CN112733345A - 一种航空螺栓自动三维标注方法及系统 - Google Patents

一种航空螺栓自动三维标注方法及系统 Download PDF

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CN112733345A CN202011612882.9A CN202011612882A CN112733345A CN 112733345 A CN112733345 A CN 112733345A CN 202011612882 A CN202011612882 A CN 202011612882A CN 112733345 A CN112733345 A CN 112733345A
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赵琪
刘睿
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Abstract

本发明涉及一种航空螺栓自动三维标注方法及系统。该方法包括：提取航空螺栓零件三维模型的表面拓扑信息和几何信息，并根据表面拓扑信息以及几何信息构造标注元素集；选取标注元素集中一个或多个几何面作为标注基准，采用人机交互方式建立标注基准集；根据标注元素集和标注基准集构造航空螺栓零件的三维尺寸标注集；构建公差规则库，并基于公差规则库，确定三维尺寸标注集内每一尺寸理论值对应的公差推荐值；根据三维尺寸标注集以及公差推荐值生成三维尺寸标注，并基于三维尺寸标注建立标注视图。本发明提高了三维尺寸自动标注的效率，同时减少了手工标注过程中出现的错标、漏标现象，提高了尺寸标注的正确率。

Description

一种航空螺栓自动三维标注方法及系统
技术领域
本发明涉及航空螺栓自动三维标注领域，特别是涉及一种航空螺栓自动三维标注方法及系统。
背景技术
基于模型的定义(Model-Based Definition，MBD)技术的出现改变了以往产品设计和制造阶段生产依据不同的情况，使设计制造协同化取得极大的改善。MBD模型将产品的设计信息与制造信息等统一于同一个模型当中，产品从最初的设计开始，到之后的制造阶段，这些过程的依据均为产品的MBD模型，这使得设计与制造的协同性大大提高，解决了以往当产品的设计和制造环节出现差异时很难溯因的问题，减少和避免了以往因设计和制造的差异问题所导致的工程图及工艺规程文件迭代的问题。然而，目前从设计阶段向制造阶段过渡的过程中，获取MBD模型的方法依然采用的是手工的方式，效率很低，正确率也不能很好地保障，且各个标准之外的经验公差也无法有效地进行保存和利用。
发明内容
本发明的目的是提供一种航空螺栓自动三维标注方法及系统，以解决传统手工标注过程中易错标漏标等现象，导致尺寸标注正确率低且标注效率低的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种航空螺栓自动三维标注方法，包括：
提取航空螺栓零件三维模型的表面拓扑信息和几何信息，并根据所述表面拓扑信息以及所述几何信息构造标注元素集；所述标注元素集内的标注元素为航空螺栓零件的几何面；
选取所述标注元素集中一个或多个几何面作为标注基准，采用人机交互方式建立标注基准集；
根据所述标注元素集和所述标注基准集构造所述航空螺栓零件的三维尺寸标注集；所述三维尺寸标注集包括每个所述标注元素的尺寸理论值；
构建公差规则库，并基于所述公差规则库，确定所述三维尺寸标注集内每一所述尺寸理论值对应的公差推荐值；
根据所述三维尺寸标注集以及所述公差推荐值生成三维尺寸标注，并基于所述三维尺寸标注建立标注视图；所述标注视图用于对所述航空螺栓零件自动三维标注。
可选的，所述提取航空螺栓零件三维模型的表面拓扑信息和几何信息，并根据所述表面拓扑信息以及所述几何信息构造标注元素集，具体包括：
利用CATBody接口获取航空螺栓零件的拓扑体；所述拓扑体包括航空螺栓零件的拓扑元素，所述拓扑元素包括所述航空螺栓零件所有的一维拓扑点、二维拓扑线和三维拓扑面；
利用所述拓扑体调用CATCell接口获取航空螺栓零件所有的拓扑元素，并提取所述拓扑元素中的所有的拓扑面；
利用所述拓扑面调用CATSurface接口获取所述拓扑面的几何信息，构造几何面；所述几何面为标注元素；
根据所述几何面构造标注元素集。
可选的，所述根据所述几何面构造标注元素集，之后还包括：
对所述标注元素集中的标注元素进行分类，确定标注元素类别；所述标注元素类别包括CATIA平面、圆柱面、圆锥面和圆环面。
