1　引言

　　CAD技術的不斷和完善，使其對產品及零件的描述越來越接近于現實，二維CAD對產品及零件的描述已達到和超過了人工設計的水平。80年代末以來，我國進口了不少世界一流的CAD/CAM軟件，這些軟件在國民建設中、在跟蹤國際先進技術發展趨勢促進我國科技進步的工作中，起到了突出的作用。但我國絕大部分中小還沒有能力使用幾十萬元甚至上百萬元一套的CAD軟件，大部分工程技術人員主要使用的還是AutoCAD這類價格便宜的軟件，大部分積累下來的工程技術資料是二維形式的。即使在擁有先進的CAD/CAM軟件的廠家，由于臺套數不足，也仍然采用“兩條腿”走路的方法。本文將從一般的CAD軟件出發，研究從CAD圖形數據中獲取加工工藝信息的方法，并選擇其中一種進行較詳細的實驗性研究。對中小企業實現CAPP、機生產管理提供。

　　2　CAD中工藝信息的表示方法

　　由于加工生產的需要，希望CAD的數據中能包含足夠的加工工藝信息，如尺寸及其精度、形位公差、表面粗糙度等幾何精度要求，材料、熱處理、裝配等技術要求。為達到CAD信息集成的目的，一種流行的方法是，在構造特征時就加入相應的工藝信息，并用一個標準的中性格式如STEP標準來描述[1]。我國大多數中小企業的計算機工程設計，就是用AutoCAD軟件設計完成的。

　　在AutoCAD中記錄或描述加工工藝信息，是以三種形式來實現的，即“TEXT”或“MTEXT”(文本標注形式)、“DIMENSION”(尺寸標注形式)以及“ATTRIB”(屬性形式)，其中“TEXT”或“MTEXT”形式較為簡單，“DIMENSION”形式較為復雜，下面就其數據格式進行分析[2，3]。

　　假設在CAD的設計圖紙上有一個線性水平標注的尺寸及其公差，如圖所示，其基本尺寸為：15mm，下偏差為：-0.011mm，上偏差為：-0.006mm。表1及表2分別表示了該尺寸的DXF表示形式及IGES表示形式。

圖　水平標注尺寸

　　對于用DXF文件表示的尺寸，表1僅列出了關鍵的部分。組碼0表示圖元的類型，組值“TEXT”表示為文本;組碼8表示圖層名為“0”層;組碼1表示標注的尺寸等。其中對于獲取加工工藝信息而言，最重要的組碼是“0”和“1”。首先要找到組碼0的組值為“TEXT”的圖元，然后再從組碼1中獲取基本尺寸、下偏差或上偏差(如表1中加黑的斜體字)。

表1　DXF文件格式

　　對于用IGES文件表示的尺寸，表2僅列出了我們感興趣的部分，其中加黑的斜體字分別為基本尺寸、下偏差或上偏差。

表2　IGES文件格式

　　另外，還有一種常用的數據表示形式，即AutoCAD數據庫對象存儲形式，其格式上接近于DXF格式，是以表的形式儲存的。上一例子的AutoCAD數據庫存儲格式為：(-1.<>圖元名;(0.“DIMENSION”)圖元類型;(2.“*D0”)無名塊名稱;(1.“”)由用戶鍵入的尺寸標注文本值等。該組數據中，最重要的是組碼0和組碼1的組值。由組碼0的組值“DIMENSION”，可以確定是否找到了尺寸標注圖元，由組碼1可以直接讀出標注的基本尺寸值。在本例中，標注時的基本尺寸值選用了AutoCAD的自動測量值，因此組碼1的組值為空。

　　對于用“TEXT”、“MTEXT”(文本標注形式)或“ATTRIB”(屬性形式)記錄或描述加工工藝信息的情況，其AutoCAD數據庫存儲格式較為簡單，它們有一個共同的特點，就是在組碼1后直接跟著相應的信息。

　　3　從CAD中獲取工藝信息的方法

　　3.1　方法的選擇

　　由以上分析可知，從CAD的圖形中獲取加工工藝信息，可以用兩種方法來實現。第一種為離線的獲取方式，即可以通過對STEP、DXF或IGES格式文件的處理，獲取有關的加工工藝信息。雖然這三種標準的格式差別很大，但是都獨立于CAD，可以在別的環境中處理信息。第二種為在線的獲取方式，即不退出AutoCAD，直接從其數據庫對象存儲中獲取有關的加工工藝信息。第一種方式有賴于STEP、DXF及IGES的不失真轉換，否則會丟失信息;另外獲取信息時較為盲目，只能全部獲取，不能有選擇地獲取;操作實時直觀性差。第二種方式能在AutoCAD下直觀實時地獲取數據;從理論上講，凡是設計圖上標注的信息都能獲取;另外還可以進行有目的、有選擇的信息獲取。

