发动机CAPP系统零件精度信息自动获取

1 引言

    在当前并行工程(CE)的大环境下，现代CAD/CAPP/CAM技术发展的重要趋势是：集成化、网络化和智能化。单就信息集成而言，面向整个生产环节的产品精度信息共享是当前急需解决的问题。

    如图1所示，基于Oracle数据库的创成式发动机CAPP系统首先从CAD系统提取零件制造信息。再经过特征识别，在制造资源库和专家知识库支撑下，按照一定的推理规则生成加工工艺卡。

    图1 创成式发动机CAPP系统架构

    开发一个创成式CAPP系统需着重解决3个问题：(1)零件信息的描述与输入(Description of the part to be produced)；(2)特征识别算法与实现(Feature Recognizing Arithmetic&Realization)；(3)推理机和知识库构建(Establishment of Inference Engine ＆Knowledge Base)。

    目前CAPP系统零件信息描述与输入主要有4种方案：(1)基于特征识别技术：力求直接从CAD系统获取零件制造信息，是最理想的方法，目前尚不成熟。(2)基于产品数据交换规范：基本思路是为异构CAX系统的集成提供一种中性文件(如IGES，STEP)。(3)基于产品数据管理PDM平台：已引起国内外同行的重视。(4)人机交互方式：CAD信息二次输入量大。

    对于上述4种信息集成方案而言，由于异构CAX系统底层产品数据建模方法不尽相同，零件精度信息等重要工艺参数的共享都是一个非常棘手的问题。在发动机CAPP系统开发过程中，以特征识别技术为基础，辅以中性文件的方式实现了CAD和CAPP之间精度信息的共享。

2 制造特征的发动机CAD模型

    建立CAD模型是为了向CAPP系统输入零件的制造信息，而非工业造型设计和“雕刻”。这就要求通过结构和工艺分析，建立适合CAPP系统识别的产品数据模型。在面向加工的特征定义中，一个基本原则是一个特征对应一个或几个加工工序。

    图2 基于特征的发动机CAD模型 

3 精度信息Pro/TOOLKIT提取

    在Pro/E数据库中，制造特征的每个尺寸均对应一个标识ID。尺寸的各字段信息（包含精度信息）存放在一个PRODIMENSION结构变量中。可由API函数Prodim_get_dimension读取尺寸各字段的信息，实现尺寸公差(Size Tolerance)信息的提取。相应的C代码：

4 精度信息STEP格式写入

    零件精度信息导入步骤可概括为：(1)导入Pro/E生成的STEP文件，获取零件的几何、拓扑信息。(2)将获取的零件精度信息以EXPRESS语言规范表达为Feature File的格式。(3)经布尔操作和特征识别，在CAPP数据库生成包含精度信息的产品数据模型。