[发明专利]一种含有工艺辅助特征的三维工序模型快速创建方法

说明书

本发明公开一种含有工艺辅助特征的三维工序模型快速创建方法，通过分析零件的加工过程，判断各工序是否添加工艺辅助特征，若工序需要工艺辅助特征，首先，基于提出的工艺辅助特征匹配算法，在工艺辅助特征库中匹配辅助特征；然后，根据工艺辅助特征的添加条件与添加方法，添加工艺辅助特征；最后，添加工艺信息，完成含有工艺辅助特征的工序间模型的创建。若工序不需要工艺辅助特征，则添加工序去除特征后，完成三维工艺模型的创建。本发明降低了对含有工艺辅助特征零件的工序设计难度，提高了三维工艺模型的创建效率，减少了工艺准备的时间。

技术领域

本发明属于薄壁件零件的三维工艺模型创建领域，是一种含有工艺辅助特征的三维工序模型快速创建方法。

背景技术

目前，在三维工艺设计领域，大多数零件都是采取去除材料的方法进行制造，但是一些难装夹和难定位的零部件，则需要人为添加一些工艺凸台特征或工艺凸耳等特征。有些工艺辅助特征不影响零件后续加工，则保留在零件上，但有些工艺辅助特征仅仅作为该工序的装夹或定位，则下一工序需要加工去除。工艺辅助特征的功能不仅可以减少零件的加工面积，也可以配合面接触良好，进而更好的加工定位、装夹，因此工艺辅助特征在解决复杂零件生产问题方面很重要。现有的工艺模型建模方法是利用几何推理、体分解等方法实现的，但是局限于对零件模型上已有的加工特征，然而对含有工艺辅助特征的薄壁零件，则无法实现快速创建。若基于商业CAD软件进行创建含有工艺辅助特征的三维工艺模型的步骤为：首先，基于草图功能进行绘制草图；然后，利用拉伸或去除功能实现对草图建模；最后，基于创建的工艺辅助特征实现三维工序间模型的创建，可见，该过程不仅费时费力、不能满足快速建模的要求，而且不适应于后期的设计更改。

现有两类快速建模的方法：顺序建模和逆序建模，其中顺序建模工作量较大，工作重复，生成模型的过程和实际加工过程也是相一致的，在多结构零件的加工方面很有优势；逆序建模时在深度分析特征的基础上对零件上的特征进行填补，一直返回到最初的毛坯模型状态，其要求零件模型的定义过程符合标准要求，否则无法自动识别待加工特征。传统的逆向建模应用局限性较大，对于薄壁零件逆向建模，由于工艺辅助特征等特征是零件上没有的，需要设计者独立在工序间模型上添加，这种工艺辅助特征等特征在工序间模型上“无中生有”是传统逆序建模所不能达到的。专利“基于去除特征识别的三维机加工序模型顺序建模方法”(专利申请号：201210578397.3)阐述了一种基于顺序的去除特征识别的三维机加工序模型建模方法，选择每道工序所要去除的特征，然而对于在加工过程需要添加辅助凸台特征、凸耳的零件，则不能满足建模要求。专利“一种动态三维工艺模型的构建方法”(专利申请号：201210178749.6)阐述了基于Pro/E二次开发基础上的动态三维工艺模型的建立方法，所有操作均须以Pro/E二次开发为背景，限制了其扩展应用，也没有对添加特征做出解决方案。

发明内容

发明目的：针对现有的工序间模型建模方法无法快速添加工艺辅助特征的问题，本发明针对薄壁件零件含有工艺辅助特征的产品，提供一种含有工艺辅助特征的三维工序模型快速创建方法。

技术方案：本发明提出一种含有工艺辅助特征的三维工序模型快速创建方法，采用逆序建模，由设计模型倒推至毛坯模型创建三维工序模型，包括如下步骤：

步骤1：根据工艺要求，分析零件设计模型的具体加工过程；

步骤2：根据各道工序具体加工过程判断是否添加工艺辅助特征，若添加工艺辅助特征，则转至步骤3；否则转至步骤6，添加工序去除体特征；

步骤3：根据零件类型在工艺辅助特征库中智能匹配工艺辅助特征；

步骤4：设置工艺辅助特征建模的驱动参数，确定工艺辅助信息的形状尺寸，创建工艺辅助特征；

步骤5：根据工艺辅助特征添加准则及工艺辅助特征添加方法完成工艺辅助特征的添加，转至步骤7；