CAD技术读书笔记

现代 CAD 技术读书笔记 产品信息共享模型 一 产品信息模型 产品信息模型是指覆盖产品整个生命周期 能为计算机理解和 处理的 能唯一描述产品的数字化表达 是一个相当于为产品设计 师 工艺师 检验师及维护人员等能共同理解和处理的关于产品数 据的构造集合 是先进制造系统中所有技术人员进行信息交换的基 础 产品信息模型的组成 1 产品本身的信息模型及其有关的管理和存取方法 2 产品开发流程 过程 模型 产品集成信息模型内容表达的要求 1 产品信息模型必须满足全生产过程中各个阶段对产品信息的 需求 包括管理信息 功能信息 几何 拓扑信息 形状信息 尺寸 精度信息 装配信息 工艺技术信息和材料信息等 2 理想的产品信息模型应该包括应用领域知识 并以合理的方 式表达 3 产品信息模型要体现一种双向送的机制 4 采用标准的描述方法和建模技术实现产品信息模型 二 产品信息模型的组织结构 应用特征层 产品设计对应 CAD 模型 产品分析对应 CAE 模型 工艺规划对应 CAPP 模型 数控加工对应 NC 模型 质量检测对应 CAQ 模型 全局特征层 1 产品构造模式 元特征 零件 部件 产品 2 元特征构造模式 资源构件层 尺寸精度模型 几何 拓扑模型 形面模型 装配模型 材料模 型 技术模型 物理描述层 交换模式 STEP 标准标准 存储模式 信息模型构成过程 三 装配信息模型 1 产品装配建模的研究 1 装配表示有层次模型和关系模型 2 F B Feature Base 基于特征 技术是装配建模的重要支持 3 O O Object oriented 面向对象 方法是装配建模的一种潮 流 4 集成化是装配建模的必然趋势 2 产品装配信息建模研究的三个基本策略 1 特征设计与特征提取的综合利用 2 基于 STEP 的 O O 构造思想 3 模型的层次化 多视图 组织 3 装配模型的信息组成 装配模型不仅要处理设计系统的输入信息 还能处理设计过程 的中间信息和结果信息 因此装配模型信息应随设计过程的推进而 逐渐丰富和完善 产品装配模型的信息组成 几何信息 管理信息 装配工艺信 息 工程语义信息 拓扑信息 装配资源信息 管理信息 与产品及零部件管理相关的信息 包括产品各构成元件的名称 代号 材料 件数 技术规范或 标准 技术要求 以及设计者和供应商 设计版本等信息 几何信息 与产品的几何实体构造相关的信息 决定装配元件和整个产品装配体的几何形状与尺寸大小 以及 装配在最终这体内的位置和姿态 拓扑信息包括两类信息 一类信息为产品装配的层次结构的关系 另一类信息为产品装 配元件之间的几何配合约束关系 如贴合 对齐 同向 相切 插入 和坐标重合等 工程语义信息 与产品工程应用相关的语义信息包括以下 五类 装配元件的脚色类别 如螺栓螺钉 垫圈垫片 销钉 轴承 弹簧 卡紧件 密封件和一般结构件等及其相关信息 轴承 弹簧 卡紧件 密封件和一般结构件等及其相关信息 装配元件的聚类分组 如一般簇 含螺钉 销钉 卡紧件等的 元件簇 特殊簇 具有过盈配合胶接 焊接等关系的元件簇 装配元件装拆的强制优先关系 装配元件之间的工艺约束和运动约束等关系 装配元件之间的设计参数约束和传递关系 装配工艺信息 与产品装 拆工艺过程及其具体操作相关 的信息 包括各拆工艺过程及其具体操作相关的信息装配元件的装配顺 序 装配路径 以及装配工位的安排与调整 装配夹具的利用等信 息 装配资源信息 与产品装配工艺过程具体实施相关的装配资源的总和 主要指 装配系统设备的组成与控制参数 包括装配工作台与设备的选择 装配夹具与工具的类别和型号 以及它们各自的有关控制参数如形 状 尺寸 比例大小等 四 零件信息模型 1 基于特征的零件信息模型 1 特征信息模型 零件的特征信息模型包括应用层 逻辑层和表达层 其中 逻 辑层中的特征类有 a 形状特征类形状特征类 是精度特征和材料特征的载体 b 精度特征类精度特征类 例如尺寸公差 几何公差 表面 粗糙度等 c 装配特征类装配特征类 用于表达零件在装配过程中应该 具备的信息 d 材料特征类 用于描述材料的类型与性能以及热处理等信 息 e 性能分析类性能分析类 用于表达零件在性能分析时所使 用的信息 f 附加特征类附加特征类 用于表达一些与上述特征无关的 其他信息 g 管理特征类管理特征类 是零件的宏观属性描述 如名称 数量等 2 特征建模方法 要建立零件的特征信息模型 一般有三种途径 交互式输入工 艺信息 特征识别与提取 从已有的 CAD 信息模型中用某特征识别 与提取 特征造型 特征参与系统本身的造型过程 就是用特征进 行设计 3 形状特征分类 在面向设计的形