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用于塑料注射模具設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的自動(dòng)基準(zhǔn)尺寸 摘要 基準(zhǔn)尺寸 或者坐標(biāo)尺寸 技術(shù)在表面有大量必須有規(guī)定的孔特征的注射模具畫(huà)圖 方面應(yīng)用非常廣泛 盡管商業(yè) CAD CAM 系統(tǒng)提供了半自動(dòng)工具來(lái)協(xié)助設(shè)計(jì)者進(jìn)行尺寸確 定 但它仍然是個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程 作為使用者 不得不進(jìn)行規(guī)定每個(gè)尺寸標(biāo)記的位置 這篇文章講的是一種最優(yōu)的尺寸標(biāo)記的全自動(dòng)方法 這種方法采用的是動(dòng)態(tài)工程技術(shù) 在 尊重用戶(hù)所選擇的標(biāo)準(zhǔn)前提下 使尺寸確定最優(yōu)化 這種方法已經(jīng)作為一種工具插到了商 業(yè) CAD CAM 系統(tǒng)中 并且給出了一些實(shí)例來(lái)說(shuō)明這個(gè)技術(shù)的重要特征 關(guān)鍵字 自動(dòng)尺寸 基準(zhǔn)尺寸 動(dòng)態(tài)工程 最優(yōu)尺寸 坐標(biāo)尺寸 1 介紹 CAD CAM 系統(tǒng)現(xiàn)在在塑料模具注射制造業(yè)應(yīng)用非常廣泛 許多公司可用一 種實(shí)體模擬系統(tǒng)來(lái)設(shè)計(jì)注射模具 他們用 CAD 系統(tǒng)來(lái)設(shè)計(jì) 不僅僅是核心和孔插入到模 具 他們是形成模具最重要部分 同時(shí)也是在模具裝配中其他所有部分 伴隨著互聯(lián)網(wǎng)技 術(shù)的進(jìn)步和最近 CAD 網(wǎng)絡(luò)通信的發(fā)展 注射模具的設(shè)計(jì)信息可以在產(chǎn)品工程師 設(shè)計(jì)塑 料部件 和刀具工程師 設(shè)計(jì)注射模具 甚至他們位于世界上不同區(qū)域 在設(shè)計(jì)信息通過(guò) 電子方式在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和刀具設(shè)計(jì)中可以有效的交流 制造信息通信在電子和傳統(tǒng)技術(shù)共同 作用下在車(chē)間完成 數(shù)控機(jī)床刀具軌跡或者檢查指令可以直接從 CAD CAM 和互聯(lián)網(wǎng)下載 給數(shù)控控制器進(jìn)行加工或者進(jìn)行檢查工作 然而 對(duì)于一個(gè)專(zhuān)門(mén)機(jī)器來(lái)說(shuō)建立一個(gè)說(shuō)明書(shū) 或許在工程圖紙中規(guī)定 另外 不是所有的加工任務(wù)都是在數(shù)控機(jī)床上完成 出于成本預(yù) 算的考慮 一些傳統(tǒng)機(jī)床 例如鉆床和磨床等 可以方便用傳統(tǒng)刀具完成 通常工程圖紙 也在車(chē)間里的工程信息通信中扮演重要角色 正交投影工程圖紙可以從 CAD 模型中自動(dòng) 產(chǎn)生 零件尺寸自動(dòng)工具同樣由商業(yè) CAD 