特征数和标注特征之和为姐。
[0045]那么机加工艺特征树的定义如下：
[0046]机加工艺特征树是一颗有序树，是由+ 个节点组成的有穷集合 ?-? (不妨用D来表示这个集合）以及D上的关系集合R构成，记为IPMJPM的根节点IPMneD，IPMn 仅包含一个分支节点ΙΡΜη，以及^个叶节点。其中分支节点ΙΡΜη是根节点的第一个节点， 并且分支节点本身又构成一颗机加工艺特征树。Μη个叶节点中的加工特征按照加工顺序从 左到右依次排列。
[0047]机加工艺特征树的定义是一个递归定义，因为它的分支节点也是机加工艺特征 树。
[0048]机加工艺特征树除了具备树的一般特点外，还具有以下特点：
[0049] (1)机加工艺特征树是一颗有序树；
[0050] (2) -个机加工艺特征树由Ν个节点组成；
[0051] (3)假设工序数为η，那么机加工艺特征树的深度为η+2;
[0052] (4)除了最底层外，机加工艺特征树的每一层有且仅有一个分支节点，其余为叶子 结点；
[0053] (5)第i个工序模型节点的度为Mi+1;
[0054] (6)第i个工序对应机加工艺特征树的第n-i+2层，并且该层节点数为Mi+1;
[0055] (7)除了第一层及最底层之外，第i层的节点数为Mn-1+2+l。
[0056]机加工艺特征树以工序为主线，反映了零件的加工过程，即从机加工艺特征树的 最底层开始，在毛坯模型上面，切除若干个加工特征，并进行工序尺寸的标注，形成一个新 的工序模型。然后再在此工序模型的基础上，切除若干个加工特征，并进行尺寸的标注，从 而形成一个新的工序模型，直到最后一道工序为止，最后形成的工序模型即设计模型。
[0057]机加工艺特征树能够反映特征的加工顺序。首先，是不同层次间特征的加工顺序， 底层的加工特征先于顶层的加工特征加工;其次是同一层次上特征的加工顺序，左侧节点 的加工特征先于右侧节点的加工特征加工。
[0058]机加工艺特征树建立之后，工艺设计信息便可以通过属性的方式保存到模型当 中。如工序信息可以保存到工序节点的属性中，包括工序号、工序名称、设备、工装等信息。
[0059]所述机加工艺特征树构建方法如图3所示，包含以下几个步骤：
[0060] (1)毛坯模型设计
[0061] 根据设计模型，确定零件的毛坯模型，对于简单的零件，其毛坯模型可以通过获得 零件的最大包络尺寸来生成。对于复杂的零部件，通过对零件设计模型进行修改而获得。
[0062] (2)工序模型定义
[0063]定义一个空的工序模型组件节点，并完善工序属性信息，包括工序号、工序名称、 机床、工装等，然后将毛坯模型或上一道工序的工序模型添加到新建的工序模型组件节点 下面。工序模型的定义是一个递归定义，每道工序模型都包含前一道工序模型和本道工序 的加工特征和标注特征，如图4所示。
[0064] (3)加工特征定义与尺寸标注
[0065]在新建的工序模型组件节点下，定义本道工序所要加工的加工特征。加工特征根 据实际采用的加工方法映射出其建摸特征，加工特征的草图特征通过对设计模型或上一道 工序的工序模型的几何元素进行投影或投影偏移后获得，特征的建模参数应与设计模型保 持关联，如拉伸特征，应拉伸到设计模型的某一个面。草图特征和建模参数都与设计模型保 持关联，从而当设计模型发生变更时，各工序模型能实现关联变更。加工特征定义完毕之 后，进行工序尺寸公差的标注。
[0066] (4)工艺设计信息输出
[0067] 当所有工序模型定义完成之后，从模型当中提取出零件的工艺信息，生成结构化 的工艺信息，并将工艺信息、工序模型以及轻量化工序模型保存到产品数据管理系统当中， 车间通过工艺信息浏览器查看详细的工艺设计结果。
[0068] 本发明以如图5所示某压板机加工艺为例，对机加工艺特征树的建立过程进行说 明。表1所示为某压板的机加工艺过程。
[0069]表1某压板机加工艺
[0070]
[0071] 请参阅图6,机加工艺特征树的构建过程是从第一道工序10开始，创建毛坯模型， 记为Blank;然后创建20工序的工序模型节点，将毛坯模型复制到新建的工序模型节点下 面，记为IPM，并在该工序模型节点下面创建本道工序的加工特征并标注。以此类推，直到 最后一道工序为止。为便于理解，将机加工艺特征树转化为右侧的表现形式。
