基于特征造型的

CAD/CAM 软件对于主要特征一般分为基准特征、实体特征、曲面特征、

修饰特征和集合特征。基准特征包括基准的位置与坐标等信息；实体特征用于实现实体造型；
曲面特征用于实现曲面造型；修饰特征不能独立存在，它只能附加在实体特征上；集合特
征包括组和阵列特征。

CAM 所需要的是零件的加工特征，包括以下几个方面的内容：零件

管理信息、形状特征信息和精度特征信息。零件管理信息由特征代码、特征名以及材料信息构
成；形状特征信息描述了零件的几何形状；精度特征信息用于描述特征的几何尺寸与形状
的允许变化范围。加工特征分为五大类，包括平面、曲面、孔、槽和辅助特征，其中每一大类
又可以细分为若干小类。加工特征的描述要用到四类要素：特征代码、特征名、特征几何形状
和特征工艺信息。其中特征几何形状表示孔的深度、半径等；特征工艺信息表示零件表面粗
糙度、加工精度、材料等。

 

　　

3 基于特征模型的零件柔性编码 

　　基于特征模型的零件柔性编码系统是以数据模型原理为基础，与刚性编码系统相比，
其框架结构是不固定的，零件的有效特征信息可以根据不同的零件而采用多层来详尽地描
述。其描述方法为层层深入法，采用这种描述方法可以满足不同生产条件、不同场合的要求。
常用零件柔性编码系统的结构有三种，即树式结构、链式结构和混合结构。基于特征模型的
零件柔性编码系统是在零件实体模型的基础上，对模型特征进行识别并提取，然后采用柔
性编码技术对提取出来的零件特征进行编码，在三种柔性编码系统结构中这属于混合结构
编码。

 

　　混合结构编码具有以下特点：

 

　　①既有柔性码位，也有固定码位。柔性码位主要为零件的特征信息码位；固定码位用来
表示零件的功能信息和总体信息，包括零件类型、尺寸、材料、热处理方法等信息；

 

　　第一层：总体特征码。总体特征码具有固定的代码长度，主要用于描述和反映零件的功
能和形状特征，能够在总体上对零件进行分类，通过总体特征码可以确定零件族别。

 

　　第二层：加工面特征码。加工面特征码主要详细描述除主特征之外的零件工艺特征，这
些工艺特征用于描述零件的加工面特征以及主要工艺信息。加工面的形状用加工面特征码的
第一个码位表示，如平面、螺旋面、球面、齿面、孔、螺纹、槽、导轨等。在代码中零件的每一个
特征信息用两个字符表示，零件的所有特征信息表现为一字符串，与传统编码系统相比，
可以避免各种信息排列方式的限制，同时也克服了高项掩盖低项的缺点，使代码的含义清
楚，并且可以将不具备这方面特征略去。对于添加的特征，可以用（）加以区别。零件的典
型工艺可以根据加工面特征码加以确定。

 

　　第三层：非加工表面特征码。这层代码用于补充描述零件加工面特征，或者补充描述加
工面特征之间的位置信息，如平行度、垂直度、倾斜度、同心度。这层代码的码位数不固定，
零件加工表面特征之间的相互关系数量决定码位字符数。这层可以根据需要取舍。

 

　　

4 NC 代码自动生成 

　　数控自动编程是根据零件当前加工部位的基本特征，按照一定的加工工艺，生成相应
的加工指令代码及转速、进给速度、刀具指令代码，依据对加工部位的几何形状的描述，生
成节点坐标指令。零件的加工方式和零件柔性编码中的特征信息决定了基本加工特征。根据
零件柔性编码描述的零件基本几何信息，数控程序自动生成模块能够进行相关的数据处理
其处理方法是将外圆、端面或内孔相关参数的数据传递给刀具程序模块，例如模型基点与端
面之间的相对位置关系，模型基点与厚度之间的相对位置关系，端面外圆的直径等。

 

　　完整的数控加工程序包含三大部分：数控加工准备程序段、加工程序段和结束程序段。
其中数控加工准备程序段和结束程序段在数控加工程序中是必不可少的。准备程序段主要包
括设置工件坐标系、设置换刀点、设定转速单位、设置最大转速、开启冷却液、启动主轴和设置
旋转方向；加工程序段是根据零件的加工工艺，编写刀具轨迹，设定切削用量；数控加工