一種基于切削體的工序模型正序生成方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于三維工藝設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于切削體的工序模型正序生成方 法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 過程模型是三維工藝結(jié)果的重要組成部分和表現(xiàn)形式。過程模型不僅可以用于工 藝路線的驗(yàn)證，還可以用于加工過程動(dòng)態(tài)仿真、加工過程性能分析、虛擬加工場景等具有加 工參考價(jià)值的模擬設(shè)計(jì)中。三維過程模型主要包括三維毛坯模型（Blank Model，簡寫為： BM)和三維工序模型（In-process Model，簡寫為：IPM)，毛坯模型用于虛擬加工前的備料 狀態(tài)，工序模型用于虛擬加工過程中工件的形狀變化和表達(dá)工藝要求。在三維工藝設(shè)計(jì)中， 三維過程模型的自動(dòng)建模尤為重要，自動(dòng)建模技術(shù)可以減少工藝設(shè)計(jì)過程的時(shí)間，提高設(shè) 計(jì)效率。
[0003] 為了提高三維過程模型建模的速度，本發(fā)明提出了一種基于切削體的工序模型正 序生成方法基于特征切削體的工序模型自動(dòng)建模方法。
[0004] 工序模型的生成方法主要有基于CAD的快速建模法和基于CAM的快速建模法?；?于CAM的快速建模法為了快速生成刀具路徑和加工仿真，采用了基于特征的刀軌計(jì)算，工 序模型作為附加產(chǎn)出而被利用起來?；贑AD的快速建模主要分為逆序生成法和正序生成 法?；贑AD的三維工序模型逆序生成法的原理是根據(jù)加工工藝過程，以零件模型作為最 后一道工序的工序模型，逐步添加余量體積逆序生成工序模型，最終形成毛坯模型。工序模 型生成過程中余量體積一般通過參數(shù)驅(qū)動(dòng)源模型或手動(dòng)建模方式完成，工序模型與工藝內(nèi) 容的一致性靠建模者保證。基于CAD的工序模型正序生成是按加工順序依次生成每道工序 的工序模型?，F(xiàn)階段，簡單零件（如軸類零件）的工序模型可以自動(dòng)生成，而復(fù)雜的工序模 型生成均靠人工手動(dòng)建模完成。
[0005] 總體而言，基于CAM的工序模型生成過程不是以生成工序模型為目的的，需要對 工藝過程進(jìn)行重新定義，操作復(fù)雜，效率低。
[0006] 基于CAD的工序模型正向生成只實(shí)現(xiàn)了部分簡單零件的自動(dòng)生成，無法適應(yīng)大部 分復(fù)雜零件。基于CAD的工序模型逆向生成無法自動(dòng)生成工序模型，為了提高工序模型手 動(dòng)建模的設(shè)計(jì)效率，對三維模型建模工具（CAD)提出了較高要求，特別需要CAD支持基于 BR印的同步建模技術(shù)，且效率極其低，無法促進(jìn)三維工藝系統(tǒng)的工程化應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種基于切削體的工序模型正序生成方法和裝置， 以解決現(xiàn)有技術(shù)三維過程模型建模的速度慢的問題。
[0008] 本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種基于切削體的工 序模型正序生成方法，存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)由一個(gè)或者多個(gè)特征切削體模型構(gòu)成的特征切削體模 型庫，所述方法包括：
[0009] 根據(jù)零件加工工藝解析獲得對應(yīng)各加工工序/加工工步的特征工步；其中，所述 特征工步包括加工特征和加工余量，一道加工工序包括一道或者多道加工工步；根據(jù)所述 加工特征在特征切削體模型庫中匹配出相應(yīng)的特征切削體模型；根據(jù)加工特征中的定位屬 性和加工余量，實(shí)例化匹配出的特征切削體模型，得到應(yīng)用在對應(yīng)加工工序/加工工步的 特征切削體；按照加工特征的定位屬性和特征工步順序依次載入得到的特征切削體，獲得 工序模型。
[0010] 優(yōu)選的，所述特征切削體模型庫按特征類型進(jìn)行分類表達(dá)，特征切削體模型包括 加工特征的類型，則所述根據(jù)所述加工特征在特征切削體模型庫中匹配出相應(yīng)的特征切削 體模型，具體包括：
[0011] 根據(jù)所述加工特征的類型，在特征切削體模型庫中匹配出相應(yīng)的特征切削體模 型。
[0012] 優(yōu)選的，所述零件加工工藝的獲取方式包括通過操作人員輸入，或者是通過三維 零件模型生成。
[0013] 優(yōu)選的，所述通過三維零件模型生成，具體為：通過特征識(shí)別，提取所述三維零件 模型中的加工特征，其中，所述加工特征包括幾何屬性、定位屬性和工藝屬性；
[0014] 根據(jù)所述加工特征包含的各屬性，從特征工藝知識(shí)庫中推演出對應(yīng)所述三維零件 模型的加工工序/加工工步。
