一种面向变型设计的线性尺寸标注调整方法

摘要

本发明公开了一种面向变型设计的线性尺寸标注调整方法，通过建立基本特征单元体标注参考模型知识库；对变型前的模型进行基本特征单元体识别；识别的基本特征单元体的尺寸标注方式，并根据尺寸标注方式找到知识库的对应参考模型；变型后，根据基本特征单元体标注参考模型知识库对基本特征单元体的尺寸进行调整，有效的解决了尺寸与模型之间的位置不合理，线性尺寸标注混乱问题，整个尺寸调整过程无需人工干预，为零件变型设计后尺寸标注的调整提供了自动、高效解决方法，提高了变型设计效率，具有很好的应用价值。

说明书

技术领域

本发明涉及一种面向变型设计的线性尺寸标注调整方法。

背景技术

目前，国内外许多专家学者对变型设计进行了深入的研究，并且已经取得了一些成果。但是，仍有许多问题还有待解决，比如在对产品进行变型设计后，其标注位置并不会随着产品模型变型而调整，因而导致了变型后产品模型的标注与模型的相对位置以及尺寸标注之间的相对位置出现很多严重不合理现象。通常设计人员解决这种问题是通过手动拖动尺寸进行调整，这严重影响了变型设计的效率，是目前变型设计亟待解决的关键问题之一。