　　3.2　方案的實施研究

　　AutoCAD本身帶有AutoLISP用戶開發工具，LISP語言具有很強的符號處理和表處理功能，是建立專家系統的有力工具。

　　(1)獲取“TEXT”、“MTEXT”或“ATTRIB”圖元中的數值

　　獲取“TEXT”、“MTEXT”(文本標注形式)或“ATTRIB”(屬性形式)記錄或描述的加工工藝信息的程序設計，其中設namet為實體名。

　　(setq ent (entget namet));獲取圖元數據

　　(if (equal (cdr (assco 0 ent))“TEXT”);判別是否為文本

　　(setq datum (cdr (assco 1 ent))));是文本則提取數據

　　若為“MTEX”或“ATTRIB”，則用其圖元類型名代替程序中的“TEXT”即可。

　　(2)獲取“DIMENSION”圖元中的數值

　　對于“DIMENSION”形式的標注一種情況是，在尺寸標注時用戶鍵入了尺寸值，其數據值就是跟在組碼1后面的組值;另一種情況是，在尺寸標注時用戶確認了尺寸測量值，則組碼1后面的組值為空(“”)，其數據值以“無名塊”的形式隱含在“DIMENSION”圖元中。無名塊的結構與一般的塊結構不同，不能用查找“INSERT”圖元的方法訪問。

　　獲取用“DIMENSION”形式標注尺寸數據的方法有三種：直接提取法，其標注的尺寸是由用戶鍵入的，可采用直接獲取組碼1后面的組值獲得數據;“炸開”提取法，先用“EXPLODE”命令，使“DIMENSION”形式標注的尺寸圖元“炸開”，分裂成單個的圖元，這時基本尺寸、下偏差及上偏差的數據都變成“TEXT”形式的圖元，然后再獲取“TEXT”圖元組碼1后面的組值而獲得數據;訪問無名塊提取法，利用tlbserach函數獲取進入無名塊的通道，再利用entnext函數獲取無名塊中的各個子圖元，從“TEXT”的子圖元獲取組碼1后面的組值而獲得數據。 內容來自"歲月聯盟"

　　第一種方法是有條件的提取法，有較大的局限性。第二種方法比較簡便，可以與“TEXT”的標注方式統一處理;其缺點是破壞了原“DIMENSION”標注的結構，而且“無名塊”的“炸開”將增大零件圖的存儲量，特別是會給以后的圖形修改帶來很大的麻煩。例如，對一項普通的尺寸標注而言，“炸開”后，尺寸線、尺寸界線、箭頭等都將成為獨立的圖元實體。第三種方法編程較復雜，但保護了原“DIMENSION”標注的結構，尺寸數據仍然按無名塊的結構方式儲存，既獲取了數據信息，又未增加存儲量，是一個較好的方法。用第三種方法(利用tlbserach函數)編制的獲取工藝信息的程序如下：

　　(setq ent (car(entsel)))

　　;選擇尺寸標注圖元，并獲得圖元名

　　(setq entt (entget ent ’(“ACAD”)))

　　;獲得圖元定義表

　　(setq named (cdr (assoc 2 entt)))

　　;獲取無名塊的塊名

　　(setq head (tblsearch “BLOCK” named))

　　;取出塊頭信息

　　(setq entname (cdr (assoc-2 head)))

　　;取出塊中第一個子圖元名

　　(while (/=entname nil)　;若有子圖元則繼續

　　(setq ent (entget entname))

　　;取出塊中子圖元的定義表

　　(if (equal(cdr (assco 0 ent )) “TEXT”)

　　;判別是否為文本子圖元

　　(progn　;若為文本子圖元則繼續

　　(setq datuml(cdr(assco 1 ent)))

　　;提取文本數值(尺寸數值)

　　(setq entname(entnext entname))

　　;取出下一個子圖元名

　　(setq ent (entget entname))

　　;取出子圖元的定義表

　　(if (equal(cdr(assco 0 ent))“TEXT”)

　　;判別是否為文本子圖元

　　(progn　;若為文本子圖元則繼續

　　(setq datum2(cdr(assco 1 ent)))

　　;提取文本數值(下偏差)

　　(setq entname(entnext entname))

　　;再取出下一個子圖元名

　　(setq ent (entget entname))

　　;取出子圖元的定義表

　　(if(equal(cdr(assco 0 ent))“TEXT”)

　　;是否為文本子圖元

　　(setq datum3(cdr(assco 1 ent)))

　　;是，則提取文本數值(上偏差)

　　)　;提取上偏差結束

　　)

　　)　;提取下偏差結束

　　)

　　)　;提取尺寸數值結束

　　(setq entname(entnext entname)))

　　;取出下一個子圖元名

　　(3)尺寸精度的自動轉化功能

　　本研究中建立了尺寸精度的自動轉化功能。在進行CAP時，人們更關心的是尺寸的精度等級而不是具體的數值。根據我國的標準公差規定，我們建立了尺寸精度的自動轉化功能模塊。該模塊用AutoLISP語言設計，能在AutoCAD環境下運行，為實現CAPP提供了方便。

　　4　結束語

　　本文研究解決了在原CAD圖形數據的基礎上，獲取加工工藝信息的方法，從中選擇了在線的獲取方式進行研究。在AutoCAD軟件上進行了具體的實施實驗，找出了實施中需要解決問題的關鍵點，為工廠在現有CAD技術資料中獲取加工工藝信息、使現有技術資料得到充分的利用、實現CAPP提供了很好的。