王平 劉德仿 花鋒 李青祝 周臨震
L.bR\fE
#KZ6S9>@ 1 引言
<Yfk7Un +DS_'Tmr 目前，盡管三維CAD軟件（如UG/NX、Pro/E及CATIA等）在國(guó)內(nèi)眾多企業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，但利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)出圖，并根據(jù)圖紙指導(dǎo)生產(chǎn)依然是大多數(shù)企業(yè)應(yīng)用CAD系統(tǒng)的主要方式。由于工程圖中有大量的標(biāo)注符號(hào)（尺寸、公差、技術(shù)要求等），因此，在工程圖制作過(guò)程中（尤其對(duì)于復(fù)雜的工程圖），不可避免要產(chǎn)生錯(cuò)誤，從而使得圖紙不符合工程圖紙的原意，進(jìn)而傳遞錯(cuò)誤的設(shè)計(jì)信息。為有效地保證產(chǎn)品工程圖質(zhì)量，開(kāi)展工程圖質(zhì)量驗(yàn)證技術(shù)研究，就顯得尤為重要。國(guó)內(nèi)外學(xué)者在相關(guān)方面也做了較多的研究，如：Dave Elliman[1]對(duì)工程圖中線及圓弧的識(shí)別方法進(jìn)行了研究，并提出了相應(yīng)的實(shí)現(xiàn)算法；S. Ablameyko等[2]結(jié)合實(shí)例研究基于工程圖的三維模型構(gòu)建技術(shù)及實(shí)現(xiàn)方法；楊若瑜，胡笳等[3,4]將工程圖中所有符號(hào)的幾何特征轉(zhuǎn)換為一個(gè)約束網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)了基于約束網(wǎng)絡(luò)的工程圖符號(hào)識(shí)別方法,并對(duì)工程圖對(duì)象規(guī)則自動(dòng)獲取方法進(jìn)行了研究；王為光、王知衍[5]討論了模型的外觀和輪廓校對(duì)，為實(shí)現(xiàn)模型校對(duì)提供了一個(gè)圖形化的系統(tǒng)集成環(huán)境等等。但對(duì)于基于規(guī)則的產(chǎn)品工程圖質(zhì)量驗(yàn)證理論及實(shí)現(xiàn)技術(shù)的研究則甚少，本文基于UG/NX平臺(tái)，在UG/NX Check-Mate框架下，運(yùn)用UG/KF，通過(guò)將工程圖國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)描述成不同的工程規(guī)則，并運(yùn)用這些規(guī)則，對(duì)工程圖進(jìn)行驗(yàn)證，以確定工程圖是否滿足這些標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而達(dá)到對(duì)工程圖質(zhì)量進(jìn)行控制的目的。同時(shí)，由于工程圖規(guī)則是以類的形式表示的，所以可有效地對(duì)規(guī)則進(jìn)行組織和管理。文中著重講述了UG/Drafting模塊下，圖形元素的識(shí)別、工程圖規(guī)則的分類、工程圖規(guī)則的KF表示、工程圖規(guī)則的管理及基于規(guī)則的產(chǎn)品工程圖質(zhì)量驗(yàn)證過(guò)程。最后以產(chǎn)品工程圖中剖切符號(hào)驗(yàn)證為例進(jìn)行了說(shuō)明。
gq`gitu0 %fMK^H 8{ 2 基于規(guī)則的產(chǎn)品工程圖質(zhì)量驗(yàn)證模型
% 'Ebm O<l_2?S1 基于規(guī)則的產(chǎn)品工程圖質(zhì)量驗(yàn)證，就是通過(guò)驗(yàn)證產(chǎn)品工程圖規(guī)則，以判斷工程圖是否符合要求（如國(guó)標(biāo)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等），進(jìn)而達(dá)到驗(yàn)證產(chǎn)品工程圖質(zhì)量的目的。這一過(guò)程可表示為：
%^xY7!{ zYfn;s%A Drawing_Quality_Verification: L=V(R)
~a&s5E
{ S.t. rule1,rule2,…,ruleN
>=c<6#:s<9 $6 \v1 其中：L為最終的產(chǎn)品工程圖，R為待驗(yàn)證的產(chǎn)品工程圖，V為驗(yàn)證工程圖規(guī)則，若發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，則報(bào)錯(cuò)，并提示設(shè)計(jì)人員，rule1,rule2,…,ruleN為產(chǎn)品工程圖建立規(guī)則。
tUl#sqN_{ ww VK15t 3 UG/Drafting 下的圖形元素及識(shí)別
+`l >_u' z C6,m6Dv UG/drafting是美國(guó)UGS公司大型CAD/CAM/CAE/PDM軟件UG/NX中的工程圖設(shè)計(jì)模塊，其工程圖數(shù)據(jù)是直接從三維模型數(shù)據(jù)庫(kù)中得到的。不僅可生成與三維模型相一致的工程圖，并保證隨著實(shí)體模型的改變而同步更新工程圖尺寸，減少因模型改變工程圖更新所需要的時(shí)間，而且能高效地完成工程圖的管理、視圖的操作、尺寸標(biāo)注、注釋與標(biāo)簽、公用符號(hào)、幾何公差符號(hào)、識(shí)別符號(hào)、自定義符號(hào)、剖面、基準(zhǔn)尺寸等制圖對(duì)象的操作和與之有關(guān)的設(shè)置。
\?&P|7N xlF$PpRNM 在UG/NX平臺(tái)上，工程圖的圖元對(duì)象標(biāo)識(shí)主要采用：標(biāo)簽（Tag），Tag在UG/NX運(yùn)行過(guò)程中保持唯一性，當(dāng)系統(tǒng)退出再次打開(kāi)該工程圖之后，同一個(gè)圖元對(duì)應(yīng)的Tag則將被重新賦值。而圖元對(duì)象的識(shí)別可通過(guò)UG/KF，UG/KF是UG /NX軟件系統(tǒng)提供的基于KBE思想的開(kāi)發(fā)工具，其KF語(yǔ)言是一種面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言，它支持類，繼承，封裝的思想，不需要編譯，可直接調(diào)用，能與UG/OPEN相互調(diào)用，即UG/KF可以調(diào)用UG/OPEN編寫的方法函數(shù)，同時(shí)，UG/OPEN也可以通過(guò)查詢接口，修改和創(chuàng)建UG/KF內(nèi)部對(duì)象。UG/KF提供了大量的工程圖圖元特征識(shí)別函數(shù)，可完成對(duì)工程圖圖元的特征識(shí)別。如函數(shù)：
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