可选的，所述选取所述标注元素集中一个或多个几何面作为标注基准，采用人机交互方式建立标注基准集，之后还包括：
获取每个所述标注基准的标注基准法向；所述标注基准法向为所述航空螺栓零件三维标注的方向。
可选的，所述根据所述标注元素集和所述标注基准集构造所述航空螺栓零件的三维尺寸标注集，具体包括：
利用CATIBRepAccess接口对所述几何面进行解析，得到几何面的Brep解；
利用CATIFeaturize接口将所述Brep解析解转化为Brep特征；
利用CATIBuildPath接口将所述Brep特征转化为CATPathElement，并将所述CATPathElement存储到CATSO对象中；
利用CATTPSFactoryTTRS接口将所述CATSO对象转化为CATITTRS对象；
调用CATIFactoryElementary接口，根据所述CATITTRS对象确定每个所述标注元素的尺寸理论值；
根据每个所述标注元素的尺寸理论值构造所述航空螺栓零件的三维尺寸标注集。
可选的，所述根据所述三维尺寸标注集以及所述公差推荐值生成三维尺寸标注，并基于所述三维尺寸标注建立标注视图，具体包括：
根据所述航空螺栓零件的三维尺寸以及三维尺寸类型，遍历所述公差规则库，确定公差推荐值；
将所述公差推荐值以及所述三维尺寸标注集内每个所述标注元素的尺寸理论值标注在一起，生成三维尺寸标注；
将所述三维尺寸标注关联至所述航空螺栓零件的三视图，建立标注视图；所述三视图包括正视图、俯视图和左视图。
一种航空螺栓自动三维标注系统，包括：
标注元素集构造模块，用于提取航空螺栓零件三维模型的表面拓扑信息和几何信息，并根据所述表面拓扑信息以及所述几何信息构造标注元素集；所述标注元素集内的标注元素为航空螺栓零件的几何面；
标注基准集建立模块，用于选取所述标注元素集中一个或多个几何面作为标注基准，采用人机交互方式建立标注基准集；
三维尺寸标注集构造模块，用于根据所述标注元素集和所述标注基准集构造所述航空螺栓零件的三维尺寸标注集；所述三维尺寸标注集包括每个所述标注元素的尺寸理论值；
公差推荐值确定模块，用于构建公差规则库，并基于所述公差规则库，确定所述三维尺寸标注集内每一所述尺寸理论值对应的公差推荐值；
标注视图建立模块，用于根据所述三维尺寸标注集以及所述公差推荐值生成三维尺寸标注，并基于所述三维尺寸标注建立标注视图；所述标注视图用于对所述航空螺栓零件自动三维标注。
可选的，所述标注元素集构造模块，具体包括：
拓扑体获取单元，用于利用CATBody接口获取航空螺栓零件的拓扑体；所述拓扑体包括航空螺栓零件的拓扑元素，所述拓扑元素包括所述航空螺栓零件所有的一维拓扑点、二维拓扑线和三维拓扑面；
拓扑面提取单元，用于利用所述拓扑体调用CATCell接口获取航空螺栓零件所有的拓扑元素，并提取所述拓扑元素中的所有的拓扑面；
几何面构造单元，用于利用所述拓扑面调用CATSurface接口获取所述拓扑面的几何信息，构造几何面；所述几何面为标注元素；
标注元素集构造单元，用于根据所述几何面构造标注元素集。
可选的，还包括：
分类单元，用于对所述标注元素集中的标注元素进行分类，确定标注元素类别；所述标注元素类别包括CATIA平面、圆柱面、圆锥面和圆环面。
可选的，还包括：
标注基准法向获取模块，用于获取每个所述标注基准的标注基准法向；所述标注基准法向为所述航空螺栓零件三维标注的方向。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供了一种航空螺栓自动三维标注方法及系统，通过三维建模得到航空螺栓零件的三维模型之后，采用自动标注的方法替换传统手工进行三维尺寸标注的方式，提高了三维尺寸自动标注的效率，同时减少了手工标注过程中出现的错标、漏标现象，提高了尺寸标注的正确率，此外，采用公差推荐的方式，可对航空螺栓零件公差标注的公差规则库进行有效的维护和更新，实现航空螺栓零件公差的精准、快速标注。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的航空螺栓自动三维标注方法流程图；
图2为本发明所提供的标注元素集构造流程图；
图3为本发明所提供的三维尺寸标注集构造流程图；
图4为本发明所提供的三维尺寸公差标注流程图；
图5为本发明所提供的公差推荐流程图；
