三维CAD的信息应用技术规范.ppt

三维CAD应用技术规范 相关国内外标准动态 1 2 3 4 需求分析相关国际 国外标准介绍相关国内行业标准介绍相关标准的体系特点ISO FDIS16792与本标准的关系 4 5 三维CAD应用技术规范 相关国内外标准动态 数字化设计取代传统手工设计已成必然趋势产品数字化设计标准化问题日益突出 三维CAD应用标准需求迫切 一 需求分析 传统手工设计阶段 人工活动 一 需求分析 数字化设计与制造阶段 计算机辅助软件 一 需求分析 在许多情况下二维图纸不再是设计制造过程所必需的文件 三维模型可以替代二维图纸作为技术交流和信息传递的主要方式 越来越多的企业希望直接通过三维模型生成二维图纸 许多国家这样生成的图纸在合同上已具有法律地位 一 需求分析 数字化设计与制造阶段 一 需求分析 在这种情况下 尽管大多数的技术制图 文件管理以及零部件标准依然适用 但新的标准化需求也日益急迫 目前的二维制图标准中存在的一些规定无法适用于三维投影或不利于计算机处理 例如螺纹的画法 图线的规定以及上下偏差标注等 导致使用上的不便和无法通过标准化审查 迫切需要进行更改 由于三维环境下是立体的 角度 位置的表示更为丰富 实体与实体的关联表示更为直观和复杂 因此 原有的一些标准规定过于粗放 存在着很大的不确定性和模糊性 例如 公差标注的位置及引出方式 基准体系 基准标识方式 三维环境下标准件库 几何要素 对称结构 典型结构以及草图等的简化方法等等 急需进行补充和细化 三维模型的比例 精度 关联关系 建模质量要求相比二维制图是全新标准化的内容 需要尽快研究制订 与CAE CAM NC PDM CAQ CAI以及ERP等系统的数据共享与集成 要求对修订 注释 部件表 测试要求 材料说明 工艺等等非几何信息进行更详尽的描述 更严格的控制和自动处理 这都是现有标准无法满足的 需要研究制订新的标准规范 一 需求分析 需要从下述两个方面来解决由于缺乏统一的画法 注法 属性定义 完整性以及关联性要求等方面的标准 导致设计信息被误解 产品数据共享和交换难以有效实现等一系列问题 从三维CAD应用技术方面着手研究制订统一的标准规范 如统一规定术语 数据集模型 三维标注的方式 简化表示法等从三维CAD软件实现技术方面制订相应的标准规范 如提供中性机制和标准接口以实现不同系统间的兼容与共享 STEP标准是典型代表 一 基本情况自20世纪90年代起 德 美 日 英 法等国已开始相关标准的研究工作目前已颁布了一批标准 二 相关国际 国外标准介绍 ISO TC10国际标准化组织第十技术委员会承担各类工程技术制图和技术文档的标准化工作1947年以来ISO TC10共颁布150余项相关国际标准1998年更名为 技术产品文件 Technicalproductdocumentation ISO TC10WG16从事三维CAD设计方面的标准化工作 二 相关国际 国外标准介绍 由ISO TC10发布和正在制订的相关国际标准的情况 二 相关国际 国外标准介绍 相关国际标准的情况ISO DIS16792DigitalProductDefinitionDataPractices从产生到发展与 ASMEY14 41 2003DigitalProductDefinitionDataPractices DIN32869 1998Technicalproductdocumentation Three dimensionalCAD models系列标准密不可分 二 相关国际 国外标准介绍 ISO DIS16792经历的三个阶段德国方案为主导阶段 1998年8月31日 1999年4月1日 德国方案和美国方案并存的阶段 1999年4月1日 2001年10月3日 美国方案为主导阶段 2001年10月3日 至今 二 相关国际 国外标准介绍 ISO DIS16792第一阶段1998年8月31日由德国提议机械工程三维CAD模型可视化表示标准该标准应包括以下三方面内容 二 相关国际 国外标准介绍 ISO DIS16792第一阶段标准包括以下三方面内容 零部件的可视化表示方法零部件表示方法的表示示例零部件库或目录中坐标系的定位 二 相关国际 国外标准介绍 ISO DIS16792第一阶段标准包括以下三方面内容 零部件的可视化表示方法 简化方式 标准方式 