉凱;趙新燦;譚同德;;基于STEP和OSG的虛擬裝配系統(tǒng)[J];計算機工程與設(shè)計;2013年01期

相關(guān)碩士學位論文 前2條

1 劉凱;基于STEP和OSG的交互式虛擬裝配仿真系統(tǒng)[D];鄭州大學;2012年

2 熊雅清;三維CAPP系統(tǒng)中特征識別技術(shù)研究與應用[D];武漢理工大學;2012年

本文編號：2592369