1 引言

     在CAD/ CAPP 集成係統中, 箱體類零件加工特征的信息描述好壞（huài）直接影響係統的順暢運（yùn）作。

     在成組技術中, 從結構和工藝相似的角度將零件進行分類編碼,以簡化和優化的手段使零件有序化、信息化。國內一些專家相繼研（yán）究（jiū）出（chū）柔性編碼係統, 強調編碼係統碼（mǎ）位（wèi）的柔性, 使其編碼（mǎ）係統具有多段式、多層次、柔性化的特點, 但在某些方麵增加了識別的繁瑣性（xìng）。在（zài）當今計算機技術飛速（sù）發展中, 計算機處理信（xìn）息的能力有了大幅度的提高, 特別是對數字和字符串的無（wú）異（yì）識別, 使得在特征信息的處（chù）理上既可應用編碼的簡單（dān）、直觀性, 又可綜合語義（yì）說明全麵、易讀地描述零件特征信息。因此本文基於（yú）Aut o CA D 軟件包開發的新一代特征造型係統MD T (Me e ha n ie a l D e sk T0 p )微機軟件平台環境下, 針對箱體類零件在加（jiā）工特征信息描述上處（chù）理成語義描述與編碼相結合（hé）的表達形式, 應用M D T 開放式體（tǐ）係結構研（yán）究開發了計算機輔助特（tè）征編碼（mǎ）係統, 並切實（shí）在開發的CAD/ CAPP 係統中得到良好的運用。信息（xī）如零件名（míng）稱、編號、設計（jì）等以及（jí）技術要（yào）求（qiú）、材料、熱處理等其它用戶需求信息。

     第（dì）二層: 方位層（céng）箱體類零件采用方向描述的方法。

     零件上有（yǒu）待加工特征的型（xíng）麵叫方（fāng）位麵, 以特征所在方位麵的方向矢量作為（wéi）零件特征的定（dìng）位描述方向。通過對零（líng）件特征方位麵的編（biān）碼, 在工藝規劃中計算機可以很方便地識別出加工特征的具體方位, 進刀方向以及易於選擇工作台的類（lèi）型(固定式（shì）或可轉位式)等。

     在提取零件特征時會自動生成特征的（de）方向矢量 (cosa， cosβ，cosγ) ,其中cosa 、cosβ、cosγ分別表示某一特征所在（zài）方位麵的法向矢量與X 軸、Y 軸、z 軸的夾角餘弦。所（suǒ）以零件特征的方位麵可用它的法向矢量與投影在坐標係（xì）坐標平麵的方向餘弦來表示（shì）, 見（jiàn）表（biǎo）1 。

     第三層: 特征層  從加工角度看, 箱體類零件形狀（zhuàng）特征分為基本特征和複合（hé）特征（zhēng）。所（suǒ）謂基本特征是單一的、連續的、相對獨立的簡單幾何形狀, 與其他特征信息無相互位置與連接次序的（de）拓撲關係（xì）, 描述的是零（líng）件的基（jī）本幾何型麵(諸如直孔（kǒng）、螺紋孔、槽、凸台等) ; 複合特（tè）征從（cóng）形式上看是基本特征的組合, 體現了各個基本特征之間相互位置（zhì）關（guān）係與連接次序的拓撲關係, 但從製定加工工藝（yì）時（shí）的易加工性方（fāng）麵(與刀（dāo）具形狀、路徑的映射關係)考慮的特征類型, 易加工性指的是保證尺寸（cùn）和位置精度下的快捷加工, 從總體來看（kàn）是基本特征在功能、結構與工藝特（tè）點上的有機結（jié）合。如圖l1。

