基于MBD的三维尺寸完备性检查技术研究及实现

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基于模型的定义技术(Model Based Definition,MBD)实现了产品设计的全三维数字化表达,并将尺寸等注释信息标注在产品的三维几何模型上。这种集成式表达,为尺寸标注方案的设计带来了两个困难:(1)三维尺寸的完整和清晰表达难度大;(2)人工审查尺寸标注结果很耗时。基于此,本文对三维尺寸的完备性检查技术进行了研究,以实现尺寸缺失和冗余问题的自动化检查。首先,根据MBD模型的几何信息组成,常见的尺寸标注特点以及TTRS(Technologically and Topologically Related Surfaces,与工艺和拓扑相关的表面)理论等,将尺寸完备性问题归结为对相关几何要素是否定形定位的判断问题,并建立这些要素的约束模型用于记录约束状态;建立了表达约束作用的尺寸约束信息模型等,并根据几何约束传播的思想,建立了解析尺寸约束和拓扑约束的约束传播规则。其次,基于传播规则总结了几何约束的解析算法;针对尺寸缺失造成的约束不足,采用打分策略,并以指定基准或指出尺寸缺失的方式主动添加约束;总结了通过要素的约束状态判别冗余尺寸的方法;并在上述基础上,提出了三维尺寸完备性检查的总体算法。最后,以Visual Studio 2010为开发环境,通过对UG NX8.5的二次开发,实现了尺寸的完备性检查功能,并用不同实例验证了该功能的有效性和适用性。
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