專利名稱：一種基于ProE的簡單孔表陣列自動建模方法
技術領域：
本發明涉及一種在實際工程應用中大量不同孔徑類型簡單孔混雜時批量表陣列快速特征建模方法。
背景技術：
Pro/E是世界上最為先進的三維CAD設計軟件之一，已廣泛應用于航空、航天、汽車、船舶等大型復雜產品設計、仿真、加工、生產領域。陣列是軟件中較為常用的功能，原理是通過復制現有特征，實現多個相同特征的快速構建。在軟件中陣列的形式分為尺寸陣列、方向陣列、軸陣列、填充陣列、表陣列、參照陣列六種。其中尺寸陣列、方向陣列、填充陣列屬于按照一定的方向、間距或步長進行的均勻陣列。軸陣列為圓周陣列，即繞固定軸線按照設置角度均勻分布，是均勻陣列的一種特殊情形。參照陣列一般依賴于已存在的陣列特征，不能單獨存在，因此不屬于獨立的特征類型。表陣列允許設計人員在陣列數據表中輸入陣列元素的定位尺寸，形式較為靈活，陣列元素出現的位置不像均勻陣列具有可預見性，是所有陣列方式中最為復雜的陣列方式。在衛星、飛機等大型復雜產品設計過程中，設備在壁板上并不是均勻分布，導致設備安裝耳片定位孔相對安裝壁板的分布位置極為零散，只能通過表陣列的方式予以實現。 然而，當陣列孔類型和數量較多，在執行表陣列之前，需要人為手工對大量數據按照公稱直徑等信息進行歸類。然后進行繁瑣的孔建模，之后還需要將每一類孔的陣列元素條目錄入到陣列excel表中，甚至執行完表陣列后，某些特殊情況下需要對每個陣列元素的尺寸進行逐個核實，以確定某陣列元素的名稱并執行重命名操作，工作量非常大。同時由于操作過程繁瑣而復雜，人為因素造成的錯誤時有發生，產品設計的效率和正確性無法得到保證。

發明內容
本發明的技術解決問題是克服現有技術的不足，提供了一種可靠性高、數據交互效率高、只需要少量人為因素的參與即可實現海量數據自動解析，在三維模型上實現表陣列自動建模的方法。本發明的技術解決方案是一種基于的簡單孔表陣列自動建模方法，步驟如下(1)對簡單孔的特征進行自定義，將孔徑、孔深及孔中心軸的定位尺寸設為可變尺寸項；(2)形成接口數據文件，所述的數據接口文件內容包括坐標系參照、孔中心軸定位坐標值、孔名稱、孔徑代號；(3)根據孔徑代號及其所對應的模型參數，形成孔徑代號與模型參數關聯映射文件；(4)讀取接口數據文件和孔徑映射文件并執行解析，獲取孔徑代號，按照孔徑代號對接口數據進行分類；對于每一類孔，尋找第一個兩個定位尺寸均為正值的孔作為首孔；如果兩個定位尺寸均為正值的孔不存在，則改變其中任意一個坐標系的方向，與該坐標系相應的定位尺寸值取原值的相反數，繼續遍歷該類中所有元素的坐標值，尋找第一個兩個定位尺寸均為正值的孔作為首孔；如果兩個定位尺寸均為正值的孔仍然不存在，則同時改變兩個坐標系的方向，相應的孔的兩個定位尺寸值均取原值的相反數，再次遍歷該類中所有元素的坐標值，尋找第一個兩個定位尺寸均為正值的孔作為首孔；
(5)選擇表陣列坐標系，以所選坐標系ΧΟΥ、Χ0Ζ, YOZ三個平面為基準，自動創建 +X、-X、+Y、-Y、+z、-Z六個基準面，其中+X與YOZ面的距離為0，法線方向一致；-X與YOZ 面的距離為0，法線方向相反；+Y與XOZ面的距離為0，法線方向一致；-Y與XOZ面的距離為0，法線方向相反；+Z與XOY面的距離為0，法線方向一致；-Z與XOY面的距離為0，法線方向相反；
(6)選擇模型外表面作為簡單孔開孔放置面；
(7)針對每一類孔徑的孔，通過調用簡單孔的自定義特征，在模型上創建陣列首孔；陣列首孔的放置面為步驟(6)中選擇的放置面，參考坐標系為在步驟(4)中獲取的第一個兩個定位坐標尺寸均為正值時的坐標參考，首孔定位尺寸值為步驟中獲取的首孔的均為正值的坐標值；
(8)以步驟(7)中創建的首孔為陣列基準，調用ftx)/T00lKit函數接口，逐級填充表陣列特征元素樹，完成某一類孔的表陣列過程；
(9)重復步驟(7) (8)，直至完成所有類型的簡單孔表陣列創建。
本發明與現有技術相比的優點在于
(1)本發明方法通過封裝ftx)/T00lKit接口函數，模擬實際簡單孔的表陣列建模過程，可一次性實現大量甚至海量數據的自動陣列建模。設計效率較之人為手工操作提升數倍，且由于所有中間過程全部可交由計算機處理，數據量越大，效率提升越高；
