《製造特徵識別與工序實體模型生成技術研究》是依託北京理工大學，由張旭擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：製造特徵識別與工序實體模型生成技術研究
- 依託單位：北京理工大學
- 項目負責人：張旭
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
以實現基於三維模型的設計製造集成和三維工藝設計為目標，對加工特徵識別和製造中間實體模型生成技術進行研究。重點對（1）基於CAD模型的三維工藝模型重構，（2）加工特徵分類與識別，（3）基於特徵面包圍實體與切削方法的特徵切削體積構造，（4）面向加工連續過程的工序中間實體模型再生，（5）加工特徵模型的組織與表達等項技術進行系統研究；突破基於CAD模型的工藝三維模型重構與尺寸公差等製造信息表達、自動特徵識別算法和基於特徵切削體積的製造中間實體模型生成技術等關鍵技術，形成核心算法和軟體原型系統。技術成果可以套用於三維智慧型化CAPP系統開發。
結題摘要
製造特徵是工藝人員理解和表達零件形狀的基本要素，也是製造工程領域進行工藝設計、數控編程的零件基本信息單元。三維CAD模型中包括的詳細幾何信息和產品製造信息（PMI）需要轉換為以製造特徵表達的零件信息模型，才能用於後續的工藝設計與規劃中。本項目以機加零件的三維工藝設計為目標，開展了加工特徵的識別、基於加工特徵的零件信息與工藝信息表達、中間工序實體模型的自動生成等項技術研究。首先提出了面向機械加工零件的特徵定義與分類方法，通過對機械切削加工的工藝方法的分析，提出了包括6類基本加工特徵和面向套用的工藝特徵的分類體系，給出了各類加工特徵詳細的幾何和拓撲結構特點分析。根據製造特徵識別領域的研究現狀，採用了目前普遍採用的基於圖和規則的製造特徵識別算法，通過導入CAD模型生成邊界表示法（B-Rep）的零件三維實體模型，分別構造了AAG、MFAG和SMFAG模型。為了解決複雜相交特徵的識別難題，提出了包括基本特徵識別、相交特徵分析和特徵符合性驗證的方法，實現了加工特徵的自動識別。提出了採用加工特徵、特徵工藝鏈、特徵工序模型在內的完整的基於加工特徵的零件信息與工藝過程信息模型。通過分析機械加工中的刀具切削過程，提出了直接在B-Rep模型上採用幾何模型局部操作的算法實現中間工序實體模型的自動生成。在本項目研究中，使用ACIS軟體作為三維實體模型的核心軟體，利用上述技術研究的算法，開發了三維CAPP軟體，完成了包括加工特徵識別、基於特徵的工藝規劃、工序模型自動生成等功能。本項目研究得到了航天企業的支持，與航天二院共同開展了相關技術研究和技術成果的套用驗證。通過航天產品零件，完成了多個驗證實例的驗證。
