基于面向并行工程的CAD/CAPP/CAM系统的零件特征建模设计

魏天翔

摘要：为了保证并行工程集成系统的信息交换功能和信息共享功能的实现效果，现根据CAD/CAPP/CAM并行集成原理，从面向并行工程零件特征模型、CAD/CAPP接口、CE协调器三个方面入手，介绍了CAD/CAPP/CAM系统零件特征建模设计相关技术。结果表明：本文所提出的零件特征建模设计相关技术具有非常高的可靠性和可行性，完全符合零件特征建模相关标准和要求，为促进并行工程的健康、可持续发展打下坚实的基础。希望通过这次研究，为相关从业人员提供有效的借鉴和参考。

关键词：并行工程;特征;零件;模型;CAD/CAPP/CAM集成

在传统串行设计模式下，零件特征建设设计效率低下，产品设计成本较高，设计与制造存在严重脱节现象，不利于产品市场核心竞争力的全面提高。为了解决这一问题，现提出一种并行工程CE设计思想，通过利用该思想，可以实现对产品开发过程的优化和完善，并借助计算机相关技术，尽可能缩小产品开发时间和成本，为最大限度地提高产品质量以及产品市场核心竞争力打下坚实的基础。而CAD/CAPP/CAM系统零件特征建模充分体现了并行工程CE设计思想，从根本上解决产品建模问题，因此，在并行工程CE设计思想的应用背景下，如何对CAD/CAPP/CAM系统零件特征进行科学建模设计是相关人员必须思考和解决的问题。

1CAD/CAPP/CAM并行集成原理

CAD/CAPP/CAM并行集成原理如图1所示。从图1中可以看出，通过借助CAD系统，可以实现产品模型构建以及各种零件的科学设计，为保证动态仿真效果创造良好的条件。此外，通过利用CAPP系统，可以保证工艺分析流程的科学性和合理性[1]，以实现对路线卡的快速生产，为奎哥切削计算结果的准确性和真实性产生积极的影响，确保CE协调器具有强大的信息存储功能和信息通讯功能。

2CAD/CAPP/CAM系统零件特征建模设计相关技术

2.1面向并行工程零件特征模型

面向并行工程零件特征模型作为CAD/CAPP/CAM系统零件特征建模设计常用的一种技术，将特征设置为模型基本组成单元，同时，通过组合特征，实现对产品的精确描述，以保证产品信息传输的稳定性、可靠性和安全性。现根据CAD/CAPP/CAM系统运行特点，将零件特征划分为以下五种类型：（1）产品管理。产品管理主要是指对零件管理相关的信息数据进行进行集中处理，并形成特定的集合。（2）零件设计。零件设计主要是指通过精确地描述零件的各种功能以及约束条件等信息[2]，从而实现对产品设计要求、用户需求以及设计专业指导意见等设计信息的集中化、统一化处理。（3）几何形状。几何形状作为一种常用的信息集合，主要是由零件几何形状相关的信息组成，同时，组成产品的几何形状具有一定的独立性，可以将其设置为主特征，如圆柱、端面等。同时，还要添加相应的倒角、槽键等附加特征，然后，在设计产品期间，要充分考虑这些特征[3]，然后，针对主特征与辅特征之间的关系，构建相应的特征层次结构。（4）加工过程。加工过程主要是指与加工方法、工艺参数等零件制作相关的信息进行有效地集合处理。（5）装配设计。装配设计作为并行工程重要环节，在进行装配序列期间，通常会遇到裝配规划并行性问题[4]，导致装配工作变得越来越复杂，为此，需要落实好线性装配规划工作。零件特征组成与分类如图2所示。

2.2CAD/CAPP接口

CAD/CAPP接口模块在具体的设计中，需要根据CAD输出结果，直接完成对CAPP系统工艺流程的科学设计，此外，旅客根据工艺评价模块设计需求[5]，采用工艺分析的方式，将传递的信息划分为两种类型，一种是几何信息，另一种是非几何信息，在此基础上，借助STEP保证数据转换效率和效果，

2.3CE协调器

CE协调器在识别信息方面发挥出重要作用，同时，还具有强大的数据存储功能、数据通知功能以及数据查询功能，通过将CE协调器与相关工艺流程进行充分结合，可以保证模块接口评价结果的精确性和真实性，确保工艺评价相关数据能够安全、可靠地传输于制定的CAD系统中，便于设计人员针对系统屏幕显示的最终结果，开展模型修改工作。另外，设计人员可以借助CE协调器，精确地查询CAPP系统制造相关信息数据，为保证零件特征建模设计的科学性和合理性产生积极的影响。

结束语：

综上所述，对于CAD/CAPP/CAM系统而言，其零件特征建模设计主要包含以下五种类型，分别是产品管理、零件设计、几何形状、加工过程、装配设计 。在进行零件特征建模设计期间，设计阶段不同，所对应的设计模式也存在一定的差异，通过构建稳定的特征信息连接关系，确保特征信息的独立性，为构建信息模型提供重要的依据和参考，为促进并行工程向经济化、实用化、信息化方向不断发展打下坚实的基础。

参考文献：

[1]胡庆夕，陈从金，李培根，等.面向并行工程的CAD/CAPP/CAM系统的零件特征建模方法的研究[J].计算机应用研究，2020，26（14）：21-22.

[2]唐文献，赵良才.基于并行工程的零件CAD/CAPP/CAM集成系统研制[J].机械设计与制造，2019，33（17）：45-46.

[3]窦万军.网络环境中面向并行工程的CAD/CAPP/CAM集成系统研究[J].机械设计与制造工程，2020，11（07）：130-131.

[4]张勇.面向并行工程的CAD/CAPP/CAM集成系统的零件特征建模技术[J].武汉造船，2021，21（03）：1381-1382.

[5]魏泽萍，王少梅，孙国正.面向并行工程CAD/CAPP/CAM集成系统的零件特征建模及应用[J].计算机辅助工程，2019，24（07）：35-38+34.