基于Pro/E面向数控加工的箱体零件CAPP系统

    0引言
   
    目前，CAD/CAPP集成的主要问题是现有CAD系统输出的零件信息，从几何角度来看是一些点、线、面的信息，有的有拓朴关系，有的甚至没有。显然，这些几何信息必须重新组织成CAPP系统所需的、具有加工意义的加工特征及加工表面。此外，CAPP系统还需要材料、表面粗糙度、尺寸公差及形位公差等非几何信息。但目前大多数CAD系统不能给出这些信息，需要用交互方式补充输人，工作量大。尤其对于箱体零件，加工特征很多，零件信息输人工作量大。
   
    本文所介绍的CAPP系统采用Pro/E作为开发平台，充分利用其强大的特征造型能力，采用c语言进行编程实现箱体零件的特征自动识别与提取，建立知识库与规则库，实现数控程序的自动生成。
   
    1系统的构成
   
    本文所介绍的CAPP系统的总体结构如图1所示，设计遵循以下原则。

    
    1)以基于特征设计的方法构造零件设计模型。采用特征设计是实现自动提取的前提。在特征识别时，难免会遇到对低层几何信息的分析与识别。但只要建立特征为单元的儿何推理机制，就可防止出现特征识别的困难-从离散的几何、拓朴关系中识别特征。
   
    2)采用CAPP专家系统自动生成数控加工程序，人工干预少，自动化程度高。利用Pro/E的特征造型技术，对箱体零件采用多方位的特征描述方法，参照Pro/E软件定义特征的数据结构，定义加工特征库。通过访问软件的数据库，辅以必要的人机交互输人、计算、提取所需特征的几何信息和工艺信息，存储于加工特征库中。根据CAPP系统的规则库，通过推理机制确定数控工艺路线。调用本系统的数控程序生成模块，根据数控工艺路线，生成数控程序文件。
   
    1.1本系统主要功能模块简介
   
    1)设计特征模型:采用美国PTC公司开发的机械设计自动化软件Pro/E，其采用全参数化，基于特征的设计，采用单一的数据库。在造型上，除了提供常用的特征，如凸块、孔、槽、倒角、圆角、切块、筋、基准等之外，还允许采用用户自定义形状特征和组合复杂形状特征，如形面、壳体、三维扫描、过滤、薄壁和其他组合形状特征。Pro/E的造型过程如图2所示。

    
    除强大的特征造型功能外，Pro/E软件提供了二次开发工具包，允许用户利用已有软件进行开发，允许用户直接访问数据库，对数据库进行操作。