【文章內(nèi)容簡介】 Tbi ——基本特征； Taj ——附加特征； λj ——根據(jù)零件中附加特征選取，當(dāng)零件中存在某一種附加特征時， λj=0 ；當(dāng)零件中不存在某一種附加特征時， λj=1 。 特征信息描述法 從工藝生成的角度，特征之間的關(guān)系主要有： （ 1）包容關(guān)系 指某一特征是其它特征的載體，如基本特征與附加特征的關(guān)系，附加特征之間亦可存在包容關(guān)系。 （ 2）陣列關(guān)系 指同種類特征之間、相同基準(zhǔn)的相互位置關(guān)系，這種關(guān)系一般對工藝生成不產(chǎn)生影響。 （ 3）并列關(guān)系 指不同種類特征之間相同基準(zhǔn)的位置關(guān)系，它影響到工序內(nèi)工步的設(shè)計。 “BAS”特征模型具有下列特點： （ 1）以基本特征為主體的特征分類方法，排除了主干工藝路線的多義性，將零件工藝生成問題轉(zhuǎn)換為特征工藝生成，以及經(jīng)過簡單的迭加即可形成的工藝組合問題，降低了主干工藝路線決策的難度。 （ 2）繼承了傳統(tǒng)的零件工藝生成方法，從零件輪廓的加工開始，逐步細(xì)化到具體的結(jié)構(gòu)，可以很容易地將企業(yè)現(xiàn)存的典型零件的工藝規(guī)程作為系統(tǒng)的實例，工藝人員易于掌握，易于操作。 （ 3）特征的工藝具有相對獨立性和工藝的迭加性，對于存儲、識別、提取均比較方便，有利于實現(xiàn)與其它應(yīng)用系統(tǒng)的集成。 特征信息描述法 采用特征信息描述法對圖 63所示零件描述的結(jié)果如圖 67所示。 法蘭盤 主特征 附加特征 盤 0200 單向多級盤 0202 孔 5200 平面 5800 單向臺階孔 5203 雙向臺階孔 5204 圖 67 法蘭盤特征信息描述 特征信息描述法 CAPP系統(tǒng)零件信息的輸入是指采用何種方式將所描述零件的信息輸入到 CAPP系統(tǒng)中去。常用的輸入方式有兩種：一種是采用人機(jī)交互方式輸入零件的各種信息，一種是通過與 CAD系統(tǒng)的集成，從 CAD系統(tǒng)中直接提取零件的幾何信息和技術(shù)信息。 人機(jī)交互信息輸入 從 CAD系統(tǒng)中直接提取信息 基于產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換規(guī)范（ STEP等）的產(chǎn)品建模與信息輸入 人機(jī)交互信息輸入 人機(jī)交互信息輸入是指采用上述的描述方法，由工藝設(shè)計人員通過計算機(jī)鍵盤等輸入設(shè)備，從系統(tǒng)的輸入界面窗口中進(jìn)行零件信息的輸入。目前商品化 CAPP系統(tǒng)對 CAD系統(tǒng)零件的信息處理方式有： 不保留 CAD系統(tǒng)的零件信息，只是一次性利用該信息； 部分保留 CAD系統(tǒng)的零件信息，對一些具有明顯加工特征的幾何圖形進(jìn)行提取和應(yīng)用； 采用零件信息編碼系統(tǒng)對輸入零件進(jìn)行編碼輸入等。 這些方法不是缺少完整的零件工藝信息，無法實現(xiàn)工藝的創(chuàng)成，就是信息輸入的過程十分復(fù)雜，輸入方法不實用，工藝人員難以接受。 以特征技術(shù)為基礎(chǔ)，概念提取為操作手段， PDM資源數(shù)據(jù)庫為信息支持的人機(jī)交互輸入方法（如圖 68所示）的原理是，保留工藝設(shè)計人員長期形成的對零件的分類規(guī)范，將零件的幾何特征按照該規(guī)范進(jìn)行分類，在此基礎(chǔ)上，建立以幾何特征為信息柄的工藝信息集，存放于 PDM系統(tǒng)的基礎(chǔ)資源庫中。信息輸入時，工藝設(shè)計人員從零件圖中提取有限的幾何特征作為工藝特征信息柄，即可完成 CAD/CAPP系統(tǒng)間通過概念進(jìn)行的信息遷移與轉(zhuǎn)換。 特征信息 Taj 特征信息 特征信息 特征信息 Tbi 特征信息 Tbi 特征信息 Taj CAD系統(tǒng) CAPP系統(tǒng) 遷移、激活 圖 68 概念化特征輸入 將工藝設(shè)計人員熟悉的幾何特征制成相關(guān)工藝信息集的信息柄，進(jìn)行概念化零件圖工藝信息的識別與提取，使得 CAPP系統(tǒng)的信息輸入具有下列特點： （ 1）從特征的概念入手，將圍繞幾何特征展開的工藝信息打包處理，并制作成信息柄，采用信息柄進(jìn)行信息的激活與傳遞，提高了 CAPP系統(tǒng)信息輸入的準(zhǔn)確性。 （ 2） CAD/CAPP系統(tǒng)之間信息傳遞的主要手段是信息柄的遷移，這種遷移是以人為的概念約定以及 CAPP系統(tǒng)的信息預(yù)制為基礎(chǔ)，同時受到 PDM資源數(shù)據(jù)庫的支持，便于進(jìn)行信息輸入的擴(kuò)充。 （ 3）工藝特征信息柄繼承了傳統(tǒng)的零件分類方法，它是工藝設(shè)計人員長期工作中形成的概念，比較容易接受，也便于工藝設(shè)計。 （ 4）經(jīng)過有限次的信息提取，即完整零件特征全部信息的輸入，不僅輸入的效率高，還適用于創(chuàng)成式工藝生成，以及基于內(nèi)容的工藝匹配與查詢。 概念化特征輸入的實現(xiàn)過程如圖 69所示， CAPP系統(tǒng)預(yù)臵了表達(dá)各種幾何特征的名稱、尺寸、精度、基準(zhǔn)等相關(guān)信息集，待工藝設(shè)計人員輸入時在屏幕上點選， CAPP系統(tǒng)將輸入的信息存入數(shù)據(jù)庫中。零件信息輸入的數(shù)據(jù)流程如圖 610所示。 Tbi … Taj 特征名稱 尺寸集 精度集 基準(zhǔn)集 零件 ID CAPP數(shù)據(jù)庫 幾何特征集 熱處理 … … 用戶零件總體信息提取幾何基本特征提取幾何附加特征提取BOM表產(chǎn)品數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)樹 工藝數(shù)據(jù)庫幾何特征信息庫P D M 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫零件輸入信息集工藝信息工藝信息信息輸入模板任務(wù)信息零件信息 信息輸入模板操作信息 總體信息 零件信息圖 69 概念化特征輸入的實現(xiàn) 圖 610 零件特征信息提取數(shù)據(jù)流圖 從 CAD系統(tǒng)中直接提取信息 從 CAD系統(tǒng)中直接提取信息是指將 CAD系統(tǒng)中已有的信息，直接提取到 CAPP系統(tǒng)中來，這種提取一般在 PDM系統(tǒng)平臺上實現(xiàn)，需要 CAD系統(tǒng)的輸出接口。 由于目前采用的 CAD系統(tǒng)中數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)各異，既有二維圖形又有三維圖形，要實現(xiàn)圖形信息的有效提取非常困難。迄今為止，只在比較簡單零件的識別上取得一些進(jìn)展，對復(fù)雜機(jī)器零件的自動識別則一疇莫展，主要存在以下幾個難點： （ 1）一般 CAD系統(tǒng)都是以解析幾何作為其繪圖基礎(chǔ)的，繪圖的基本單元是點、線、面等要素，其輸出的結(jié)果一般是點、線、面以及它們之間的拓?fù)潢P(guān)系等底層的信息。 （ 2）在 CAD的圖形文件中，沒有諸如公差、粗糙度、表面熱處理等工藝信息，即使這些信息進(jìn)行了標(biāo)注，也很難將這些信息提取出來或找到這些信息與幾何信息的內(nèi)在聯(lián)系。 （ 3） CAD系統(tǒng)種類繁多，其輸出格式不但與繪圖方式有關(guān)，更重要的是與 CAD系統(tǒng)內(nèi)部對產(chǎn)品或零件的描述與表達(dá)方式，即數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有關(guān)，即使 CAPP系統(tǒng)能接收一種 CAD系統(tǒng)輸出的零件信息，也不一定能接收其它CAD系統(tǒng)輸出的零件信息。 基于產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換規(guī)范（ STEP等）的產(chǎn)品建模與信息輸入 實現(xiàn) CAD/CAPP/CAM的無縫集成，最理想的方法是為產(chǎn)品建立一個完整的、語義一致的產(chǎn)品信息模型，以滿足產(chǎn)品生命周期各階段（產(chǎn)品需求分析、工程設(shè)計、產(chǎn)品設(shè)計、加工、裝配、測試、銷售和售后服務(wù)）對產(chǎn)品信息的不同需求和保證對產(chǎn)品信息理解的一致性，使得各應(yīng)用領(lǐng)域（如 CAD、 CAPP、 CAM、 CNC、 MIS等）可以直接從該模型抽取所需信息。這個模型是采用通用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)規(guī)范實現(xiàn)的。顯然，只要各 CAD系統(tǒng)對產(chǎn)品或零件的描述符合這個數(shù)據(jù)規(guī)范，其輸出的信息既包含了點、線、面以及它們之間的拓?fù)潢P(guān)系等底層的信息，又包含了幾何形狀特征以及加工和管理等方面高層信息，那么 CAD系統(tǒng)的輸出結(jié)果就能被其下游工程，如 CAPP、 CAM等系統(tǒng)接收。 三 、 派生式 CAPP系統(tǒng) 零件 GT編碼或特征信息輸入 檢索零件族或特征 檢索標(biāo)準(zhǔn)加工工藝 自 動 派 生 加工參數(shù)處理計算 交 互 編 輯 格式化 輸 出 零件族矩陣或特征庫 標(biāo)準(zhǔn)加工工