文档介绍：基于规则的产品工程图质量验证
在UG/NX Drafting环境下,介绍了基于规则的产品工程图质量验证方法与实现技术。在完成工程图图形元素及符号识别的基础上,通过UG/KF将工程图标准描述成不同的规则,并对这些规则进行验证,以确定工程图是否满足标准要求,进而达到对工程图质量进行验证的目的。实例表明:该方法为保证工程图质量提供了一条行之有效的解决途径。
1 引言
    目前,尽管三维CAD软件(如UG/NX、Pro/E及CATIA等)在国内众多企业中得到了广泛的应用,但利用计算机进行设计出图,并根据图纸指导生产依然是大多数企业应用CAD系统的主要方式。由于工程图中有大量的标注符号(尺寸、公差、技术要求等),因此,在工程图制作过程中(尤其对于复杂的工程图),不可避免要产生错误,从而使得图纸不符合工程图纸的原意,进而传递错误的设计信息。为有效地保证产品工程图质量,开展工程图质量验证技术研究,就显得尤为重要。国内外学者在相关方面也做了较多的研究,如:Dave Elliman[1]对工程图中线及圆弧的识别方法进行了研究,并提出了相应的实现算法;S. Ablameyko等[2]结合实例研究基于工程图的三维模型构建技术及实现方法;杨若瑜,胡笳等[3,4]将工程图中所有符号的几何特征转换为一个约束网络,实现了基于约束网络的工程图符号识别方法,并对工程图对象规则自动获取方法进行了研究;王为光、王知衍[5]讨论了模型的外观和轮廓校对,为实现模型校对提供了一个图形化的系统集成环境等等。但对于基于规则的产品工程图质量验证理论及实现技术的研究则甚少,本文基于UG/NX平台,在UG/NX Check-Mate框架下,运用UG/KF,通过将工程图国家标准或企业标准描述成不同的工程规则,并运用这些规则,对工程图进行验证,以确定工程图是否满足这些标准,进而达到对工程图质量进行控制的目的。同时,由于工程图规则是以类的形式表示的,所以可有效地对规则进行组织和管理。文中着重讲述了UG/Drafting模块下,图形元素的识别、工程图规则的分类、工程图规则的KF表示、工程图规则的管理及基于规则的产品工程图质量验证过程。最后以产品工程图中剖切符号验证为例进行了说明。
    2 基于规则的产品工程图质量验证模型
    基于规则的产品工程图质量验证,就是通过验证产品工程图规则,以判断工程图是否符合要求(如国标或企业标准等),进而达到验证产品工程图质量的目的。这一过程可表示为:
Drawing_Quality_Verification: L=V(R)
 . rule1,rule2,…,ruleN
    其中:L为最终的产品工程图,R为待验证的产品工程图,V为验证工程图规则,若发现错误,则报错,并提示设计人员,rule1,rule2,…,ruleN为产品工程图建立规则。
   3 UG/Drafting 下的图形元素及识别
    UG/drafting是美国UGS公司大型CAD/CAM/CAE/PDM软件UG/NX中的工程图设计模块,其工程图数据是直接从三维模型数据库中得到的。不仅可生成与三维模型相一致的工程图,并保证随着实体模型的改变而同步更新工程图尺寸,减少因模型改变工程图更新所需要的时间,而且能高效地完成工程图的管理、视图的操作、尺寸标注、注释与标签、公用符号、几何公差符号、识别符号、自定义符号、剖面、基准尺寸等制图对象的操作和与之有关的设置。
    在UG/NX平台上,工程图的图元对象标识主要采用:标签(Tag),Tag在UG/NX运行过程中保持唯一性,当系统退出再次打开该工程图之后,同一个图元对应的Tag则将被重新赋值。而图元对象的识别可通过UG/KF,UG/KF是UG /NX软件系统提供的基于KBE思想的开发工具,其KF语言是一种面向对象的语言,它支持类,继承,封装的思想,不需要编译,可直接调用,能与UG/OPEN相互调用,即UG/KF可以调用UG/OPEN编写的方法函数,同时,UG/OPEN也可以通过查询接口,修改和创建UG/KF内部对象。UG/KF提供了大量的工程图图元特征识别函数,可完成对工程图图元的特征识别。如函数:
mqc_askEntities(DIMENSION)        /* 得到所有尺寸Tag         */
mqc_askDrawingViewScales()      /* 得到所有视图名和比例     */
mqc_askDimensionText()            /* 得到所有尺寸文本         */
mqc_askNoteText()                 /* 得到所有注释文本         */
mqc_askAnnotationTextPrope