[发明专利]金刚石滚轮三维可视化工艺设计系统及其设计方法

说明书

一种金刚石滚轮三维可视化工艺设计系统，包括CAD系统、CAPP系统和PDM系统，在CAD系统和PDM系统之间设置CAD/PDM集成模块，在CAPP系统和PDM系统之间设置CAPP/PDM集成模块；其中，所述CAD/PDM集成模块，在CAD系统中通过PDM系统提供的API进行集成，实现CAD系统中的三维金刚石滚轮模型信息的校验、上传、检索和下载操作；所述CAPP/PDM集成模块，在CAPP系统中通过PDM系统提供的API进行集成，实现CAPP系统于PDM系统之间的各种数据交换。本发明能从三维CAD模型中自动识别简单特征和拾取复杂特征，实现了具有一定自动化水平的金刚石滚轮工艺设计。本发明具有工艺设计形象化、智能化、效率高、质量好等优点，满足现代企业提高生产效率和市场竞争力的需要。

技术领域

本发明涉及一种计算机集成制造技术领域的系统及其方法，具体是一种金刚石滚轮三维可视化工艺设计系统及其设计方法。

背景技术

金刚石滚轮的生产是一个传统制造业，整个生产过程中存在信息集成度低的问题，我国的金刚石滚轮制造企业多为中小型企业，产品设计周期较长，生产效率较低，而且高精度的金刚石滚轮被国外产品占据了大部分市场。金刚石滚轮制造企业的规模性质限制了其经济投入量的大小，在进行产品设计时一般采用手工进行设计然后用AutoCAD输出，还不是真正的计算机辅助设计。随着经济全球化进程不断加快和信息技术的飞速发展，正在催促着传统制造业信息化改造的步伐，对金刚石滚轮的制造提出了越来越高的要求，产品需求日益多样化，产品的生产周期也越来越短，传统的生产方式受到了严重的挑战，因此加快金刚石滚轮企业信息化建设势在必行。

随着制造业与信息技术的发展，计算机集成制造（CIM）技术正在成为一个新的研究热点。这种技术将制造设备与自动化理念相结合，通过对各模块信息的集成与共享，构建出适用于各种工业产品的高效率自动化制造系统，例如计算机集成制造系统（CIMS）、柔性制造系统（FMS）等。随着FMS及CIMS的发展，CAD、CAPP和CAM的集成日益受到人们的重视。而CAPP作为CAD和CAM之间信息传递的中介，其重要程度更是不言而喻。

CAD、CAPP和CAM技术各自发展至今，已经在产品设计自动化、工艺规划自动化和辅助制造自动化等方面取得了重大的发展，同时也发挥了重要的作用，但是由于CAD、CAPP和CAM各系统中数据调用方式、数据接口和语言等不相同，系统之间缺少统一的数据接口，这样它们往往是作为相对独立的单元系统达到局部的最优化，各系统间尚不能实现完全的信息共享，从而使得他们成了一个个独立环境下的“自动化孤岛”，离真正意义上的集成还相差甚远。在此条件下，如果采用人工参与的方式来实现各个系统间的信息交换，不但会增加人为错误的几率，使系统产生大量冗余的信息，从而影响生产效率的提高，给企业造成不必要的损失，而且还会阻碍企业应用CAD、CAPP和CAM系统，从而减缓企业信息化建设的步伐。

在当前的制造信息系统中，CAD、CAM是直接建立在三维图形系统基础上的。而CAPP系统是基于语言符号系统的，这是两类完全不同的系统，因此，它们之间的信息集成在本质上是困难的，往往需要通过人机交互或者通过中间文件 (例如STEP或DXF等)等方式进行图形和语言之间的相互转换。在转换过程中，必然带来信息的丢失和歧义性产生，从而造成集成的困难。

综上所述，仅用符号来表达和处理金刚石滚轮工艺设计活动是不全面的，基于纯符号的CAPP系统也必然具有较大的局限性。解决这一问题的关键是：金刚石滚轮CAPP系统需要在符号系统基础上，增加三维图形系统上的信息表达和处理能力，并通过与PDM系统集成的方式，实现信息的集成。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种金刚石滚轮三维可视化工艺设计系统及其设计方法。本发明具有工艺设计形象化、智能化、效率高、质量好等优点，满足现代企业提高生产效率和市场竞争力的需要。

本发明是通过以下技术方案实现的：