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1、 7.3零件信息的描述与输入一、零件信息描述的要求 零件信息包括零件几何形状信息、拓扑信息、工艺信息和控制 信息。工艺信息包括尺寸、公差、表面粗糙度、形状精度、位 置精度等信息；控制信息包括材料、热处理及辅助处理要求、 生产批量、工艺装备等信息。 输入零件信息是进行计算机辅助工艺过程设计的第一步，零件 信息的描述与输入起着极为重要的作用，零件信息描述是计算 机辅助工艺过程设计的关键，其技术难度大、工作量大，是影 响整个工艺设计效率的重要因素。零件信息描述的准确性、科 学性和完整性将直接影响所设计的工艺过程的质量、可靠性和 效率。因此对零件的信息描述提出以下要求：1)信息描述要准确、完整，能够满
2、足CAPP过程设计时之所 用2)信息描述要易于被计算机接受和处理,界面友好,使用方便, 工效高3)信息描述要易于被工程技术人员理解和掌握,便于被操作 人员运用4)由于是计算机辅助工艺过程设计，因此，信息描述系统( 模块或软件)应考虑计算机辅助设计、计算机辅助制造、计 算机辅助检测等多方面的要求，以便能够信息共享。在计 算机集成制造系统和并行工程中，要遵守统一的数据交换 标准(STEP)、产品数据管理(PDM)等规定，使数据格式和数 据管理统一起来，以便于信息集成和信息的并行处理。1几何信息系指零件的几何形状和尺寸，如表面形状、表面间的 相互位置、尺寸及其公差，实际上是工程图纸上的图形 二、零件
3、信息描述的内容 零件信息描述的内容主要包括两个方面 : 几何信息 , 工艺信息 几何信息是零件信息中的最基本信息，对一些简单形状零件可以从 零件的三维整体形状进行描述。对于复杂形状的零件，则可将其分 解为若干形体，对每个形体的整体形状进行描述，并描述各个形体 之间的位置关系；也可将复杂形状的零件分解为若干组成型面,对 每个型面进行描述，同时描述各型面之间的位置关系，即可得到零 件的整体几何形状和尺寸.在此基础上,描述尺寸公差和形状位置公 差。由于零件的种类繁多、形状各异，为了便于零件几何形状的描述 ，常用成组技术的相似性原理，将零件分为若干类，通常分为回转 体零件和非回转体零件两大类。 2 工
4、艺信息指毛坯特征、零件材料、加工精度、表面粗糙度、热 处理、表面处理、配合和啮合关系等及相应的技术要求，这些信息 都是制订工艺过程时必需的，又称之为非几何信息 在计算机辅助工艺过程设计时,只有几何信息和工艺信息同时具备, 才能进行工作。通常,计算机辅助设计只提供零件的几何信息,还必 须加上工艺信息,才能进行工艺过程设计.在理想的计算机集成制造 系统中,从计算机辅助设计来的信息包含了零件几何信息和工艺信 息,则可直接进行工艺设计,但在目前还是一个尚未妥善解决的难题 此外,由于工艺设计与生产规模、生产条件有密切关系,零件信息描 述中,尚应有每一产品中该零件的件数、生产批量等生产管理信息 三、零件信
5、息描述基本方法简述 人们在开发CAPP系统时，针对不同的零件和应用环境,提出了 很多的零件信息描述与输入方法，国内外常见的信息描述方法 有分类编码描述法，专用语言描述法，框架描述法 ,利用CAD 输出结果，特征要素描述法以及图论描述法等，下面简要介绍 一些方法 1零件分类编码描述法 在派生式、半创式CAFP系统中，常使用GT码描述零件。信息通过 GT多位码来抽象地表示零件的几何工艺特征，方法较简单。但单靠GT 码难以全面准确地表达零件全部特征。尤其对于非回转体零件就更难 以全面描述。对于公差、形位公差、表面粗糙度等工艺特征的描述， 使GT码码位大大增加而复杂化。工艺人员、生产人员较难记忆掌握和
6、 运用。而且零件的GT编码，要靠人对零件图纸的识别分析来获得，不 利于系统自动获取零件信息，不利于CADCAM信息集成的实现。 使用该方法中比较著名的系统有：西德的opitz系统、英国的Brisch系统 、我国的JLBM1系统等 2形面要素描述法 一个零件是由若干个基本的几何要素所组成，将这些几何要素分为主 要形面要素、次要形面要素和辅助形面要索。主要形面要素是指外表 面的主要要素(外圆面、外锥面、外螺纹、外花键等外形特征)和内表面 主要要素(主要孔、锥孔、内缎纹、花键孔等内部持征)，由它们构造出 零件的主要整体形状。次要和辅助形面要素则包括退刀槽、直槽、径 向孔、轴向孔、倒角、圆角等,一般它
7、们都依附于某一个主要形面要素 ，完成某种特定功能或改善零件的加工工艺性能.这种输入方法虽然比 较繁琐、费时，但是它可以比较完善、准确地输入零件的图形信息3专用语言描述法 采用类似自然语言方法描述零件的形状、尺寸等几何与工艺信 息。这种方法依赖于语言的表达能力，比较麻烦且不易表述清 楚，同时工艺设计系统也不易处理。 较著名的系统有美国的COMPAC等 4知识表示描述法 在人工智能领域（AI），信息就是一种知识表示，因而可用人工 智能中的知识表示方法来描述零件信息甚至整个产品的信息。随 着知识工程的发展，零件信息描述采用了知识表示方法，如框架 表示法、产生式规则表示法、谓词逻辑表示法等。零件信息描
8、述 采用知识表示，为整个系统的智能化提供了良好的前提和基础 在人工智能领域（AI），信息就是一种知识表示，因而可用人 工智能中的知识表示方法来描述零件信息甚至整个产品的信息 。随着知识工程的发展，零件信息描述采用了知识表示方法， 如框架表示法、产生式规则表示法、谓词逻辑表示法等。零件 信息描述采用知识表示，为整个系统的智能化提供了良好的前 提和基础 5直接与CAD系统相连 在CIMS环境下，CAPP系统中零件信息输入最为理想的途径就是 直接来自CAD系统内部的数据信息 目前STEP技术的实施被认为是实现CADCAPPCAM集成与并 行的必要和前提条件。 STEP支持完整的产品模型数据，不仅包括如曲线、曲面、实体、 形状特征等在内的几何信息，还包括许多非几何信息，如公差、 材料和表面粗糙度信息等，它包括产品整个生命周期(设计、制造 、质量控制、检测、维护等)所需要的全部信息 综上所述在众多的零件信息描述与输人方法中，适合于轴类零件 的较多，这是因为轴类零件信息量相对箱体类零件信息量少，信 息描述与输入相对简单些。箱体类零件形状结构复杂，形面参数 繁多，包含的信息量大，要完整而简明地进行零件信息描述与输 入是很困难的。因此，对箱体类零件信息描述与输入方法的研究 成为制约CAPP技术发展的技术难题，寻求有效地描述方法并开发 相应的零件信息输入系统是CAPP的一项关键技术
