[发明专利]基于动态加工特征的多层次结构化数控工艺模型构建方法

说明书

本申请涉及一种基于动态加工特征的多层次结构化数控工艺模型构建方法。该方法包括：通过计算每个加工操作在预关联子加工区域各加工层上的实际有效加工区域，确定子加工区域的加工层与各加工操作之间的关联性；根据子加工区域的加工层与加工操作之间的关联性，对子加工区域的加工层与加工操作进行关联；对子加工区域的加工层关联加工操作的工艺设计意图进行捕获，并且通过构建子加工区域的工艺情境合并和拆分关系，获得实现动态加工特征识别的多层次结构化数控工艺模型，用于基于加工操作的工艺设计意图与动态加工特征自底向上生成零件的宏观工艺过程，实现了工艺数据的结构化表征，并实现了工艺设计意图引导的数控工艺重用。

技术领域

本申请涉及制造业中的基于特征的数控工艺设计与重用技术领域，特别是涉及一种基于动态加工特征的多层次结构化数控工艺模型构建方法。

背景技术

近年来，研究者越来越关注工艺数据所蕴含信息的重要价值，提出了三维CAD模型多粒度相似性评价方法及其关联的CAM模型重用原理，并且取得了丰富的研究成果。但是，已有方法主要根据静态加工特征构建三维CAD模型与CAM模型之间的关联关系，并对工艺数据进行描述。由于静态加工特征一旦定义，在零件动态加工过程中其关联的加工区域保持不变，导致其难以准确反映设计人员根据不同加工阶段的优化目标动态组合不同加工区域进行加工的现象，即零件在不同加工阶段具有不同的特征解释。

因此，基于静态加工特征捕获的工艺设计意图与设计人员内嵌的实际工艺设计意图之间存在语义鸿沟，进而难以保证工艺设计意图在重用过程中的一致性。

为了实现数据驱动、工艺设计意图引导的自适应数控工艺设计，还需要解决如下几个关键问题：(1)如何揭示三维CAD模型与CAM模型之间的相互作用，实现工艺数据的结构化表征；(2)如何准确提取工艺数据内嵌的不同粒度工艺设计意图，以支持工艺知识的自动发现与自适应重用。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够解决上述问题的基于动态加工特征的多层次结构化数控工艺模型构建方法。

一种基于动态加工特征的多层次结构化数控工艺模型构建方法，所述方法包括：

通过计算每个加工操作在预关联子加工区域各加工层上的实际有效加工区域，确定所述子加工区域的加工层与各所述加工操作之间的关联性；

根据所述子加工区域的加工层与所述加工操作之间的关联性，对所述子加工区域的加工层与所述加工操作进行关联；

对所述子加工区域的加工层关联所述加工操作的工艺设计意图进行捕获，并且通过构建所述子加工区域的工艺情境合并和拆分关系，获得实现动态加工特征识别的多层次结构化数控工艺模型；

所述多层次结构化数控工艺模型用于基于加工操作的工艺设计意图与动态加工特征自底向上生成零件的宏观工艺过程。

在其中一个实施例中，所述通过计算每个加工操作在预关联子加工区域各加工层上的实际有效加工区域，确定所述子加工区域的加工层与各所述加工操作之间的关联性的步骤，包括：

计算加工操作在子加工区域SMR_i的加工层L_ik上的加工区域

根据所述加工区域计算考虑工艺情境的所述加工区域的有效加工区域

根据所述有效加工区域计算融合工艺设计意图的所述加工层L_ik的实际有效加工区域并判断所述子加工区域的加工层与所述加工操作之间的关联性。

在其中一个实施例中，所述计算加工操作在子加工区域SMR_i的加工层L_ik上的加工区域的步骤，包括：

根据零件F₁的拓扑几何，构建覆盖所述零件F₁的包围盒B₁；