本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于工序模型中特征的自動(dòng)工藝劃線方法。

背景技術(shù)：

三維過(guò)程模型主要包括三維毛坯模型(簡(jiǎn)稱毛坯模型)和三維工序模型(簡(jiǎn)稱工序模型)，毛坯模型用于虛擬地表現(xiàn)加工前的備料狀態(tài)，工序模型用于虛擬地表現(xiàn)加工過(guò)程中工件的形狀變化和工藝要求。

工件在加工過(guò)程中的模型變化是基于特征從毛坯或上一道工序模型中被去除掉的原理進(jìn)行設(shè)計(jì)，即工序模型是累加去除特征的過(guò)程。

劃線是機(jī)械加工工藝過(guò)程中一道重要的工序，通過(guò)劃線可以將工件需要加工的位置及表面輪廓勾劃出來(lái)，以保證工件的加工表面具有足夠而均勻的余量及相互位置精度。

在加工之前，需要在毛坯或上一道工序模型上對(duì)待加工的特征進(jìn)行定位標(biāo)識(shí)，指導(dǎo)加工制造。毛坯模型上的劃線位置與特征的加工要求密切相關(guān)。

目前劃線工序一般由人工在三維模型上進(jìn)行手工繪圖，在需要?jiǎng)澗€的模型上捕捉需要?jiǎng)澗€的位置，創(chuàng)建草繪平面，然后畫上相應(yīng)的標(biāo)記符號(hào)。

人工劃線的技術(shù)缺陷是：

(1)需要人工去指定位置、創(chuàng)建平面，操作復(fù)雜；

(2)如果模型上存在由多個(gè)孔組成的孔系，則需要重復(fù)操作，浪費(fèi)時(shí)間；

(3)當(dāng)存在多個(gè)特征時(shí)，人工無(wú)法保證各處的劃線標(biāo)準(zhǔn)是一致的，如果出錯(cuò)需要逐一檢查，效率極低；

(4)人工劃線容易出錯(cuò)，執(zhí)行效率低，影響后續(xù)的加工制造。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題之一。本發(fā)明提出一種基于工序模型中特征的自動(dòng)工藝劃線方法，在已知特征在工序模型中的定位信息的基礎(chǔ)上，通過(guò)反推特征在毛坯或上一道工序模型中的劃線位置，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)在工序毛坯模型上劃線，自動(dòng)產(chǎn)生劃線工序的功能。本發(fā)明用于解決三維加工工藝系統(tǒng)中在模型上劃線的方便性、可靠性問(wèn)題，提高工藝編制效率和質(zhì)量。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，本發(fā)明提供一種基于工序模型中特征的自動(dòng)工藝劃線方法，所述方法步驟包括。

自動(dòng)劃線實(shí)現(xiàn)的輸入條件。

S1：產(chǎn)生工序毛坯模型，所述毛坯模型指：劃線工序的上一個(gè)工序模型為劃線的毛坯模型，其中：

第一道工序的毛坯模型是零件毛坯模型；

后續(xù)的工序的毛坯模型，是上一道工序的工序模型。

S2：產(chǎn)生工序模型，所述產(chǎn)生工序模型指：識(shí)別加工特征、自動(dòng)獲得加工方法、定位信息及余量。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，所述步驟S5中加工特征通過(guò)當(dāng)前的特征ID獲得特征屬性，包括：

包含特征中包含面的個(gè)數(shù)；

特征中包含面的ID；

特征精度等級(jí)；

特征定位點(diǎn)；

特征定位方向；

特征粗糙度。

劃線的實(shí)現(xiàn)算法步驟如下。

S3：接到劃線指令，打開需要?jiǎng)澗€工序的上一個(gè)工序模型。

S4：讀取工藝余量數(shù)據(jù)文件。

S5：找出當(dāng)前需要?jiǎng)澗€的加工特征在劃線工序的余量。

S6：根據(jù)當(dāng)前加工特征的類型分別劃線。

S7：將劃線相關(guān)數(shù)據(jù)存入文件以便于劃線的修改。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，所述步驟S6當(dāng)前加工特征的類型是平面，所述平面劃線實(shí)現(xiàn)的算法步驟包括：

S6.1.1：將當(dāng)前加工特征的原點(diǎn)沿特征加工方向按余量偏移；

S6.1.2：以偏移后的原點(diǎn)與方向創(chuàng)建一個(gè)基準(zhǔn)面，即截面；

S6.1.3：用戶選擇面，所述面是1個(gè)或者多個(gè)面，重選去除；

S6.1.4：對(duì)選擇的面找鄰面；

S6.1.5：將鄰面與截面求交，給回交線ID，并用顏色進(jìn)行標(biāo)示。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，所述步驟S6當(dāng)前加工特征的類型是孔，所述孔劃線實(shí)現(xiàn)的算法步驟包括：

S6.2.1：用指定孔的軸線和指定模型的指定劃線面的交點(diǎn)；

S6.2.2：在交點(diǎn)上打一個(gè)頂角為90度最大直徑為3mm的圓錐孔，并劃一個(gè)十字線，平行于坐標(biāo)軸方向；

S6.2.3：以交點(diǎn)為圓心在模型表面劃一個(gè)圓，圓的直徑是指定的孔的直徑的80％。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，所述步驟S6.2.3的模型表面是圓柱，用圓柱面的交線的方法來(lái)劃線，實(shí)現(xiàn)的算法步驟包括：

