基于ObjectARX齿轮特征建模系统的开发
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中 图分 类号 ： Ｈ１ ２４ Ｔ ３ ． 文献标识码： Ａ
文章 编号 ：６ ２ ５ ５ ２ ０ １ — ０ ８ ０ １ ７ — ４ Ｘ（０ ８）２ ０ ２ — ３
齿 轮的特征 包括齿轮 的各项物理特性 以及辅助齿轮加 工
４ 完成特征几何模 型； ） ５ 组合简单特征 以获得高级特征 。 ）
摘要 ： 通过对齿轮模 型的特征 提取 ， 出了齿轮 特征 建模 系统的设计方案 ， 究 了建立方 法， 计 了层 次化的模型 ； 建模 的过程 中， 提 研 设 在 利用 Ｏｂｅｔ Ｘ 工具进行二 次开发 ， ｊｃ ＡＲ 实现 了齿轮特征模型的具体建立、 编辑、 管理和存储。 关键 词： 齿轮 ； 模型 ； 特征 ； ｊｃ ＲＸ； Ｏｂｅｔ Ａ 二次开发
特 征 或 其 它 辅特 征之 上 。
中， 使用 时从 特征库 中调 出 ， 给定它 的尺寸 、 并 位置等参数 及
其各种属性 ， 于特征设计大体有 以下三类 ： 基 １ 与实体模 型无关 的特征数据库 ； ） ２ 特征减造 型法 ； ） ３ 特征合成法 。 ）
本 文 采 用 基 于 特 征 的设 计 方 法 ，这 种 方 法 用 户 可 使 用 他
１ 搜索产品几何数据库 ， ） 匹配特征的拓扑几何模 型 ；
（） ３ 几何层 。 特 征层是齿轮模型 的核 心 ，它反映的是齿轮 的所有 特征
单元信 息及特征 间关 系信 息。形状特征模型是特征层最 重要 的子模 型 ， 可以用特征树描述 。精度 特征模型、 材料 特征模型 直 接从 属于形状特征模 型 ， 管理特征模 型、 技术特征模 型及形 状特征 模型直接从 属于齿 轮特征模型 ，管理特征模 型和技术 特 征模 型是对整个齿轮 的描 述 ，形状特征模型描述齿轮 的形
Ｅｑ ｉ ｍｅ ｔ ｕ ｐ ｎ Ｍａ ｕａ ｔ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｎｏ １ ． ０ ８ ｎ ｆｃｒ ｇ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ． ２ ２ ０ ｉ
系统 基 于 Ｏｂｅ ｔ Ｒ ｊｃＡ Ｘ齿轮特征 建模 的 开发
韦 林
（ 柳州职业技术学院 ， 广西 柳 州 ５ ５ ０ ） ４ ０６
（） ３ 基于特征设计。在基于特征设计方法 中， 从设计 一开 始 ，特征就体 现在齿轮模型 中，特征 的定义放在一个特征库
生产的管理信息 ， 主要有 以下五方 面 ： （） １ 管理特征——与齿轮名 、 设计者 、 设计 日期等）齿 轮材料 ， ， 未标注 的 粗糙度 等信 息； （） ２ 技术特征——描 述齿轮 的性能和技术要求等相关 的 信息集合 ； （） ３ 材料热处理特征—— 与齿轮材料和热处理有关的信 息集合 ， 如材料性能 、 热处理方式 、 硬度值等 ； （） ４ 精度特征——描述齿轮几何形状 、 尺寸 的许可变动量 的信息集合 ， 包括公差（ 尺寸公差和形位公差） 和表面粗糙度 ； （） ５ 形状特征——与描述齿轮几何形状、 尺寸相关 的信息 集合 ， 包括功能形状 、 加工工艺形状 、 装配辅助形 状。 根 据形状特征在构造齿轮 中所起 的作用 不同 ，可 分为主 形状特征（ 简称主特征） 和辅助形状 特征（ 简称辅 特征） 两类。主 特征用 于构 造齿轮 的基 本几何形体（ 圆柱体 、 如 长方体等 ）辅 ； 特征用 于对 主特征 的局部 修饰（ 如键槽 、 圆孔 等）它 附加 在主 ，
据 的表达方式及其相互 间的关 系。为建立相对通用 的齿 轮信 息模 型 ， 考虑 到不 同应用 的信息需求 ， 以将齿 轮信 息划 分为 可
三个 层 次结 构 （ 图 １ 示 ）分 别 是 ： 如 所 ，
