专利名称：零件外形尺寸计算系统及方法
技术领域：
本发明涉及一种计算机辅助设计系统及方法，特别是关于一种零件外形尺寸计算系统及 方法。
背景技术：
Pro/Engineer是美国参数技术公司(PTC)开发的计算机辅助设计(CAD) /计算机辅助 制造(CAM) /计算机辅助工程分析(CAE)集成软件，该软件使用参数化特征造型技术，具 有造型设计、零件设计、装配设计、二维工程图制作、结构分析、运动仿真等功能，该软件 在各个行业得到了广泛应用。
利用Pro/Engineer进行模具设计时，需要计算出零件的外形尺寸(也叫备料尺寸)，根 据该外形尺寸进行备料。零件的外形尺寸通常由设计人员计算出来，然后填写到备料框中。 采用这种方法计算外形尺寸不仅速度慢，且难以保证计算结果的准确性。如果备料完成后发 现错误要重新备料，不仅会浪费材料成本，更浪费模具的开发时间。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种零件外形尺寸计算系统，能够快速准确地计算零件的外 形尺寸。
此外，还有必要提供一种零件外形尺寸计算方法，能够快速准确地计算零件的外形尺寸
一种零件外形尺寸计算系统，该系统包括参考坐标系査找模块，用于根据一个零件的 三维模型査找参考坐标系；参考平面建立模块，用于对应査找的参考坐标系建立参考平面， 参考坐标系坐标原点到参考平面的距离是偏移距离；最近距离测量模块，用于测量该零件三 维模型表面到参考平面的最近距离；外形尺寸计算模块，用于根据偏移距离和测量的最近距 离计算零件外形尺寸；及外形尺寸存储模块，用于储存计算的该零件外形尺寸。
一种零件外形尺寸计算方法，该方法包括步骤根据一个零件的三维模型査找参考坐标 系；对应査找的参考坐标系建立参考平面，参考坐标系坐标原点到参考平面的距离是偏移距 离；测量该零件三维模型表面到参考平面的最近距离；根据偏移距离和测量的最近距离计算 零件外形尺寸；及储存计算的该零件外形尺寸。
本发明可自动计算零件的外形尺寸，计算速度快且避免了人为错误。
图l为本发明零件外形尺寸计算系统较佳实施例的功能模块图。 图2为计算y轴方向外形尺寸的示意图。 图3为本发明零件外形尺寸计算方法较佳实施例的流程图。
具体实施例方式
参阅图1所示，是本发明零件外形尺寸计算系统较佳实施例的功能模块图。所述零件外 形尺寸计算系统运行于计算机中，该系统包括参考坐标系査找模块100、参考平面建立模 块110、最近距离测量模块120、外形尺寸计算模块130、外形尺寸存储模块140。
所述参考坐标系査找模块l OO用于从一个零件的三维模型中査找一个空间直角坐标系作 为参考坐标系。在Pro/Engineer中，从一个零件的三维模型的特征树中査找参考坐标系。可 以将査找到的第一个空间直角坐标系作为参考坐标系。如图2所示，该零件三维模型的参考 坐标系为空间直角坐标系O-xyz， O为坐标原点，x、 y、 z轴为坐标轴。
所述参考平面建立模块110用于对应査找的参考坐标系建立参考平面，坐标原点到参考 平面的距离是偏移距离。在Pro/Engineer中，通过建立偏移基准面特征建立参考平面。如图 2所示，从参考坐标系O-xyz的坐标原点O开始，沿着y轴的正、负方向分别偏移足够大的距离 Ll、 L2，在偏移的终点处分别建立垂直于y轴的参考平面DTMl、 DTM2。类似地，从参考坐标 系0-xyz的坐标原点0开始，沿着x轴的正、负方向分别偏移足够大的距离L3、 L4，在偏移的 终点处分别建立垂直于x轴的参考平面DTM3、 DTM4;从参考坐标系O-xyz的坐标原点O开始， 沿着z轴的正、负方向分别偏移足够大的距离L5、 L6，在偏移的终点处分别建立垂直于z轴的 参考平面画5、画6。在图沖，所述的L3、 L4、 L5、 L6、画3、画4、画5及画6均未示 出。所述偏移足够大的距离是指能够使该零件三维模型位于所偏移距离之内。