图6为本发明所提供的航空螺栓自动三维标注系统结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种航空螺栓自动三维标注方法及系统，提高了三维尺寸自动标注的效率，同时减少了手工标注过程中出现的错标、漏标现象，提高了尺寸标注的正确率。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明中所有涉及到的接口具体如下：
CATBody接口：三维模型拓扑体获取接口，用于获取零件三维模型拓扑体；
CATCell接口：拓扑单元获取接口，用于获取零件最基本拓扑单元，如拓扑点、拓扑线、拓扑面等；
CATSurface接口：三维拓扑曲面几何信息获取接口，用于获取拓扑曲面几何信息；
CATIBRepAccess接口：几何元素Brep解析接口，用于对几何面进行Brep解析的接口；
CATIFeaturize接口：几何元素Brep解特征化接口，将Brep对象转化为Brep特征的接口；
CATIBuildPath接口：路径元素构造接口，将对象转化为CATPathElement，获取对象的路径信息；
CATTPSFactoryTTRS接口：零件TTRS表面获取接口，用于获取零件TTRS表面的接口；
TTRS：Topologically andTechnologically Related Surface，与工艺和拓扑相关的表面；
CATIFactoryElementary接口：三维标注创建接口；
CATFace接口：拓扑面获取接口，用于获取拓扑面；
CATITPSServicesContainers接口：标注集获取接口，用于获取标注集；
CATITPSView接口：标注视图创建接口，用于创建标注视图；
CATITPSViewFactory接口：标注集获取接口，获取CATIA标注集视图；
CATITTRS：TTRS接口，CATIA中表示TTRS的接口。
图1为本发明所提供的航空螺栓自动三维标注方法流程图，如图1所示，一种航空螺栓自动三维标注方法，包括：
步骤101：提取航空螺栓零件三维模型的表面拓扑信息和几何信息，并根据所述表面拓扑信息以及所述几何信息构造标注元素集；所述标注元素集内的标注元素为航空螺栓零件的几何面。
所述步骤101具体包括：利用CATBody接口获取航空螺栓零件的拓扑体；所述拓扑体包括航空螺栓零件的拓扑元素，所述拓扑元素包括所述航空螺栓零件所有的一维拓扑点、二维拓扑线和三维拓扑面；利用所述拓扑体调用CATCell接口获取航空螺栓零件所有的拓扑元素，并提取所述拓扑元素中的所有的拓扑面；利用所述拓扑面调用CATSurface接口获取所述拓扑面的几何信息，构造几何面；所述几何面为标注元素；根据所述几何面构造标注元素集。
所述步骤101之后还包括：对所述标注元素集中的标注元素进行分类，确定标注元素类别；所述标注元素类别包括CATIA平面、圆柱面、圆锥面和圆环面。
步骤102：选取所述标注元素集中一个或多个几何面作为标注基准，采用人机交互方式建立标注基准集。
所述步骤102之后还包括：获取每个所述标注基准的标注基准法向；所述标注基准法向为所述航空螺栓零件三维标注的方向。
步骤103：根据所述标注元素集和所述标注基准集构造所述航空螺栓零件的三维尺寸标注集；所述三维尺寸标注集包括每个所述标注元素的尺寸理论值。
所述步骤103具体包括：利用CATIBRepAccess接口对所述几何面进行解析，得到几何面的Brep解；利用CATIFeaturize接口将所述Brep解析解转化为Brep特征；利用CATIBuildPath接口将所述Brep特征转化为CATPathElement，并将所述CATPathElement存储到CATSO对象中；利用CATTPSFactoryTTRS接口将所述CATSO对象转化为CATITTRS对象；调用CATIFactoryElementary接口，根据所述CATITTRS对象确定每个所述标注元素的尺寸理论值；根据每个所述标注元素的尺寸理论值构造所述航空螺栓零件的三维尺寸标注集。
步骤104：构建公差规则库，并基于所述公差规则库，确定所述三维尺寸标注集内每一所述尺寸理论值对应的公差推荐值。
步骤105：根据所述三维尺寸标注集以及所述公差推荐值生成三维尺寸标注，并基于所述三维尺寸标注建立标注视图；所述标注视图用于对所述航空螺栓零件自动三维标注。
所述步骤105具体包括：根据所述航空螺栓零件的三维尺寸以及三维尺寸类型，遍历所述公差规则库，确定公差推荐值；将所述公差推荐值以及所述三维尺寸标注集内每个所述标注元素的尺寸理论值标注在一起，生成三维尺寸标注；将所述三维尺寸标注关联至所述航空螺栓零件的三视图，建立标注视图；所述三视图包括正视图、俯视图和左视图。