所需要的几 何要素 ， 并将特征参数 ， 包括 精度 、 技术要求 、 材料
热处理等信息作 为属 性添加到特征模型 中。这种建模方法要
们 习惯 的文本方法输入 。 合理 的加工规程可 由一些高级参数 ，
如特 征类型 、 参数 值 、 公差 和其 它属性等 来确定 ， 以可不使 所 用实体造 型软件 。 这一方法设计过程 中需要建立产品数据库 ， 里 面包 含产品的特征模 型与实体模 型 ，具 有模 型的点线 面的 几何与拓扑底层信 息。 用户设计 时首先设计特征造型 ， 并利用 特征造 型与产 品数据库相结合进行开发 。
１２ 齿 轮 特 征 信 息 模 型 ．
齿 轮的特征信息模型是 以特征 来表示 齿轮的方式 。许 多
其 他 Ｃ Ｄ下 游应 用系统 ，都对齿轮信 息有着不 同的需 求 ， Ａ 如
１ 齿轮 特征模 型 建 立
１１ 特 征 建模 方 法 ．
进行工 艺过程设计 ， 了需要齿轮 的基本 几何 信息外 ， 除 主要 还
２ 从数据库 中提取 己识别的特征信息 ； ）
３ 确定特征参数 ； ）
收 稿 日期 ：０ ８ ０ — ９ ２０ — ９ １ 作者简介 ： 林 （ ９ ３ ， ， 韦 １ ７ 一）女 广西柳 江人 ， 讲师 ， 主要研究方向： 机械设计 与制造 、 Ａ Ｃ Ｄ。
《 装备制造技术｝０８ ２０ 年第 ｌ 期 ２
（） １ 齿轮信 息层 ；
（ ） 征层 ； ２特
利用边界模 型进行 ， 可靠 易行 ， 是 自动化程度低 ， 品数据 但 产 难 以实现共 享 ， 信息处理过程 中易产生误差。 （） ２ 特征识别 。 将齿轮的几何模 型与预先 定义的特征相 比 较， 确定特征 的具体类型及相关信息。主要 步骤包括 ：
需要完 整的工艺信息 ， Ｃ Ｍ则需要完整 的几何信息 。一个 而 Ａ
完 整的产品模型 ， 不仅是产 品数据 的集合 ， 还应反 映出各类 数 特征建模方 法可分为以下 三种 ： （） １ 交互式特 征定 义。 用户首先利用现有的造 型系统建立 产 品的几何模型 ， 然后直接通过 图形交互拾取 ， 定义特征几何
文章 编号 ：６ ２ ５ ５ ２ ０ １ — ０ ８ ０ １ ７ — ４ Ｘ（０ ８）２ ０ ２ — ３
齿 轮的特征 包括齿轮 的各项物理特性 以及辅助齿轮加 工
４ 完成特征几何模 型； ） ５ 组合简单特征 以获得高级特征 。 ）
摘要 ： 通过对齿轮模 型的特征 提取 ， 出了齿轮 特征 建模 系统的设计方案 ， 究 了建立方 法， 计 了层 次化的模型 ； 建模 的过程 中， 提 研 设 在 利用 Ｏｂｅｔ Ｘ 工具进行二 次开发 ， ｊｃ ＡＲ 实现 了齿轮特征模型的具体建立、 编辑、 管理和存储。 关键 词： 齿轮 ； 模型 ； 特征 ； ｊｃ ＲＸ； Ｏｂｅｔ Ａ 二次开发
特 征 或 其 它 辅特 征之 上 。
中， 使用 时从 特征库 中调 出 ， 给定它 的尺寸 、 并 位置等参数 及
其各种属性 ， 于特征设计大体有 以下三类 ： 基 １ 与实体模 型无关 的特征数据库 ； ） ２ 特征减造 型法 ； ） ３ 特征合成法 。 ）
本 文 采 用 基 于 特 征 的设 计 方 法 ，这 种 方 法 用 户 可 使 用 他
１ 搜索产品几何数据库 ， ） 匹配特征的拓扑几何模 型 ；
（） ３ 几何层 。 特 征层是齿轮模型 的核 心 ，它反映的是齿轮 的所有 特征
单元信 息及特征 间关 系信 息。形状特征模型是特征层最 重要 的子模 型 ， 可以用特征树描述 。精度 特征模型、 材料 特征模型 直 接从 属于形状特征模 型 ， 管理特征模 型、 技术特征模 型及形 状特征 模型直接从 属于齿 轮特征模型 ，管理特征模 型和技术 特 征模 型是对整个齿轮 的描 述 ，形状特征模型描述齿轮 的形