S6.2.3.1：創(chuàng)建指向打孔方向的基準(zhǔn)軸，以提示用戶孔的位置；

S6.2.3.2：創(chuàng)建一個(gè)基準(zhǔn)軸與指定面的交點(diǎn)；

S6.2.3.3：畫圓，直徑是孔面直徑的80％；

S6.2.3.4：畫十字線；

S6.2.3.5：作出十字線與圓的交點(diǎn)；

S6.2.3.6：投影到指定面上；

S6.2.3.7：隱藏畫線，保留投影線；

S6.2.3.8：投影交點(diǎn)，獲取交點(diǎn)投影坐標(biāo)，做壓痕小圓錐切削。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，所述步驟S6當(dāng)前加工特征的類型是孔系，所述孔系劃線實(shí)現(xiàn)的算法步驟包括：

S6.3.1：用孔系工藝特征的原點(diǎn)后退20mm的點(diǎn)作為孔系原點(diǎn)，作出指示作用的箭頭，表示孔系的位置；

S6.3.2：孔方向使用孔系方向；

S6.3.3：孔系中的孔劃線；

其中：

環(huán)形孔系，在孔系的每個(gè)孔上做劃線，對(duì)于圓周均布的孔系，過(guò)均布點(diǎn)做圓弧線和放射狀直線；

一般孔系，每個(gè)孔上劃十字線，對(duì)每一個(gè)子孔循環(huán)單獨(dú)劃線。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，所述環(huán)形孔系，按以下步驟劃線：

S6.3.3.1：計(jì)算環(huán)形孔系的圓心及半徑：任找兩個(gè)子孔，做垂直平分線；加入另外的一個(gè)子孔，計(jì)算三孔共圓的圓心位置，及半徑；

S6.3.3.2：由環(huán)形孔系的圓心向每個(gè)子孔畫射線；

S6.3.3.3：畫孔系大圓周線；

S6.3.3.4：投影到孔系面上，大圓周線與射線分開投影；

S6.3.3.5：求射線投影與孔系大圓周線的交點(diǎn)；

S6.3.3.6：在每個(gè)交點(diǎn)處做壓痕小圓錐，小圓錐壓痕的方向與打孔方向相同。

本發(fā)明的有益效果是：本方法實(shí)現(xiàn)了在三維模型上自動(dòng)劃線，解決了劃線的準(zhǔn)確性和方便性問(wèn)題，提升了工藝設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量。將工藝設(shè)計(jì)過(guò)程與實(shí)際生產(chǎn)加工緊密聯(lián)系起來(lái)，增加了工藝設(shè)計(jì)部門與生產(chǎn)部門的聯(lián)系。加強(qiáng)了工藝設(shè)計(jì)對(duì)生成現(xiàn)場(chǎng)的指導(dǎo)作用，提高了加工效率，減少了工藝人員對(duì)原材料的浪費(fèi)，保證了產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。

附圖說(shuō)明

圖1是本方法步驟流程圖。

圖2是平面劃線界面對(duì)話框一。

圖3是平面劃線界面對(duì)話框二。

圖4是孔劃線界面對(duì)話框一。

圖5是孔劃線界面對(duì)話框二。

圖6是孔系劃線界面對(duì)話框一。

圖7是孔系劃線界面對(duì)話框二。

圖8是孔系劃線界面對(duì)話框三。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

如圖1所示，一種基于工序模型中特征的自動(dòng)工藝劃線方法，步驟如下：

(1)打開工序毛坯模型，即需要?jiǎng)澗€工序的上一個(gè)工序模型；

(2)讀取工藝余量數(shù)據(jù)文件；

(3)找出當(dāng)前需要?jiǎng)澗€的加工特征在劃線工序的余量；

(4)根據(jù)當(dāng)前加工特征的類型分別劃線；加工特征類型包括：

平面；

孔；

孔系；

其他特征帶擴(kuò)充；

(5)將劃線相關(guān)數(shù)據(jù)存入文件以便于劃線的修改。

實(shí)施例1：平面劃線，步驟包括：

(1)點(diǎn)擊特征樹下的特征“平面”，或特征工藝樹下的特征“平面”的加工步驟節(jié)點(diǎn)，右鍵菜單選擇劃線，彈出圖2所示的對(duì)話框；

(2)點(diǎn)擊選擇的工序模型后，CAD窗口立刻顯示指定的模型，然后點(diǎn)擊模型上與出現(xiàn)的基準(zhǔn)平面有交線的平面，且該平面為劃線面，畫出截交線，劃線；如圖2、圖3所示。

實(shí)施例2：孔劃線，步驟包括：

(1)點(diǎn)擊特征樹下的特征“孔”，或特征工藝樹下的特征“孔”的加工步驟節(jié)點(diǎn)孔，右鍵菜單選擇劃線，點(diǎn)擊劃線模型上箭頭所指的平面即孔的加工平面，見圖4所示；

(2)然后點(diǎn)擊鼠標(biāo)中間完成孔劃線操作，見圖5所示。

實(shí)施例3：孔系劃線，步驟包括：

(1)點(diǎn)擊特征樹下的特征“孔系”，或特征工藝樹下的特征“孔系”的加工步驟節(jié)點(diǎn)，右鍵菜單選擇劃線，然后彈出如圖6所示的操作對(duì)話框；

(2)孔系劃線提供如上圖所示的劃線選項(xiàng)，選擇其中一種方式后開始指定孔系所在的平面進(jìn)行劃線操作。點(diǎn)擊箭頭指定的平面，然后點(diǎn)擊鼠標(biāo)中間完成劃線，如下圖7、圖8所示。

盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解：在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。