基于本发明所提供的航空螺栓自动三维标注方法，将本发明应用于实际应用中，具体操作如下：
步骤1：构造标注元素集。
CATIA二次开发工具集中提供了大量的接口用于航空螺栓零件表面拓扑信息和几何信息的获取，有CATBody接口、CATCell接口、CATFace接口和CATSurface接口等，利用以上接口可以构造出标注元素集，进而对标注元素进行分类。构造标注元素集的过程如图2所示。
(1)提取航空螺栓零件三维模型各表面拓扑信息和几何信息。
航空螺栓零件三维模型由基本的点、线、面及它们之间的拓扑和几何关系组成，各点、线、面之间不是独立存在的，而是具有一定的约束关系，这种关系称为拓扑关系，而对应的点、线、面则分别称为拓扑点、拓扑线和拓扑面，将拓扑点、拓扑线和拓扑面统称为航空螺栓零件的拓扑元素。为提取航空螺栓零件三维模型各表面拓扑信息和几何信息，首先，需利用CATBody接口获取航空螺栓零件的拓扑体，该拓扑体包含了航空螺栓零件所有的一维(拓扑点)、二维(拓扑线)和三维(拓扑面)拓扑元素。其次，在CATIA软件系统中，CATCell为获取零件最基本拓扑元素：拓扑点、拓扑线、拓扑面的接口，因此，需利用获取的拓扑体调用CATCell接口获取航空螺栓零件所有的拓扑元素，并提取其中所有的拓扑面CATFace。最后，利用获取的拓扑面调用CATSurface接口获取拓扑面的几何信息，构造几何面，即为标注元素，进而构造标注元素集。
(2)标注元素分类。
在(1)中，构造的几何面一共有四种类型，分别是CATPlane(CATIA平面)、CATCylinder(圆柱面)、CATCone(圆锥面)和CATTorus(圆环面)。在利用CATSurface接口构造几何面时，该接口包含判断所构造的几何面属于上述四种类型中哪一种的方法，由此可判断由拓扑面CATFace生成的几何面属于上述四类几何面中的哪一类，实现对步骤(1)中构造的标注元素的分类。
步骤2：建立基准集。
基准集的建立采用人机交互的方式，由标注人员在步骤1中生成的标注元素集中选择一个或多个CATPlane(几何平面)作为标注基准，每选择一个几何平面，则得到一个标注基准，最终形成基准集。在选定标注基准的基础上，可进一步获取每个标注基准的法向，也即选定标注基准对应的几何平面的法向。基准集中包含多少标注基准，即对应有多少标注基准法向，它们将作为航空螺栓零件整体三维标注的方向。
步骤3：构造尺寸集。
在步骤1中构造完成了标注元素集，并进行了分类，为进一步实现航空螺栓零件三维尺寸自动标注，需将每个标注元素转化为CATPathElement(CATIA路径元素：包含特征对象路径信息的元素，在利用CATIA进行三维尺寸标注时，与三维尺寸关联的特征必须包含路径信息，这些信息包含在CATIA路径元素中，因此需对标注元素做转化处理)，然后存储到CATSO对象(CATIA内部用于管理对象集的类)中，之后，利用CATSO对象调用相关接口，可构造航空螺栓零件的三维尺寸标注，所有的三维尺寸标注构成航空螺栓零件的尺寸集。三维尺寸的集合。创建出的三维尺寸不止一个，所有三维尺寸的集合即为尺寸集。构造尺寸集的过程如图3所示。
(1)标注元素转为CATPathElement
几何面不可直接用于尺寸标注，需先经过一系列的预处理过程。首先，利用CATIBRepAccess接口对几何面进行解析，得到几何面的Brep解。然后，利用CATIFeaturize接口将该Brep解析解转化为Brep特征，从而实现几何面的特征化。继续利用CATIBuildPath接口将特征化得到的特征对象转化为CATPathElement，获取到最初的几何面的路径信息，并将其存储到CATSO对象中。
(2)构造尺寸集。
构造尺寸集首先要通过函数CATTPSInstatiateComponent()(CATIA全局函数，该函数用于获取与CATIA三维标注相关的接口)获取CATTPSFactoryTTRS接口(用于获取零件TTRS表面的接口。TTRS：Topologically and Technologically Related Surface，与工艺和拓扑相关的表面)，CATTPSFactoryTTRS接口将(1)中存储CATPathElement信息的CATSO对象转化为CATITTRS，利用转化获取到的CATITTRS对象继续调用CATIFactoryElementary接口(CATIA创建三维标注的接口)，该接口提供了计算和获取与调用该接口相关的CATITTRS对象尺寸理论值的方法，由此可以获取CATITTRS对象的三维尺寸理论值，继续利用CATIFactoryElementary接口提供的创建三维尺寸标注的方法，可进一步创建出CATITTRS对象的三维尺寸。