系統(tǒng)提供 然而 就像有 chen 指出的 那些尺 寸工具不能夠根據(jù)圖紙標(biāo)準(zhǔn)和工廠通常采用的工程方法來(lái)生成尺寸 在注射模具的特殊要求中 孔特征的基準(zhǔn)尺寸 或坐標(biāo)尺寸 應(yīng)用得非常廣泛 圖 1 展示了一張?jiān)谝粋€(gè)模具制造公司的工廠中可以找到的典型詳細(xì)的圖紙 在圖中表明了孔特 征和用來(lái)規(guī)定這些孔位置的基準(zhǔn)尺寸 可以發(fā)現(xiàn)這些尺寸顯得非常擁擠 并且人工的來(lái)確 定這些基準(zhǔn)尺寸的位置是非常繁重的工作 最終這張滿(mǎn)帶尺寸的圖紙的質(zhì)量很大程度上依 賴(lài)于這張圖紙繪圖員的經(jīng)驗(yàn) 這項(xiàng)研究的目的是發(fā)明一種能夠從一個(gè)給定的注射模具的零 件上自動(dòng)的產(chǎn)生基準(zhǔn)尺寸 尺寸結(jié)果必須滿(mǎn)足兩個(gè)要求 第一 任意兩個(gè)尺寸標(biāo)記不能夠 重疊 第二 尺寸標(biāo)記必須盡可能的接近被測(cè)特征 這個(gè)問(wèn)題的關(guān)鍵是研究一種使基準(zhǔn)尺 寸位置的最優(yōu)化的方法 2 相關(guān)工作 在規(guī)定機(jī)械零件或組裝特征的大小或位置信息中尺寸標(biāo)記和公差分析是兩個(gè)非常接近 的工作 并且大多數(shù)的研究工作都集中于公差上 公差的主要研究問(wèn)題是顯示 分析和合 成 公差顯示與把公差信息合并產(chǎn)品模型草圖中相關(guān) 實(shí)例中包括由 Requicha 發(fā)明的實(shí)體 偏移法 Turner 的可行性空間法和 Desrocher 和 Dlement 的 TTRS 法 在 Roy 和 Yu 的文章 中有更加詳細(xì)的觀點(diǎn) 公差分析的目的是確定公差中決定零件公差的合并效果 它被用來(lái) 證實(shí)已知或猜想的給定設(shè)計(jì)單個(gè)零件尺寸變化的功能性 公差分析的技術(shù)實(shí)例包括 Monte Carlo 總結(jié)和指出的線性方法 它的主要觀點(diǎn)是綜合合成或公差分配 它是用來(lái)確 定基于給定裝配的功能性要求的零件公差 最近 Is Lam 同時(shí)發(fā)表了一個(gè)工程方法來(lái)解 決這個(gè)問(wèn)題 從工程性考慮 根據(jù)不同用戶(hù)需求和技術(shù)需求在系統(tǒng)的分析功能性需求基礎(chǔ) 上 提出了一種解決尺寸需求的方法 FDT 軟件也是用來(lái)支持實(shí)現(xiàn)這種方法 FDT 向功能 需求或尺寸基礎(chǔ)中提供用來(lái)代表功能需求 尺寸 公差或過(guò)程能力的工具 在這個(gè)基礎(chǔ)上 這種獲取的函數(shù)方程被分成若干組 并且每組都用來(lái)解決所涉及到的函數(shù)需求和公差問(wèn)題 的專(zhuān)一方法策略 在公差公差分析和合并中更多詳細(xì)的觀點(diǎn)可以在 Roy Ngoi Ong Hong 和 Chang 的文章中找到 從一個(gè) CAD 模型中自動(dòng)的產(chǎn)生尺寸的方法已經(jīng)被提出 在立體幾何學(xué)實(shí)體模型技術(shù) 上的零件自動(dòng)顯示尺寸上 Yuen 做過(guò)一些早期的嘗試 從實(shí)體模型上提取一些來(lái)自二維表 