基于约束原理和CR图的工程图尺寸信息完备性检验和自动计算

论文摘要

尺寸标注是工程制图过程中相当重要的一环。没有尺寸标注的产品设计是完全没有意义的,是根本不可能加工出产品的。统计表明,尺寸标注工作占整个工程图纸绘制工作量的 40%-60%。当今的一系列的计算机辅助设计软件,典型的如 Autodesk 公司出品的ACAD 软件,提供了强大的绘图功能,使得工程制图的绘图速度和绘图质量得到很大的提高。然而,图形绘制初步完成后,对于尺寸标注系统的信息检查,仍然依赖于设计师的手工劳动。对于一个图形对应的尺寸标注系统相对简单的情况,设计师手工检查的方法完全能够胜任。但是对于一个尺寸标注系统相对复杂的情况,设计师手工检查常常会出现漏判和误判的情况。因此,如何实现采用计算机技术来自动完成尺寸标注系统的信息检查,是一项非常有意义的工作。 尺寸标注系统信息检查工作主要有:尺寸缺失检查,尺寸冗余检查,尺寸工艺合理性检查。其中前两项统称为尺寸完备性检查。本文的主要工作是探讨如何实现尺寸完备性自动检查。从对前人工作的把握和对其不足的分析出发,我们提出了基于机械原理中的约束理论的尺寸完备性检查新的原理。为了实现这个原理,我们设计了 CR 图（Categorized Road Graph）来描述和组织整个尺寸标注系统数据,并根据约束原理在 CR 图上进行归并操作和冗余判别,从而较好的实现了尺寸标注系统的完备性检查。对于发生了冗余的尺寸标注系统,我们设计了冗余相容性自动计算过程来判断冗余尺寸之间是否存在冲突。最后,我们实现了一个尺寸标注系统完备性检查的原型系统,验证了上述原理和方法的正确性。

论文目录

• 第一章：绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 问题的提出
• 1.3 研究状况综述
• 1.4 本人所作的主要工作
• 第二章：CR 图原理及其实现
• 2.1 CR 图原理
• 2.2 CR 图相关定义
• 2.3 采用CR 图表示尺寸标注系统
• 2.4 尺寸标注系统中的隐含意义及其处理
• 2.5 常见的非线性标注的转化处理
• 2.5.1 径向标注的转化处理
• 2.5.2 角度标注的转化处理
• 2.6 尺寸标注系统的CR 图构造过程
• 2.7 CR 图构造算法
• 第三章：基于约束理论的尺寸标注系统完备性检查原理
• 3.1 约束理论
• 3.2 引入约束理论思想的尺寸系统
• 3.3 尺寸标注与约束的对应
• 3.4 在CR 图上进行尺寸标注系统的完备性检查
• 3.5 无缺失子图归并操作算法
• 3.6 冗余判断算法
• 3.7 尺寸的自动计算
• 第四章：系统实现
• 4.1 DXF 图形文件尺寸数据分析
• 4.1.1 DXF文件结构概述
• 4.1.2 尺寸标注实体分析
• 4.1.3 DXF 文件中的尺寸标注数据分析
• 4.2 DXF 尺寸数据文件提取
• 4.3 CR 图数据结构
• 4.4 完成尺寸标注系统完备性检查各种方法的比较
• 4.5 实验系统简介
• 4.5.1 开发环境
• 4.5.2 尺寸信息检查及相关尺寸自动计算流程
• 4.5.3 实验系统运行示例
• 4.5.4 实验结果分析
• 第五章：总结与展望
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢
• 提要