其中，CATITTRS对象是由最初的标注元素通过图3所示的步骤转化而来的，标注元素不可以直接进行三维尺寸标注的创建，需转化为CATITTRS对象才可以创建其三维尺寸标注，故此处基于CATITTRS对象创建的三维尺寸标注，实际上是与CATITTRS对象对应的最初的标注元素的三维尺寸标注。如某CATITTRS对象由最初的圆柱类型标注元素转化而来，那么该CATITTRS对象在调用CATIFactoryElementary接口后，通过CATIFactoryElementary接口提供的提取尺寸理论值的方法和创建三维尺寸标注的方法，可以提取该圆柱类型标注元素的理论直径，并在航空螺栓零件三维模型上创建圆柱直径的三维标注。由此，计算所有由最初标注元素转化而来的CATITTRS对象的尺寸理论值，并创建出所有CATITTRS对象的三维尺寸标注，最终可实现尺寸集创建。
步骤4：三维尺寸公差推荐及标注。
步骤3中构造的尺寸集只包含了航空螺栓零件三维尺寸的理论值，如某圆柱的直径为20mm(毫米)，则在步骤3中生成的该圆柱的直径尺寸即为20mm。但在实际加工过程中，受加工条件和测量技术的限制，航空螺栓零件的理论值是无法加工出来的，即不可能加工出直径值刚好为20mm的圆柱特征，因此，在设计阶段，需对航空螺栓零件进行公差标注，即当加工出的特征的尺寸在某一范围内，如20±0.05mm，视为航空螺栓零件的加工合格。在进行三维尺寸公差标注之前，根据相关国家标准对航空螺栓零件尺寸公差标注的规定，可以获取三维尺寸公差标注的推荐公差。推荐公差的意义在于，当国家标准给出的推荐公差满足航空螺栓零件的设计要求时，无需另设公差，否则需要设计者自行设置公差，由此减少公差标注人员的工作量。三维尺寸公差推荐首先要基于相关国家标准构建公差规则库，基于公差规则库和航空螺栓零件三维尺寸进行公差推荐。之后，获取步骤3中构造的尺寸集中的尺寸，获取该尺寸集中每一尺寸对应的公差推荐值，由公差标注人员根据获取到的公差推荐值与自身的设计意图比较，再根据比较结果最终实现三维尺寸公差标注。三维尺寸公差标注的过程如图4所示。
(1)构建公差规则库。
步骤3创建了航空螺栓零件的三维尺寸标注集，但并不包含尺寸的公差信息。航空螺栓零件的公差标注按照HB5800-1999标准来进行，为实现公差推荐，基于XML数据格式对HB5800-1999标准文件进行结构化，形成航空螺栓零件公差规则库。航空螺栓零件公差规则库根据三维尺寸的类型及其尺寸大小范围对某一尺寸应该具有什么样的公差值进行了规定，即公差推荐规则。当获取到某一尺寸时，根据其类型和大小，遍历公差规则库，若符合规则库中的某一条规则，则系统将该规则对应的公差作为推荐公差给出，若系统给出的推荐公差并不符合公差标注人员的设计意图，则公差标注人员可自行设置公差，同时，系统将该自定义公差加入到规则库中。此外，根据规则库的构建过程，对于某一尺寸，在其对应的规则下，可能存在多个推荐公差，如国家标准规定的公差和公差标注人员此前自行设置好的公差，在面临多条推荐公差的选择时，对每一公差设置权重，并对权重实现动态管理。权重动态管理的目的是为了更好地为公差标注人员进行公差推荐，即哪个推荐公差的使用频率较高，则优先向公差标注人员推荐哪一条推荐公差。公差推荐过程如图5所示。
(2)三维尺寸公差标注。
在(1)中，根据航空螺栓零件三维尺寸的类型及其大小，遍历公差规则库，最终获取了推荐公差，接下来需要将获取到的推荐公差与三维尺寸的理论值标注在一起，实现航空螺栓零件三维尺寸公差标注。其过程为：首先要通过函数CATTPSInstatiateComponent()获取CATITPSServicesContainers接口(用于获取标注集)，通过CATITPSServicesContainers接口可以获取航空螺栓零件的标注集CATITPSSet(CATIA零件标注集接口，此处获取的标注集信息即为步骤3生成的尺寸集)，CATITPSSet接口访问CATITTRS接口可以获取CATITTRSList(TTRS列表接口)，继续从CATITTRSList接口中获取CATITTRS对象来调用CATIFactoryElementary接口，最终实现三维尺寸公差标注。
步骤5：生成标注视图。
