飞机复杂构件数控加工工装典型件管理系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种飞机复杂构件数控加工工装典型件管理系统及方法，包括３大模块：面向典型件三维参数化的语义模型定义模块、典型件库管理模块和语义模型解释模块。该方法通过语义模型定义、语义模型存储、语义模型解释３个过程实现。本发明专利技术能够有效管理飞机复杂构件数控加工工装零件类和组合件类典型件，为数控加工工装快速设计提供支持，同时，本发明专利技术也可以推广应用于其它机械产品设计领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种数控加工工装典型件的管理系统及方法。其不仅可以表示和管理数控加工工装设计中复杂零件或组合件类典型结构件，同时也可以应用于其它机械产品设 计领域的标准件或典型件数字化管理，属于机械产品设计的标准件数字化管理领域。
技术介绍
在飞机研制生产中，工艺装备设计和制造的周期比较长，为縮短工装设计与制造 周期，在工装结构中大量使用各种专用典型件。近年来，随着数控加工技术及设备在飞机制 造中的广泛应用，数控加工工装的研制成为飞机数控加工准备的重要内容，数控加工工装 设计过程中同样需要使用大量的标准件和典型件。当前，数控加工工装的研制已经完全实 现通过三维CAD系统来进行，包括研制专用的、具有一定智能化的专业化三维CAD系统或是 通用的三维CAD系统。但无论是通用或专用的三维CAD系统，是否具备数控加工工装典型 件库及其管理系统将直接影响这些CAD系统的设计效率。 关于典型件的数字化管理，国内外已进行了多年的研究，先后提出了许多技术，其 中最具代表性的是程序化和参数化技术。 程序化技术是指应用CAD系统提供的二次开发语言或自定义命令编制每一类典 型件的生成程序，其输入为典型件的外形尺寸参数，所开发的典型件库可看成是一组三元 组的集合，包含典型件类型、该类典型件生成程序、该类典型件参数表。应用这种技术，可以 开发具有任意形状和结构的典型件库。但由于在开发过程中需要为每一类典型件编制专门 的生成程序，故开发工作量大，对典型件库的扩充和维护代价高。 参数化技术是指直接利用CAD系统提供的参数化造型功能，交互建立和管理每一 类典型件的参数化模型；在调用时，应用典型件外形尺寸驱动参数化模型，生成所需规格的 典型件，其中"模型管理"和"参数驱动"由CAD系统平台直接提供，而"参数管理"需要专门 开发。因此，利用这种技术进行典型件库开发，难度和工作量都不大。但是，由于典型件库 中直接存放各类典型件的参数化模型，数据量大；同时，受几何模型内在约束条件的限制， 同类型中不同规格典型件的形状特征不能有大的变化，结构也不能过于复杂。因此，这项技 术多用于品种数量不多、形状和结构不太复杂的典型件库开发。 数控加工工装典型件按其结构形式可分为零件和组合件两类，其中组合件类典型 件能够更大程度提高数控加工工装的设计效率，因此组合件类典型件占据了较大部分且结 构较为复杂，由上述可知，采用程序化和参数化技术都难以较为方便和有效实现对于数控 加工工装典型件的管理。
技术实现思路
为了解决传统典型件管理系统及方法复杂、不易维护且不能有效管理复杂零件类 和组合件类典型件的问题，实现对于数控加工工装典型件的有效管理，本专利技术提供一套数 控加工工装典型件管理系统及方法，实现对于数控加工工装设计中复杂典型件的管理。4 本专利技术目的是通过下述技术方案实现的 飞机复杂构件数控加工工装典型件管理系统，包括 面向典型件三维参数化的语义模型定义模块对数控加工工装典型件进行面向三 维参数化驱动的定义和分析，采用标准BNF模型化表示方式对典型件三维参数化驱动定义 参数进行描述，构建形成数控加工工装典型件的语义模型。 所述的数控加工工装典型件的语义模型，包含参数表、技术说明、结构或形状三个 部分，其中参数表包括属性表和参数值表；结构或形状包括单元定义、关系定义和编辑定 义；在所述的语义模型中，可以增加典型件的其它信息定义，如定位基准和典型件示意图文 件等；并且可以定义数控加工工装典型件库为各类典型件语义模型的集合； 语义模型解释模块采用统一的针对数控加工工装典型件语义模型的解释机制， 将指定语义模型经过解读形成结构化的三维建模参数，可作为三维CAD系统输入数据； 典型件库管理模块建立按类型分类管理的树状管理框架，实现语义模型的入库、 分类管理和查询功能。 