基于特征的机械零件CAD/CAPP/CAM集成系统

"这篇文章是1995年发表在清华大学学报自然科学版的一篇关于机械零件特征建模系统的论文，作者是孟明辰和王革。该研究关注于CAD（计算机辅助设计）、CAPP（计算机辅助工艺规划）和CAM（计算机辅助制造）的集成，这是计算机集成制造系统（CIMS）中的关键技术。传统的CAD系统主要处理几何形状的几何信息和拓扑信息，无法满足集成需求。文章提出了一种基于商品化CAD软件的特征造型系统，以构建包含更多信息模型，便于信息交换和共享，实现集成目的。这种方法可以利用现有软件的功能，降低开发成本，缩短开发时间。关键词包括CAD、特征建模和系统软件，分类号为TH12。" 正文: 在CIMS背景下，集成CAD、CAPP和CAM对于优化制造流程、提升产品质量和响应市场变化至关重要。然而，当时市场上各软件系统间数据不兼容，缺乏统一的信息模型。为此，研究者们开始探索如何在现有的CAD系统基础上开发出能同时满足设计、工艺规划和制造需求的集成系统。 特征建模是解决这一问题的关键。它超越了传统CAD系统仅关注几何形状的局限，将设计、工艺和制造过程中的各种信息纳入模型，如可加工性、可检测性和可装配性等。特征建模允许工程师在设计阶段就考虑后续工艺和制造步骤，提高了设计的实用性。 论文中提到的I-DEAS CAD软件系统被选为开发平台，通过创建寄生系统来实现集成。这种方式意味着可以在现有商业软件的基础上进行扩展，而不是从零开始，降低了开发难度和时间。通过这样的特征造型系统，可以生成包含工艺和制造信息的模型，使得不同软件之间能够有效地交换和共享数据，进一步推动CIMS的实施。 在特征建模系统中，每个机械零件的特征不仅仅是几何形状，还包括了工艺属性和制造约束。例如，孔特征不仅定义其位置和尺寸，还可能包含与其相关的螺纹规格、攻丝深度等工艺信息。这些信息在设计时就能被考虑，避免了后期工艺规划和制造中的不匹配问题。 此外，这种系统也对用户界面进行了优化，使得设计人员在进行设计时能够方便地输入和管理这些附加信息。这种面向对象的建模方法提高了设计效率，同时也简化了与其他系统集成的复杂性，为实现真正的CIMS环境奠定了基础。 这篇1995年的论文探讨了特征建模在集成CAD/CAPP/CAM系统中的重要性，以及如何利用商品化CAD软件构建这种系统。这项工作对当时的CIMS技术发展产生了积极影响，也为后来的CAD系统设计提供了有价值的参考。