Ｅｑ ｉ ｍｅ ｔ ｕ ｐ ｎ Ｍａ ｕａ ｔ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｎｏ １ ． ０ ８ ｎ ｆｃｒ ｇ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ． ２ ２ ０ ｉ
系统 基 于 Ｏｂｅ ｔ Ｒ ｊｃＡ Ｘ齿轮特征 建模 的 开发
韦 林
（ 柳州职业技术学院 ， 广西 柳 州 ５ ５ ０ ） ４ ０６
（） ３ 基于特征设计。在基于特征设计方法 中， 从设计 一开 始 ，特征就体 现在齿轮模型 中，特征 的定义放在一个特征库
生产的管理信息 ， 主要有 以下五方 面 ： （） １ 管理特征——与齿轮名 、 设计者 、 设计 日期等）齿 轮材料 ， ， 未标注 的 粗糙度 等信 息； （） ２ 技术特征——描 述齿轮 的性能和技术要求等相关 的 信息集合 ； （） ３ 材料热处理特征—— 与齿轮材料和热处理有关的信 息集合 ， 如材料性能 、 热处理方式 、 硬度值等 ； （） ４ 精度特征——描述齿轮几何形状 、 尺寸 的许可变动量 的信息集合 ， 包括公差（ 尺寸公差和形位公差） 和表面粗糙度 ； （） ５ 形状特征——与描述齿轮几何形状、 尺寸相关 的信息 集合 ， 包括功能形状 、 加工工艺形状 、 装配辅助形 状。 根 据形状特征在构造齿轮 中所起 的作用 不同 ，可 分为主 形状特征（ 简称主特征） 和辅助形状 特征（ 简称辅 特征） 两类。主 特征用 于构 造齿轮 的基 本几何形体（ 圆柱体 、 如 长方体等 ）辅 ； 特征用 于对 主特征 的局部 修饰（ 如键槽 、 圆孔 等）它 附加 在主 ，
据 的表达方式及其相互 间的关 系。为建立相对通用 的齿 轮信 息模 型 ， 考虑 到不 同应用 的信息需求 ， 以将齿 轮信 息划 分为 可
三个 层 次结 构 （ 图 １ 示 ）分 别 是 ： 如 所 ，
所需要的几 何要素 ， 并将特征参数 ， 包括 精度 、 技术要求 、 材料
热处理等信息作 为属 性添加到特征模型 中。这种建模方法要
们 习惯 的文本方法输入 。 合理 的加工规程可 由一些高级参数 ，
如特 征类型 、 参数 值 、 公差 和其 它属性等 来确定 ， 以可不使 所 用实体造 型软件 。 这一方法设计过程 中需要建立产品数据库 ， 里 面包 含产品的特征模 型与实体模 型 ，具 有模 型的点线 面的 几何与拓扑底层信 息。 用户设计 时首先设计特征造型 ， 并利用 特征造 型与产 品数据库相结合进行开发 。
１２ 齿 轮 特 征 信 息 模 型 ．
齿 轮的特征信息模型是 以特征 来表示 齿轮的方式 。许 多
其 他 Ｃ Ｄ下 游应 用系统 ，都对齿轮信 息有着不 同的需 求 ， Ａ 如
１ 齿轮 特征模 型 建 立
１１ 特 征 建模 方 法 ．
进行工 艺过程设计 ， 了需要齿轮 的基本 几何 信息外 ， 除 主要 还
２ 从数据库 中提取 己识别的特征信息 ； ）
３ 确定特征参数 ； ）
收 稿 日期 ：０ ８ ０ — ９ ２０ — ９ １ 作者简介 ： 林 （ ９ ３ ， ， 韦 １ ７ 一）女 广西柳 江人 ， 讲师 ， 主要研究方向： 机械设计 与制造 、 Ａ Ｃ Ｄ。
《 装备制造技术｝０８ ２０ 年第 ｌ 期 ２
（） １ 齿轮信 息层 ；
（ ） 征层 ； ２特
利用边界模 型进行 ， 可靠 易行 ， 是 自动化程度低 ， 品数据 但 产 难 以实现共 享 ， 信息处理过程 中易产生误差。 （） ２ 特征识别 。 将齿轮的几何模 型与预先 定义的特征相 比 较， 确定特征 的具体类型及相关信息。主要 步骤包括 ：
需要完 整的工艺信息 ， Ｃ Ｍ则需要完整 的几何信息 。一个 而 Ａ
完 整的产品模型 ， 不仅是产 品数据 的集合 ， 还应反 映出各类 数 特征建模方 法可分为以下 三种 ： （） １ 交互式特 征定 义。 用户首先利用现有的造 型系统建立 产 品的几何模型 ， 然后直接通过 图形交互拾取 ， 定义特征几何
