在探讨基于CAD_CAPP集成环境的工序图自动生成技术时,首先需要了解CAD和CAPP的概念及它们的应用。CAD即计算机辅助设计(Computer-Aided Design),指的是利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。CAPP指的是计算机辅助工艺过程设计(Computer-Aided Process Planning),是指利用计算机技术辅助制定从原材料到成品的加工步骤和方法。CAD_CAPP集成环境则意味着CAD设计系统与CAPP工艺设计系统之间的数据交互和功能集成。
在本文中,提出了三维特征建模技术,并研究了零件工序模型和工序图的自动生成技术。这种方法依赖于产品的设计信息和必要的工序设计信息,通过设计人员的适当干预,由计算机自动生成和绘制工序图。本文研究的自动生成技术采用了扩展实体、特征回退、配置管理技术,并运用了逆向重构法。其中扩展实体是指在CAD系统中对特征进行扩展,以获取更为详细的零件信息。特征回退则是在零件特征的基础上,进行逐步回退,形成工序模型。配置管理技术则是对设计和制造过程中的版本、变更和配置进行管理。
工序图的自动生成过程是一个动态变化的过程,其原理是基于面向制造特征建模的理论依据,这种理论根据材料切除过程对应的加工操作来生成零件,适用于CAD_CAPP_CAM集成环境。工序图自动生成机理首先要建立零件的三维特征模型,然后从最后一道工序开始逆向推算至毛坯状态,生成工序图。这一过程通过加工特征的识别和逆向重构来完成,并将工艺信息合并到工序图中。目前,工序图生成的方法主要包括成组图形拼凑法、图素参数法、数学模型法和特征参数法,其中特征参数法最适合CAD_CAPP_CAH集成系统。
本文还详细介绍了关键技术与实例应用。关键技术包括三维特征建模技术、特征回退技术以及配置管理技术。以Solidworks平台为基准,本研究成功实现了轴套类零件按照加工逆序排列的工序模型和2D工序图的自动生成。这对于缩短产品工艺设计周期、提高CAD_CAPP集成系统的实用性具有重要意义。
面向制造特征建模的理论依据强调了制造概念在特征造型过程中的吸收和应用,特征分解造型是一种通过一系列布尔减操作在毛坯上应用加工操作以生成零件的方法。该方法在CAD_CAPP_CAM集成环境中具有很好的适用性。
在实例应用方面,文章描述了某轴类零件的工序图自动生成过程,展示了特征回退技术如何在毛坯模型起点到机械加工成品模型终点的过程中应用。通过这种方式,产品的制造过程可以被快速准确地完成工艺过程设计,并为系列产品或新产品建立面向产品的制造过程。
基于CAD_CAPP集成环境的工序图自动生成技术,可以显著提高工艺设计效率和质量,实现工艺设计的标准化,并提升CAD_CAPP系统集成的实用性。通过本文的研究,可以为相关领域的专业人员提供重要的技术指导和实践参考。