基于SolidWorks配置功能的工序图自动生成方法的研究

    工序图是工艺设计结果的图形表达形式，反映了工件的总体轮廓、某工序加工面以及所用定位基准、夹紧位置等信息，以简明的方式指导工人进行加工。工序图的生成和绘制是CAPP的重要组成部分，也是正确实施CAPP设计结果的手段之一。然而，工序图的自动生成技术却一直是CAPP系统的瓶颈，制约着CAPP的发展。

    作者阐述了一种比较通用的工序图自动生成方法。以三维CAD/CAM软件为平台，采用面向制造的设计，通过对配置功能的使用，顺利地解决了工序图的自动生成问题。

    1 研究思想

    在确定零件各道工序的形状和尺寸时，需要根据CAD系统的设计尺寸进行推理，并且工序图的绘制也需要CAD系统的支持。从某种意义上说工序图的自动生成是从CAD系统开始的。要想真正实现工序图的自动生成，必须从CAD系统的零件设计开始做准备，为CAPP提供必要的信息。

    通过比较产品的零件图和工序图，可以发现其区别就在于所含特征信息的多少。根据工序要求对零件的造型特征进行划分，将每道工序下的特征存储为的一个配置，进而可以自动生成每道工序的工序图。

    2 研究方法

    是以特征技术为基础的三维软件，设计零件的过程就相当于不断添加特征的过程。为使特征树中包含充分的制造信息，采用了面向制造的设计思想。面向制造的设计(DFM，Design For Manufacturing)是指在设计阶段就考虑到制造阶段的诸多因素，通过计算机仿真和模拟等手段，使设计者在设计阶段就可以确定产品的可加工性，在产品设计结束后的制造过程中，能够容易地、经济地制造，提高制造效率，减少加工时间，降低生产成本，提高产品质量。

    作者所述方法中，DFM是贯穿全部的主线。在DFM中，产品设计过程与制造过程紧密结合，这在实体造型中表现为对特征树的操作。具体地，在实体造型中需要注意以下几个方面：

    (1)实体造型以去除材料为主。实际加工过程主要是以去除材料为主的切削加工过程，所以在零件设计时尽量采用切除材料的造型方法。这样可以避免生成不连续的特征，准确模拟加工过程。

    (2)细化特征，避免一个特征横跨多个工序。这主要是为了满足生成工序图的需要。例如在加工中经常会遇到“粗镗—半精镗—精镗”或“钻—扩—铰”3道工序，若仅从实体造型考虑，可能只有一个孔特征。但为生成3道工序的工序图，必须要有相应的制造信息，即特征树上必须包括相应的3个特征。