零件三維建模實驗.doc

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目 錄 實驗一 零件的三維建模實驗…………………………………………………………………………2 實驗二 從零件的CAD數(shù)據(jù)模型自動生成數(shù)控加工代碼和加工仿真實驗………………………7 實驗三 集成化CAD/CAPP系統(tǒng)實驗………………………………………………………………16 實驗一 零件三維建模實驗 一、實驗?zāi)康? 1、 了解特征設(shè)計在CAD/CAM集成中的意義； 2、 熟悉特征的種類的劃分及特征拼合的基本方法，了解參數(shù)化設(shè)計方法。 3、 了解各種計算機繪圖軟件的同時，掌握計算機繪圖的系統(tǒng)知識，培養(yǎng)獨立上機繪制二維、三維圖形的能力， 二、實驗原理 圖形是人類傳遞信息的一種方法，從二維平面圖到三維立體圖，人類經(jīng)常要繪制各式各樣的圖紙。零件特征是零件們某一部分形狀和屬性的信息集合，如孔、槽臺和基準等，一方面它能方便地描述零件的幾何形狀；另一方面，它能為加工、分析及其它工程應(yīng)用提供必要和充分的信息。基于特征的設(shè)計是CAD技術(shù)的發(fā)展，它克服了傳統(tǒng)CAD的缺陷。傳統(tǒng)CAD只能表達底層的零件幾何定義信息，如線架、邊界表示（B-rep）和實體結(jié)構(gòu)幾何（CSG）的信息，點、線、面、體等，無法表達高層語義和功能信息，也不能對整個產(chǎn)品的外形進行抽象描述，更無法表達產(chǎn)品非幾何信息，如工藝信息（公差 裝配等）、精度信息、材料信息、功能信息等。特征是完整描述產(chǎn)品信息的方法，也是系統(tǒng)的靈活性和產(chǎn)品間數(shù)據(jù)交換的實現(xiàn)途徑，特征已成為設(shè)計、制造、分析等各種應(yīng)用之間傳遞信息的媒體。 特征設(shè)計是在設(shè)計階段捕捉除幾何信息以外的設(shè)計與加工信息，從而避免了特征提取與識別?；谔卣鞯脑O(shè)計系統(tǒng)使用參數(shù)化特征，并通過各類屬性來描述零件的幾何形狀以及它們之間的功能關(guān)系，系統(tǒng)通常提供特征庫，通過布爾運算等操作來生成零件的特征表示，但特征是孤立的信息，只有約束才能把它串聯(lián)起來，形成產(chǎn)品。因而把約束定義為產(chǎn)品生命周期內(nèi)各環(huán)節(jié)對產(chǎn)品模型的類型、屬性、語義和行為的限制，它是維持產(chǎn)品模型有效性的手段，它決定著產(chǎn)品的有效性和可實現(xiàn)性，具有一定的定義、識別、分類。 特征的分類方法很多，其嚴格依賴于特征定義，兼顧抽象、語義和形狀因素。形狀特征的分類具有嚴格的教學形式，并符合已有實踐和認識，對于特征庫的建立，具有指導意義。從應(yīng)用觀點出發(fā)，特征分類有： 1、 按對待特征技術(shù)的研究劃分：特征識別、特征造型、特征映射。 2、 按產(chǎn)品設(shè)計—制造過程劃分：設(shè)計特征、分析特征、公差特征、制造特征、檢驗特征、機器特征等。 3、 按特征性質(zhì)：形狀特征、精度特征、材料特征、工藝特征及裝配特征。 4、 按制造特點劃分：毛坯特征、過渡特征、基本特征、表面特征和拼裝特征等。 有人把特征只分為兩類：形狀特征和工藝特征。形狀特征用于構(gòu)造零件的形狀；工藝特征具有零部件加工、裝配過程中應(yīng)用的實際意義。形狀特征又可進一步分為兩類：基本特征和輔助特征?；咎卣鳂?gòu)造零件模型的主要形狀；輔助特征是依賴于基本特征而又具有某一特殊功能的特征。 特征造型是按對特征技術(shù)的研究劃分中的一種類型。特征造型將幾何、拓撲信息及其相關(guān)屬性參數(shù)化，考慮設(shè)計與制造意圖的高層描述。 