面和剪切剪切圓柱上的點(diǎn) 這些點(diǎn)的坐標(biāo)被安排在一個(gè)樹(shù)型結(jié)構(gòu)上來(lái)產(chǎn)生線性尺寸 并刊 登了一個(gè)為直徑和半徑尺寸的簡(jiǎn)單例子 其他早期的自動(dòng)尺寸方面的工作由 Yu 總結(jié)了 最近 Chen 發(fā)表了一個(gè)更加在自動(dòng)尺寸方面具有深度的研究 他們的方法是分析多余尺寸 對(duì)稱(chēng)特性的尺寸草圖 選擇適當(dāng)?shù)囊暯莵?lái)規(guī)定尺寸 并且用一種專(zhuān)業(yè)級(jí)系統(tǒng)的方法來(lái)確定 尺寸定位 這個(gè)專(zhuān)業(yè)級(jí)系統(tǒng)分析被測(cè)特征的幾何形狀和布局 并且確定一個(gè)合適的位置來(lái) 放置一個(gè)基于一套規(guī)則的相關(guān)被測(cè)特征的尺寸 在一個(gè)尺寸位置完成后 構(gòu)造一個(gè)禁區(qū)使 所有隨后的尺寸不會(huì)放在此區(qū)域中 這就避免了兩個(gè)尺寸的重疊或交叉 現(xiàn)存的尺寸放置方法是有限的 取決于這個(gè)方法的自然連續(xù)性 例如 在 Chen 的方 法中 特征的測(cè)量是被優(yōu)先考慮的 但尺寸的位置是隨后考慮的 這種方法不適合確定坐 標(biāo)尺寸的位置 特別是在注射模具表面尺寸非常擁擠的情況下 這是因?yàn)橐粋€(gè)基準(zhǔn)尺寸的 位置影響到其他尺寸的位置 這篇文章講述了我們?cè)诮鉀Q坐標(biāo)尺寸位置方面的工作 使用 了動(dòng)態(tài)程序方法使其最優(yōu)化 這種新的方法克服了在現(xiàn)存方法中連續(xù)方法的限制 3 在基準(zhǔn)尺寸中 特征位置通過(guò)特征的參考位置和參考基準(zhǔn)的水平和垂直距離來(lái)確定 基準(zhǔn)尺寸的缺省形式在圖 2a 中表示 當(dāng)被測(cè)兩特征的垂直距離小于尺寸標(biāo)記大小 尺寸文 本高度的和和相鄰兩尺寸文本的最小空間 圖 2b 中的被選形式就需要了 為了防止不重 疊 這個(gè)尺寸標(biāo)記則從缺省位置向上或向下轉(zhuǎn)換 就像圖 2c 中 尺寸標(biāo)記的轉(zhuǎn)換是尺寸的 單一延長(zhǎng)線打斷成了三個(gè)部分 被一個(gè)傾斜部分相連的兩個(gè)水平部分 通過(guò)三個(gè)參數(shù)使尺 寸標(biāo)記的范圍能夠變換調(diào)整 i 傾斜部分和尺寸線的水平部分的折角 ii 尺寸文 本和零件邊緣距離 m iii 特征 的位置 和最低位置 由下式給出 ifmaxiyminy axiy tan fifi 1 infifi 4 自動(dòng)基準(zhǔn)尺寸 自動(dòng)基準(zhǔn)尺寸的目的是尋找一種使每個(gè)基準(zhǔn)尺寸位置都達(dá)到最優(yōu)的方法 每個(gè)過(guò)程包 括兩個(gè)階段 準(zhǔn)備階段和最優(yōu)化階段 在準(zhǔn)備階段 使最優(yōu)化過(guò)程得到簡(jiǎn)化的主要參數(shù)將 被建立 所有特征使用給出的折角 邊緣偏移和尺寸標(biāo)記大小將會(huì)進(jìn)行尺寸位置的可行化 測(cè)試 在最優(yōu)化階段 使用的是動(dòng)態(tài)程序方法 尺寸標(biāo)記位置最優(yōu)化是在最重不同的基準(zhǔn) 系列 