生成三维尺寸标注之后，需为三维标注建立标注视图，以便于三维标注的观察与管理。标注视图以零件的三视图为基础而生成。为了便于零件三维模型的观察，工程上规定了从正视图(从零件模型的正面进行观察)、俯视图(从零件模型的上面进行观察)和左视图(从零件模型的左面进行观察)三个视图对零件进行观察和描述的方法。航空螺栓零件有着众多的三维标注，在自动生成这些标注时，其在零件模型上的位置是随机的，甚至有可能是相互重叠的，为了便于三维标注的观察，在零件模型三个观察视图的基础之上，使三维标注与零件观察视图关联起来，为三维标注建立适合其观察和显示的标注视图。在标注视图中对三维标注的位置和布局进行管理，使其符合工程规范。利用步骤4中获取的CATITTRSList对象调用CATITPSView接口和CATITPSViewFactory接口，利用CATITPSView接口提供的标注视图创建方法，可以实现标注视图的创建，利用CATITPSViewFactory接口提供的标注视图管理方法及三维标注位置及布局管理方法，可以调整调用该接口的标注视图内的三维标注的位置和布局。将生成的所有三维标注与标注视图关联之后，即完成了三维标注按照标注视图进行管理，最终实现了航空螺栓零件三维标注的自动生成。
图6为本发明所提供的航空螺栓自动三维标注系统结构图，如图6所示，一种航空螺栓自动三维标注系统，包括：
标注元素集构造模块601，用于提取航空螺栓零件三维模型的表面拓扑信息和几何信息，并根据所述表面拓扑信息以及所述几何信息构造标注元素集；所述标注元素集内的标注元素为航空螺栓零件的几何面。
所述标注元素集构造模块601具体包括：拓扑体获取单元，用于利用CATBody接口获取航空螺栓零件的拓扑体；所述拓扑体包括航空螺栓零件的拓扑元素，所述拓扑元素包括所述航空螺栓零件所有的一维拓扑点、二维拓扑线和三维拓扑面；拓扑面提取单元，用于利用所述拓扑体调用CATCell接口获取航空螺栓零件所有的拓扑元素，并提取所述拓扑元素中的所有的拓扑面；几何面构造单元，用于利用所述拓扑面调用CATSurface接口获取所述拓扑面的几何信息，构造几何面；所述几何面为标注元素；标注元素集构造单元，用于根据所述几何面构造标注元素集。
标注基准集建立模块602，用于选取所述标注元素集中一个或多个几何面作为标注基准，采用人机交互方式建立标注基准集。
三维尺寸标注集构造模块603，用于根据所述标注元素集和所述标注基准集构造所述航空螺栓零件的三维尺寸标注集；所述三维尺寸标注集包括每个所述标注元素的尺寸理论值。
公差推荐值确定模块604，用于构建公差规则库，并基于所述公差规则库，确定所述三维尺寸标注集内每一所述尺寸理论值对应的公差推荐值。
标注视图建立模块605，用于根据所述三维尺寸标注集以及所述公差推荐值生成三维尺寸标注，并基于所述三维尺寸标注建立标注视图；所述标注视图用于对所述航空螺栓零件自动三维标注。
本发明还包括：分类单元，用于对所述标注元素集中的标注元素进行分类，确定标注元素类别；所述标注元素类别包括CATIA平面、圆柱面、圆锥面和圆环面。
本发明还包括：标注基准法向获取模块，用于获取每个所述标注基准的标注基准法向；所述标注基准法向为所述航空螺栓零件三维标注的方向。
本发明能够实现航空螺栓零件三维尺寸的快速自动标注，并在标注出三维尺寸的基础上进一步实现基于公差规则库的公差推荐标注，大大减少了采用手工标注三维尺寸时所需花费的时间，提高了尺寸标注的效率。同时，利用计算机软件系统实现自动标注减少了航空螺栓零件尺寸在手工标注过程中出现的错标、漏标的情况，提高了尺寸标注的准确率。另外，基于公差规则库的尺寸推荐有助于航空螺栓零件尺寸公差标注的有效管理，还能有效地将公差标注人员的经验保留下来以再次利用。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种航空螺栓自动三维标注方法，其特征在于，包括：
提取航空螺栓零件三维模型的表面拓扑信息和几何信息，并根据所述表面拓扑信息以及所述几何信息构造标注元素集；所述标注元素集内的标注元素为航空螺栓零件的几何面；
选取所述标注元素集中一个或多个几何面作为标注基准，采用人机交互方式建立标注基准集；
根据所述标注元素集和所述标注基准集构造所述航空螺栓零件的三维尺寸标注集；所述三维尺寸标注集包括每个所述标注元素的尺寸理论值；
构建公差规则库，并基于所述公差规则库，确定所述三维尺寸标注集内每一所述尺寸理论值对应的公差推荐值；
根据所述三维尺寸标注集以及所述公差推荐值生成三维尺寸标注，并基于所述三维尺寸标注建立标注视图；所述标注视图用于对所述航空螺栓零件自动三维标注。
2.根据权利要求1所述的航空螺栓自动三维标注方法，其特征在于，所述提取航空螺栓零件三维模型的表面拓扑信息和几何信息，并根据所述表面拓扑信息以及所述几何信息构造标注元素集，具体包括：