使用特征進行設(shè)計具有很多優(yōu)點，其總體設(shè)計過程如下： 1、 使用參數(shù)變量設(shè)計方法構(gòu)造輪廓； 2、 根據(jù)已有參數(shù)進行工程分析； 3、 根據(jù)形成輪廓構(gòu)造體素； 4、 定義特征； 5、 建立特征庫 6、 從特征庫調(diào)用特征，構(gòu)造零件模型。 一個特征造型系統(tǒng)至少應(yīng)由三部分組成： 1、 特征單元及拼合運算模塊； 2、 特征庫； 3、 顯示處理模塊。 需要特別進行兩方面的工作：1）、實現(xiàn)特征的參數(shù)化；2）、提供一種適合特征造型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以滿足特征信息的存儲要求，同時實現(xiàn)快速靈活的查詢。 該系統(tǒng)的信息模式設(shè)計必須考慮到：1）、具有完備的數(shù)據(jù)定義 ；2）、CAD和CAM兩方面的要求；3）、具有數(shù)據(jù)唯一性。 基于上面的條件，我們選用Pro/ENGINEER系統(tǒng)作為上機實驗的特征造型系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)對CAD/CAM進行特征建模。實現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計，零件和裝配件的物理形狀特征屬性值（主要尺寸）來驅(qū)動，用戶可以隨意修改特征尺寸或其它屬性。 數(shù)控加工在制造業(yè)中占有非常重要的地位，數(shù)控機床是一種高效的自動化設(shè)備，它可以按照預(yù)先編制好的零件數(shù)控加工程序自動地對工件進行加工。理想的加工程序不僅應(yīng)能加工出符合圖紙要求的合格零件，同時還應(yīng)使數(shù)控機床的功能得到合理的應(yīng)用與充分的發(fā)揮。以使數(shù)控機床安全可靠且高效地工作。對于幾何形狀不太復(fù)雜的零件加工，可使用手工編程，但對于幾何形狀復(fù)雜的空間曲面或幾何元素雖不復(fù)雜但程序量很大的零件，手工編程比較困難，可采用自動編程的方法。 自動編程是用計算機來幫助人們解決復(fù)雜零件的數(shù)控加工編程問題。自動編程又可按編程方式的不同分為APT（Automatical Programmed Tools）語言及圖象編程兩種方式。 APT語言：APT語言是對工件、刀具的幾何形狀及刀具相對于工件的運動進行定義時所用的一種接近于英語的符號語言，把用該語言書寫的零件程序輸入計算機，經(jīng)計算機APT編譯系統(tǒng)編譯，產(chǎn)生數(shù)控加工程序。 圖象編程方式：其主要特點是以圖形要素為輸入方式，而不需要使用數(shù)控語言。從編程數(shù)據(jù)的來源，零件及刀具幾何形狀的輸入、顯示和修改，刀具相對于工件的運動方式的定義，走刀軌跡的生成，加工過程的動態(tài)仿真顯示，刀位驗證到數(shù)控加工程序的產(chǎn)生等都是在圖形交互方式下利用屏幕菜單和命令驅(qū)動進行的，具有形象、直觀和效率高等優(yōu)點。 PRO/ENGINEER系統(tǒng)采用統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)及參數(shù)化特征描述方法。其制造模塊（PRO/M）能產(chǎn)生生產(chǎn)過程規(guī)劃，具有鉆孔、車削、多坐標銑削、電火花線切割等加工編程能力?；诖讼到y(tǒng)，產(chǎn)生零件的NC代碼。 三、實驗儀器 微機 5臺 配置如下： 硬件：1）三鍵鼠標； 2）17吋以上顯示器； 3）CPU至少為400MHZ以上； 4）RAM至少為128MB以上； 5）顯卡至少支持OPEN GL； 軟件：操作系統(tǒng)為WindowsNT4.0、Windows2000或者Windows XP。 