扩展方式 二 相关国际 国外标准介绍 ISO DIS16792第一阶段标准包括以下三方面内容 零部件表示方法的表示示例螺纹 螺钉 螺母 螺栓的三种方式表示示例 二 相关国际 国外标准介绍 ISO DIS16792第一阶段标准包括以下三方面内容 零部件表示方法的表示示例 简化方式 标准方式 扩展方式 二 相关国际 国外标准介绍 ISO DIS16792第一阶段标准包括以下三方面内容 零部件表示方法的表示示例钻孔 镗孔 倒角 沟槽三种方式表示示例表面结构三种方式表示示例齿轮特性三种方式表示示例滚动轴承三种方式表示示例螺旋弹簧三种方式表示示例管和管状元素三种方式表示示例 二 相关国际 国外标准介绍 ISO DIS16792第一阶段标准包括以下三方面内容 零部件库或目录中坐标系的定位 二 相关国际 国外标准介绍 ISO DIS16792第一阶段该提案于1999年1月6日通过各成员国投票获得通过正式被赋予ISO NP16792编号 列为新的工作项目 二 相关国际 国外标准介绍 ISO DIS16792第二阶段1999年4月 美国以ASMEY14 41草案为蓝本提交ISO TC10随后 美国和德国有关机构相继开展工作主要成果是提出CAD模型属性的完整性要求 二 相关国际 国外标准介绍 ISO DIS16792第三阶段在2001年10月的洛杉矶会议上形成如下决议 以美国ASMEY14 41草案为基础制定ISO16792ISO16792更名为 技术产品文件数字化产品定义数据准则开展详细的技术研讨 二 相关国际 国外标准介绍 ISO DIS16792第三阶段标准要点明确了产品定义数据集所应包含的内容对资料集提出了要求规范了对设计模型的要求在三维模型中尺寸公差表示的规则规定了基准应用方面的要求 二 相关国际 国外标准介绍 我国CAD标准化工作概况我国的CAD标准化工作自 八五 起步以二维CAD为基础 逐渐向三维CAD过渡我国相关企业 行业对三维CAD标准的需求日益迫切近年来 一批相关行业 企业 标准陆续推出 三 相关国内行业标准介绍 国内相关行业 企业 标准的基本情况基本情况列表 三 相关国内行业标准介绍 国内相关行业 企业 标准的基本情况 国内相关行业 企业 标准的基本情况主要技术内容航空产品数字化设计与制造系列标准 DS 基于CATIA建模要求第一部分 通用要求 规定了应用CATIA工程软件实施三维建模的通用要求 适用于应用CATIA工程软件实施三维零件 组件和部件设计 附录中规定了图层设置 几何精度的标准环境设置等内容 三 相关国内行业标准介绍 国内相关行业 企业 标准的基本情况主要技术内容航空产品数字化设计与制造系列标准 DS 基于CATIA建模要求第二部分 坐标系 规定了产品应用CATIA软件实施建模的坐标系的基本定义及要求 适用于采用CATIA软件实施飞机和直升机产品三维建模 包括坐标系的定义 坐标系的标识 使用要求等部分 三 相关国内行业标准介绍 国内相关行业 企业 标准的基本情况主要技术内容航空产品数字化设计与制造系列标准 DS 基于CATIA建模要求第三部分 飞机外形 规定了使用CATIA软件进行飞机外形建模的基本要求 适用于飞机外形CATIA模型的建立 包括一般要求 详细要求和模型检查等三部分 三 相关国内行业标准介绍 国内相关行业 企业 标准的基本情况主要技术内容航空产品数字化设计与制造系列标准 DS 基于CATIA建模要求第四部分 机体结构件 规定了用CATIAV5软件建立机体结构件模型的一般要求 适用于军 民品研制中使用CATIAV5软件设计机体结构件的模型 在附录中给出了Cache管理 装配环境设置 零件建模环境设置 零部件类结构件预装配流程 元素的发布和引用 特征元素的引用和材料属性定义等内容 三 相关国内行业标准介绍 国内相关行业 企业 标准的基本情况主要技术内容航空产品数字化设计与制造系列标准 DS 基于CATIA建模要求第五部分 机加件 规定了使用CATIA软件进行机械加工件 机加件 建模的专用要求 适用于航空产品中机加件的建模和其它非航空产品中机加件的建模 分一般要求 详细要求 二维图样要求 模型检查要求等四部分 附录中给出了机加件模型构建基本流程和机加件建模过程示例 三 相关国内行业标准介绍 国内相关行业 企业 标准的基本情况主要技术内容航空产品数字化设计与制造系列标准 