基于特征的齿轮类零件智能CAD系统的研究.pdf

本文档主要探讨了基于特征的齿轮类零件智能CAD系统的研发。以下是对文档内容的详细分析和知识点总结： 文档提及了CAD（计算机辅助设计）和CAM（计算机辅助制造）系统的传统设计方法，指出传统的CAD/CAM系统主要以几何造型为主，侧重于几何信息的精确表达，但往往忽视了装配信息以及工艺、精度、表面粗糙度、形位公差等加工信息。这种设计方式导致在后续的计算机辅助工艺规划（CAPP）和CAM中难以满足对工艺信息的需求。 为了解决这一问题，“特征”概念被提出并应用，特征建模成为实现CAD/CAM集成化的关键。特征不仅包括形状特征，还包括精度特征、工艺特征、功能特征和材料特征。特征模型能够同时包含几何信息和加工信息，从而实现CAD、CAM之间的信息共享，使CAD/CAM/CAPP集成化成为可能。 文档中还介绍了特征单元库的建立方法，特征单元库的建立是通过从设计和制造经验中抽象出具有几何、属性、制造三方面信息的参数化形状单元。特征单元的划分应满足几何上的可分性、工艺上的相对独立性和功能上的相对完整性。通过这种方式，可以建立一个便于用户检索、绘制、修改和删除操作的图形库，从而简化设计人员的工作流程。 专家系统的应用是该智能CAD系统的一个重要组成部分。文档指出，通过在CAD系统中运用专家系统来组织知识，并采用正向链推理的方法来匹配合理或不合理因素与规则前提，从而实现CAD系统的智能化。产生式规则（IF...THEN规则）在此过程中起着核心作用，它允许计算机根据已有的规则和条件自动执行相应的操作。 文档中还展示了一个应用实例，即设计圆盘给料机用单级圆柱齿轮减速器的直齿圆柱齿轮传动。系统可以根据用户输入的参数（如功率、转速、传动比等）自动输出设计结果，如图3所示的大齿轮设计结果。 在结论部分，文档总结道：该系统通过特征图元建模和专家系统实现齿轮CAD系统的智能化，无需人工干预，图库具有良好的开放性和扩展性。此外，系统具有友好的用户界面，操作简便易懂，运行结果显示系统功能完善，具有实际的工程应用价值。 文档详细介绍了基于特征的齿轮类零件智能CAD系统的研发过程，包括其设计理念、系统结构、特征单元库的建立、专家系统在CAD中的应用以及一个具体的应用实例。文档中探讨的技术和方法对于提高CAD系统的智能化程度、缩短设计周期、优化产品设计流程具有重要的理论和实际意义。此外，文档也表明了特征建模和专家系统在现代CAD/CAM集成化中扮演的关键角色，预示着未来智能CAD系统的发展方向。