[发明专利]飞机复杂构件数控加工工装典型件管理系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种数控加工工装典型件的管理系统及方法。其不仅可以表示和管理数控加工工装设计中复杂零件或组合件类典型结构件，同时也可以应用于其它机械产品设计领域的标准件或典型件数字化管理，属于机械产品设计的标准件数字化管理领域。 

背景技术

在飞机研制生产中，工艺装备设计和制造的周期比较长，为缩短工装设计与制造周期，在工装结构中大量使用各种专用典型件。近年来，随着数控加工技术及设备在飞机制造中的广泛应用，数控加工工装的研制成为飞机数控加工准备的重要内容，数控加工工装设计过程中同样需要使用大量的标准件和典型件。当前，数控加工工装的研制已经完全实现通过三维CAD系统来进行，包括研制专用的、具有一定智能化的专业化三维CAD系统或是通用的三维CAD系统。但无论是通用或专用的三维CAD系统，是否具备数控加工工装典型件库及其管理系统将直接影响这些CAD系统的设计效率。 

关于典型件的数字化管理，国内外已进行了多年的研究，先后提出了许多技术，其中最具代表性的是程序化和参数化技术。 

程序化技术是指应用CAD系统提供的二次开发语言或自定义命令编制每一类典型件的生成程序，其输入为典型件的外形尺寸参数，所开发的典型件库可看成是一组三元组的集合，包含典型件类型、该类典型件生成程序、该类典型件参数表。应用这种技术，可以开发具有任意形状和结构的典型件库。但由于在开发过程中需要为每一类典型件编制专门的生成程序，故开发工作量大，对典型件库的扩充和维护代价高。 

参数化技术是指直接利用CAD系统提供的参数化造型功能，交互建立和管理每一类典型件的参数化模型；在调用时，应用典型件外形尺寸驱动参数化模型，生成所需规格的典型件，其中“模型管理”和“参数驱动”由CAD系统平台直接提供，而“参数管理”需要专门开发。因此，利用这种技术进行典型件库开发，难度和工作量都不大。但是，由于典型件库中直接存放各类典型件的参数化模型，数据量大；同时，受几何模型内在约束条件的限制，同类型中不同规格典型件的形状特征不能有大的变化，结构也不能过于复杂。 因此，这项技术多用于品种数量不多、形状和结构不太复杂的典型件库开发。 

数控加工工装典型件按其结构形式可分为零件和组合件两类，其中组合件类典型件能够更大程度提高数控加工工装的设计效率，因此组合件类典型件占据了较大部分且结构较为复杂，由上述可知，采用程序化和参数化技术都难以较为方便和有效实现对于数控加工工装典型件的管理。 

发明内容

为了解决传统典型件管理系统及方法复杂、不易维护且不能有效管理复杂零件类和组合件类典型件的问题，实现对于数控加工工装典型件的有效管理，本发明提供一套数控加工工装典型件管理系统及方法，实现对于数控加工工装设计中复杂典型件的管理。 

本发明目的是通过下述技术方案实现的： 

飞机复杂构件数控加工工装典型件管理系统，包括： 

面向典型件三维参数化的语义模型定义模块：对数控加工工装典型件进行面向三维参数化驱动的定义和分析，采用标准BNF模型化表示方式对典型件三维参数化驱动定义参数进行描述，构建形成数控加工工装典型件的语义模型。 

所述的数控加工工装典型件的语义模型，包含参数表、技术说明、结构或形状三个部分，其中：参数表包括属性表和参数值表；结构或形状包括单元定义、关系定义和编辑定义；在所述的语义模型中，可以增加典型件的其它信息定义，如定位基准和典型件示意图文件等；并且可以定义数控加工工装典型件库为各类典型件语义模型的集合； 

语义模型解释模块：采用统一的针对数控加工工装典型件语义模型的解释机制，将指定语义模型经过解读形成结构化的三维建模参数，可作为三维CAD系统输入数据； 

典型件库管理模块：建立按类型分类管理的树状管理框架，实现语义模型的入库、分类管理和查询功能。 

所述的数控加工工装典型件的语义模型BNF定义为： 

<典型件类>::＝<类号><类型><规格系列><属性表><参数值表><e元定义><编辑定义><关系定义><技术说明> 

<类号>::＝CLA SS<序号>： 

<类型>::＝TYPE：<航标> 

<规格系列>::＝SIZE：<规格表>[，<规格表>]