包括從他們的缺省位置中每個(gè)尺寸轉(zhuǎn)移的最小量 或者從缺省形式使用的盡可能多 的最大量 4 1 準(zhǔn)備階段 被測(cè)特征首先被分成一個(gè)或更多的特征系列 對(duì)于一個(gè)特征系列的每一個(gè)特征來(lái)說(shuō) 在此特征系列中至少存在另一個(gè)特征以便使他們之間的垂直距離小于尺寸標(biāo)記的大小 換 句話說(shuō) 在一個(gè)特征系列中的所有特征 沒(méi)有重疊的情況下在相鄰兩尺寸標(biāo)記不能用缺省 的專(zhuān)用形式測(cè)量 相反 至多一個(gè)特征能用一個(gè)叫做尺寸塊的特征相關(guān)聯(lián) 尺寸快的構(gòu)造 涉及到每個(gè)在尺寸塊中的基準(zhǔn)尺寸的形式和位置 對(duì)于一個(gè)尺寸塊的每個(gè)位置 它的構(gòu)造 是唯一確定的 圖 3 表示在兩個(gè)構(gòu)造中的兩個(gè)特征系列和它們的尺寸塊 定義 1 構(gòu)造的正確性 假如在一個(gè)尺寸塊中任意兩個(gè)尺寸標(biāo)記間沒(méi)有重疊 并且每 個(gè)尺寸標(biāo)記位于它們的末端位置 則這個(gè)尺寸塊的構(gòu)造就是正確的 在圖 3b 中表示的尺寸塊就是正確的 圖 4 表示的兩個(gè)尺寸塊是不正確的 因?yàn)樵趫D 4a 中的尺寸標(biāo)記有重疊所以不正確 圖 4b 的構(gòu)造中 14 00 尺寸標(biāo)記的延伸線的位置太高 而尺寸要求的位置標(biāo)記在它之下 定義 2 構(gòu)造末端 有兩種構(gòu)造末端 最高構(gòu)造和最低構(gòu)造 假如一個(gè)尺寸是正確的 并且任何再高點(diǎn) 或低點(diǎn) 的位置都是不正確的構(gòu)造則稱(chēng)此尺寸塊是最高 或最低 構(gòu)造 尺寸塊 的末端構(gòu)造取決于 和 idmaxiyin 圖 5a 里的構(gòu)造處于它的最高構(gòu)造 因?yàn)?29 5 是它的最高位置 它不能再向上移動(dòng)了 圖 5b 表示的是最低構(gòu)造 因?yàn)?14 00 是它的最低位置 它不能向下移動(dòng)了 尺寸塊的末端構(gòu)造有兩個(gè)在最優(yōu)化階段所應(yīng)用的重要參數(shù) 在兩個(gè)尺寸標(biāo)記中沒(méi)有任 何重疊的情況下 看測(cè)量所有特征是否可行的過(guò)程中 這兩個(gè)參數(shù)是非常有用的 在形成 一種測(cè)量末端構(gòu)造中可以看到這兩個(gè)參數(shù)是非常有用的 特點(diǎn) 1 在一個(gè)尺寸標(biāo)記處于它的最高 或最低 的位置上 最少有一個(gè)尺寸標(biāo)記處 于最高 或最低 的位置 特點(diǎn) 2 只要尺寸塊有末端構(gòu)造 則它就是不正確的 特點(diǎn) 1 可以由反證法證明 假如一個(gè)尺寸處于它的最高 或最低 構(gòu)造上 并且沒(méi)有 尺寸標(biāo)記處于最高 或最低 位置 因此所有它的尺寸標(biāo)記都不處于它們的最高 或最低 位置 它們能夠同時(shí)向上 或向下 移動(dòng)相同距離直到它們中的任意一個(gè)達(dá)到了最高 或 最低 位置上 因?yàn)樗械某叽鐦?biāo)記都是同時(shí)移動(dòng)了相同的距離 尺寸標(biāo)記就不會(huì)重疊 并且因此構(gòu)造結(jié)果仍然是正確的 并且在一個(gè)比它初始構(gòu)造更高點(diǎn) 