从CAD图形中获取工艺信息的方法

从CAD图形中提取工艺信息的方法摘要本文将针对当前各个生产单位的工程CAD图纸的不同模式及其现有系统单一功能的缺点，提出支持多模式CAD信息智能提取算法。以DPM技术为基础，进而提出构筑CAD/CAM/CAPP集成系统的模型。在此将主要讨论CAD模板的定义，信息的提取算法，CAD数据与PDM数据交换，以及集成系统的模型和实现等问题。关键词：信息提取PDMCAD/CAM/CAPP集成系统AbstractThispaperwillaimatdifferentmodelengineeringCADofeveryunitofproduetionandthedefectofsinglenessfunctioninexistencesystem，presentthealgorithmofsupportingmulti-modelextractinginformationfromCADintelligenly,furtherpresentconstructingthemodelofCAD/CAPP/CAMintegratedsystemonthebasisofPDMtechnology.InherewemainlydiscussthedefinitionofmodelandthealgorithmofdataextractionandthedataexchangebetweenCADandPDM，finallydiscusstheinstanceaboutabove，thenpresentamodelaboutsystemintegration.Keywords：InformationExtraction,PorductDataMnagaement，CAD/CAM/CAPP，lntegrationSystem目录第一章绪论............................................................................................................................51.1引言...................................................................................................................................51.2工程CAD图信息智能提取的研究综述.........................................................................61.3本文研究的主要内容.......................................................................................................7第二章表格文档的逻辑结构与数据提取算法....................................................................82.1文档表格的基本结构.......................................................................................................82.2标题栏数据栏间的依赖关系.........................................................................................102.3基本表格和数据栏区域构成的矩形模型.....................................................................102.4逻辑结构提取方法.........................................................................................................112.5逻辑结构提取算法改进一数据栏矩形区域投影算法.................................................14第三章多模式CAD图纸信息智能提取与回写技术.......................................................173.1典型CAD图纸模板及表结构的定义...........................................................................173.2CAD图纸表格的语义关联约束.....................................................................................193.3CAD图纸自由表格的矩阵表示.....................................................................................223.4CAD图纸子表提取方法.................................................................................................24第四章CAD智能提取系统与信息共享应用实例模型....................................................294.1支持多模式CAD智能提取系统实例...........................................................................294.2基于PMD为核心的系统整合模型..............................................................................38第五章结论..........................................................................................................................43参考文献................................................................................................................................44致谢................................................................................................................................47第一章绪论1.1引言随着计算机技术的飞速发展，在国民生产过程应用CAD技术的手段也逐渐成熟起来了。很多企事业单位都在这个成长阶段发掘CAD技术的用武之地，因此出现了各式各样的CAD软件和处理技术。可见，CAD技术在各个领域发挥着重要的作用。传统制造业的生产过程正发生着深刻的变革，先进制造技术正在显著地提高企业的产品质量、经济效益和市场竞争力。越来越多的企业将先进制造技术作为企业适应迅速多变的市场需求和提高竞争力的主要手段。先进制造技术还在大幅度改善企业产品结构、生产过程和经营管理模式上发挥重要的作用。越来越多的企业把能够高质量、快响应、灵活、敏捷地满足客户需求的先进制造技术作为企业继续生存并保持发展的有效途径。先进制造技术强调过程集成和过程重组，明显区别于传统制造技术单纯从技术角度提高设计水平、制造手段与生产率的做法。先进制造技术更强调管理技术、制造技术与信息技术的结合。而且，先进制造技术的出现，使得企业的组织结构也从在从传统的功能组织结构向过程组织结构变化。制造业的信息化经过十几年的发展，取得了长足的发展，特别是最近5年的发展尤为迅速，新的概念不断出现，新的软件产品不断开始在企业得到应用。制造业企业信息化是一个大的系统工程，包括CAD技术、CAPP技术、PDM技术、ERP技术。既有纯技术的，也有管理的，我们结合多年上百家企业信息化的工作实践经验，对照信息化工作的各个阶段，可知制造业信息化的几个关键环节和需要重点考虑清楚的问题。从CAD到ERP整个系统的数据信息流动方式，PDM管理CAD产生的产品图纸，并从CAD图纸中提取标题栏、明细栏信息，并产生产品的结构树，整理后导入到PDM系统中去，对于三维CAD则通过读取图纸文件中记录结构的数据来产生产品结构树。通过PDM系统来维护企业的产品结构信息、版本信息、进行数据版本的更管理、产品数据的工作流程的管理、图文档的查询管理等，这里PDM充当了品开发的一个管理平台。工艺部门组织产品的生产工艺编制以及生产准备需要设计部门的PDM提供产品结构信息和产品图纸信息。通过工艺管理系统，工艺部门组织工艺的编制，工艺路线的组织，并且汇总产生生产一线需要的各种报表，例如:《产品明细及工艺路线表》《材料定额明细表》《工时定额表》，并且对工艺信息实现有效的权限管理，工艺数据更改管理等。ERP即是生产管理的平台，它的技术数据来源于前端的技术部门，它从工艺管理系统读取PBOM和各种汇总报表，来进行企业的车间管理、生产管理等。从以上信息化过程可以看出，所需的数据关键还是来源于CAD图纸。因此从CAD图纸正确提取数据信息的过程是重要的一步，否则整个CAD/CAM/CAPP集成系统的精确率将受到影响。由于目前各企业所使用的图纸模式各异，为了实现系统的通用性，因此，实现多模式CAD图纸信息的智能提取技术就显得越来越重要了。1.2工程CAD图信息智能提取的研究综述1．工程CAD的应用和发展计算机辅助设计(CAD)技术作为电子信息技术的一个重要组成部分，是促进科研成果的开发和转化、促进传统产业和学科的更新和改造、实现设计自动化，增强企业及其产品在市场上竞争能力，加速国民经济发展和国防现代化的一项关键性高技术，也是进一步向计算机集成制造(CIMS)发展的重要技术基础。从广义上说，CAD技术包括二维工程绘图三维几何设计有限元分析数控加工仿真模拟，产品数据管理网络数据库以及上述技术(CAD/CAE/CAM)的集成技术等。CAD应用工程是与CAD技术研究开发推广应用相关的高新技术密集的大型系统工程。CAD应用工程的实施，标志着我国在企业信息化信息企业化的大道上取得了长足的发展。CAD技术的使用使产品和工程设计制造的工作内容和方式发生了根本性变革，这一技术成为工业发达国家制造业保持竞争优势开拓市场的重要手段。1990年美国国家工程科学院将CAD技术评为当代十项最杰出的工程技术成就之一。目前，CAD技术日趋成熟，应用日益广泛，有力地促进了全球高新技术的发展和新产品的迅速更新换代。不采用CAD技术就不可能做到波音777大型客机的无纸设计和无纸制造，使其设计制造成本下降30%以上。不采用CAD技术也不可能想象30多人在十天内完成一幢18层高层建筑的方案设计和施工图输出。列举不尽的这些优秀产品和工程，无一不是采用CAD技术的结晶。我国作为发展中国家，虽然CAD技术的开发应用与发达国家有差距，但也取得了许多辉煌成就。CAD作为关键性的应用技术，己经在我国机械制造建筑工程轻工化纺船舶汽车航空航天影视广告等领域起到催化加速倍增器的作用。CAD技术在我国建筑工程业的应用深度和广度，与发达国家的差距并不显著，其使用效果比发达国家还好。有我国自主版权的CAD支撑软件及其应用软件，已能满足我国企业甩掉图板的要求，并己形成了一定的产业规模。目前，CAD作为关键的