[0015] 優(yōu)選的，所述特征切削體模型庫中特征切削體模型的獲取方式包括：
[0016] 將一組建模過程預(yù)定義為可復(fù)用的模型；
[0017] 將其建模的幾何屬性和加工要求屬性均轉(zhuǎn)換為特征在加工工藝中需驅(qū)動(dòng)的尺寸 和參考值；
[0018] 建立加工特征與特征切削體之間的映射關(guān)系。
[0019] 優(yōu)選的，所述特征切削體模型庫中特征切削體模型的獲取方式包括：
[0020] 使用分層反求重構(gòu)切削體的方法解析一種或者多種零件三維模型，獲取對應(yīng)加工 特征，建立所述加工特征與特征切削體之間的映射關(guān)系。
[0021] 優(yōu)選的，所述過程模型具體表示為：
[0023] 其中，B為零件的毛坯模型，W1為工件在完成當(dāng)前工序后的工序模型，fc pq為第p 道工序中第q道工步的特征切削體模型。
[0024] 優(yōu)選的，在CAD中生成的所述特征切削體具有布爾運(yùn)算功能，所述按照加工特征 的定位屬性和特征工步順序依次載入得到的特征切削體，具體為：
[0025] 利用所述特征切削體，根據(jù)定位屬性和特征工步順序，在毛坯模型中依次完成布 爾減運(yùn)算。
[0026] 另方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種基于切削體的工序模型正序生成裝置，所述 裝置包括存儲(chǔ)器和處理器，具體的：
[0027] 所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)由一個(gè)或者多個(gè)特征切削體模型構(gòu)成的特征切削體模型庫，所 述方法包括：
[0028] 所述處理器，用于根據(jù)零件加工工藝解析獲得對應(yīng)各加工工序/加工工步的特征 工步；其中，所述特征工步包括加工特征和加工余量，一道加工工序包括一道或者多道加工 工步；
[0029] 根據(jù)所述加工特征在特征切削體模型庫中匹配出相應(yīng)的特征切削體模型；
[0030] 根據(jù)加工特征中的定位屬性和加工余量，實(shí)例化匹配出的特征切削體模型，得到 應(yīng)用在對應(yīng)加工工序/加工工步的特征切削體；
[0031] 按照加工特征的定位屬性和特征工步順序依次載入得到的特征切削體，獲得工序 模型。
[0032] 優(yōu)選的，所述裝置還包括輸入接口，具體的：
[0033] 所述輸入接口，用于獲取操作人員輸入的三維零件模型；
[0034] 所述處理器還用于通過特征識(shí)別，提取所述三維零件模型中的加工特征，其中，所 述加工特征包括幾何屬性、定位屬性和工藝屬性；根據(jù)所述加工特征包含的各屬性，從特征 工藝知識(shí)庫中推演出對應(yīng)所述三維零件模型的加工工序/加工工步。
[0035] 本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于切削體的工序模型正序生成方法的有益效果包括： 本發(fā)明實(shí)施例提出的三維工序模型自動(dòng)建?？梢钥s短工藝設(shè)計(jì)的建模時(shí)間，提高了工藝設(shè) 計(jì)的效率。
【附圖說明】
[0036] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述 中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些 實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附 圖獲得其他的附圖。
[0037] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于切削體的工序模型正序生成方法的流程圖；
[0038] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的過程模型快速生成流程圖
[0039] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種參數(shù)化切削體的建立流程示意圖；
[0040] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的特征切削體庫示意圖；
[0041] 圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的特征切削體分層反求過程的流程示意圖；
[0042] 圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種特征切削體分層反求過程的流程示意圖；
[0043] 圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種工序模型中型腔生成過程示意圖；
[0044] 圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種工序模