或低點(diǎn) 的位置上 這就違反了初始構(gòu)造處于最高或最低的假設(shè) 特點(diǎn) 2 可以直接證明 給定的一個(gè)正確構(gòu)造 尺寸塊移動(dòng)更高 或低 直到一個(gè)或更 高的尺寸標(biāo)記達(dá)到最高 或最低 位置 因此所有尺寸標(biāo)記都同時(shí)移動(dòng)相同距離 重疊也 不會(huì)發(fā)生 另外 因?yàn)橹辽偎囊粋€(gè)尺寸標(biāo)記達(dá)到最高 或最低 位置 尺寸塊在沒(méi)有不 正確構(gòu)造的情況下 尺寸塊不能被移動(dòng)更高 或更低 根據(jù)定義 2 構(gòu)造的結(jié)果也是最高 或最低 位置 另一方面 尺寸塊是否有末端構(gòu)造就很明顯了 因?yàn)槟┒藰?gòu)造定義是正 確的所以該尺寸塊就是正確構(gòu)造 特點(diǎn) 1 表明尺寸塊的末端構(gòu)造可以由通過(guò)觀察塊中的尺寸標(biāo)記的末端位置的方法獲得 尺寸塊的構(gòu)造可以通過(guò) 來(lái)規(guī)定 i 1 2 3 n 是特征系列中第 i 個(gè)特征的iyiy 尺寸標(biāo)記的位置 這說(shuō)明了 是按照他們的垂直上升順序排布的 假如 i j 則 if fjy 然而 為了避免尺寸標(biāo)記的重疊 第 i 個(gè)尺寸標(biāo)記的位置由下式給出 fiy n i 2 2 1 ySIZEi 式中 SIZE 是尺寸標(biāo)記的大小 是該系列中的第一個(gè)特征 尺寸標(biāo)記的位置 1f 也同樣被用作尺寸塊的參考位置 1y 如果構(gòu)造是正確的 通過(guò)式 1 得出所有尺寸標(biāo)記必須位于其自己最高位置的下端 如下 maxiyi 因此 1ax ySIZEii 以上關(guān)系必須通過(guò)所有 i 證明 因此 最高允許值通過(guò) 給出 1y 3 maxIiyMin 的值通過(guò)式 2 給出 一個(gè)或更多的 都等于 所有其他的 都小于它的1 iymaxi iy 沒(méi)有更大的 值因此構(gòu)造滿(mǎn)足 假如正確 這個(gè)最終構(gòu)造就是它的最高maxiy1ymaxii 構(gòu)造 然而 在此構(gòu)造中通過(guò)式 2 給出的 中的一些值可能小于 因此 每個(gè)iyminy 必須驗(yàn)證 假如所有的 i 的 則這個(gè)最高構(gòu)造成立 假如一些 i 的 iyiymin miniy 則這個(gè)構(gòu)造成立就是不正確的 并且沒(méi)有最高位置成立 通過(guò)特性 2 特征系列 不存在if 任何正確構(gòu)造 為了尋找最低位置 對(duì)于所有 i 的 最低允許值 由下式給出 iyminiy 1 minSIZEyMaxi 對(duì)于一個(gè)零件來(lái)說(shuō) 它的尺寸塊是多樣化的 假如所有尺寸塊中的兩個(gè)末端構(gòu)造能夠 成功建立 則在每個(gè)沒(méi)有任何重疊尺寸塊中放置尺寸標(biāo)記就是可行的 然而 一個(gè)尺寸塊 中的一個(gè)尺寸標(biāo)記可能與另一個(gè)尺寸塊中的尺寸標(biāo)記重疊 因此下一步就是測(cè)試所有沒(méi)有 任何重疊的尺寸塊的放置是否可行 下面所講的特點(diǎn) 3 在解釋這個(gè)測(cè)試過(guò)程就是十分有用 的 特點(diǎn) 3 在一個(gè)尺寸塊中的兩個(gè)末端構(gòu)造之間通常建立一個(gè)正確的構(gòu)造 