特征）。對(duì)于SAF特征， 如外圓面、簡(jiǎn)單孔、越程槽等，部分是初級(jí)特征，部分是合并初級(jí)特征后形成的合成特征。同 理，SSF特征中合成特征也可以由初級(jí)特征結(jié)合形成。兩種分類特征的關(guān)系如圖3所示：
[0150] 根據(jù)特征面拓?fù)潢P(guān)系穩(wěn)定性的不同，區(qū)別使用中心-子圖法進(jìn)行識(shí)別。對(duì)于SAF特 征，其預(yù)定義屬性鄰接圖中會(huì)關(guān)聯(lián)一個(gè)中心面屬性圖，特征識(shí)別時(shí)先匹配中心面。對(duì)于SSF 特征，其啟發(fā)式規(guī)則庫定義了中心面查找規(guī)則。特征識(shí)別時(shí)，特征面通過啟發(fā)式規(guī)則實(shí)時(shí)查 找。
[0151] 部分初級(jí)SAF就是中心面，如外圓、外圓錐面、倒角、倒圓、全凸平面等，部分也是 由多個(gè)面組合成的特征，如鍵槽、盲孔、埋頭孔等。以A型鍵槽為例，其中心面的面屬性圖 (如圖13(b)中心面的面屬性圖所示）滿足如下條件：
[0152] 1)面節(jié)點(diǎn)的屬性中Face type為plane ;
[0153] 2)包含4條權(quán)值為1的弧（外環(huán)邊）；
[0154] 3)其中4條弧連接4個(gè)邊節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)屬性中Edge type分別為1 ine、arc、l ine和 arc ;計(jì)算邊節(jié)點(diǎn)的屬性 Start、End、Tangentvetor of start 和 Tangentvetor of end, 4 個(gè) 邊節(jié)點(diǎn)首尾順切相連；Edge type為arc的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的各自的屬性Tangentvetor of start 和 Tangentvetor of end 存在關(guān)系--矢量相反關(guān)系（oppos ite of (Tangentvetorof start, Tangentvetor of end)) ;Edge type為1 ine的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的存在關(guān)系--矢量平行 關(guān)系（parallel of (Tangentvetor of start 1, Tangentvetor of start 2))〇
[0155] 定義中心面后，在子圖庫中定義特征屬性鄰接圖。A型鍵槽的屬性鄰接圖如圖 13 (c) A型鍵槽屬性鄰接圖所示：中心面節(jié)點(diǎn)有4條權(quán)值為-90的弧，弧分別連接4個(gè)面節(jié) 點(diǎn)；4個(gè)面節(jié)點(diǎn)的Face type屬性值分別為plane、cylinder、plane、cylinder ;4個(gè)面節(jié)點(diǎn) 由權(quán)值為-180的弧順序連接。
[0156] 對(duì)于初級(jí)SSF，采用啟發(fā)式規(guī)則動(dòng)態(tài)尋找中心面。一般情況下，工藝中的2. 5維特 征泛指凹槽、直槽、凹臺(tái)階、燕尾槽等特征。這類特征基本按銑削為主加工。中心面一般是 2. 5維特征的某個(gè)底面或側(cè)面，根據(jù)2. 5維特征的特點(diǎn)，中心面搜尋方法如下：
[0157] 1)遍歷所有面節(jié)點(diǎn)，根據(jù)面節(jié)點(diǎn)屬性過濾非特征面，如投影圓弧為360°的內(nèi)圓 柱面（完整孔）、小直徑的圓柱面（包括外圓柱面和內(nèi)圓柱面）、圓錐面、倒圓面、倒角面、螺 紋面等。
[0158] 2)根據(jù)面節(jié)點(diǎn)的"Face type"屬性判斷當(dāng)前面是否能成為特征的中心面。過濾后 的"圓柱面"是可以認(rèn)定為特征的中心面的。如果是"平面"，然后判斷是否有節(jié)點(diǎn)與該節(jié)點(diǎn) 形成了垂直凹連接（連接弧權(quán)值為-90)，如果是形成了，則將此節(jié)點(diǎn)作為中心面節(jié)點(diǎn)處理。
