2。3。2零件的變型設(shè)計(jì)

    對(duì)零部件進(jìn)行變型設(shè)計(jì)時(shí)，首先檢索零部件主模型，在滿足條件的零部件主模型的基礎(chǔ)上，通過修改零部件主模型的可變參數(shù)，自動(dòng)生成與零部件主模型相似的零部件圖形。生成零部件圖形后，設(shè)計(jì)人員對(duì)零部件圖形進(jìn)行檢查，如果與設(shè)計(jì)要求一致，則把零部件保存到設(shè)計(jì)資源庫(kù)中，同時(shí)對(duì)零部件進(jìn)行分類。若生成的零部件圖形與設(shè)計(jì)要求不一致要重新設(shè)計(jì)。新生成的零部件與零部件模型共用同一圖形文件，只是在圖形文件中添加一個(gè)配置，其零部件屬性保存到圖形文件的配置屬性中，這樣可減少零部件圖形文件的數(shù)量，從管理的角度便于保證數(shù)據(jù)的一致性。

    2。3。3裝配體的變型設(shè)計(jì)

    SolidWorks中的配置是一組類似零部件在其共同抽象之上的特有形態(tài)。在每一個(gè)配置中只保存該種形態(tài)的特有部分（如驅(qū)動(dòng)尺寸大小等），對(duì)于整個(gè)模型文件體積的影響幾乎可以忽略；在新生成配置時(shí)，由于只對(duì)部分特征進(jìn)行重新計(jì)算，速度要比重新繪制零件快很多。這樣可將同一類型的多個(gè)零件作為配置存入一個(gè)文件中，既節(jié)省了磁盤空間又便于管理。配置提供了簡(jiǎn)便的方法來開發(fā)與管理一組有著不同尺寸、零部件、或其它參數(shù)的模型。要生成一個(gè)配置需先指定名稱與屬性，然后再根據(jù)需要來修改模型。在裝配體模型文件中，配置通過壓縮或隱藏零部件來生成簡(jiǎn)化的設(shè)計(jì)，使用不同的零部件配置、不同的裝配體特征參數(shù)、不同的尺寸或配置特定的自定義屬性來生成裝配體系列。圖7為裝配體變型設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)界面。

    可通過裝配體模型的變型設(shè)計(jì)來生成新的裝配體。生成的新裝配體是裝配體模型文件的一個(gè)配置。在生成新裝配體的過程中，由于組成裝配體的有些零件尺寸參數(shù)變化，則生成零件的新配置從而自動(dòng)生成零件的新版本。除了版本號(hào)外，新零件的所有屬性和原零件相同。在生成裝配體的模型圖后，提取裝配體的層次結(jié)構(gòu)，保存到企業(yè)設(shè)計(jì)資源庫(kù)中，裝配過程中涉及的主要API如下：

    DimswAssyAsSldWorks。AssemblyDo

    //定義swAssy為SolidWorks的裝配實(shí)體

    DimpMateObjOutAsObject

    SetpMateObjOut=swAssy。AddMate2（mateType-FromEnum，alignFromEnum，flip，distance，distAbsUpper-Limit，distAbsLowerLimit，gearRatioNumerator，gearRatio-Denominator，ange，angleAbsUpperLimit，angleAbsLower-Limit，errorStatus）

    //進(jìn)行裝配，mateTypeFromEnum為裝配類型swFeatureManager。FeatureCircularPatternlngNum，lngInterval，True，""

    //圓周陣列，lngNum陣列中零部件的數(shù)量，lngInterval零部件之間的間距swFeatureManager。FeatureLinearPatternX1Num，X1Interval，X2Num，X2Interval，True，True，X1Name，X2Name

    //線性陣列，X1Num，方向1的數(shù)量，X1Interval方向1間距，X1Name在方向1上的零部件名稱，X2Num，//方向2的數(shù)量，X2Interval方向2間距，X2Name在方向2上的零部件名稱swFeatureManager。InsertMirrorFeaturestrMirrorType，bGeometryPattern，bMerge，bKnit

    //鏡像，strMirrorType表示鏡像類型，bGeometryPattern表示是否鏡像幾何特征，bMerge表示是否合并，bKnit表示是否結(jié)合面

    swModel。ClearSelection2True

    //清除所有選擇的基準(zhǔn)

    2。4產(chǎn)品模型圖的自動(dòng)裝配

    由于在設(shè)計(jì)產(chǎn)品族結(jié)構(gòu)的過程中，已經(jīng)考慮了各零部件之間的裝配關(guān)系，并把各零部件之間的裝配關(guān)系作為產(chǎn)品族結(jié)構(gòu)的一類信息進(jìn)行管理，因此，在生成產(chǎn)品結(jié)構(gòu)后可以自動(dòng)生成產(chǎn)品的總裝圖。這主要是考慮到產(chǎn)品族結(jié)構(gòu)根據(jù)不同的配置項(xiàng)可以配置出很多產(chǎn)品，若把這些產(chǎn)品的模型圖全部進(jìn)行存儲(chǔ)要占用很大的空間，更為突出的問題是帶來了管理的不便，對(duì)產(chǎn)品模型圖維護(hù)的工作量很大，并且當(dāng)增加一個(gè)可選配置項(xiàng)時(shí)，產(chǎn)品模型圖的數(shù)量將增加一倍。

