[发明专利]将二维工程图上的尺寸转移到三维CAD模型上的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种三维CAD模型尺寸标注方法，特别是涉及一种将二维工程图上的尺寸转移到三维CAD模型上的方法。属于计算机辅助设计领域。

背景技术

随着计算机技术和工程软件的发展，产品定义经历了从工程制图到二维CAD技术，再到三维模型技术的发展历程。越来越多的商业软件已经支持基于模型的产品定义(MBD，Model Based Definition)。MBD集成的三维模型完整地表达了产品定义信息的方法，详细规定了三维数模中产品尺寸、公差的标注规则和工艺信息的表达方法。目前支持三维模型的尺寸公差标注的商业软件有西门子公司的Unigraphics NX三维CAD软件，达索公司的CATIA V5三维CAD软件和美国参数技术公司的Pro/E三维CAD软件。

现有的三维CAD模型的尺寸公差标注主要由人工根据产品的设计和制造意图来标注，根据传统二维工程图的标注规则对三维模型进行标注。文献“专利公开号为CN101877015A的中国发明专利”公开了一种三维模型的人工三维标注方法：

(1)在零件组加工工艺每道工序建立的工序模型基础上，标注尺寸、公差及其他制造信息生产工序要求

(2)工序内容视图命名；对工序模型进行三维标注，产生工序内容，工序模型和三维标注采用视图结构树的方式组织；

(3)工序内容三维标注的设置：预设值；三维标注颜色设置；三维标注基准设置；

(4)三维标注表现原则：先反映工序内容整体信息，加工基准、工序加工内容、计量基准、加工要求说明信息；根据工序信息总图标注的视图符号，分别在相应视图标注工步信息；根据工步视图标注的剖视符号，分别在相应剖视图中标注具体剖视工步信息。

根据以上方法对三维模型进行尺寸公差标有以下不足：第一，该方法注需要人的大量工作量，对重复的尺寸公差等需要依次标注。第二，该方法需要工作人员对二维工程图识别与理解，标注效率低。

发明内容

为了克服现有的三维CAD模型尺寸标注方法效率低的不足，本发明提供一种将二维工程图上的尺寸转移到三维CAD模型上的方法。该方法首先对三维CAD模型进行投影，获取其投影视图；然后，分别提取投影视图与二维工程图的图元信息，将投影视图与二维工程图表示为以图元作为顶点的空间关系图结构。最后对这两个空间关系图进行图元的精确匹配，并通过增加匹配约束条件，可以减少图精确匹配过程中的匹配次数，提高三维CAD模型尺寸标注的效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种将二维工程图上的尺寸转移到三维CAD模型上的方法，其特点是包括以下步骤：

(a)对二维工程图进行图元和尺寸标注的识别以及尺寸标注与图元的关联，读取二维工程图识别尺寸单元，判断尺寸单元属于线性标注、直径标注、半径标注、角度标注、粗糙度标注还是行位公差标注，根据尺寸单元的类型处理该尺寸单元关联的图元信息，存储到关联结果里面。

根据二维工程图的标准格式DXF，对于线性标注，若标注的引出点所在直线与标注方向垂直，则该直线为标注的基准。

对于直径标注，如果标注的两个引出点在同一个圆上，则该圆为标注的基准。

对于半径标注，如果标注的两个引出点一个在圆弧上，一个在这个圆弧的圆心，则该圆弧为标注的基准。

对于角度标注，如果标注的两个引出点在两条直线上，则这两条直线为标注的基准。

对于粗糙度标注，根据粗糙度的标注线性识别出粗糙度标注，基准是标注引出点所在的图元。

对于行位公差标注，根据行位公差标注的存储结构识别行位公差标注，基准是引出点所在的图元。

(b)对三维CAD模型进行投影得到各个投影方向的二维投影视图：对三维模型上下前后左右投影得到六视图，将六视图与二维工程图进行外轮廓匹配，根据匹配结果得到投影视图与二维工程图中的一个或多个视图之间的对应关系。在对三维模型投影的时候保留投影视图上的二维图元与三维模型图元之间的关联信息。

(c)对投影视图及原始的二维工程图进行图元的精确匹配：