在特點(diǎn) 3 中很容易發(fā)現(xiàn) 從最低位置開(kāi)始 在尺寸塊中的尺寸標(biāo)記能夠同時(shí)移動(dòng)相同 的距離 以使它的尺寸標(biāo)記能夠達(dá)到它的最高位置 根據(jù)定義 1 此位置的構(gòu)造是正確的 當(dāng)它的一個(gè)尺寸標(biāo)記達(dá)到了最高位置 就達(dá)到了尺寸塊的最高位置 為了測(cè)試放置沒(méi)有重疊的所有尺寸塊的可行性 一個(gè)特征系列的所有特征首先參考 按照它們特征的上升順序挑選 然后所有特征系列根據(jù)它們的第一個(gè)特征 的位置按fiy fiy 照上升順序排列 第一個(gè)尺寸塊 被放置在它們最低構(gòu)造 的位置 對(duì)于第二個(gè)特征系1dmin2y 列 假如 比 的頂端高 尺寸塊 也被放置在它們最低構(gòu)造 的位置 否則在min2y1d2 i 和 的范圍內(nèi) 放在 的頂端 根據(jù)特點(diǎn) 3 對(duì)于 后者也是正確構(gòu)造 否則 in2ax21 2d 作為正確的構(gòu)造在沒(méi)有與尺寸塊 重疊的情況下也不能夠建立 對(duì)于下個(gè)尺寸塊來(lái)說(shuō)是dd 一個(gè)重復(fù)的過(guò)程 直到所有正確的尺寸塊都已建立 否則無(wú)論對(duì)于一個(gè)尺寸塊正確的構(gòu)造 不能建立的話都將中止 4 2 最優(yōu)化階段 在準(zhǔn)備階段之后 每個(gè)尺寸塊的邊緣構(gòu)造已經(jīng)建立 并且使在一個(gè)尺寸塊和兩個(gè)相鄰 尺寸塊確定避免 使用一種動(dòng)態(tài)工程方法來(lái)確定每個(gè)尺寸塊最優(yōu)構(gòu)造 像上面假設(shè)一樣 根據(jù)尺寸塊的參考位置用上升順序來(lái)挑選尺寸塊 確定尺寸塊構(gòu)造的過(guò)程被分為 步 is i 1 2 3 n 在第 i 步確定了尺寸塊 的構(gòu)造 在每個(gè) 步 的每個(gè)可能構(gòu)造ibisib 與其狀態(tài) 相聯(lián)系 換句話說(shuō) 狀態(tài) 與第 i 個(gè)尺寸塊 的第 j 個(gè)構(gòu)造相聯(lián)系 選取第jit jit i 步的狀態(tài) 的費(fèi)用通過(guò)一個(gè)總的費(fèi)用函數(shù)來(lái)反映 它是通過(guò)下式給出 isji 11 kikijikji tstcMnt 是費(fèi)用函數(shù)用來(lái)反映 i 在獨(dú)立的狀態(tài) 和 的情況在兩尺寸塊 和 1 ijic jit ki 1 ib 的相互作用 ii 尺寸塊 從它缺省構(gòu)造中的偏差范圍 iii 兩尺寸塊 和 之1 ibib ib1 i 間的重疊 iv 尺寸塊 與被稱(chēng)為禁區(qū)的一系列區(qū)域之間的重疊 禁區(qū)由用戶(hù)規(guī)定 并i 且禁區(qū)通常為由用戶(hù)放置的其他尺寸標(biāo)記的區(qū)域 因此不允許把尺寸標(biāo)記放置在遠(yuǎn)的地方 最優(yōu)的解決方法從 中獲得 這個(gè)步驟系列 1 2 3 n 使最優(yōu)化得 jntsMi jit 以提高 同時(shí)這一系列構(gòu)造使尺寸標(biāo)記的放置位置得到最優(yōu)化 4 3 狀態(tài)解決方法 通過(guò)特點(diǎn) 3 一個(gè)尺寸塊 