所述的数控加工工装典型件的语义模型BNF定义为〈典型件类 >::=〈类号 >〈类型X规格系列X属性表X参数值表>〈e元定义 >〈编辑定义 >〈关系定义 >〈技术说明> 〈类号>::=CLA SS〈序号> : 〈类型>::=TYPE :〈航标>〈规格系列>::=SIZE :〈规格表 > .......〈属性表>::=PARAM ETERS :〈属性名> | 〈航标> {，〈属性名> | 〈航标>}〈参数值表>::=VALU ES :〈数值> | 〈规格> {，〈数值> | 〈规格>} 〈e元定义>::=PR M IT IV ES :〈体素> | 〈典型件> | 〈复杂体> {，〈体素> | 〈典型件>|〈复杂体>} .......〈编辑定义>::=ED IT :〈e元标识 > (〈编辑命令> {，〈编辑命令>}) {， 〈e元标识> (〈编辑命令> {，〈编辑命令>})} .......〈关系定义>::=CON STRU CT :〈关系表达式> .......〈说明>::=NO TE :〈文本> | 〈文本文件名>。 飞机复杂构件数控加工工装典型件管理方法，步骤如下 (1)语义模型定义对数控加工工装典型件进行面向三维参数化驱动的定义和分 析，采用标准BNF模型化表示方式对典型件三维参数化驱动定义参数进行描述，构建形成 数控加工工装典型件的语义模型。其具体流程如下 ①选择典型件类号，该模块提供类号选项； ②选择典型件类型，根据典型件类号选择具体的典型件类型； ③选择典型件规格系列； 定义属性，并自动加入属性表，如为多个属性重复步骤 ;5 ⑤定义参数值，并自动加入参数值表，如为多个参数值重复步骤⑤； ⑥定义结构或形状单元，如为多个单元定义重复步骤⑥； ⑦结合单元定义信息进行编辑定义，如为多个编辑定义重复步骤⑦； ⑧定义典型件关系，可以为空； ⑨定义完毕该模块自动生成典型件语义模型数据结构。(2)典型件库的管理采用自动和交互相结合的方式，建立按类型分类管理的树状管理框架，实现典型件库的管理，包括新建典型件、查询、删除和移动等操作；同时，实现典型件语义模型的存储及其它相应的操作；其具体流程如下 ①语义模型定义完毕，生成语义模型后，进入典型件库管理模块； ②根据语义模型中典型件的标识信息进行典型件库匹配筛选，如果存在类似的典型件类型节点，则自动定位于此节点，并提示以典型件标识信息建立典型件节点；否则提示以典型件标识信息自动建立新的典型件类型节点和典型件节点； ③自动建立典型件节点后，典型件语义模型则自动与节点关联，并存储到典型件 库的相应位置； ④典型件节点建立后，用户可以采用系统提供的重命名、移动、删除等操作进行典 型件节点管理；在执行移动和删除操作时语义模型同样执行相应的存储位置移动和删除操 作； ⑤如不采用自动语义模型入库，则用户可以交互选择典型件隶属类型节点或是新 建类型节点以及新建典型件节点，所有新建交互操作系统都自动将典型件标识信息为默认 为修改状态的初始标题，用户可进行修改也可以默认； (3)语义模型解释具本文档来自技高网...

【技术保护点】
飞机复杂构件数控加工工装典型件管理系统，其特征在于：包括：面向典型件三维参数化的语义模型定义模块：对数控加工工装典型件进行面向三维参数化驱动的定义和分析，采用标准ＢＮＦ模型化表示方式对典型件三维参数化驱动定义参数进行描述，构建形成数控加工工装典型件的语义模型；所述的数控加工工装典型件的语义模型，包含参数表、技术说明、结构或形状三个部分，其中，参数表包括属性表和参数值表；结构或形状包括单元定义、关系定义和编辑定义；在所述的语义模型中，可以增加典型件的其它信息定义，如定位基准和典型件示意图文件等；并且可以定义数控加工工装典型件库为各类典型件语义模型的集合；语义模型解释模块：采用统一的针对数控加工工装典型件语义模型的解释机制，将指定语义模型经过解读形成结构化的三维建模参数，可作为三维ＣＡＤ系统输入数据；典型件库管理模块：建立按类型分类管理的树状管理框架，实现语义模型的入库、分类管理和查询功能。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杜宝瑞，郑国磊，邱益，初宏震，
申请(专利权)人：沈阳飞机工业集团有限公司，北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：89[中国|沈阳]