四、實驗內(nèi)容及步驟 Pro/E有零件設(shè)計、加工模擬、裝配、工程圖、有限元分析等幾個功能模塊。我們首先設(shè)計一個零件，采用逆向設(shè)計，生成一個立體零件，也可利用CAD工程圖。Pro/E是先設(shè)計零件的實體，而后經(jīng)對應(yīng)的投影生成對應(yīng)的三視圖、剖面和局部視圖等。我們先設(shè)計一個實體零件，三維圖形狀及尺寸如圖1所示：Pro/E進行實體設(shè)計時先設(shè)計2D平面圖，然后進行拉伸、挖剪、掃描、旋轉(zhuǎn)、混合等操作而生成三維立體圖。 圖1 加工零件 那么，我們先進行2D設(shè)計，進入二維狀態(tài)。 1、進入Pro/E系統(tǒng)后，在主菜單的File / NEW 選Part / name 命名 OK 2、建立坐標系 在浮動菜單Menu Manager 中 Feature / Create / Datum / plan / Default 生成三維坐標系。如圖所示，首先生成長方體然后再挖剪P字。 3、拉伸創(chuàng)建實體 l Create / Solid / Protrusion / Extrude / Solid / Done l One side / Done l Setup plan / plan / Pick 選 DTM3(箭頭指向外，即要拉伸的方向) / OK l Top / 選DTM2(進入2D模式) 4、設(shè)計平面圖 l Sketch / rectangle (用鼠標左鍵拖動對角線生成) l 標注尺寸：Dimension (用鼠標中鍵選定放置位置，可用左鍵+shift鍵合用代替。) l 尺寸修改 Modify 選尺寸進行修改。如下圖2：Regenerate / Done l Blind / Done 拉伸厚度為 5 OK 5、挖剪實體 P 字 我們要在所設(shè)計的立方體的前面挖一個P字，那么要選定前面為基面畫一個P字，或?qū)懸粋€P字進行CUT操作。 l Feature / Create / Solid / Cut / Extrude / Solid / Done l One side / Done l Plane / Pick 選實體的前面，紅箭頭向內(nèi)，否則選 Flid / okey l Top 選頂面。 圖2 尺寸選擇 l Sketch / Line / 2 point (畫圖直線) / Arc / 3 point (畫半圓，選兩點，畫半圓，系統(tǒng)默認相切，如不相切，可將圖縮小比例在分辨率低的時認為相切，其它作圖也如此。) 標注尺寸： l Dimension / (尺寸要標注全) l Modify / 選尺寸進行修改。如下圖3所示： 圖3 尺寸選擇 l Regeneration / Done / Done (紅箭頭指向p字的內(nèi)側(cè)) l Blind / Done / 2 / OK l 選視圖的Default 視圖 l 保存，或另存， 命名。 生成三維實體零件后，進入Drawing模塊很容易得到三視圖、剖視圖、局部視圖等。由于是尺寸驅(qū)動，修改任意視圖的尺寸，其余各視圖都對應(yīng)同時改變。 6、CAD圖形輸出 l 在drawing模塊下進行CAD設(shè)計或編輯二維視圖。 l Open/ New 選drawing模模式命名 l 在彈出窗口下選圖紙大小 l Wives/Add wive/general/done l 將視圖放在合適的位置，在對話框中選擇適當參考面定作為主視圖的視圖 l Add wive/half wive/done，加側(cè)視圖和俯視圖 l show/erase在對話框中選標注尺寸形式而后點擊show all后接受 l 在file/export/model/ l 在選DXF或DWG文件格式，此格式是AutoCAD可以讀出的格式 五、思考題 1、 特征建模和實體造型的特點？ 