(2)采用本發明方法可將使得產品設計的正確性得到有效保證，消除了人為原因造成的不可靠因素，設計的正確性、可靠性較之以往有了巨大提升；
(3)通過人為手工創建的表陣列，其孔徑值不可配置，如要修改只能對每個陣列元素逐一修改，工作量大且易出錯。本發明方法通過配置的方式實現孔尺寸代號與實際值之間的映射，且建模后孔直徑以關系式的形式寫入模型，如果孔徑需要修改，直接修改模型關系式即可實現所有模型尺寸的再生。


圖1為本發明方法的流程框圖。
具體實施方式
本發明方法的流程如圖1所示。首先在環境中創建簡單孔自定義特征 (UDF)。將孔徑、孔深及孔的兩個定位尺寸設置為可變尺寸。自定義特征只需創建一次，在以后的孔陣列特征建模時可反復使用。例如可以明確的英文名稱定義各可變尺寸的名稱，如孔深為hole_Dpth，孔徑為hole_Dia，兩個定位尺寸分別為hole_RefDiml和hole_RefDim2。
按照表1的格式創建接口數據文件，用于定義Pro/E表陣列所需的基本信息和用戶關注的重要參數信息；基本信息包括陣列元素坐標參照及坐標值，用戶自定義參數包括陣列元素名稱、孔徑代號。孔徑代號為孔的公稱直徑，一般為5、8等阿拉伯數字。理論上接口數據文件中的條目可以為無限多。而在實際產品設計中，考慮到結構強度等因素，開孔面積的總和一般有一個上限值，因此實際產品設計時，接口數據文件中孔的個數也有上限，比如在衛星結構板設計中，一塊結構板上安裝孔的數量一般在0 1000之間。表1接口數據文件格式
權利要求
1. 一種基于的簡單孔表陣列自動建模方法，其特征在于步驟如下(1)對簡單孔的特征進行自定義，將孔徑、孔深及孔中心軸的定位尺寸設為可變尺寸項；(2)形成接口數據文件，所述的數據接口文件內容包括坐標系參照、孔中心軸定位坐標值、孔名稱、孔徑代號；(3)根據孔徑代號及其所對應的模型參數，形成孔徑代號與模型參數關聯映射文件；(4)讀取接口數據文件和孔徑映射文件并執行解析，獲取孔徑代號，按照孔徑代號對接口數據進行分類；對于每一類孔，尋找第一個兩個定位尺寸均為正值的孔作為首孔；如果兩個定位尺寸均為正值的孔不存在，則改變其中任意一個坐標系的方向，與該坐標系相應的定位尺寸值取原值的相反數，繼續遍歷該類中所有元素的坐標值，尋找第一個兩個定位尺寸均為正值的孔作為首孔；如果兩個定位尺寸均為正值的孔仍然不存在，則同時改變兩個坐標系的方向，相應的孔的兩個定位尺寸值均取原值的相反數，再次遍歷該類中所有元素的坐標值，尋找第一個兩個定位尺寸均為正值的孔作為首孔；(5)選擇表陣列坐標系，以所選坐標系Χ0Υ、Χ0Ζ、Υ0Ζ三個平面為基準，自動創建+χ、-χ、 +Υ、-Υ、+Ζ、-Ζ六個基準面，其中+X與YOZ面的距離為0，法線方向一致；-X與YOZ面的距離為0，法線方向相反；+Y與XOZ面的距離為0，法線方向一致；-Y與XOZ面的距離為0，法線方向相反；+Z與XOY面的距離為0，法線方向一致；-Z與XOY面的距離為0，法線方向相反；(6)選擇模型外表面作為簡單孔開孔放置面；(7)針對每一類孔徑的孔，通過調用簡單孔的自定義特征，在模型上創建陣列首孔；陣列首孔的放置面為步驟(6)中選擇的放置面，參考坐標系為在步驟中獲取的第一個兩個定位坐標尺寸均為正值時的坐標參考，首孔定位尺寸值為步驟(4)中獲取的首孔的均為正值的坐標值；(8)以步驟(7)中創建的首孔為陣列基準，調用ftx)/T00lKit函數接口，逐級填充表陣列特征元素樹，完成某一類孔的表陣列過程；(9)重復步驟(7) (8)，直至完成所有類型的簡單孔表陣列創建。
全文摘要
一種基于ProE的簡單孔表陣列自動建模方法，通過調用和集成Pro/E開放接口Pro/ToolKit中的相關函數，采用配套的接口文件格式，只需在接口文件中編輯陣列元素相關信息，結合Pro/E的表陣列自動建模即可模擬Pro/E表陣列的人為手工建模全過程，可快速將接口文件中的定義要素反映到三維模型上，將原本復雜的建模過程簡化為設計要素的定義過程，使得操作繁瑣的Pro/E表陣列建模操作過程在瞬間即可完成，大幅提高了設計效率和正確性。
文檔編號G06F17/50GK102521427SQ20111036200
公開日2012年6月27日 申請日期2011年11月15日 優先權日2011年11月15日
發明者張亮, 王嘉春, 袁義, 陳海峰 申請人:北京空間飛行器總體設計部