DS 基于CATIA建模要求第六部分 煅铸件 规定了使用CATIA进行锻铸件建模的专用要求 适用于航空产品中锻铸件的建模和民品开发项目中锻铸件的建模 附录中给出了锻铸件模型构建基本流程和锻铸件建模过程示例 三 相关国内行业标准介绍 国内相关行业 企业 标准的基本情况主要技术内容航空产品数字化设计与制造系列标准 DS 基于CATIA建模要求第七部分 钣金件 规定了应用CATIA软件实施钣金件零件建模的专用要求 适用于型号研制中应用CATIA软件设计 修改和发放的钣金件类零件建模 同时适用于民品开发项目中使用CATIA软件设计 修改和发放的钣金件类零件建模 该部分分一般要求 详细要求 二维图样要求和模型检查等 附录中给出了钣金件模型构建基本流程和钣金件建模过程示例 三 相关国内行业标准介绍 国内相关行业 企业 标准的基本情况主要技术内容航空产品数字化设计与制造系列标准 DS 基于CATIA建模要求第八部分 复合材料结构件 规定了应用CATIAV5工程软件实施复合材料结构件的建模要求 适用于型号研制或民品开发中应用CATIAV5软件设计 修改和发放复合材料结构件中层压结构和夹层结构的建模 附录中给出了复合材料结构件模型构建基本流程 建模过程示例和复合材料结构件第二种铺层编号的二维图样要求等内容 三 相关国内行业标准介绍 国内相关行业 企业 标准的基本情况主要技术内容航空产品数字化设计与制造系列标准 DS 基于CATIA建模要求第九部分 夹层结构件 基于CATIA建模要求第十部分 地板件 基于CATIA建模要求第十一部分 内装饰件 基于CATIA建模要求第十二部分 绝缘件 基于CATIA建模要求第十三部分 管路 基于CATIA建模要求第十四部分 线束敷设 三 相关国内行业标准介绍 国内相关行业 企业 标准的基本情况主要技术内容航空产品数字化设计与制造系列标准 DS 基于CATIA型架建模要求 基于CATIA钣金成形模具建模要求 三 相关国内行业标准介绍 国内相关行业 企业 标准的基本情况主要技术内容航空产品数字化设计与制造系列标准 DS CATIA文档命名 规定了CATIAV5常用文档存贮命名 模型属性给定及结构树标识等要求 适用于CATIA建模 文档管理 存贮 发放 传递 更改 数字化预装配等 附录中给出了基本模型文件与装配模型文件的属性接口和有关产品结构树命名的CATIA设置说明 三 相关国内行业标准介绍 国内相关行业 企业 标准的基本情况主要技术内容航空产品数字化设计与制造系列标准 DS CATIA制图规则 CATIA文字 尺寸与公差标注 航空产品CAD文件管理规定 图层定义与管理 三 相关国内行业标准介绍 国内相关行业 企业 标准的基本情况主要技术内容航空产品数字化设计与制造系列标准 DS CATIA模型检查规定 规定了仅针对应用CATIAV4和CATIAV5工程软件所建立的三维 二维几何模型进行检查的过程 内容和规则 适用于对CATIAV4和CATIAV5产生的三维 二维几何模型进行检查 附录中给出了交互检查报告的格式和规范化检查程序安装使用说明 三 相关国内行业标准介绍 国内相关行业 企业 标准的基本情况主要技术内容航空产品数字化设计与制造系列标准 DS UG文档命名规定 规定了UG常用文档的命名要求 适用于UG建模 UG文档存贮 发放 传递 更改 数字化预装配等 给出了UG文档分类和UG文档命名两部分内容 三 相关国内行业标准介绍 国内相关行业 企业 标准的基本情况主要技术内容航空产品数字化设计与制造系列标准 DS 飞机数字化预装配通用要求 规定了飞机进行数字化预装配的流程 装配模型要求 装配过程规划 公差分析与综合等要求 附录中给出了数字符化预装配流程 数字符化预装配支撑系统体系结构 CATIA环境设置及其约束调整和装配过程规划等 三 相关国内行业标准介绍 国内相关行业 企业 标准的基本情况主要技术内容航空产品数字化设计与制造系列标准 DS 基于CATIA标准件建模与模型装配要求 规定了CATIA标准件的建模与模型装配要求 给出了CATIA标准件建模 调用装配的方法及流程 适用于在CATIAV5环境下标准件的建模和模型装配 附录中给出了标准件建模流程和标准件建模示例和装配示例 三 相关国内行业标准介绍 国内相关行业 企业 标准的基本情况主要技术内容航空行业标准 HB UG制图规则 