1 引言

     在CAD/ CAPP 集成係統中, 箱體類零件加工特征的（de）信（xìn）息描述好壞直接影響係統的（de）順暢（chàng）運作。

     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（hé）優化的手（shǒu）段使零件有序化、信息化（huà）。國內（nèi）一些專（zhuān）家相繼研究出柔性編（biān）碼係統, 強調編碼係統碼位的柔性, 使其編碼係統具有多段式、多層次、柔性化的特（tè）點, 但在某些方麵增加了（le）識別的繁瑣性。在當今計算機技（jì）術飛速發展中, 計算機處理信息的能力（lì）有了大幅度的提高, 特別是對數字和字（zì）符串的無異（yì）識別, 使得（dé）在特征信息的處理上既可應（yīng）用編碼的（de）簡單、直觀性, 又可綜合（hé）語義（yì）說明全麵、易讀地描述零（líng）件特征信（xìn）息。因此（cǐ）本文（wén）基於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（huán）境下, 針（zhēn）對箱（xiāng）體類零（líng）件在加工特征信息描述上處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（jié）構研究開發了計算機輔助特征（zhēng）編（biān）碼係統（tǒng）, 並切實在開發的CAD/ CAPP 係統中得到良好的運用。信息如零件名稱、編號、設（shè）計（jì）等以及技術要求、材料、熱處理（lǐ）等其它用（yòng）戶需求信息。

     第二層: 方位層（céng）箱（xiāng）體（tǐ）類零件采用方向描述的方法。

     零件（jiàn）上有待加工特征的（de）型麵叫方位麵（miàn）, 以特征所在方位麵的方（fāng）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（wèi）麵的編碼, 在工藝規（guī）劃中計算機可以很方便地識別出加工（gōng）特征的具體方位, 進刀方向（xiàng）以及易於選擇（zé）工作台的類型(固定（dìng）式或可轉位式)等。

     在提取零件特征時會自動生成特征的方向矢量 (cosa， cosβ，cosγ) ,其中cosa 、cosβ、cosγ分別表示某一特征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（zhēng）的方位麵可用它的法向矢量與（yǔ）投（tóu）影在坐標（biāo）係坐標平麵（miàn）的方（fāng）向餘弦來表（biǎo）示, 見表1 。

     第三層: 特征（zhēng）層  從加工角度（dù）看, 箱體類零件形狀特征分為基本特征和複合（hé）特征。所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（hù）位置與連（lián）接次序的拓撲關係, 描述的是零件的基本幾何型麵（miàn）(諸如直（zhí）孔、螺紋孔、槽、凸台等) ; 複合特征從（cóng）形式上看是（shì）基本特征的組（zǔ）合, 體（tǐ）現了各個（gè）基本（běn）特征之間相互位置關（guān）係（xì）與連接次序的拓撲關係, 但從製定加工工藝時的易加（jiā）工性方麵(與刀（dāo）具形（xíng）狀、路徑的映射關係（xì）)考慮的特征類型, 易加工性指的是保證尺寸和（hé）位置精度下（xià）的快捷加工, 從總（zǒng）體來看是基本特征在功能、結構與工藝特點上的（de）有機結合。如圖l1。

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

3 計算機輔助箱（xiāng）體類零件編碼係統的實（shí）現

     3. 1 特征識別與提取（qǔ）

     特征數據模型包括描述特征的全部信息, 即特征自身數據信息(特征本（běn）身幾何尺寸、定位坐標、工（gōng）藝特（tè）性、精度、粗糙度等)和表示（shì）特征之（zhī）間相互關聯的拓（tuò）撲信息(關聯（lián）尺寸（cùn）、位置（zhì）公差等)。特征的幾何尺寸（cùn）、坐標數據提取完全依（yī）賴於CAD 係統底層數（shù）據結（jié）構的開放程度。通過標準文件格式接口直接訪問、自動交換所有（yǒu）相關信息。而特征工藝信息是通過人機交互（hù）界麵添加到相應的特征項中。

     有相關信息。而特征（zhēng）工（gōng）藝信息是通過人機交互界麵添（tiān）加（jiā）到相應的特征項中。

     特征信息識別係統是在麵向對象框架語言的基礎上開發的特（tè）征描述語言, 自動（dòng）生成特征（zhēng）描述（shù）框架, 填充有關（guān）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 提供了強大的A PI 函數來進行特征（zhēng）及其參數的識別與提（tí）取。最直接的方法是在開發（fā）的程序（xù）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（qǔ）)和（hé）a 而（ér）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（bié）和提取模（mó）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和主程序組（zǔ）成。在主程序中, 可調人M D T 類庫中的用於識（shí）別和提取特征的API 函數(如圖2 所示) , 接（jiē）口程序的作用是把M D T 環境和vi su al C + 十程序開發環境連接起來, 利用Mie ro soft V isu a l C + + 和MFC 類庫的可（kě）視化工具, 建立可在M D T 環境中運（yùn）行的人機接口界麵,如各種信息輸人對話框。

     零件特征識別算法描（miáo）述:

      1) 選擇零件, 獲取零件Ke y , 建立零件對象cPa 出

      2) 交互輸人零件管（guǎn）理信息;

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

      4) 獲取形狀特征信息, 包括特征名（míng）稱、類型、特征的基本控製參數、特征定位信息、特（tè）征終止信息等;

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

      6) 重複步驟3 至5 , 直到取完所有的特征。

      3. 2特征（zhēng）編碼規則製定（dìng）

      根據上述層次劃分, 結合M D T 軟件環境底層數據結構的（de）開放程度, 將箱體類零件的基本特性（xìng）歸（guī）類（lèi）製定為10 位碼, 由方（fāng）位碼、類型碼、工（gōng）藝碼三個碼段組成, 其編碼結構（gòu）如圖3 所示。

      其中特征拾取時自動生成特征編碼為頭

      4 位碼“ X X X X”  第1 位為方位（wèi）編碼; 第2 位為類型碼, 麵= “ 1 ” , 孔= “O”; 第（dì）3 位為類別碼,直孔= “ 1 ” , 沉頭（tóu）孔= “ 2 ” , 倒（dǎo）角孔= “ 3 ” , 凸台= “4 ” , 槽= “ 5 ” , 平麵= “ 6 ” , 矩形陣列= “ 7 ” ,圓（yuán）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（shí）現CADI CAP 係統集成。