2、 參數(shù)化設(shè)計和單一數(shù)據(jù)庫有何優(yōu)點？ 實驗二 從零件的CAD數(shù)據(jù)模型自動生成數(shù)控加工代碼和加工仿真實驗 一、實驗?zāi)康? 1、熟悉CAD/CAM集成和圖形交互自動生成NC代碼的過程。 2、熟悉ASCⅡ碼形成的刀位數(shù)據(jù)文件、刀具清單、操作報告、中間模型和機床控制文件。 二、實驗原理 Pro/NC能生成數(shù)控加工的全過程?？缮傻奈募ǎ篈SCⅡ碼形成的刀位數(shù)據(jù)文件、刀具清單、操作報告、中間模型和機床控制文件。工作過程如下圖1所示： 由流程圖可看出，首先要定義加工模型和參數(shù)，然后建立不同的加工工序，最后生成刀位軌跡，并進行后置處理。 加工模型 工件 設(shè)計模型 建立加工數(shù)據(jù)庫 夾具 機床 刀具 建立操作 定義NC操作 建立刀位數(shù)據(jù)文件 后置處理 圖 1 工作流程 Pro/NC 工作步驟： 1、 創(chuàng)建或檢索加工模型 2、 建立加工數(shù)據(jù)庫，包括： l 定義NC工序所使用的機床。 l 選取創(chuàng)建所使用的刀具。 l 定義夾具。 l 設(shè)置加工參數(shù)。 l 建立刀位CL數(shù)據(jù)的輸出格式。 3、 建立一個操作 l 提供操作名。 l 指定NC工序所使用的機床。 l 選取或創(chuàng)建坐標系。 l 指定操作參數(shù)。 l 定義起始/停止點。 4、 定義操作的NC工序，指定NC工序類型后需要做： l 選取或創(chuàng)建所制定的刀具。 l 設(shè)置加工參數(shù)。 l 選取或創(chuàng)建坐標，已確定工件在機床上的位置。如果需要，可定義一個退刀面。 l 為NC工序指定幾何參照對象。 l 定義刀具軌跡的起點和終點。 5、 模擬去除材料的過程，為NC工序提供基于幾何參照對象的自動材料去除過程。 6、 對NC工序進行修改；更換刀具、參數(shù)、切削運動尺寸等，也可重新定義NC工序的方法或其從屬操作。 7、 生成并保存刀具文件，并可同時將刀為文件后處理為NC機床控制文件。 三、實驗儀器 與實驗一相同。 四、實驗內(nèi)容及步驟 （一）、 加工模式 l 選主菜單命令File / New l 選Manufacturing類型，Sub_Type選 NC_Assemble。輸入加工文件名 / OK。 l 進入加工模式，該模式下的主要功能有： l Mfg Model 生成加工模式 l Mfg Setup 設(shè)置加工環(huán)境 l Machining 定義、驗證、處理刀具軌跡。 l CL date 生成活修改刀位輸出。 l 創(chuàng)建被加工零件（裝配件加工） l MANUFACTURE / MFG Model / Assemble / Ref Model l 在彈出的窗口中選取所要加工的零件 / open l Create / Workpiece 輸入工件名 / 回車。 開始創(chuàng)建工件毛坯，與在零件模式下過程一致。 l Solid / Protrusion / Extrude / Solide / Done l One side / Done 選擇零件的后表面為草圖平面。 l Plane / Query Sel 選零件的右側(cè)，選Next 后面變紅，Accept。 l 選File時紅箭頭向外（向外拉伸） / OK l Top 選上表面。 l 進入草圖模式。選SKETCHER / Geom Tool / Use Edge l 依次選取零件的外輪廓四邊為工件的截面，變?yōu)榧t色， / Done l Blind / Done 輸入厚度值 回車 / OK l 將視圖放置為缺省值 l Done / Return （二）、 建加工數(shù)據(jù)庫 這里我們夾具不定義，取默認設(shè)定。