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题目:基于GB/T 24734的三维标注关键技术研究

关键词:三维标注;GB/T;24734;三维标注数据模型;三维标注自动生成;三维标注自动布局;布局自适应调整

  摘要

产品定义手段经历了从手工绘图、计算机辅助制图、三维几何造型到数字化产品定义一系列演变过程。本文分析了当前数字化定义中存在的问题,指出三维标注是数字化定义的关键技术。针对当前三维标注存在的数据表达标准化、数据共享与交换、标注效率及布局等问题,本文展开了如下方面的研究: 1)三维标注数据的共享与交换技术。构建了异构CAD系统间数字化产品定义数据共享与交换框架,对数字化产品定义数据国家标准GB/T 24734进行了详细分解和结构化重构,结合本体论知识对该标准进行语义化表达,设计并实现了标准集领域本体的创建及推理流程,最终构建了标准集GB/T 24734的本体模型。各CAD系统通过前、后处理可实现基于标准集本体模型的三维标注数据共享与交换。2)三维标注数据模型。根据GB/T 24734相关要求,在三维CAD系统对产品结构表达的基础上,设计并实现了三维标注数据模型,该数据模型由标注坐标系、标注面、标注元素以及贯穿其中的标记模块组成。详细阐述了三维标注数据模型的创建流程、三维标注数据的查询流程及相关技术。3)三维标注自动生成关键技术。研究并阐述了三维标注自动生成算法,该算法涉及零件基准识别、特征分类、特征简化、表面分组、垂向投影标注以及定形尺寸智能标注等技术。其中,特征分类将标准中相关特征重组成基本建模特征和附加建模特征两大类,在确定标注基准的基础上分别采用特征面分组与垂向投影标注和定形尺寸智能标注技术对两类特征进行自动标注;研究了尺寸公差的自动计算方法。4)三维标注布局自适应调整关键技术。分析并归纳了三维CAD环境下三维标注的几种干涉类型及其解决方法。基于已有的三维标注数据和静态布局信息,将不同视向下的三维标注布局调整分为可见性调整和标注面组自适应调整两个阶段,设计并实现了相应算法。基于CAXA实体设计软件平台对本文的原理和方法进行了应用验证。