发明内容

本发明的目的在于提出一种面向变型设计的线性尺寸标注调整方法，解决目前零件变型设计后的线性尺寸标注混乱问题。该方法能准确快速的实现模型变型后尺寸标注的自动调整。

本发明一种面向变型设计的线性尺寸标注调整方法，包括如下步骤：

S1：建立基本特征单元体标注参考模型知识库；

S2：识别组成零件的所有基本特征单元体；

S3：识别的基本特征单元体的尺寸标注方式，并根据尺寸标注方式找到知识库的对应参考模型；

S4：对模型所有尺寸根据所处标注面的不同划分成若干个尺寸集，其中相同平面为一尺寸集；

S5：对尺寸集中的尺寸，根据尺寸所在平面的标注方向进行尺寸子集划分，其中标注方向相同为同一尺寸子集；

S6：对尺寸子集中的尺寸进行两两尺寸相对位置关系判断；

S7：对空间位置约束关系进行判断，将所有尺寸分成若干个空间位置约束关系集合，空间位置约束关系后面统一称为尺寸布局；

S8：将各个尺寸布局的尺寸进行处理，消除位置误差，并记录消除位置误差后各个尺寸标注位置坐标；

S9：模型变型；

S10：获取变型后模型相对各个尺寸布局的变化量；

S11：根据特征单元体标注参考模型知识库对基本特征单元体的尺寸进行调整；

S12：根据S10所获取的变化量，对S8各个尺寸布局中的尺寸进行调整。

进一步，S1基本特征单元体标注参考模型知识库的内容包括：

S11.基本特征单元体的各种标注方式；

S12.各个参考模型默认尺寸数值与尺寸界线长度；

S13.参考模型的尺寸界线与实体的尺寸界线转换关系式。

进一步，S1中的基本特征单元体主要包括长方体、圆柱体、圆锥体以及一些用户自定义的单元体，本发明中统一称为基本特征单元体。

进一步，S2识别组成零件的所有基本特征单元体的过程，包括如下步骤：

S21.获取模型的第一个特征；

S22.获取特征的点、线、面参数；

S23.通过特征的点、线、面参数关系识别单元体；

S24.获取下一特征，重复S22和S23，当无下一特征时，结束识别。

进一步，S3识别的基本特征单元体的尺寸标注方式，并根据尺寸标注方式搜索知识库对应参考模型的过程，包括如下步骤：

S31.获取所识别基本特征单元体的所有尺寸对象；

S32.获取尺寸对象的尺寸切向量、尺寸法向量；

S33.根据各个尺寸的尺寸切向量、尺寸法向量判断各个尺寸在基本特征单元体的标注方式；

S34.根据尺寸标注方式搜索知识库的对应参考模型。

进一步，S6对尺寸子集中的尺寸进行两两尺寸相对位置关系判断，所述相对位置关系分为三种:相邻不包容关系、相邻完全包容关系、不相邻完全包容关系。

进一步，S7对空间位置约束关系进行判断，所述空间位置约束关系分为三种：坐标法尺寸布局、链状法尺寸布局、综合法尺寸布局。

进一步，S10获取变型后模型相对尺寸布局的变化量，包括如下步骤：

S101.提取变型前尺寸布局尺寸所在尺寸集中离尺寸布局最近的尺寸引出点坐标；

S102.获取变型后尺寸布局所在尺寸集中离尺寸布局最近的尺寸引出点坐标；

S103.计算S101与S102两点之间的直线距离，该距离为模型相对尺寸布局变化量。

进一步，S11根据基本特征单元体标注参考模型知识库对基本特征单元体的尺寸进行调整，包括如下步骤：

S111.获取基本特征单元体的第一个尺寸对象的尺寸参数D_i；

S112.获取该基本特征单元体的知识库参考模型对应尺寸的默认尺寸数值D_j、尺寸界线长度d_j；

S113.通过知识库的转换式计算得出实体尺寸的尺寸界线长度d_i，基本特征单元体参考模型的尺寸界线与基本特征单元体的尺寸界线转换关系是根据以下公式进行转换：

$d_i=\frac{D_i}{D_j}\times d_j$

其中D_i为实体尺寸，D_j为对应参考模型的尺寸，d_j为参考模型的尺寸界线长度，其中D_j、d_j数值为默认值；

S114.根据S113所获取的尺寸界线长度对基本特征单元体的尺寸界线长度进行调整。

进一步，S12根据S10所获取的变化量，对S8各个尺寸布局中的尺寸进行调整，包括如下步骤：

S121.提取S8完成之后所记录的尺寸坐标位置；

S122.提取S10所获取的模型相对尺寸布局变化量；

S123.对各个尺寸布局中的尺寸坐标位置，沿模型相对尺寸布局变化量移动。

本发明的优点和有益效果：本发明通过建立基本特征单元体标注参考模型知识库；对变型前的模型进行基本特征单元体识别；识别的基本特征单元体的尺寸标注方式，并根据尺寸标注方式找到知识库的对应参考模型；变型后，根据基本特征单元体标注参考模型知识库对基本特征单元体的尺寸进行调整，有效的解决了尺寸与模型之间的位置不合理问题，提高了变型设计效率，具有很好的应用价值。

本发明通过变型前对模型进行尺寸集划分、尺寸子集划分、尺寸之间相对位置关系判断、尺寸布局识别等处理方法，建立了尺寸之间空间位置约束关系，根据变型后模型相对尺寸布局变化量对尺寸布局中的尺寸进行调整，有效的解决了尺寸与尺寸之间的相对位置不合理问题，提高了变型设计效率，具有很好的应用价值。

本发明的面向变型设计的线性尺寸标注调整方法有效的解决目前零件变型设计后的线性尺寸标注混乱问题，整个尺寸调整过程无需人工干预，为零件变型设计后尺寸标注的调整提供了自动、高效解决方法。

附图说明

图1是本发明一种面向变型设计的标注调整方法步骤框图；

图2是本发明S1基本特征单元体标注参考模型知识库的数据内容；

图3是本发明S2识别组成零件的所有基本特征单元体的过程框图；

图4是本发明S3识别基本特征单元体的尺寸标注方式，并根据尺寸标注方式搜索知识库的对应参考模型的过程框图；

图5是本发明S6尺寸子集中两两尺寸相邻不包容关系简图；

图6是本发明S6尺寸子集中两两尺寸相邻完全包容关系简图；

图7是本发明S6尺寸子集中两两尺寸不相邻完全包容关系简图；

图8是本发明S7空间位置约束关系中的坐标法尺寸布局简图；

图9是本发明S7空间位置约束关系中的链状法尺寸布局简图；

图10是本发明S7空间位置约束关系中的综合法尺寸布局简图；

图11是本发明S10获取变型后模型相对尺寸布局的变化量的方法步骤框图；

图12是本发明S11根据基本特征单元体标注参考模型知识库对基本特征单元体的尺寸进行调整的过程框图；

图13是本发明S12尺寸布局中尺寸调整的方法步骤框图；

图14为某实体模型。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明内容作进一步的说明，但不是对本发明的限定。