     第四層（céng）: 信息層描述特征屬性的特征參數和特征要素, 指的是幾何信（xìn）息、工藝信息、拓撲信息等。

3 計算機輔助箱體類零件編碼係統的實現（xiàn）

     3. 1 特征識別與提取

     特征數據模型包括描述（shù）特征（zhēng）的全部信息, 即特（tè）征自（zì）身數據信息(特征本身幾何尺寸、定位坐標、工藝特性、精度、粗糙度等)和表示特（tè）征之間（jiān）相互關聯的拓撲信息(關聯尺寸、位置公差等)。特征的幾何尺寸、坐標數據提（tí）取完全依賴（lài）於CAD 係統底層數據結構的開放程度。通過標準（zhǔn）文件（jiàn）格式接口直接訪問、自動交換所（suǒ）有相關（guān）信息。而特征工藝信息是通過人機交互界麵（miàn）添加到相應（yīng）的特征項中。

     有相（xiàng）關（guān）信息。而特征工藝信息是通過人機交互界麵添加到相應的特征項中。

     特征信（xìn）息識別係統是在（zài）麵向（xiàng）對象框架語（yǔ）言的基礎上開發的特征描述語言, 自動（dòng）生成特征描述框架, 填充有關的槽值（zhí）。特征描述信息的提取是通過特征描述器 (Fe at u re n e s e 五p to rs )進行的。

     M D T 提供了強（qiáng）大的A PI 函數（shù）來進行特征及其參數的識別與提取。最直接的方法是在開發的程序中調用MD T APx 函數（shù）a m iG e tPa rt Fe a ts () (特征（zhēng）的識別與提取)和a 而G e tFe at Pa r a m s () (特征參數的識別與提取)。

    形狀特征識別和提取模塊程序由（yóu）vi sua l C + + 結合M D T 的API 函數寫成。

     該程序段主要由接口程序（xù）和主程序組成。在主程序中, 可調人M D T 類庫中的用於識別和提取特征的API 函（hán）數(如圖2 所示) , 接口程序的作用（yòng）是把M D T 環境和vi su al C + 十程序開（kāi）發環境連接起來, 利用Mie ro soft V isu a l C + + 和（hé）MFC 類（lèi）庫的可視化工具, 建立（lì）可在M D T 環境中運行的人機接口界（jiè）麵,如各種信息輸人對（duì）話框。

     零件特（tè）征識別（bié）算法（fǎ）描述:

      1) 選擇零件, 獲取零件（jiàn）Ke y , 建立零件對象cPa 出

      2) 交互輸人（rén）零件管理信息;

      3) 按一定的順序選擇加工特征, 用鼠標逐（zhú）個拾取相應的型麵, 獲取特征Key , 建立特征對

      4) 獲（huò）取形狀特征信息, 包括特征名稱、類型、特征的基本控製參數、特征定位信息、特征終（zhōng）止信息等;

      5) 交互輸人特征工藝（yì）信（xìn）息, 與（yǔ）幾何形狀特征信息一起存儲到表示（shì）該特征（zhēng）的統一的數據結構中（zhōng）;

      6) 重複步驟3 至5 , 直到（dào）取完所有的特（tè）征。

      3. 2特征編碼規則製定

      根據（jù）上述層次劃分, 結合M D T 軟件環境底層數據結構的（de）開放程度, 將箱體類（lèi）零件的基本特性歸類製定為（wéi）10 位碼, 由方位碼、類型碼、工藝碼三個碼段組成, 其編碼結構如圖3 所示。

      其中特征拾取時自動生成（chéng）特征（zhēng）編碼為頭

      4 位（wèi）碼“ X X X X”  第1 位為方位編碼; 第2 位（wèi）為（wéi）類型碼, 麵= “ 1 ” , 孔= “O”; 第3 位為類別碼,直孔= “ 1 ” , 沉頭孔= “ 2 ” , 倒角孔（kǒng）= “ 3 ” , 凸台= “4 ” , 槽= “ 5 ” , 平麵= “ 6 ” , 矩形陣（zhèn）列（liè）= “ 7 ” ,圓形陣列= “8 ” ; 第4 位為螺紋標識碼= “ 8 ” 。

     進行產生式規（guī）則處理, 從而實現CADI CAP 係統集成。