定義一個操作。 l Mfg / Setup / Operation / Done Oper / mill / 3 Axis / Done / Done 上述過程定義了一個三坐標的銑床，下一步定義機床坐標。 l MACH CSYS / Create / Pick 選取零件毛坯，此時零件變?yōu)榧t色。 Pnt + 2Axes / Done (一點兩邊，紅箭頭為當前坐標軸，選垂直屏幕方向為Z軸。) 如下圖5所示： 選X_Axis、 Y_Axis l Done Oper / Done/Return 圖5 顯示毛坯零件 （三）、定義NC工序 NC工序的確定沒有定式，通常取決于工程師的經(jīng)驗。該實驗只作粗加工。 MANUFACTUER / Machining 彈出 manufacturing Info 對話框?？刹榭醇庸ば畔ⅲ捎贜C尚未定義，所以Tool Path Info為空。 Machining / Operation / NC Sequence / Pocketing / Done / Done 常用的銑削方法： 此時彈出Tool Setup 對話框，設(shè)定參數(shù)。 擊Apply。在對話框中的File / Done。如圖6所示： Volume 用2.5軸的方法銑削一定體積內(nèi)的材料 Local Mill 去除先前NC工序殘留的材料。 Conventl srf 銑削平面，其軌跡在平面內(nèi)相互平行。 Contour srf 銑削平面，其軌跡平行于被加工平面的輪廓。 Face 用2.5軸的方法銑平端面。 Profile 用刀具的側(cè)面銑削曲面輪廓。 Pocketing 用銑削內(nèi)槽的方法銑削曲面。 圖6 工具設(shè)置對話框 Trajectory 用交互式的方法銑削曲面。 Engraving 雕刻加工。 Plunge 鉆銑加工。 然后進行加工參數(shù)的指定。 Set / 彈出 Param Tree 對話框。如圖7所示： CUT_FEED 切削進給率 STEP_DEPTH 進給深度 STEP_OVER 側(cè)向切深 PROF_STOCK_ALLOW 輪廓銑削后的毛坯余量 BOTTOM_ANGLE 底面的毛坯余量 CUT_ANGLE NC坐標下的切削角 SCAN_TYPE 加工區(qū)域時軌跡的拓撲結(jié)構(gòu) CLEAR_DISK 下刀緩沖距離 對上述各參數(shù)進行設(shè)指定。 圖 7 Param Tree 對話框 在Param tree 對話框中選File / Exit / Done 完成對加工參數(shù)的設(shè)定，進入指定退到面，彈出對話框。選Along Z Axis 輸入Z向距離 OK （四）、 定義加工特征 在完成上述操作后，要選定加工特征的區(qū)塊。 l GET SELECT / Query Sel l 選要加工的特征，選中后Accept。重復(fù)操作 / Done Sel show 看加工特征是否都變?yōu)樗{色，否則 Add / Query Sel 重復(fù)上述操作，直到加工特征全選上為止。 l Done/Return （五）、刀具軌跡模擬 在完成NC序列之前我們可以進行動態(tài)模擬刀具軌跡，用戶可以檢驗加工時的刀具軌跡。 Play Path / NC check / Run 或 Play Path / Screen Play / Run l 可選Cutter Step 修改刀具步距，enter enter 輸入步距，改變 刀具步距使加工模擬速度慢下來。如圖8所示： 圖 8 加工模擬 在此時可對刀位數(shù)據(jù)文件進行編輯。 l Show File 彈出子菜單，可顯示CL（刀位數(shù)據(jù)）文件的內(nèi)容。如下圖9所示： l CL DATA / Edit SELECT FEAT / Operation / OP010 / CONFIRMATION / Confirm 彈出對話框，可對之進行編輯。