本发明一种面向变型设计的线性尺寸标注调整方法，步骤框图如图1所示，包括以下步骤：

S1：建立基本特征单元体标注参考模型知识库；

S2：识别组成零件的所有基本特征单元体；

S3：识别的基本特征单元体的尺寸标注方式，并根据尺寸标注方式找到知识库的对应参考模型；

S4：对模型所有尺寸根据所处标注面的不同划分成若干个尺寸集，其中相同平面为一尺寸集；

S5：对尺寸集根据尺寸所在平面的标注方法进行尺寸子集划分，其中标注方向相同为同一尺寸子集；

S6：对尺寸子集中的尺寸进行两两尺寸相对位置关系判断；

S7：对空间位置约束关系进行判断，将所有尺寸分成若干个空间位置约束关系集合，空间位置约束关系后面统一称为尺寸布局；

S8：将各个尺寸布局的尺寸进行处理，消除位置误差，并记录消除位置误差后各个尺寸标注位置坐标；

S9：模型变型；

S10：获取变型后模型相对各个尺寸布局的变化量；

S11：根据特征单元体标注参考模型知识库对基本特征单元体的尺寸进行调整；

S12：根据S10所获取的变化量，对S8各个尺寸布局中的尺寸进行调整。

进一步，S1基本特征单元体标注参考模型知识库的内容包括：

S11.基本特征单元体的各种标注方式；

S12.各个参考模型默认尺寸数值与尺寸界线长度；

S13.参考模型的尺寸界线与实体的尺寸界线转换关系式。

进一步，S2识别组成零件的所有基本特征单元体的过程，包括如下步骤：

S21.获取模型的第一个特征；

S22.获取特征的点、线、面参数；

S23.通过特征的点、线、面参数关系识别单元体；

S24.获取下一特征，重复S22和S23，当无下一特征时，结束识别。

如图2所示，S1基本特征单元体标注参考模型知识库的内容包括：

S11.基本特征单元体的各种标注方式；

S12.各个参考模型默认尺寸数值与尺寸界线长度；

S13.参考模型的尺寸界线与实体的尺寸界线转换关系式。

如图3所示，S2识别组成零件的所有基本特征单元体的过程，包括如下步骤：

S21.获取模型的第一个特征；

S22.获取特征的点、线、面参数；

S23.通过特征的点、线、面参数关系识别单元体；

S24.获取下一特征，重复S22和S23，当无下一特征时，结束识别。

如图4所示，S3识别的基本特征单元体的尺寸标注方式，并根据尺寸标注方式搜索知识库对应参考模型的过程，包括如下步骤：

S31.获取所识别基本特征单元体的所有尺寸对象；

S32.获取尺寸对象的尺寸切向量、尺寸法向量；

S33.根据各个尺寸的尺寸切向量、尺寸法向量判断各个尺寸在基本特征单元体的标注方式；

S34.根据尺寸标注方式搜索知识库的对应参考模型。

如图5、6、7所示，S6对尺寸子集中的尺寸进行两两尺寸相对位置关系判断，所述相对位置关系分为三种:相邻不包容关系、相邻完全包容关系、不相邻完全包容关系简图。

如图8、9、10所示，S7对空间位置约束关系进行判断，所述空间位置约束关系分为三种：坐标法尺寸布局、链状法尺寸布局、综合法尺寸布局三种布局关系简图。

如图11所示，S10获取变型后模型相对尺寸布局的变化量，包括如下步骤：

S101.提取变型前尺寸布局尺寸所在尺寸集中离尺寸布局最近的尺寸引出点坐标；

S102.获取变型后尺寸布局所在尺寸集中离尺寸布局最近的尺寸引出点坐标；

S103.计算S101与S102两点之间的直线距离，该距离为模型相对尺寸布局变化量。

