基于ST-Developer10几何信息提取方法的研究

目的 为以通用性标准提取三维模型的几何信息．以STEPAP203数据模型为输入信息，研究三维模型几何信息的提取方法．方法 在ST—Developer10的环境下，以VC＋＋6．0为开发工具，使用ROSE库函数，将EXPRESS语言描述的AP203文件信息转换为STEP设计对象和C＋＋类，按AP203数据模型的几何信息属性的层次结构，逐次提取几何信息．结果 使用ROSEC＋＋类库提取AP203文件头段信息．设计了数据段信息提取的流程。分为信息转换、几何信息提取和三维实体显示三部分，实现三维几何信息的提取，并显示出提取结果．结论 以AP203文件的几何模型信息为源信息，进行几何信息的提取，其提取结果也是基于STEP标准的，通用性好，可在不同的CAX系统之间传递与共享，可作为CAPP系统设计的直接输入信息，对实现CAD／CAPP集成提供了技术支持，是实现STEP—NC的基础．     

基于路径排序算法的STEP知识推理技术研究

设计语义的形式化表达和推理是产品设计语义交换的关键。针对产品信息交换中设计语义知识挖掘需求,以STEP AP242为基础,构建产品三维几何信息与非几何信息语义关联的STEP知识图谱。在知识图谱的基础上,提出了基于路径排序算法的STEP特征知识推理技术。同时,结合基于三维产品信息可视的知识图谱平台实例进行论证。实现复合产品特征的推理以及STEP设计语义知识提取和交换。实证结果表明:所提方法能有效推理出产品信息中设计语义信息。     

基于MBD的标准件信息快速获取及标注方法研究

在基于全三维信息模型(MBD模型)的数字化制造中,连接信息快速提取是三维工艺设计的关键问题之一。针对该问题,提出了标准件信息快速获取及标注的算法,通过简化拾取元素,自动检索结构树相关信息以及关联标注等技术,利用CATIA二次开发技术,建立了标准件信息标注平台。实现了标准件信息的快速获取和标注,对基于三维数字化制造的工艺编制和生产现场信息快速提取具有重要意义,在很大程度上提高了数字化制造生产准备的效率。     

特征造型CAD中尺寸标注的自动化

为把几何模型和尺寸模型有机地结合起来实现信息集成 ,在特征造型中用约束表达零件的尺寸、公差 ;然后利用特征形素自身的尺寸模式 ,以及特征组合过程中的定位约束自动生成尺寸链 ;最后在进行尺寸分层及尺寸布置后 ,根据预先确定的标注规则生成尺寸标注信息 .     

特征造型CAD中尺寸标注的自动化

为把几何模型和尺寸模型有机地结合起来实现信息集成,在特征造型中用约束表达零件的尺寸、公差、然后利用特征形素自身的尺寸模式,以及特征组合过程中的定位自动生成尺寸链;最后在进行尺寸分层尺寸布置后,根据预先确定的标注规则生成尺寸标注信息。     

基于CAA航空结构件特征信息的自动识别

基于制造特征的自动识别方法对MBD模型信息的有效提取及三维数控加工的工艺规划、数控代码的生成和装夹的分析起到重要的基础信息准备作用,是全三维数字化、集成化和自动化制造所要解决的首要问题。在CATIA环境下,采用CAA二次开发技术,针对航空结构件中的框类零件,在MBD三维实体模型中利用其拓扑结构的特点得到属性邻接图,在此基础上采用基于规则的方法在线、面层次上自动组合识别制造特征,分别提取特征几何信息和非几何信息,为零件的快速编程提供准确全面的制造信息。     

基于雅可比旋量统计法的发动机三维公差分析

为了在发动机装配体的公差分析中考虑传统尺寸链无法处理的几何公差信息,以发动机的做功机构为分析对象,引入雅可比旋量模型,建立在尺寸和形位公差约束下的特征及其配合旋量的变动和约束方程。将其融入到蒙特卡洛算法中,实现发动机做功机构的三维统计公差分析。与传统分析方法相比,基于雅克比旋量模型的分析方法考虑了更多的几何公差信息,分析结果也更加精确,该模型可以从尺寸链角度建立发动机零部件公差与整机性能的映射关系。     

基于IFC标准的幕墙工程数据转换方法研究

由于幕墙设计模型与加工模型数据格式的不统一,从设计阶段到生产阶段的幕墙BIM实施过程存在突出问题,数据在传递过程中需要进行重复建模和二次加工。针对幕墙常用构件,通过对IFC标准和STEP标准的对比研究,建立了两者的部分非几何信息的映射关系,分析两种标准在几何表达方面的异同,提出了幕墙构件几何信息从IFC格式到STEP格式的转换算法,并采用C++语言实现了该算法。通过实际的幕墙构件案例验证了算法的正确性与可行性。     

STEP文件创建研究

为了建立符合STEP(STandard Exchange of Product data model)标准的企业信息文件,提出了基于STDeveloper工具的STEP文件创建方法.给出了从活动模型到参考模型、再到解释模型的EXPRESS信息建模法.结合实例,阐述了利用EXPRESS编译器、ROSE类库,C++编程创建STEP中性文件的过程.实现了用STEP文件表达企业信息,对推广应用STEP标准、企业信息互操作有重要意义.     