確認后保存文件。 l Done Seq / （六）、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換（NC代碼輸出） 經(jīng)過上述過程，我們已經(jīng)完成了對零件的設(shè)計和加工過程，當整個操作結(jié)束時我們變得到了ASCⅡ碼形式的刀位數(shù)據(jù)文件，但在實際加工時機床控制器不能識別這種格式的文件，需要將刀位數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)化為機床能識別的文件，也就是NC代碼。這一過程稱為后置處理。 后置處理器（Post Processor）：用戶通過CAD或APT系統(tǒng)生成刀位數(shù)據(jù)文件，該文件含有零件的數(shù)據(jù)加工指令。后置處理器是一種應(yīng)用程序，用于處理這些刀位數(shù)據(jù)文件，將加工指令轉(zhuǎn)化為NC/CNC機床能夠識別的代碼，生成機床控制器數(shù)據(jù)文件。 圖 9 信息窗口 進入后置處理器模式： 1、從主菜單進入：選擇主菜單命令 Applications / NC Post Processor 系統(tǒng)進入后置處理器模式。 2、從Pro/NC進入：選擇MANUFACTURE / Mfg Setup / PProcessor 命令進入，彈出 OptFile 窗口。 我們可以新建一個后置處理器（本實驗CAD/CAM就不作該部分練習），可查看系統(tǒng)缺省的驅(qū)動器及目錄。在List file of type 下拉列表框中選取銑床后置處理器“Mill Postprocessors”在Option file in current directory 列表框中選取哈斯立式機床“0011.HAAS VF8”。系統(tǒng)彈出對應(yīng)的方案文件。如機床類型、機床控制器數(shù)據(jù)(NCD)文件格式、列表文件格式、序號（如圖10所示）、預(yù)備/G代碼、輔助/M代碼、冷卻液輔助/M代碼等等。 具體 操作過程如下： l CL Date / Output / Select One / Operation / 選 Op010 / File 選CL File 和 Interactive兩項。/ Done 輸入文件名 / OK. l File 選 　CL File 、MCD File 和 Interactive 三項。/ Done輸入文件名 / OK / Done.生成的文件為MCD文件，即機床能夠識別的NC代碼。 l 彈出PP OPTIONS菜單，選Verbose、Trace兩項命令。 l 彈出后置處理器列表PP LIST菜單，將光標選擇第1項 UNCX01.P11，對應(yīng)的機床為銑床。 系統(tǒng)提示輸入程序的起始行號，該機床對程序序號的要求為10。(在后置處理器中查看現(xiàn)有的后置處理器，選Mill Postprocessors銑床，系統(tǒng)在 Option file to open 中可查看對應(yīng)的方案文件，其中 Sequence Numbers 中的 Start sequence 為10，如前文圖) 處理完成之后系統(tǒng)彈出 INFORMATION WINDOW 窗口，顯示處理結(jié)果。 圖 10 結(jié)果顯示 CL File 將刀位軌跡輸出到刀位文件中。 MCD File 對刀位文件進行后置處理，生成機床控制器數(shù)據(jù)文件。 經(jīng)上述操作，生成的NC代碼可在寫字板或記事本中打開。以下為生成的NC代碼和刀位數(shù)據(jù)文件。 圖11 NC代碼及刀位文件 五、思考題 1、什么是后置處理程序？ 2、簡述Pro/NC生成數(shù)控代碼的全過程。 實驗三 集成化CAD/CAPP系統(tǒng)實驗 一、 實驗?zāi)康? 