如图12所示，S11根据基本特征单元体标注参考模型知识库对基本特征单元体的尺寸进行调整，包括如下步骤：

S111.获取基本特征单元体的第一个尺寸对象的尺寸参数D_i；

S112.获取该基本特征单元体的知识库参考模型对应尺寸的默认尺寸数值D_j、尺寸界线长度d_j；

S113.通过知识库的转换式计算得出实体尺寸的尺寸界线长度d_i，基本特征单元体参考模型的尺寸界线与基本特征单元体的尺寸界线转换关系是根据以下公式进行转换：

$d_i=\frac{D_i}{D_j}\times d_j$

其中D_i为实体尺寸，D_j为对应参考模型的尺寸，d_j为参考模型的尺寸界线长度，其中D_j、d_j数值为默认值；

S114.根据S113所获取的尺寸界线长度对基本特征单元体的尺寸界线长度进行调整。

如图13所示，S12根据S10所获取的变化量，对S8各个尺寸布局中的尺寸 进行调整，包括如下步骤：

S121.提取S8完成之后所记录的尺寸坐标位置；

S122.提取S10所获取的模型相对尺寸布局变化量；

S123.对各个尺寸布局中的尺寸坐标位置，沿模型相对尺寸布局变化量移动。

以下根据图14所示模型对本发明所采用方法的具体实施步骤进行说明：

(1)建立基本特征单元体标注参考模型知识库；

(2)识别组成模型的所有基本特征单元体，通过识别得出图14中模型为两个基本特征单元体，分别为圆柱体与圆锥体；

(3)识别的基本特征单元体的尺寸标注方式，并根据尺寸标注方式搜索知识库对应参考模型。对于圆锥体尺寸D₁，其标注方式为标注方向垂直于圆锥面，以D₁标注方式搜索知识库对应圆锥体参考模型。对于圆柱体尺寸D₂、D₃,圆柱体尺寸D₂的标注方式为标注方向垂直于圆柱面，圆柱体尺寸D₃的标注方式为标注方向平行于圆截面,以D₂、D₃标注方式搜索知识库对应圆柱体参考模型；

(4)对图14中所示模型进行尺寸集划分，D₁、D₂为一尺寸集，D₃为一尺寸集；

(5)对步骤(4)中尺寸集进行尺寸子集划分，D₁、D₂为一尺寸子集，D₃为一尺寸子集；

(6)对步骤(5)中尺寸子集中的尺寸进行两两尺寸相对位置关系判断，D₁、D₂为相邻不包容关系，D₃所在尺寸子集不存在相对位置关系；

(7)对步骤(6)中得出的相对位置关系进行空间位置约束关系进行判断，得出D₁、D₂为链状法尺寸布局关系；

(8)将各个尺寸布局的尺寸进行处理，消除位置误差，使D₁、D₂尺寸线平行，消除位置误差，并记录尺寸标注D₁、D₂位置坐标；

(9)模型变型；

(10)获取变型后模型相对D₁、D₂所在尺寸布局的变化量，提取变型前尺寸布局尺寸所在尺寸集中离尺寸布局最近的尺寸引出点坐标，获取变型后尺寸布局所在尺寸集中离尺寸布局最近的尺寸引出点坐标，根据所得到的两个引出点坐标计算变型前后离尺寸布局最近的尺寸引出点之间的直线距离，该距离为模型相对尺寸布局的变化量；

(11)根据特征单元体标注参考模型知识库对基本特征单元体的尺寸进行调整。首先获取三个尺寸的尺寸参数，之后提取步骤(3)得出的对应标注参考模型知识库中的参考模型默认尺寸数值与尺寸界线长度，根据转换关系式计算得出实体模型尺寸界线长度，最后以该长度为准对实体模型的三个尺寸D₁、D₂、D₃的尺寸界线长度进行调整；

(12)最后进行尺寸调整布局调整，提取步骤(8)所记录的尺寸D₁、D₂的位置坐标，提取步骤(10)所获取的模型相对尺寸布局变化量，对步骤(8)所记录的尺寸D₁、D₂的位置坐标，沿模型相对尺寸布局变化量移动，得出需要调整到标注位置坐标点，之后进行标注调整。