新一代GPS的CAD系統(tǒng)集成與變型設(shè)計方法研究.pdf

1、針對現(xiàn)行的第一代產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范(GPS)所帶來的產(chǎn)品各環(huán)節(jié)信息相互分離、傳遞不暢的問題,ISO管理局提出了新一代 GPS標(biāo)準(zhǔn)體系,該標(biāo)準(zhǔn)將產(chǎn)品的功能要求、設(shè)計規(guī)范以及測量方法系統(tǒng)地集成在一起,實現(xiàn)了信息從設(shè)計、到制造、再到測量的有機統(tǒng)一,這為基于新一代GPS的CAx系統(tǒng)的集成提供了理論依據(jù)。為解決新一代GPS與CAD系統(tǒng)的集成,和新一代GPS在變型設(shè)計中的應(yīng)用,研究了 GPS標(biāo)準(zhǔn)與三維造型軟件的集成方法,把本體技術(shù)引入到變型設(shè)計中,提

2、出了一種基于本體的尺寸與尺寸公差集成變型設(shè)計方法,并基于OpenGL圖形包開發(fā)了集成新一代GPS的CAD原型系統(tǒng)。具體說來,本文的主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新點如下:
　　首先,深入分析了新一代GPS規(guī)范的內(nèi)容和CAD造型的過程,創(chuàng)新性地提出了以七個恒定類體素為基本體素,運用集合論中的交、并、差運算進行復(fù)雜零件造型的體素建模法。根據(jù)恒定類與公差之間的關(guān)系,在建模的同時生成并存儲所有可能的公差信息。仔細研究了三維形體布爾運算算法,提出了一種預(yù)

3、先進行元素篩選的集合成員分類法,降低了布爾運算算法時間和空間復(fù)雜度。
　　其次,提出一種基于本體的零件尺寸與尺寸公差集成變型設(shè)計方法。通過提取變型設(shè)計過程中涉及的概念、關(guān)系、約束條件及變型經(jīng)驗,定義變型設(shè)計本體的結(jié)構(gòu),同時實現(xiàn)可變參數(shù)、導(dǎo)出參數(shù)和不變參數(shù)的存儲,以支持其公差變型。在此基礎(chǔ)上,采用Web本體語言定義提取的概念和關(guān)系,采用語義Web規(guī)則語言定義提取的約束條件和變型經(jīng)驗,并將結(jié)構(gòu)化的變型設(shè)計知識轉(zhuǎn)換成 Jess事實,約束