所述最近距离测量模块120用于测量该零件三维模型表面到参考平面的最近距离。在 Pro/Engineer中，通过建立该零件三维模型的拷贝实体特征来获得该零件三维模型的表面， 然后对应参考平面建立距离分析特征来获得参考平面到三维模型表面的最近距离。如图2所 示，测量得到DTM1到三维模型表面的最近距离为M1， DTM2到三维模型表面的最近距离为M2。 类似地，DTM3到三维模型表面的最近距离为M3， DTM4到三维模型表面的最近距离为M4， DTM5到三维模型表面的最近距离为M5， DTM6到三维模型表面的最近距离为M6。在图2中，所 述的M3、 M4、 M5及M6均未示出。
所述外形尺寸计算模块130用于根据偏移距离和测量的最近距离计算零件x、 y、 z轴方向 的外形尺寸。如图2所示，图中零件三维模型y轴方向的外形尺寸为Ll+L2-Ml-M2。类似地，
5三维模型x轴方向的外形尺寸为L3+L4-M3-M4， z轴方向的外形尺寸为L5+L6-M5-M6 。
所述外形尺寸存储模块140用于储存计算所得的该零件外形尺寸。在Pro/Engineer中， 将计算所得的该零件外形尺寸储存在该零件三维模型的外形尺寸参数中。
参阅图3所示，是本发明零件外形尺寸计算方法较佳实施例的流程图。
步骤S301，参考坐标系査找模块100从一个零件的三维模型中査找一个空间直角坐标系 作为参考坐标系。在Pro/Engineer中，从一个零件的三维模型的特征树中査找参考坐标系。 可以将査找到的第一个空间直角坐标系作为参考坐标系。如图2所示，该零件三维模型的参 考坐标系为空间直角坐标系O-xyz， 0为坐标原点，x、 y、 z轴为坐标轴。
步骤S302，参考平面建立模块110对应査找的参考坐标系建立参考平面，坐标原点到参 考平面的距离是偏移距离。在Pro/Engineer中，通过建立偏移基准面特征建立参考平面。如 图2所示，从参考坐标系0-xyz的坐标原点0开始，沿着y轴的正、负方向分别偏移足够大的距 离L1、 L2，在偏移的终点处分别建立垂直于y轴的参考平面DTMl、 DTM2。类似地，从参考坐 标系0-xyz的坐标原点0开始，沿着x轴的正、负方向分别偏移足够大的距离L3、 L4，在偏移 的终点处分别建立垂直于x轴的参考平面DTM3、 DTM4;从参考坐标系0-xyz的坐标原点0开始 ，沿着z轴的正、负方向分别偏移足够大的距离L5、 L6，在偏移的终点处分别建立垂直于z轴 的参考平面画5、 DTM6。在图2中，所述的L3、 L4、 L5、 L6、 DTM3、 DTM4、 DTM5及DTM6均未 示出。所述偏移足够大的距离是指能够使该零件三维模型位于所偏移距离之内。
步骤S303，最近距离测量模块120测量该零件三维模型表面到参考平面的最近距离。在 Pro/Engineer中，通过建立该零件三维模型的拷贝实体特征来获得该零件三维模型的表面， 然后对应参考平面建立距离分析特征来获得参考平面到三维模型表面的最近距离。如图2所 示，测量得到DTM1到三维模型表面的最近距离为M1， DTM2到三维模型表面的最近距离为M2。 类似地，DTM3到三维模型表面的最近距离为M3， DTM4到三维模型表面的最近距离为M4， DTM5到三维模型表面的最近距离为M5， DTM6到三维模型表面的最近距离为M6。在图2中，所 述的M3、 M4、 M5及M6均未示出。
步骤S304，外形尺寸计算模块130根据偏移距离和测量的最近距离计算零件x、 y、 z轴方 向的外形尺寸。如图2所示，图中零件三维模型y轴方向的外形尺寸为Ll+L2-Ml-M2。类似地 ，三维模型x轴方向的外形尺寸为L3+L4-M3-M4， z轴方向的外形尺寸为L5+L6-M5-M6。
步骤S305，外形尺寸存储模块140储存计算所得的该零件外形尺寸。在Pro/Engineer中 ，将计算所得的该零件外形尺寸储存在该零件三维模型的外形尺寸参数中。
