下面以矩形腔槽特征为例，给出制造特征的一般描述。矩形腔槽特征的示意图如图3所示，参数如表1所示，其中整型标识符岛屿表示矩形腔槽中含有多少个岛屿，属性中的粗加工表示对腔槽进行粗加工，其它参数确定矩形腔槽的几何位置和形状。

图3　矩形腔槽特征示意图

表1　矩形腔槽特征参数表

    3　制造技术知识库的设计

　　制造技术知识库是特征识别和推理机制的数据基础，是CAM专家系统的关键。知识描述的方法和结构决定了知识库的完整性和维护性。

　　制造技术知识库的设计和建立在系统中占有重要的地位，在制造技术知识库中存贮着大量CAM方面的书本知识和制造专家丰富的经验知识。如何将已获得的知识转化为适当的逻辑结构和数据结构，存贮在计算机内是知识库设计和建立的主要任务，另外，在知识库的设计中必须考虑如何进行知识获取和更新，如何方便地利用知识进行推理。制造技术知识库主要包括刀具知识库、加工参数知识库、螺纹加工知识库和制造特征与操作知识库四个部分。制造技术知识库以关系型数据库为基础，每部分由多个表来表示，可方便地增加、删除、修改和查询表中的数据。下面分别对其进行详细的介绍。

　　(1) 刀具知识库的设计

　　刀具按其外形及加工特征分为镗刀、钻头、铰刀、球形刀、平底刀、椭圆形刀和鼓形刀。每种刀具的属性构成一个表，例如平底刀的属性有：识别号、刀具编号、刀具半径、有效切削长度、刀杆总长度、刀具材料等。每种刀具按其库存编号，存贮到各自的数据库，为加工时自动选取刀具打下基础。

　　(2) 加工参数知识库的设计

　　加工参数知识库分为加工速度和进给率数据库、刀具材料数据库和工件材料数据库。刀具材料数据库存贮所有的刀具材料，如高速钢、带涂层高速钢、硬质合金、陶瓷、天然钻石、人造钻石等。工件材料数据库存贮每一种材料的名称和硬度，工件材料按国际手册有上千种。加工速度和进给率数据库根据操作(钻孔、扩孔、粗加工、精加工等)、刀具材料、工件材料硬度和其它因素，由经验丰富的制造专家确定。

　　(3) 螺纹加工知识库的设计

　　螺纹加工因其独有的特征在制造技术知识库中作为单独的一类，螺纹的属性表如表2所示，属性表内存贮着各种不同类型的螺纹及其参数，用户可根据属性表选择自己所需的螺纹。对螺纹的操作有两种方式：钻孔和螺纹加工。

表2　螺纹的属性表
 

序号

螺纹标号

主半径

螺纹类型

螺纹节距

螺孔钻 半径

有效长度

总长度

刀具类型

    (4) 制造特征与操作知识库的设计

　　制造特征如图2所示(共有二十八种制造特征)，全部操作有钻孔、扩孔、铰孔、螺纹加工、粗加工、精加工和曲面加工等，每一种特征的操作是全部操作的一个子集。例如对腔槽特征的操作有钻孔、粗加工和精加工。在制造特征与操作库中以每一种特征为基础，给出了每一种特征的属性和操作。以孔特征为例，孔分为通孔和盲孔，孔的主要几何尺寸是直径，知识库中含有孔径的下限和上限，为特征自动识别提供范围，对孔的操作是先钻一小孔(选择直径为孔径的四分之一的钻头)，然后铰孔(选择与孔径一样的铰刀)达到需要的尺寸。

    4　结论

　　本文介绍了CAD／CAM系统的系统结构、设计特征和制造特征的关系。根据工作中的实践经验和理论研究，提出了制造特征的定义、制造特征的分类、制造特征在知识库中的描述方式和基于特征和知识库的CAM系统框架。实际使用证明，该框架提高了计算机辅助制造的功能和效率。然而，从CAD／CAM系统的长远发展来看，在CAD／CAM系统中引入特征技术和专家系统理论还有许多问题有待进一步研究，如CAD／CAM知识库的可扩充性、高效可靠的特征识别方法、推理机制的完善等。