利用CATBody接口获取航空螺栓零件的拓扑体；所述拓扑体包括航空螺栓零件的拓扑元素，所述拓扑元素包括所述航空螺栓零件所有的一维拓扑点、二维拓扑线和三维拓扑面；
利用所述拓扑体调用CATCell接口获取航空螺栓零件所有的拓扑元素，并提取所述拓扑元素中的所有的拓扑面；
利用所述拓扑面调用CATSurface接口获取所述拓扑面的几何信息，构造几何面；所述几何面为标注元素；
根据所述几何面构造标注元素集。
3.根据权利要求2所述的航空螺栓自动三维标注方法，其特征在于，所述根据所述几何面构造标注元素集，之后还包括：
对所述标注元素集中的标注元素进行分类，确定标注元素类别；所述标注元素类别包括CATIA平面、圆柱面、圆锥面和圆环面。
4.根据权利要求1所述的航空螺栓自动三维标注方法，其特征在于，所述选取所述标注元素集中一个或多个几何面作为标注基准，采用人机交互方式建立标注基准集，之后还包括：
获取每个所述标注基准的标注基准法向；所述标注基准法向为所述航空螺栓零件三维标注的方向。
5.根据权利要求3所述的航空螺栓自动三维标注方法，其特征在于，所述根据所述标注元素集和所述标注基准集构造所述航空螺栓零件的三维尺寸标注集，具体包括：
利用CATIBRepAccess接口对所述几何面进行解析，得到几何面的Brep解；
利用CATIFeaturize接口将所述Brep解析解转化为Brep特征；
利用CATIBuildPath接口将所述Brep特征转化为CATPathElement，并将所述CATPathElement存储到CATSO对象中；
利用CATTPSFactoryTTRS接口将所述CATSO对象转化为CATITTRS对象；
调用CATIFactoryElementary接口，根据所述CATITTRS对象确定每个所述标注元素的尺寸理论值；
根据每个所述标注元素的尺寸理论值构造所述航空螺栓零件的三维尺寸标注集。
6.根据权利要求3所述的航空螺栓自动三维标注方法，其特征在于，所述根据所述三维尺寸标注集以及所述公差推荐值生成三维尺寸标注，并基于所述三维尺寸标注建立标注视图，具体包括：
根据所述航空螺栓零件的三维尺寸以及三维尺寸类型，遍历所述公差规则库，确定公差推荐值；
将所述公差推荐值以及所述三维尺寸标注集内每个所述标注元素的尺寸理论值标注在一起，生成三维尺寸标注；
将所述三维尺寸标注关联至所述航空螺栓零件的三视图，建立标注视图；所述三视图包括正视图、俯视图和左视图。
7.一种航空螺栓自动三维标注系统，其特征在于，包括：
标注元素集构造模块，用于提取航空螺栓零件三维模型的表面拓扑信息和几何信息，并根据所述表面拓扑信息以及所述几何信息构造标注元素集；所述标注元素集内的标注元素为航空螺栓零件的几何面；
标注基准集建立模块，用于选取所述标注元素集中一个或多个几何面作为标注基准，采用人机交互方式建立标注基准集；
三维尺寸标注集构造模块，用于根据所述标注元素集和所述标注基准集构造所述航空螺栓零件的三维尺寸标注集；所述三维尺寸标注集包括每个所述标注元素的尺寸理论值；
公差推荐值确定模块，用于构建公差规则库，并基于所述公差规则库，确定所述三维尺寸标注集内每一所述尺寸理论值对应的公差推荐值；
标注视图建立模块，用于根据所述三维尺寸标注集以及所述公差推荐值生成三维尺寸标注，并基于所述三维尺寸标注建立标注视图；所述标注视图用于对所述航空螺栓零件自动三维标注。
8.根据权利要求7所述的航空螺栓自动三维标注系统，其特征在于，所述标注元素集构造模块，具体包括：
拓扑体获取单元，用于利用CATBody接口获取航空螺栓零件的拓扑体；所述拓扑体包括航空螺栓零件的拓扑元素，所述拓扑元素包括所述航空螺栓零件所有的一维拓扑点、二维拓扑线和三维拓扑面；
拓扑面提取单元，用于利用所述拓扑体调用CATCell接口获取航空螺栓零件所有的拓扑元素，并提取所述拓扑元素中的所有的拓扑面；
几何面构造单元，用于利用所述拓扑面调用CATSurface接口获取所述拓扑面的几何信息，构造几何面；所述几何面为标注元素；
标注元素集构造单元，用于根据所述几何面构造标注元素集。
9.根据权利要求8所述的航空螺栓自动三维标注系统，其特征在于，还包括：
分类单元，用于对所述标注元素集中的标注元素进行分类，确定标注元素类别；所述标注元素类别包括CATIA平面、圆柱面、圆锥面和圆环面。
10.根据权利要求7所述的航空螺栓自动三维标注系统，其特征在于，还包括：
