专利名称：一种零件特征信息建模方法
技术领域：
本发明属于制造业信息化领域，用于CAX集成系统中产品特征信息的建模与 共享。特别涉及一种特征信息建模及存储方法。
背景技术：
目前，特征造型技术是解决CAD/CAPP/CAM集成技术的有效方法之一。结构 形状特征和精度特征是零件信息模型的两个主要组成部分。零件的结构形状特 征描述了具有一定工程意义的几何形状及其功能信息，精度特征则描述了几何 形状和尺寸的允许变动量或误差，是非几何信息。对精度信息的表示模型按其 与结构形状的关系分为基于CSG、基于B-R印及基于CSG/ B-R印混合模型等几种。 其中，基于B-R印的零件特征信息模型只能针对尺寸和位置公差，且只限于处理 平面、圆柱面、圆锥面和球面。基于CSG的造型系统目前仍然处于实验阶段，描 述公差非常有限，对于是否便于公差分析还没有得到证实，同时由于该方法是 在基于CSG的系统上实现的，复杂图形是由简单图形通过交、并、差得到的，所 以当同一原始图素处于不同位置时，只能赋予一个相同的公差值，如果需要不 同的公差值，必须重新构造CSG树。基于CSG/B-r印混合模型来表达公差等精度 信息，综合应用CSG、 B-r印二者的优点。公差模块被连接到混合结构的顶层， 用户可以在形体创建的过程中，生成公差和其它技术信息，但该方法较复杂， 目前还未得到真正实现。近年来，产品模型数据交换(STEP )标准在与IS01101 标准相适应的前提下，致力于完整、无二义性地表示公差，并适应产品数据模 型交换的需要。但是该模型在公差中定义位置和方向时使用的是矢量方式，对
于实际实体来说，如何在零件上附加坐标系并未清楚地说明。
发明内容
本发明的目的是为实现CAX的信息集成，提出一种基于恒定类的零件特征信 息建模方法。
本发明的技术思路是，将精度特征作为结构形状特征的附加属性，通过引用 几何链表将精度特征与结构形状特征集成起来，建立零件特征信息模型。基于 恒定类将结构形状特征进行归类划分为复合体、棱柱体、回转体、螺旋体、圆 柱体、平面和球七种类型，每种恒定类用本质特征作为其参数化方程的参数实 现数字化表达，形状特征之间的方位关系采用方位特征实现数字化表达；将所 产生零件的信息模型存储在一个数据库中，CAX系统通过共享特征数据库，实现 CAX的信息集成。
本发明的有益效果是，解决了精度信息与零件特征模型中其它特征的集成 机制，并采用共享特征数据库存储零件特征信息，保证了零件特征信息的合理 流动与彼此共享，为CAX的信息集成实现提供了新思路。
图1是本发明的零件特征信息模型关联图。 图2是本发明的基于恒定类的结构形状特征分类图。
具体实施例方式
在零件特征信息模型中，参见图l，主属性主要用于描述结构形状特征的主 要属性，包括特征号、特征名、热处理要求等。尺寸及公差、形位公差、表面 粗糙度等精度特征用双向链表联接。恒定类、尺寸及公差、形位公差、表面粗 糙度等与结构形状特征相关的属性，分别用指针指向相应的几何要素、尺寸、 精度和基准的节点，同时在几何要素、特征、精度和基准的数据结构中也用指针指向其所对应的引用几何节点。釆用这种引用几何方式， 一方面，引用几何 表达了精度所作用的几何元素及特征，另一方面，引用几何也将精度作为几何 要素的一种属性，表达了作用在不同几何要素上的精度。随着精度信息的输入， 系统动态地建立和维护引用几何链表，从而建立特征、几何与精度之间的联系， 将几何与非几何属性信息集成起来，形成一个能满足集成需要的完整的产品信 息模型。
基于恒定类将形状特征进行归类划分，参见图2。位置要素是结构形状特征
的方位和方向的要素，它可以是一个点(PT)、 一条直线(SL)、 一个平面(PL)或 一个螺旋面；例如圆柱的位置要素是轴线，圆锥的位置要素是顶点和轴线。本 质特征是结构形状特征参数方程的参数，如圆弧的半径，圆柱的直径，圆锥的 顶角，两直线的夹角等。两个结构形状特征之间的关系用方位特征表达，是定 义两个要素之间的方向和方位的特征。例如， 一个圆锥和一个平面之间的相互 位置通过圆锥的位置要素(轴线和顶点)和平面的位置要素(平面本身)之间 点-平面间和线到面间的距离给出。 一个圆柱和一个平面的相关方向通过圆柱的 位置要素(轴线)和平面的位置要素(平面本身)之间线-面夹角给出。这样， 基于恒定类将结构形状特征进行归类划分后，可以实现零件特征信息模型的数 字化描述。
采用数据库存贮特征信息，特征信息中相关的几何信息用指针方式指向几何 信息库。CAX系统统一选用共享特征数据库定义、操作和管理各子系统共享的特
征信息。
权利要求
1、一种零件特征信息建模方法。结构形状特征和精度特征是零件信息模型的两个主要组成部分。其特征在于，建立精度信息与零件特征模型中其它特征集成的机制；其特征还在于，基于恒定类将结构形状特征进行归类划分，实现零件特征信息模型的数字化描述；其特征还在于，采用共享特征数据库实现CAX系统的信息集成。
2、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，精度特征作为结构形状特征 的附加属性，通过引用几何链表将精度特征与结构形状特征集成起来，建立零 件特征信息模型。
3、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于恒定类将零件信息的载 体——结构形状特征进行归类划分为复合体、棱柱体、回转体、螺旋体、圆柱 体、平面和球七种类型，采用本质特征和方位特征实现基于恒定类的零件特征 信息模型的数字化描述。
4、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所产生零件特征信息模型 存储在一个数据库中，CAX系统通过共享特征数据库，实现CAX的信息集成。
全文摘要
本发明涉及了一种零件特征信息建模的方法。本发明基于恒定类将形状特征进行归类划分，每种恒定类用本质特征作为其参数化方程的参数实现数字化表达；形状特征之间的方位关系采用方位特征实现数字化表达；精度特征作为形状特征的附加属性，通过引用几何链表将精度特征与形状特征集成起来；将所产生零件的信息模型存储在一个数据库中，CAX系统通过共享数据库，实现CAX的集成。
文档编号G06F17/50GK101097569SQ200610018039
公开日2008年1月2日 申请日期2006年6月29日 优先权日2006年6月29日
发明者张琳娜, 赵凤霞 申请人:郑州大学