通過對CAD/CAPP集成專家系統(tǒng)工作原理的分析和實例的運行，使學生了解：（1）CAD/CAPP集成化的意義和實現(xiàn)方法，集成指的是信息的集成，CAD系統(tǒng)除描述零件的幾何信息之外，還必須描述零件的制造信息和總體信息，才能實現(xiàn)CAD/CAPP間完整的數(shù)據(jù)傳遞（2）采用特征建模技術(shù)實現(xiàn)零件信息完整描述的方法（3）CAPP 與專系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合，使CAPP能夠模仿人類專家進行判斷、推理、進行工藝決策的過程方法。這一實驗可使學生加深和鞏固對課程所學相關(guān)知識的理解和掌握，并為今后從事CAD/CAM 的研究與開發(fā)打下基礎(chǔ)。 二、 實驗原理 CAD/CAPP集成專家系統(tǒng)是燕大自行開發(fā)的，適于齒輪類零件設(shè)計和工藝設(shè)計的系統(tǒng)。CAD系統(tǒng)采用特征建模技術(shù)實現(xiàn)零件信息的完整描述。CAPP接收CAD傳來的完整的零件信息，在專家系統(tǒng)推理機的控制下，通過對知識庫中知識的利用，實現(xiàn)工藝決策的智能化。 （1） 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu) 零 描 件 述 信 文 息 件 CAPP系統(tǒng) 表面加工路線推理模塊 工序尺寸計算模塊 工藝路線排序模塊 工藝文件輸出模塊 CAD系統(tǒng) 設(shè)計計算模塊 零件圖生成模塊 零件數(shù)據(jù)信息生成模塊 知識庫 數(shù)據(jù)庫 CAD系統(tǒng)功能：以人機交互方式完成的特征建模，并可完成齒輪的設(shè)計計算及零件圖輸出。 CAPP系統(tǒng)功能：接收來自于CAD的零件信息描述文件，將CAPP工藝規(guī)劃問題分解成若干子問題，順序求解，求解過程中以知識庫存儲的事實性知識和規(guī)則性知識為依據(jù)，由推理機來控制與知識的匹配過程，從而實現(xiàn)CAPP的智能決策。 （2） 特征的分類和描述 零件的特征分為：總體特征、幾何主特征、輔助特征和制造特征四種。其中：總體特征描述零件的總體信息，包括：零件名稱，零件代號，零件材料，熱處理方式，生產(chǎn)方式，生產(chǎn)批量，交貨期限等。 幾何主特征描述零件的主要幾何信息，包括：圓柱、齒輪、錐體、矩形花鍵、漸開線花鍵、螺紋等。 輔助特征：依附在主特征之上的特征。包括：槽、徑向孔、鍵槽等。 制造特征：包括粗造度、公差、齒輪精度等級等。 （3） CAPP中知識庫和推理方法 知識庫包括：機床、刀、卡、量具知識庫 余量知識庫 公差知識庫 表面加工鏈知識庫 推理方法：采用正向推理和反向推理。 三、 實驗儀器 微機五臺，要求內(nèi)存128M 以上， 裝有PROLOG系統(tǒng) 四、 實驗步驟 （1） CAD/CAPP系統(tǒng)工作原理分析 重點介紹CAD/CAPP集成方法；特征的分類和零件描述；與傳統(tǒng)幾何建模方法的分析比較；CAPP專家系統(tǒng)與派生式CAPP相比較。 （2） CAD/CAPP的實例運行 圖1 總體特征輸入界面 A、出示例零件，依據(jù)程序的要求依次輸入零件的總體特征，幾何主特征，輔助特征，制造特征。 界面如下： B、分析零件信息描述文件 圖2 圓柱特征輸入界面 圖3 齒輪特征輸入界面 齒輪特征輸入界面 C、 APP專家系統(tǒng) 分別運行各模塊，并分析運行結(jié)果。 以表面加工鏈為例詳細分析。 五、 分析整理實驗數(shù)據(jù)，寫出實驗報告 六、思考題 1、 如何實現(xiàn)CAD/CAPP集成？ 2、 特征分類中總體特征、幾何主特征、輔助特征分別描述什么？ CAPP專家系統(tǒng)知識庫與推理機有何作用？