三维标注的产品数字化定义标准及其管理系统开发

三维标注新技术引起了数字化定义方法的变革。简要介绍三维标注技术的内涵,详细说明了三维标注信息的分类和表达方法,构建了产品数字化定义的标准体系。为减轻产品数字化定义的工作量,开发了基于CATIA V5的产品定义标准信息管理系统,实现了产品数字化定义标准信息的统一管理,并详细阐述了基于CATIA的产品数字化定义应用流程。     

基于Java3D的网络三维模型浏览系统的开发

Java3D是基于Java平台面向对象的三维图形应用程序接口API，便于在网上实现三维图形的显示、浏览．主要探讨了通过STEP／AP203标准文件提取三维模型边界信息，利用Java3D实现网络三维模型交互浏览系统的技术方案，系统由STEP文件信息提取、基于Brep表示的三维模型重建和三维模型网上真实浏览等三大模块组成，并具体讨论了这三个模块的实现原理．该技术的实现对协同式设计的畀地浏览功能有着重要意义。     

基于PLIB的开放式零件库系统的开发与研究

通过对ISO 13584(零件库)标准及其发展应用趋势的研究,自定义所需的标准接口函数集,扩充并完善PUB31标准;另一方面采用STEP应用协议来实现零件库信息的表达与交换,增加了一种新的零件库的实现方式;提出了一种基于网络的开放式零件库系统的总体开发模式,并讨论了此库的构造、零件信息编码、几何编程接口、标准数据访问接口SDAI的函数联编和零件库的几种信息交换的实现方法,在此基础上为零件库提供了库开发工具。     

基于MBD模型的工序模型构建方法

针对“基于模型驱动”的产品研制模式中,难以高效地构建工序模型以准确描述实际加工过程的问题,开展机加件工序模型构建方法的研究,提出以基于模型定义（MBD）模型为输入的工序模型构建方法.以零件MBD模型为输入,采用CAD系统二次开发技术进行模型参数提取,提出MBD模型参数信息结构化表达方法.交互进行加工工序设计,建立常见的机加工序工艺信息库辅助具体加工方案设计;根据MBD模型参数和工序参数得到工序模型构建数据文件.读取工序模型构建数据文件,实现工序模型快速建模.开发了工序模型辅助构建工具,以某航空企业典型机加件为例,验证了所提方法的有效性.     

基于STEP-NC的CNC集成技术研究

目的提供描述产品整个生命周期信息的统一数据模型,实现整个制造过程中产品信息的标准化,解决实现基于STEP-NC的CNC（计算机数字控制）制造技术集成问题.方法分析了STEP-NC的数据模型和程序结构,给出了STEP-NC程序文件的基本结构和STEPAP238文件的生成方法.结果生成符合STEP-NC的数控加工程序（AP238文件）,从零件的几何模型（由CAD系统输出）中识别出需进行机械加工的制造特征.采用UG软件,实现了零件的设计、工艺规划和生成STEP-NC文件一体化,即实现了CAD/CAM的集成.结论STEP-NC程序在统一的数据模型基础上建立产品信息,保证了数据信息的集成和共享,促进了数控技术智能化、网络化和集成化的发展.     

基于STEP标准的机械零件应用协议的设计方法

根据扩展应用协议的要求,提出一种基于STEP标准的汽车后桥主传动器中圆锥齿轮类零件的几何模型描述(ZCAP203、ZCAP42).通过对应用协议AP214、ZCAP203及ZCAP42进行互操作,制定出它的应用协议(ZCAP),为各类机械零件应用协议的制定提供了新方法.     

基于GPR试验数据和CATIA的三维地质建模

地质雷达(GPR)在水利水电工程地质勘探中得到了越来越广泛的使用,并且目前地质雷达勘探产生的地质解释图多被处理为二维图片.以湖南某工程坝址处5个剖面的地质雷达二维地质解释图为基础资料,使用Visual Basic语言以及三维建模软件CATIA的逆向工程模块,建立了研究区的三维地质模型,并实现了地质模型的数字钻孔与切片.首先用Visual Basic语言编程提取CAD地质解释图中的有用信息,然后将信息输入CATIA,使用CATIA中Part Design、GSD、DSE、QSR等工作台,建立研究区的三维地质模型,最后在GSD工作台中实现三维地质模型的数字钻孔与切片.数字切片与原地质解释图的对比显示,基于CATIA的三维地质建模与实际情况较为相符,CATIA在水利水电工程的三维可视化以及全过程的协同设计方面将有广阔的应用前景.     

基于STEP的CAX集成系统的开发研究

在产品开发过程中，信息共享是十分重要的，基于STEP的CAX信息集成为开发者提供一个协同的工作环境，确保CAX产生的数据的惟一性．介绍了STEP的产生与发展、文件内容及结构组成，提出了基于STEP的CAX集成方法和关键技术。