真空泵零件的建模技术近年来，随着国民经济的不断发展，真空技术在食品、制药、皮革、烟草以及农产品加工等行业中得到了广泛的应甩喷射式真空泵作为一种真空获得设备，与其它真空泵相比，具有抽气能力大工作稳定、维修量少、结构简单等优点，在轻化工生产中应用尤为普遍因此，研究开发喷射式真空泵CAD/CAPP/CAM集成系统应用软件，对提高喷射泵的工作性能，加速产品开发及系列化进程都有重要意义计算机集成制造系统（CIMS）是目前国内外的前沿研究课题，虽然CIMS已经取得了令人满意的迅速发展，但传统的基于几何建模系统存在许多问题，阻碍了其功能的发挥和应用的推广。究其原因，是它们所使用的建模系统为抽象级别较低的点、线*面、体，与设计制造过程中所用的信息抽象等级不匹配为了实现CAD/CAPP/CAM的全面集成，我们不仅要在CAD系统中考虑几何形状信息的表达，还要考虑工艺信息和制造信息的表达，以及这些信息如何传递到CAPP/CAM针对以上情况，我们采用了基于特征的参数化设计方法。利用特征建模技术构造的计算机模型，在描述机械产品基本结构的信息中，不仅包含该零件的几何信息，同时也包含了多种非几何信息基于特征的零件描述，不再将零件看成是一些简单的几何元素的有序集合，而是将该零件确认为由某些特征面“加工”而成的设计实体很明显，将特征建模技术引入CAD系统，可以充分发挥CAD系统的功能，实现与CAPP/CAM系统的集成1零件特征模型特征是CAD/CAPP/CAM集成的关键特征是用于完整表达产品信息的集合单元，是一定形状、语义和抽象的结合基于特征的参数化设计是以面向制造为基本特征的，它的零件信息模型是以特征数据库为基本传递媒介为了方便CAPP提取信息，同时考虑到工艺信息和图形信息的分别表达，我们把特征数据库分为零件特征数据库和特征图素数据库两类如所示，在零件特征数据库中，主要记录零件层上的特征信息，具体包括下述内容①形状特征：用以描述具有一定工程意义的几何形状信息，如表面形状尺寸、几何坐标及与其它表面的关系等。包括主特征和辅特征两部分，主特征描述零件的主要形状，并由基本主特征和主辅特征组成基本主特征反映该段的毛坯形状，在本系统中，主要为圆柱体或圆锥体。主辅特征可看成在基本主特征上的整体加工，如环、螺纹、圆柱和滚花等。应当注意到，无主辅特征时主特征类型与基本主特征相同；有主辅特征时，主特征与主辅特征相同，这时的基本主特征由主辅特征导出辅特征是在主特征上所加的修饰加工，如倒角、钻孔等根据系统需要，辅特征可包括各个子类，每个子类中又可分成若干小类，各种特征均由若干个属性和特征类型定义精度特征：用以描述待加工表面的尺寸公差、形位公差和表面粗糖度等材料特征：用以描述零件的材料类型热处理方法等工艺特征：用以描述零件的工艺信息，如切削用量、被加工特征、装夹特征、定位特征夹紧特征、支承特征等总体特征：用以描述零件号、零件名称图号、加工车间及生产批量等。

　　2特征建模的实现在CAD系统中，按照零件各部分结构单元的功能，把零件分解成各个基本特征每一个基本特征的参数都应该包含几何参数、工艺参数和制造参数等。这样在CAD阶段，设计者在设计一个零件时首先应输入零件层的特征参数，并把这些参数记录到该零件的特征数据库中。然后，设计者选择不同特征的参数化特征图素，并输入各个特征图素的相应参数，同时形成该零件的特征图素数据库，通过参数化图纸的几何形状信息、工艺信息及制造信息已经形成了数据库文件，为后续CAPP/CAM的信息提取建立了基础我们用零件的特征数据结构来定义特征图素的参数，使得每一个特征图素在参数输入的过程中获取了大量的非几何信息，并形成相应的数据库文件。所以由这些特征拼合而成的零件，就具有CAPP/CAM所需要的加工工艺信息数据库例如对于喷射式真空泵中的增压管锥孔内表面，我们可以采用下面的数据结构定义方法（C+ +描述）/零件特征类/特征编号/生辅特征标识/雄孔大端直径/大端直径上偏差/大端直径下偏差/锥孔小端直径/小端直径上偏差/小端直径下偏差/雄孔深度/探度上偏差/深度下偏差/表面粗糙度/屈形插入点每个基本特征的参数输入，实际上就是对基本特征数据库和特征图素数据库增加记录的过程只有把每个零件的所有基本特征的参数都进行输入以后，CAD系统才能形成完整的数据库以增压管零件为例，该零件包含有外圆柱表面、锥孔内表面和内圆柱面三个基本特征，如所示，而每个基本特征分别以相应的数据结构形式定义，并保存到特征数据库中，这样就建立起完整的增压管特征数据库3建立参数化图素库的方法基于特征的参数化设计的关键基础是特征图素库的建立，建立参数化特征图素库的过程实际上就是构造程序库的过程，即为每个特征图素编制参数化绘图程序各个特征图素的参数化绘图程序是独立的，每个特征图素的参数化程序都是由特征图素调用模块、参数输入模块和绘图模块组成特征图素图素拼装就可量地达到设计意图J于设blish调用模块的作用是采用对话匡的形式显示特征图素并根据设计者的意图调用相应的参数化绘图程序；参数输入模块主要是由设计者交互输入各个特征图素的几何形状信息、工艺信息及制造信息参数；绘图模块主要是由绘图软件完成各个特征图素的绘制及拼合，并把有关信息形成特征数据库文伟以喷射式真空泵的增压管为例介绍建立参数化特征图素库的方法增压管的特征图素要完成所示的增压管的设计，设计者首先必须输入该零件的零件特征数据库参数，如材料、热处理方法、技术要求、生产批量等，根据喷射式真空泵增压管的加工特点（增压管一般由左侧管和右侧管组成，经焊接工艺形成完整的管件），左侧管由（a），（d）两个特征图素构成，右侧管由（b），（c），（e）三个特征图素构成，然后输入相应的特征4结束语基于特征的参数化设计，直接从产品特征数据库中提取CAPP/CAM所需信息，不仅简单易行，解决了几何造型没有提供的工艺和制造信息的问题，而且有效地减少了中间数据转换可能出现的错误，简化了产品数据传递过程，为CAD/CAPP/CAM的集成提供了一种行之有效的方法。