[0159] 3)多個(gè)面可以組合成一個(gè)中心面。多個(gè)面在如下情況下才能成為組合成中心面： 等高面或同軸同徑面；等高面或同軸同徑之間沒有障礙；加工精度相同。多個(gè)面通過虛連 接后成為一個(gè)虛擬的中心面。
[0160] (5)最小條件子圖（MCSG)
[0161] 對(duì)于SAF特征，特征的最小條件子圖是在零件廣義屬性鄰接圖中與預(yù)定義特征屬 性鄰接圖一致的子圖。特征識(shí)別時(shí)，首先假設(shè)零件廣義屬性鄰接圖中每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是可能的 特征的中心節(jié)點(diǎn)，然后對(duì)假設(shè)的中心節(jié)點(diǎn)屬性進(jìn)行判定，如果符合某個(gè)特征的中心節(jié)點(diǎn)屬 性要求，則從此面節(jié)點(diǎn)開始搜索，如果找到以此面為中心的最小條件子圖，則特征匹配成 功；如果未找到，則此特征匹配不成功，進(jìn)行下一類特征的匹配。
[0162] 對(duì)于SFF特征，采用啟發(fā)式搜索。首先對(duì)比中心面節(jié)點(diǎn)屬性獲得起始節(jié)點(diǎn)，然后根 據(jù)評(píng)估函數(shù)在廣義加工面鄰接圖中單向搜索獲得凹面鄰接圖，其次根據(jù)節(jié)點(diǎn)間的鄰接關(guān)系 將凹鄰接圖補(bǔ)充完整為最小條件子圖，最后根據(jù)過渡圓弧面屬性圖將最小條件子圖還原為 特征子圖。
[0163] 啟發(fā)式評(píng)估函數(shù)：lwn+1< lwn，即路徑權(quán)值lw單調(diào)遞減，其中 為 弧的權(quán)值。
[0164] 目標(biāo)函數(shù)：Vn，/w,,+l >以/即路徑權(quán)值為最小。
[0165] 在凹鄰接圖的單向搜索中，當(dāng)弧連接的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)均被搜索過，則此弧不計(jì)入到路 徑中。當(dāng)前節(jié)點(diǎn)與任意一個(gè)下級(jí)節(jié)點(diǎn)的鄰接弧權(quán)值均大于〇時(shí)，此路徑搜索結(jié)束，返回上級(jí) 節(jié)點(diǎn)繼續(xù)搜索其他滿足評(píng)估函數(shù)的路徑。如果路徑不存在，則單一個(gè)節(jié)點(diǎn)也算一個(gè)特殊的 凹鄰接圖。在凹鄰接圖中，任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間至少有一條全凹的路徑。"最小條件子圖=凹鄰 接圖的所有節(jié)點(diǎn)+節(jié)點(diǎn)間的弧"。最小條件子圖搜索過程如圖14(b)啟發(fā)式搜索凹鄰接子 圖所示（其中，3. 15(a)是加工面廣義鄰接圖，3. 15(c)是最小條件子圖）：
[0166] 最小條件子圖是零件廣義屬性鄰接圖的子圖，是消除了過渡圓弧影響的，而零件 模型中的特征是帶過渡圓弧的，因此最小條件子圖需進(jìn)行過渡圓弧還原處理才能得到特征 子圖，如圖15所不。
[0167] 對(duì)于2. 5維特征在交叉過程中出現(xiàn)面消失的情況，要完整地解釋2. 5維特征的工 藝語義，則需修復(fù)特征。本實(shí)施例采用基于輪廓線的方式修復(fù)，此方法不僅考慮了面消失的 情況，還考慮了毛坯余量對(duì)特征加工范圍的影響。特征修復(fù)原理在工序模型自動(dòng)生成過程 中將有詳細(xì)說明。
[0168] (6)同質(zhì)特征子圖集（SFS)
[0169] 同質(zhì)特征是指同時(shí)加工且用同一種方法加工的同類特征，如平面上環(huán)形陣列的同 徑孔、同方向上多層的型腔等。為了提高智能交互工藝設(shè)計(jì)的效率，這一類特征需組合成為 一個(gè)工藝虛特征（VCF)，而原特征則成為虛特征的子特征。同質(zhì)特征有如下特點(diǎn)：特征與特 征的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是鄰接、同軸或者共面關(guān)系；特征類型一致，特征屬性基本一致；特征的加工 方向及加工方法一致。