该标准规定了航空产品基于UG软件绘制二维工程图样的基本要求 适用于航空产品工程图样的绘制 三 相关国内行业标准介绍 国内相关行业 企业 标准的基本情况主要技术内容航空行业标准 HB 基于UG建模通用要求 该标准规定了使用Unigraphics工程软件实施建模的通用要求 给出了对飞机外形 钣金件 机加件 锻铸件建模等的基本要求 适用于应用UG工程软件进行零组件设计 包括建模流程 系统环境设置 坐标系 模型命名 图层定义与管理 三维模型要求 专用建模基本要求和装配建模要求八个部分 并规定了二维图样要求和模型检查方法等 三 相关国内行业标准介绍 国内相关行业 企业 标准的基本情况主要技术内容航空行业标准 HB 基于UG航空发动机建模要求第一部分 通用要求第三部分 盘类零件第二部分 机匣第四部分 叶片 三 相关国内行业标准介绍 国内相关行业 企业 标准的基本情况主要技术内容航空行业标准 HB 飞机数字样机通用要求 数字样机的分类 数字样机机构要求 数字样机应用 数字样机管理要求 三 相关国内行业标准介绍 国内相关行业 企业 标准的基本情况主要技术内容中国兵器工业集团公司标准 兵器产品三维建模基本规定 基于Pro E 第1部分 三维建模第2部分 模型装配第3部分 三维模型与二维视图的转换 三 相关国内行业标准介绍 国内相关行业 企业 标准的基本情况主要技术内容中国兵器工业集团公司标准 兵器产品CAD CAPP CAM集成框架标准化要求 该标准引用了GB Z18727 2002企业应用产品数据管理 PDM 实施规范 GB T18725 2002制造业信息化 技术术语等国家标准 给出了应用集成和产品数据模型两部分内容 三 相关国内行业标准介绍 国内相关行业 企业 标准的基本情况主要技术内容兵器行业标准 WJ 兵器产品三维建模通用要求 基于Pro E 装甲车辆通用件特征化 参数化建模要求 基于Pro E 软件环境的规定模型文件命名方法数字样机的构造一般设计流程特征化 参数化建模要求Pro INTRALINK环境下的建模要求 三 相关国内行业标准介绍 国际 国外相关标准的对比分析国内相关行业标准的对比分析对相关国家标准的启示 四 相关标准的对比分析 国际 国外相关标准的对比分析美国国家标准ASMEY14 41 2003DigitalProductDefinitionDataPractices德国国家标准DIN32869 1998Technicalproductdocumentation Three dimensionalCAD models 四 相关标准的对比分析 国际 国外相关标准的对比分析德国国家标准DIN32869 1998Technicalproductdocumentation Three dimensionalCAD models 采用模块化标准体系结构 对CAD平台不具有依赖性 技术内容侧重于模型的可视化表示法及模型的特征要求 四 相关标准的对比分析 国际 国外相关标准的对比分析美国国家标准ASMEY14 41 2003DigitalProductDefinitionDataPractices 由多个部分组成的一体化标准体系结构 对CAD平台不具有依赖性 涉及的技术内容完整 广泛 四 相关标准的对比分析 国际 国外相关标准的对比分析美国国家标准ASMEY14 41 2003DigitalProductDefinitionDataPractices德国国家标准DIN32869 1998Technicalproductdocumentation Three dimensionalCAD models 四 相关标准的对比分析 国内相关行业标准的对比分析标准体系结构的对比分析 航空行业标准体系结构框图 四 相关标准的对比分析 国内相关行业标准的对比分析标准体系结构的对比分析 兵器行业标准体系结构框图 四 相关标准的对比分析 国内相关行业标准的对比分析标准体系结构的对比分析行业标准体系结构的针对性分析针对本行业技术特点针对特定的CAD技术平台针对特定的 具有相同或相似特征的零部件针对特定的设计及生产流程 四 相关标准的对比分析 对相关国家标准的启示国外 国际相关标准模块化 多部分的体系结构有利于标准的后续发展和用户的获得 同时使标准的内容结构更加清晰明了模型特征要求和属性要求与数据集结合规定了数据