的兩個(gè)邊緣構(gòu)造之間的構(gòu)造是正確的構(gòu)造 因此每一步都ib 有無(wú)數(shù)種選擇 為了使動(dòng)態(tài)工程方法起作用 必須使用離散化使無(wú)數(shù)的狀態(tài) 為每個(gè) 步 jit is 離散化最簡(jiǎn)單的方法是從 和 的位置中提取一個(gè)合適的數(shù)字 這種方法對(duì)利用計(jì)minYaxi 算機(jī)資源來(lái)說(shuō)不是一個(gè)有效的方法 這是因?yàn)槌叽鐗K 的范圍 由 給定 可以idmaxiYin 很大限度的改變 從式 1 中可以明顯的看出尺寸塊 給出了一個(gè)很大的范圍 而很少值的i 給了一個(gè)很小的范圍 在有合適數(shù)量的狀態(tài)下 那些有較大范圍的尺寸塊會(huì)得到近似的fix 解決方法 另一方面 對(duì)于一個(gè)有很大范圍的尺寸塊來(lái)說(shuō) 就像大多數(shù)在兩邊緣構(gòu)造的正 確構(gòu)造將在它們的尺寸塊重疊 通過(guò)一個(gè)例子最好的解釋 假如在尺寸塊 最高構(gòu)造的頂id 端高于尺寸塊 最高位置構(gòu)造 的底端 則尺寸塊 在構(gòu)造上必然與 的最高端重1 idmax1 iYid1 i 疊 相似的問(wèn)題在最低構(gòu)造上 因此 對(duì)于每個(gè)尺寸塊 來(lái)說(shuō) 一個(gè)合適的范圍 由i 和 之間的不同來(lái)定義 maxiYFin i maxaxijini nSIZEYM min1jjjii 式中 和 是尺寸塊 和 中尺寸標(biāo)記的數(shù)量且是獨(dú)立的 使用這種可行的范圍定ijidj 義 那些在兩相鄰尺寸塊之間經(jīng)常導(dǎo)致重疊的構(gòu)造從可行范圍內(nèi)排除 4 4 費(fèi)用函數(shù) 一個(gè)階段的費(fèi)用和費(fèi)用函數(shù) 都是矢量和矢量值函數(shù) 一個(gè)費(fèi)用矢量包括按 1kijitc 重要性由高到低排列的 5 個(gè)部分 i 1 2 3 5 動(dòng)態(tài)的實(shí)施階段要求最小的費(fèi)i 用選擇 因此必須在兩矢量間進(jìn)行對(duì)比 兩個(gè)費(fèi)用函數(shù)通過(guò)比較它們的組成來(lái)比較 比較 從認(rèn)為最重要的第一部分開(kāi)始 假如兩矢量的第一部分相等 則比較認(rèn)為是次重要的下一 部分 當(dāng)相關(guān)聯(lián)的兩部分不相等時(shí)就停止比較 在費(fèi)用矢量尖的比較是建立在不相等的第 一對(duì)部件上的 費(fèi)用函數(shù) 的第一組成部分等式 應(yīng)該減少相鄰兩尺寸塊 和 1kijitc 1kijitc id 和尺寸塊 和禁區(qū) 之間的重疊 由下式給出 1 idiir mjiRkijAkij tOttC 11 式中如果在 和 之間沒(méi)有重疊 0 如果有重疊 則 就是一iid 1 kijA 1kijAtO 個(gè)很大的值 費(fèi)用函數(shù) 用來(lái)減少與狀態(tài) 相關(guān)聯(lián)的尺寸塊 和禁區(qū) 之間的重 jiRtjit idmR 疊 的所有和 m 認(rèn)為是與所有禁區(qū) 相重疊的值 在 和 如果沒(méi)有重疊 則 jimRtOmRi 0 如果有重疊 則 就是一個(gè)很大的值 ji jiRtO 