引言
随着CAD技术的发展与应用,市场竞争日益激烈,企业要求CAD系统设计速度更快,生成图纸的质量更高;并且要求系统功能不再只局限于传统的设计计算和绘图上,而要充分利用设计数据使系统增加更多实用的功能。也要求系统有良好的自身管理能力和人机界面、更好的开放性。针对企业的这些要求,我们开发了齿轮CAD系统。
1 面向并行设计的特征建模思想
面向对象的方法是以对象作为基本单元,是分析问题、解决问题的核心,符合人类的认识规律。随着面向对象思想的深入,面向制造、面向装配的设计成为机械设计的主流,并行设计就是此类思想的结果。并行设计以加速产品开发过程为目的,强调集成并行地设计产品及其相关的各种过程, 以局部的迭代与反复避免全局较大的反复,从而可能使设计一次成功,大大地缩短开发时间,提高了生产设计效率,降低生产成本。并行设计特征建模不仅具有一般特征建模的特点,还要求在建模的开始就要考虑CAD、CAPP等后续环节中的相关因素,并因此产生对它的评价和制约, 根据其结果,修改模型或继续设计。它具有向下游的并行性,使设计的每一步均受到后续环节的监督和制约;评价领域的知识是多知识源的知识,有强度、结构、工艺等方面的知识。
1.1系统模型结构
系统模型结构见图1。

图1 系统模型结构
1.2零件模型的类层次结构
本系统在基于并行工程的特征建模中引入面向对象的知识表示方法,对齿轮零件以对象(类)来表示。建立零件基类作为父类,它有两个子类:齿轮类和图形特征类。齿轮类的建立按齿廓形状来划分构造,为渐开线齿轮类、圆弧齿轮类、摆线齿轮类、蜗杆类。 锥齿轮作为一类与它们并列为一代。 图形特征类有主特征类和辅特征类两个子类;主特征反映了齿轮零件基本图元组成情况和组成基本图元的主要参数,主特征类有齿形类、圆柱体类、锥体类、键槽类;辅特征是附着在单个主特征上或完成两个主特征之间的过渡,辅特征类有退刀槽类、圆角类、倒角类、拔模斜度类。以上各类有的还有自己的子类。零件类层次结构见图2。

图2零件模型的类层次结构图
1.3系统功能结构
系统功能结构见图3。

图3齿轮CAD系统功能结构