在利用Pro/Engineer计算零件外形尺寸时，建立的偏移基准面特征、拷贝实体表面特征及距离分析特征(统称附加特征)仅用于计算零件的外形尺寸，在计算完零件的外形尺寸后 ，附加特征对于三维模型是没有用的，而且三维模型更新后若需要重新计算外形尺寸，附加 特征会影响新计算的数值。因此在计算完零件的外形尺寸后需要将所建立的附加特征删除， 以保证三维模型的简洁和下次计算的正确。
此外在利用Pro/Engineer计算零件外形尺寸时，可以将6个偏移基准面特征、l个拷贝实 体表面特征及6个距离分析特征整合为用户自定义特征(UDF)，并在该UDF中定义外形尺寸的 计算公式。在每次需要计算零件外形尺寸时，只需调用该UDF就能同时建立各个特征并且计 算相应的外形尺寸。利用UDF功能既节省时间又能使设计满足标准化模块的要求。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施例对本发明 进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等 同替换都不应脱离本发明技术方案的精神和范围。
权利要求
1.一种零件外形尺寸计算系统，运行于计算机中，其特征在于，该系统包括参考坐标系查找模块，用于根据一个零件的三维模型查找参考坐标系；参考平面建立模块，用于对应查找的参考坐标系建立参考平面，参考坐标系坐标原点到参考平面的距离是偏移距离；最近距离测量模块，用于测量该零件三维模型表面到参考平面的最近距离；外形尺寸计算模块，用于根据偏移距离和测量的最近距离计算零件外形尺寸；及外形尺寸存储模块，用于储存计算的该零件外形尺寸。
2.如权利要求l所述的零件外形尺寸计算系统，其特征在于，所述参 考坐标系査找模块査找的参考坐标系是空间直角坐标系。
3.如权利要求2所述的零件外形尺寸计算系统，其特征在于，所述参 考平面建立模块对应空间直角坐标系的每个坐标轴建立相应的参考平面，所述最近距离模块 测量对应空间直角坐标系的每个坐标轴测量相应的最近距离，所述外形尺寸计算模块对应空 间直角坐标系的每个坐标轴计算相应的外形尺寸。
4.如权利要求l所述的零件外形尺寸计算系统，其特征在于，所述外 形尺寸存储模块将计算的该零件外形尺寸储存在该零件三维模型的外形尺寸参数中。
5.一种零件外形尺寸计算方法，其特征在于，该方法包括步骤 根据一个零件的三维模型査找参考坐标系；对应査找的参考坐标系建立参考平面，参考坐标系坐标原点到参考平面的距离是偏移 距离；测量该零件三维模型表面到参考平面的最近距离； 根据偏移距离和测量的最近距离计算零件外形尺寸；及 储存计算的该零件外形尺寸。
6.如权利要求5所述的零件外形尺寸计算方法，其特征在于，所述根据零件的三维模型査找参考坐标系的步骤中所査找的参考坐标系是空间直角坐标系。
7.如权利要求6所述的零件外形尺寸计算方法，其特征在于，所述对应査找的参考坐标系以足够大的偏移距离建立参考平面是对应空间直角坐标系的每个坐标轴建立相应的参考平面，所述测量该零件三维模型表面到参考平面的最近距离是对应空间直角坐标系的每个坐标轴测量相应的最近距离，所述根据偏移距离和测量的最近距离计算零件外形尺寸是对应空间直角坐标系的每个坐标轴计算相应的外形尺寸。
8.如权利要求5所述的零件外形尺寸计算方法，其特征在于，所述储存计算的该零件外形尺寸是将计算的该零件外形尺寸储存在该零件三维模型的外形尺寸参数中。
全文摘要
一种零件外形尺寸计算方法，该方法包括步骤根据一个零件的三维模型查找参考坐标系；对应查找的参考坐标系建立参考平面，参考坐标系坐标原点到参考平面的距离是偏移距离；测量该零件三维模型表面到参考平面的最近距离；根据偏移距离和测量的最近距离计算零件外形尺寸；及储存计算的该零件外形尺寸。本发明还提供一种零件外形尺寸计算系统。本发明能够快速准确地计算零件的外形尺寸。
文档编号G06F17/50GK101561831SQ20081030116
公开日2009年10月21日 申请日期2008年4月16日 优先权日2008年4月16日
发明者张磊光 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司