接下來(lái)的四個(gè)等式 和 是分配四個(gè)可選的亞費(fèi)用函數(shù) 這些函數(shù)根據(jù)四個(gè)432 c5 不同的基準(zhǔn)通過(guò)返回值來(lái)反映構(gòu)造的 的布局與亞費(fèi)用函數(shù)由用戶(hù)確定 這就432 c5 給了用戶(hù)的可行性來(lái)決定準(zhǔn)則的重要聯(lián)系 要求尺寸塊放置在特征的中間部分能夠被測(cè)缺省構(gòu)造測(cè)量的位置 這就認(rèn)為是尺寸塊 的缺省構(gòu)造 亞費(fèi)用函數(shù) 是用來(lái)測(cè)量尺寸塊 在它的第 j 個(gè)構(gòu)造處偏移的程度 jiVtDid 這個(gè)偏移值可以從特征的平均位置上來(lái)測(cè)量 并且是第 j 個(gè)構(gòu)造尺寸標(biāo)記的平均位置 jiVtDifijny 式中 為尺寸塊 中尺寸標(biāo)記的數(shù)量 為在第 j 個(gè)構(gòu)造上尺寸標(biāo)記的位置 為特征inidji fiy 的位置 和是所有尺寸標(biāo)記和特征的數(shù)量 在 只被用作亞費(fèi)用函數(shù)的時(shí)候 不能通過(guò)費(fèi)用函數(shù) 來(lái)確定 因?yàn)?jiVt 1kijitc 在每?jī)蓚€(gè)狀態(tài)下偏移的數(shù)是確定的費(fèi)用函數(shù)是僅建立在能夠給出相同費(fèi)用的可選費(fèi)用函數(shù) 上的 可以忽略這個(gè)問(wèn)題 可以分配到另一個(gè)可以給出一個(gè)較低狀態(tài)費(fèi)用函數(shù)的 jiVtD 部件等式 假如尺寸塊 在狀態(tài) 時(shí)不在它的缺省狀態(tài) 取 1 否則取 0 idjit jiNtD 可能要求由用戶(hù)規(guī)定一個(gè)可行范圍的百分比來(lái)限制尺寸塊由缺省位置偏移的范圍 亞費(fèi)用 函數(shù) 是用來(lái)減少過(guò)大的偏移 假如 p YFmaxi YFmin 則 的值 jiPt jiVt jiPt 為1 否則為0 當(dāng)兩個(gè)相鄰尺寸塊在它們的缺省位置重疊 某個(gè)值a 則在此重疊中向上移動(dòng) 距離id 為 并且向下移動(dòng)到 距離為 其中 其中要求 這就要求ia1 id1 iai1 aia1 兩尺寸塊移動(dòng)量相等 亞費(fèi)用函數(shù) 不能達(dá)到這個(gè)目的 因?yàn)檫@僅是測(cè)量移動(dòng)值不 jiVtD 是相鄰尺寸塊移動(dòng)值的分配 則要求兩相鄰尺寸塊的移動(dòng)值相等 在兩相鄰尺寸 jiE 塊移動(dòng)值的范圍通過(guò)下式設(shè)置不同值 1 1kiVjiVkijEtttD 這四個(gè)可選的亞費(fèi)用函數(shù)可以由用戶(hù)自由的選擇 安排第二到第五部分來(lái)達(dá)到目的 在下一部分中 通過(guò)例子來(lái)說(shuō)明選擇不同的亞費(fèi)用函數(shù)達(dá)到不同的結(jié)束 5 實(shí)例說(shuō)明 合適的最優(yōu)化方法已經(jīng)被執(zhí)行 并且通過(guò)API插入到UG2 系統(tǒng)中 為了說(shuō)明亞費(fèi)用函 數(shù)的作用 思考圖6中的作用 圖6中有5個(gè)尺寸塊 所有尺寸塊都處于它們的缺省構(gòu)造 并 且在 和 之間 和1d24d5