    2。4。1裝配關(guān)系的定義

    確定零部件之間裝配關(guān)系的具體方法如下：建立一個(gè)虛擬件，把新零部件和與之有裝配關(guān)系的零部件作為虛擬件的子節(jié)點(diǎn)，把虛擬件的所有子節(jié)點(diǎn)中所涉及到的零部件全部輸入到SolidWorks裝配環(huán)境下進(jìn)行手工裝配。手工裝配完成后對(duì)虛擬件進(jìn)行提取，與提取產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的區(qū)別是不在設(shè)計(jì)資源庫(kù)中保存零部件，只保存與新零部件有關(guān)的裝配關(guān)系，提取結(jié)束后自動(dòng)刪除選中的虛擬件。

    在SolidWorks中零部件之間的裝配關(guān)系有9類，裝配關(guān)系在SolidWorks中的參數(shù)如表1所示。

    2。4。2裝配關(guān)系的提取

    在裝配關(guān)系進(jìn)行提取時(shí)，如果裝配基準(zhǔn)在零部件的裝配基準(zhǔn)庫(kù)中不存在，則需首先把零部件的裝配基準(zhǔn)保存到相應(yīng)零部件記錄的裝配基準(zhǔn)中，再確定與其它零部件的裝配關(guān)系。若提取的裝配基準(zhǔn)在相應(yīng)的零部件裝配基準(zhǔn)中存在，則直接確定與其他零部件之件的裝配關(guān)系。而對(duì)于新建版本的零部件或者新零部件，把裝配基準(zhǔn)保存到新零部件記錄的裝配基準(zhǔn)中，最后確定產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中零部件使用的裝配基準(zhǔn)。

    產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中零部件的裝配基準(zhǔn)確定后，提取裝配基準(zhǔn)之間的裝配關(guān)系，把裝配關(guān)系保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中。導(dǎo)入產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的過程中，在遍歷產(chǎn)品中所有零部件的同時(shí)，遍歷與零部件相關(guān)的裝配零部件提取裝配關(guān)系。對(duì)于已經(jīng)提取的裝配關(guān)系給予標(biāo)記，防止同一裝配關(guān)系在數(shù)據(jù)庫(kù)中保存多次。

    2。4。3產(chǎn)品模型圖的裝配方式

    可將系統(tǒng)中的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹按裝配的層次關(guān)系在CAD系統(tǒng)的裝配環(huán)境下進(jìn)行裝配。根據(jù)用戶需求在系統(tǒng)中從產(chǎn)品族結(jié)構(gòu)中按照零部件的配置約束進(jìn)行配置，從而形成新的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹，或?qū)σ延械漠a(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹進(jìn)行修改。根據(jù)該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹，可以在CAD系統(tǒng)裝配出新的產(chǎn)品。對(duì)于可以預(yù)定義裝配關(guān)系的CAD系統(tǒng)（如SolidWorks），并且裝配關(guān)系可以預(yù)先確定的情況下，則根據(jù)裝配層次關(guān)系及裝配參數(shù)，通過系統(tǒng)的API操縱數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)裝配過程。裝配過程可以后臺(tái)執(zhí)行，最后向用戶顯示裝配結(jié)果，也可以前臺(tái)執(zhí)行，給用戶直觀地顯示裝配過程。裝配過程如圖8所示。

    2。4。4產(chǎn)品自動(dòng)裝配實(shí)現(xiàn)

    SolidWorksAPI可以從幾何級(jí)、特征級(jí)和零部件級(jí)對(duì)模型進(jìn)行操作。產(chǎn)品自動(dòng)裝配是在遍歷產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中零部件之間裝配關(guān)系的過程中進(jìn)行的，在遍歷到零部件之間的裝配關(guān)系時(shí)，其裝配基準(zhǔn)處于被選中狀態(tài)，這個(gè)裝配關(guān)系結(jié)束后，取消裝配基準(zhǔn)的被選中狀態(tài)，遍歷下一個(gè)裝配關(guān)系并進(jìn)行裝配，直至產(chǎn)品裝配結(jié)束。

    3 結(jié)語

    本文提出了大批量定制環(huán)境下基于PDM平臺(tái)的產(chǎn)品快速組合設(shè)計(jì)系統(tǒng)的解決方案；以自主研發(fā)的QUST-PDMS作為產(chǎn)品快速組合設(shè)計(jì)的支持平臺(tái)，建立了系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)；以訂單產(chǎn)品的快速通過和設(shè)計(jì)資源的重用為目的，將企業(yè)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)通過設(shè)計(jì)資源管理系統(tǒng)、產(chǎn)品族管理系統(tǒng)、產(chǎn)品配置管理系統(tǒng)和BOM管理系統(tǒng)等進(jìn)行管理，并通過基于SolidWorks的產(chǎn)品變型設(shè)計(jì)和自動(dòng)裝配系統(tǒng)完成訂單產(chǎn)品的快速組合設(shè)計(jì)，所研究的內(nèi)容已得以實(shí)現(xiàn)并得到初步驗(yàn)證。實(shí)踐證明，基于PDM平臺(tái)開發(fā)的支持產(chǎn)品快速組合設(shè)計(jì)的變型設(shè)計(jì)及自動(dòng)裝配系統(tǒng)明顯地提高了設(shè)計(jì)資源的充用程度，明顯地縮短了訂單產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期。

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