标注基准法向获取模块，用于获取每个所述标注基准的标注基准法向；所述标注基准法向为所述航空螺栓零件三维标注的方向。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116611165A (zh) * 2023-05-18 2023-08-18 中国船舶集团有限公司第七一九研究所 一种基于catia的设备基座快速标注方法及系统
CN116842915A (zh) * 2023-07-04 2023-10-03 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 基于catiav6的水利水电工程图的批量标注方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101875165A (zh) * 2009-04-28 2010-11-03 西安航空动力控制有限责任公司 一种利用三维工艺加工零件的方法
CN102568038A (zh) * 2011-12-28 2012-07-11 西北工业大学 将二维工程图上的尺寸转移到三维cad模型上的方法
US20120287121A1 (en) * 2011-05-11 2012-11-15 Dassault Systemes Method for designing a geometrical three-dimensional modeled object
CN109446607A (zh) * 2018-10-16 2019-03-08 江南造船(集团)有限责任公司 船舶分段零件三维标注方法、电子装置及存储介质
CN111861147A (zh) * 2020-06-29 2020-10-30 北京航空航天大学 一种复杂零件制造全过程的数字化检测方法及系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101875165A (zh) * 2009-04-28 2010-11-03 西安航空动力控制有限责任公司 一种利用三维工艺加工零件的方法
US20120287121A1 (en) * 2011-05-11 2012-11-15 Dassault Systemes Method for designing a geometrical three-dimensional modeled object
CN102568038A (zh) * 2011-12-28 2012-07-11 西北工业大学 将二维工程图上的尺寸转移到三维cad模型上的方法
CN109446607A (zh) * 2018-10-16 2019-03-08 江南造船(集团)有限责任公司 船舶分段零件三维标注方法、电子装置及存储介质
CN111861147A (zh) * 2020-06-29 2020-10-30 北京航空航天大学 一种复杂零件制造全过程的数字化检测方法及系统

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘明 等: "航空典型零件快速标注技术", 《工程技术》 *
段桂江 等: "基于MBD的飞机结构件检验规划技术研究", 《航空制造技术》 *
郑伟连 等: "基于MBD的检测数据和三维模型关联与可视化技术", 《航空精密制造技术》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116611165A (zh) * 2023-05-18 2023-08-18 中国船舶集团有限公司第七一九研究所 一种基于catia的设备基座快速标注方法及系统
CN116611165B (zh) * 2023-05-18 2023-11-21 中国船舶集团有限公司第七一九研究所 一种基于catia的设备基座快速标注方法及系统
CN116842915A (zh) * 2023-07-04 2023-10-03 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 基于catiav6的水利水电工程图的批量标注方法
CN116842915B (zh) * 2023-07-04 2024-05-10 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 基于catia v6的水利水电工程图的批量标注方法

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