1 引言（yán）

     在（zài）CAD/ CAPP 集成係統（tǒng）中, 箱體類零（líng）件加工特征的信息描述好壞直接影響係統的順暢運作。

     在成組（zǔ）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（xìn）息化。國內（nèi）一些專家相繼（jì）研究出柔性編碼係（xì）統, 強調編碼係統碼位的柔性（xìng）, 使其編（biān）碼係統具（jù）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。在當今計算機技術飛速發展中, 計算機處理信息的能力有了大幅度的提（tí）高（gāo）, 特別是對數字和字符串（chuàn）的無異識別, 使得在特征信息的處理上既可應用編碼的簡單、直觀性, 又可綜合語義說明全麵、易讀地描述（shù）零件特（tè）征信息。因此本文基於Aut o CA D 軟件包開（kāi）發的新一代特征造（zào）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工特征信息描述（shù）上（shàng）處（chù）理成語義描述與編碼相結合的表達形式, 應用M D T 開放式體係結構（gòu）研究開（kāi）發了計算機輔助特征編碼係統, 並切實在開發的CAD/ CAPP 係統中得到良好的運用。信（xìn）息如零件（jiàn）名稱（chēng）、編號、設計等以及（jí）技術要求、材（cái）料、熱處理等其它用戶需求信息。

     第二層: 方位（wèi）層箱體類零件采用方向描述的方法。

     零件上有待加工特（tè）征的型（xíng）麵（miàn）叫方位麵, 以特征（zhēng）所在方位麵的方向矢量作為零件特征的定位描述方向。通過對（duì）零件特征方位麵的編碼, 在工藝規劃中計算機可以很方便地識別出加工特征的具（jù）體方位（wèi）, 進刀方向以及易於選（xuǎn）擇工作台的類（lèi）型(固定式或可轉位式)等。

     在提（tí）取零件特征時會自動生成（chéng）特征的方向矢（shǐ）量 (cosa， cosβ，cosγ) ,其中（zhōng）cosa 、cosβ、cosγ分別表示某一（yī）特（tè）征（zhēng）所在方位麵的法向矢量與X 軸（zhóu）、Y 軸、z 軸的夾角餘弦。所以零件特征的方位麵可用它的法向矢量與投影（yǐng）在坐標係坐標平麵的方向餘弦來表示, 見表1 。

     第三層: 特征層  從加工角度（dù）看, 箱體類零件（jiàn）形狀特征分為基本特征（zhēng）和（hé）複合特征。所謂基本特征是單一的、連續（xù）的、相對獨（dú）立的簡（jiǎn）單（dān）幾何形狀, 與其他特征信息無相互位置與連接次序的拓撲關係, 描述的（de）是零件的基本幾何型麵(諸如直（zhí）孔、螺紋孔、槽、凸台等) ; 複合特征從形式上看是基本（běn）特征的組合, 體現了各個基本（běn）特征之間相互位置關係（xì）與連接次序的拓撲關係, 但從製定加工工藝時的易加工性方麵(與刀具形狀、路徑的映射關係)考慮的特征類型（xíng）, 易加工性指的是保證尺寸和位置精度下的快捷（jié）加工, 從總體來看是基本特征在功能（néng）、結構與工藝特點上的有（yǒu）機結合。如圖（tú）l1。

     第四層: 信息（xī）層描述特征屬性的特（tè）征（zhēng）參數和特征要素, 指的是幾（jǐ）何（hé）信息、工藝信息、拓撲（pū）信息等。

3 計算（suàn）機輔助箱體（tǐ）類零件編（biān）碼係統（tǒng）的實現

     3. 1 特征識別與提取

     特征數據模型包括（kuò）描述特征的全部信息, 即特征自身數據信息(特征本身幾何尺寸、定位坐標、工藝特性、精度、粗糙度等)和（hé）表示特征之間相互關聯的（de）拓撲信息(關聯尺寸、位（wèi）置公差等)。特征的（de）幾（jǐ）何尺寸、坐標數據提取完（wán）全依賴於CAD 係統底層數據結構的開放（fàng）程度。通過標（biāo）準（zhǔn）文（wén）件格式接（jiē）口直接訪問、自動交（jiāo）換所有相關信（xìn）息。而特征工（gōng）藝信（xìn）息是通過（guò）人機交互界麵添（tiān）加到相（xiàng）應的特征項中。

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

     特（tè）征信息識別係統是在麵向對（duì）象（xiàng）框架語言（yán）的基礎上開發的特征描述語言, 自動生（shēng）成特征描述框架, 填充有關的槽值。特征描述信息的提取是通（tōng）過特征描述器（qì） (Fe at u re n e s e 五p to rs )進行的。

     M D T 提（tí）供了強大的A PI 函數來進行特征及（jí）其（qí）參數的識別與提（tí）取。最直（zhí）接的方法是（shì）在開發的程序中調用MD T APx 函數a m iG e tPa rt Fe a ts () (特（tè）征的識別與提取)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vi sua l C + + 結合M D T 的API 函（hán）數寫（xiě）成。

     該程序段主要由接口程序（xù）和主程（chéng）序組成。在主程序中, 可調人（rén）M D T 類庫中的用於識別和提取特征的API 函數(如圖2 所（suǒ）示) , 接口程序的作用是把M D T 環境和vi su al C + 十程序開發環（huán）境連接起來, 利用Mie ro soft V isu a l C + + 和MFC 類庫的可視（shì）化工具, 建立可在M D T 環境中運行的人機接口界麵,如各種信息輸人對話框。

     零（líng）件特（tè）征識別算法（fǎ）描述:

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

      2) 交互輸（shū）人零件管理信息（xī）;

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

      4) 獲取形狀特征（zhēng）信息, 包括特征名稱（chēng）、類型、特征的基本控（kòng）製參數（shù）、特征定位信息、特征終止信息等;

      5) 交互輸人特征工藝信息, 與幾何形狀特征信息一起存儲到表示該特征的統一的數（shù）據結構中;

      6) 重複步驟3 至5 , 直到取完所有的特征。

      3. 2特征編碼規則製定

      根據上述層次劃分, 結合M D T 軟件（jiàn）環境底層數據結構的開放程度, 將箱體類零件的（de）基本（běn）特（tè）性（xìng）歸類製定為10 位碼, 由方位碼、類型碼、工藝（yì）碼三個碼段組成, 其編碼結構如圖（tú）3 所示。

      其中特征拾取時自動生成特（tè）征編碼為頭（tóu）

      4 位碼“ X X X X”  第1 位為方（fāng）位編碼; 第2 位為類型碼, 麵（miàn）= “ 1 ” , 孔= “O”; 第3 位為（wéi）類別碼,直（zhí）孔= “ 1 ” , 沉頭孔= “ 2 ” , 倒角孔= “ 3 ” , 凸台（tái）= “4 ” , 槽（cáo）= “ 5 ” , 平麵= “ 6 ” , 矩形陣列= “ 7 ” ,圓形陣列= “8 ” ; 第4 位為螺紋標識碼= “ 8 ” 。

     進行產生式規則處理, 從而實現CADI CAP 係統集成。