[0170] 同質(zhì)特征一般分兩種形式合并：橫向合并、Z向合并。如平面上陣列分布的同等 大小的孔，在加工方法和加工階段一致的情況下，孔特征可以進(jìn)行橫向合并，如圖16(b)同 質(zhì)特征橫向合并所示（其中，圖16(a)為零件模型樣例），￥0匕是一個(gè)虛擬的孔系特征，包 括4個(gè)均與面匕鄰接的孔特征（Fi/^Λν^)?？走€可以Z向合并，如同軸孔。再比如如圖 16(c)同質(zhì)特征Z向合并所示的單層凹槽特征，在加工過程中，同方向的多個(gè)單層凹槽可以 作為一個(gè)型腔銑削，這些凹槽可以進(jìn)行Z向合并。￥0匕是一個(gè)虛擬的型腔特征，包括2個(gè)相 鄰的凹槽特征（f5/f6)。
[0171] 橫向合并的同質(zhì)特征之間共享一個(gè)面，特征子圖擁有同一個(gè)鄰接節(jié)點(diǎn)。同質(zhì)特 征合并后形成一個(gè)特征子圖集。且存在一個(gè)面，使得此面與子特征均存在鄰接關(guān)系。假 設(shè)VCF表示虛擬合并特征，F(xiàn)表示特征子圖，f表示面節(jié)點(diǎn)，P表示零件屬性鄰接圖，X = connect (Xu x2)表示節(jié)點(diǎn)或子圖2, 乂2通過節(jié)點(diǎn)或子圖X連接，則橫向合并的特征可表示 為：
[0173] Z向合并是子特征之間共享一個(gè)加工方向，特征子圖因?yàn)樵诩庸し较蛏鲜孜侧?接而合并，假設(shè)z = direction(y)表示節(jié)點(diǎn)y的屬性direction(加工方向）為z，X = adjacent (Xu x2)表示節(jié)點(diǎn)或子圖2, 乂2通過節(jié)點(diǎn)或子圖X鄰接，則Z向合并的特征可表示 為：
[0175] Z向同質(zhì)特征合并中有一類特殊的特征是需要考慮是否能合并的，即全凸平面 (單節(jié)點(diǎn)特征子圖）與單層凹槽。凹槽內(nèi)的全凸平面是"局部最高面"，需分析全凸面與單 層凹槽之間細(xì)節(jié)的鄰接方式才能判斷是否能合并：
[0176] 1)如果全凸面是Z方向上的最高面，則不需要合并特征。
[0177] 2)如果全凸面與單層凹槽是通過全凸面的外環(huán)鄰接則需要合并；若鄰接弧是全 凸面外環(huán)上的部分邊，則根據(jù)加工需求判斷是否需要合并。
[0178] 3)如果全凸面與單層凹槽通過全凸面的內(nèi)環(huán)鄰接，可不合并特征。
[0179] 本發(fā)明實(shí)施例，本發(fā)明從工藝角度分析零件模型并定義加工特征，并設(shè)計(jì)一種基 于MBD模型的加工特征識(shí)別和建模方法基于中心-子圖的高效的特征識(shí)別方法。此方法 通過中心-子圖匹配將幾何面的組合識(shí)別為加工特征，并獲得加工特征的幾何屬性。在中 心-子圖法的基礎(chǔ)上建立PMI與幾何面的關(guān)系，最終將PMI信息轉(zhuǎn)換為加工特征的工藝屬 性。
[0180] 實(shí)施例四
[0181] 本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種基于MBD模型的加工特征識(shí)別和建模裝置，所述裝置 包括模型信息提取模塊和加工特征識(shí)別模塊，其中，模型信息提取模塊包括產(chǎn)品制造信息 PMI提取模塊；加工特征識(shí)別模塊包括加工特征幾何屬性識(shí)別模塊和加工特征工藝屬性識(shí) 別模塊，具體的：
[0182] 所述PMI提取模塊，用于獲取產(chǎn)品制造信息，其中，產(chǎn)品制造信息包括尺寸標(biāo)注、 粗糙度標(biāo)注、幾何精度標(biāo)注和文本標(biāo)注中的一項(xiàng)或者多項(xiàng)；
[0183] 所述加工特征幾何屬性識(shí)別模塊，用于根據(jù)幾何體素的拓?fù)潢P(guān)系，將一個(gè)或多個(gè) 幾何體