[0072] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种机加工艺特征树，其特征在于，假设一个零件的加工工序数为η，毛坯模型包含 的特征数为Μο,第i道工序所要加工的加工特征数及标注特征数之和为姐，机加工艺特征树 是由N个节点组成的有穷集合D以及D上的关系集合R构成的有序树，记 为IPM，IPM的根节点IPMneD，IPMnR包含一个分支节点IPMn，以及1个叶节点，其中分支节 点IPMn-I是根节点的第一个节点，并且分支节点本身又构成一颗机加工艺特征树，Mn个叶节 点中的加工特征按照加工顺序从左到右依次排列。2. 如权利要求1所述的机加工艺特征树，其特征在于，机加工艺特征树具有以下特点： (1) 机加工艺特征树是一颗有序树； (2) -个机加工艺特征树由N个节点组成； (3) 假设工序数为n，那么机加工艺特征树的深度为n+2; (4) 除了最底层外，机加工艺特征树的每一层有且仅有一个分支节点，其余为叶子结 占 . (5) 第i个工序模型节点的度为Mi+1; (6) 第i个工序对应机加工艺特征树的第n-i+2层，并且该层节点数为Mi+1; (7) 除了第一层及最底层之外，第i层的节点数为Mn-1+2+l。3. 如权利要求1所述的机加工艺特征树，其特征在于，机加工艺特征树以工序为主线， 反映了零件的加工过程，即从机加工艺特征树的最底层开始，在毛坯模型上面，切除若干个 加工特征，并进行工序尺寸的标注，形成一个新的工序模型，然后再在此工序模型的基础 上，切除若干个加工特征，并进行尺寸的标注，从而形成一个新的工序模型，直到最后一道 工序为止，最后形成的工序模型即设计模型。4. 如权利要求3所述的机加工艺特征树，其特征在于，机加工艺特征树反映特征的加工 顺序，首先，是不同层次间特征的加工顺序，底层的加工特征先于顶层的加工特征加工;其 次是同一层次上特征的加工顺序，左侧节点的加工特征先于右侧节点的加工特征加工。5. 如权利要求1所述的机加工艺特征树，其特征在于，工艺设计信息通过属性的方式保 存到模型当中。6. -种如权利要求1至5任一项所述的机加工艺特征树的构建方法，其特征在于:包含 以下几个步骤： (1) 毛坯模型设计 根据设计模型，确定零件的毛坯模型； (2) 工序模型定义 定义一个空的工序模型组件节点，并完善工序属性信息，包括工序号、工序名称、机床、 工装，然后将毛坯模型或上一道工序的工序模型添加到新建的工序模型组件节点下面； (3) 加工特征定义与尺寸标注 在新建的工序模型组件节点下，定义本道工序所要加工的加工特征，并进行工序尺寸 公差的标注； (4) 工艺设计信息输出 当所有工序模型定义完成之后，从模型当中提取出零件的工艺信息，生成结构化的工 艺信息，并将工艺信息、工序模型以及轻量化工序模型保存到产品数据管理系统当中，车间 通过工艺信息浏览器查看详细的工艺设计结果。7. 如权利要求6所述的机加工艺特征树的构建方法，其特征在于:所述步骤（1)中，对于 简单的零件，其毛坯模型通过获得零件的最大包络尺寸来生成，对于复杂的零部件，通过对 零件设计模型进行修改而获得。8. 如权利要求6所述的机加工艺特征树的构建方法，其特征在于:所述步骤(2)中，工序 模型节点的定义是一个递归定义，每道工序模型都包含前一道工序模型和本道工序的加工 特征和标注特征。9. 如权利要求6所述的机加工艺特征树的构建方法，其特征在于:所述步骤(3)中，加工 特征根据实际采用的加工方法映射出其建摸特征，加工特征的草图特征通过对设计模型或 上一道工序的工序模型的几何元素进行投影或投影偏移后获得，特征的建模参数与设计模 型保持关联。
【专利摘要】一种机加工艺特征树，假设一个零件的加工工序数为n，毛坯模型包含的特征数为M0，第i道工序所要加工的加工特征数及标注特征数之和为Mi，机加工艺特征树是由个节点组成的有穷集合D以及D上的关系集合R构成的有序树，记为IPM，IPM的根节点IPMn∈D，IPMn仅包含一个分支节点IPMn-1，以及Mn个叶节点，其中分支节点IPMn-1是根节点的第一个节点，且分支节点本身又构成一颗机加工艺特征树，Mn个叶节点中的加工特征按照加工顺序从左到右依次排列。本发明还提供了上述机加工艺特征树的构建方法。本发明的优点在于：该机加工艺特征树通过工序对加工特征进行重新组织，能够反映零件的实际切削加工过程，并将工艺信息定义在模型当中，实现了基于模型的工艺信息表达。
【IPC分类】G06F17/50
【公开号】CN105426590
【申请号】CN201510752327
【发明人】田富君, 张红旗, 陈兴玉, 张祥祥, 程五四, 周红桥, 陈帝江, 胡祥涛, 魏一雄, 苏建军
【申请人】中国电子科技集团公司第三十八研究所
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年11月4日