三维CAD应用技术规范-第十一部分

GB 国家质量技术监督局 发布-实施-发布三维CAD应用技术规范第11部分：模型简化表示法Technic criterion of threedimensional CAD applicationPart 11：3D simpled representation（审查稿）GB 代替GB XXXX-XX中华人民共和国国家标准XXXX-XXXX1GB 前 言数字化设计取代传统手工设计已是必然趋势，三维CAD、CAD/CAM以及自动化测量集成化的应用将持续快速增长。目前，以二维工程图为主体的技术信息标准体系在某些方面已无法满足数字化环境特别是三维CAD环境下的产品技术信息表示、处理和集成的标准化要求，三维CAD应用标准化需求日益迫切。在对美国、德国、国际标准化组织以及我国航空、航天、船舶、汽车等行业的相关标准和研究项目进行调查和对比分析的基础上，结合我国制造业企业三维CAD应用过程中的标准化需求，特制订本标准。 本标准划分为十一个部分：一、 术语与定义二、 数据集的识别与控制三、 数据集要求四、 设计模型要求五、 产品定义数据通用要求六、 几何建模特征规范七、 备注和特殊符号要求八、 模型的数值与尺寸要求九、 几何公差的应用十、 基准的应用十一、模型简化表示法以上部分除第六部分和第十一部分以外，其余部分的主要技术内容都以国际标准化组织第十技术委员会（ISO/TC10 Technical product documentation）制订的国际标准草案ISO/FDIS 16792Technical product documentation Digital product definition data practices为主要依据，该国际标准草案是从美国标准ASMEY14.412003改编而来。第十一部分参考了德国DIN 32869:1-1998Technical product documentation - Three-dimensional CAD-models - Part 1: Requirements for representation的技术内容。本部分是本标准的第十一部分，规定了三维CAD应用技术规范中三维的简化表示、标准表示、扩展表示以及模型几何细节的简化原则和简化模型标注。本部分由全国技术产品文件标准化技术委员会提出并归口。本部分主要起草单位：机械科学研究院中机生产力促进中心、中国航空综合技术研究所、中航第一飞机设计研究院、北京北航海尔软件有限公司、北京新洲协同软件技术有限公司、北京清软英泰信息技术有限公司、合肥工业大学、中国标准化研究院、中国兵器工业标准化研究所、中船综合技术研究院、中国航天科工集团第三研究院、北京理工大学、西南交通大学、广西玉柴机器集团有限公司。本部分主要起草人：丁红宇、杨东拜、陈景玉、尚凤武、夏晓理、李浩。5三维CAD应用技术规范第11部分：模型简化表示法1 范围本部分规定了三维CAD应用技术规范中三维的简化表示、标准表示、扩展表示以及模型几何细节的简化原则和简化模型标注。本部分适用于三维CAD的软件开发、企业应用、技术服务与研究。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注明日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是未注明日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GB/T 16675.21996 技术制图 简化表示法 尺寸注法GB/T4458.4-2003 机械制图 尺寸注法（ISO 129：1985 ）3 模型表示的级别模型表示的级别分为3级。（1） 扩展级（2） 标准级（3） 简化级4 扩展级4.1 基本要求在扩展级中，所有的零件、总成或模型特征的建模或显示都应能表现其完整的细节。在满足功能需要的前提下，建模或显示的精度可以低于零件或模型特征的实际形式。除非有特别说明，小于最大长度0.1%的元素可不予建模或显示。有限体积的内部细节只有在必要时方予显示。扩展级用于：（1）爆炸视图的生成（2）手册的插图、制造工艺的说明等内容的生成4.2 特殊规则4.2.1 螺纹螺纹轮廓可建模或显示为一系列圆周凹槽或沿螺旋线一侧的单一螺旋凹槽（见图1至图4）。 图1 扩展级的螺纹销钉 图2 扩展级的六角头螺钉 图3 扩展级的六角螺母 图4 扩展级的螺孔4.2.2 孔、埋头孔、倒角、沟槽这些模型特征建模或显示的完整程度应符合实际对象的情况（见图5）。图5 一个扩展级的零件，带有孔、埋头孔、倒角、沟槽4.2.3 齿轮齿轮的所有齿形应单独建模或显示。齿形可以是近似形状，渐开线形状可以用平面或柱体近似表示（见图6）。 图6 扩展级的齿轮 图7 扩展级的减摩轴承 图8 扩展级的螺旋弹簧4.2.4 减摩轴承所有的轴承体和内部模型特征（如轴承罩和密封件）都应建模或显示，但尺寸比例可不同于实际情况（见图7）。4.2.5 螺旋弹簧有关组件按6.1中的规定显示（见图8）。5 标准级5.1 基本要求在标准级中，对识别功能目的所需的几何形状和设计细节应进行建模或显示。除非有特别说明，小于最大长度0.5%以及表达功能目的所不需要的元素可不建模或不显示。标准级用于：（1）组件或装配体(总成)的设计和生产计划；（2）对安装要求的分析；（3）对冲突(干涉)特征的分析；（4）分析运动学及动态行为。5.2 特殊规则5.2.1 螺纹外螺纹的旋入端可建模或显示为倒角，退刀槽可建模或显示为凹口。无论螺纹的类型如何，这些凹口的建模或显示应表示出内径的深度，且与旋转轴成60度角（见图9）。建模或显示的凹口侧面表示螺纹的方向（见图10、图11）。对于内螺纹，凹口和倒角从内径向外径显示（见图12、图13）。如从建模或显示的几何连接特征可以清晰地看到螺纹旋入端或退刀槽，则不需要凹口。 图9 标准级的螺纹 图10 标准级的螺纹销钉 图11 标准级的六角头螺钉图12 标准级的六角螺母 图13 标准级的螺纹盲孔5.2.2 孔、埋头孔、倒角、沟槽如果为了识别的目的或进行安装空间和冲突干涉行为分析的需要，这些模型特征应建模或显示。请对比查看图5和图14。图14 一个标准级的零件，带有空、埋头孔、倒角和沟槽5.2.3 齿轮对齿轮齿形进行建模或显示时，应表现出相对尺寸（如根直径），并应对一个齿牙进行建模或显示，以表现出齿轮类型（如螺旋齿轮）。渐开线形状可以用直线或弧线近似表示（见图15）。 图15 标准级的齿轮 图16 标准级的减摩轴承5.2.4 减摩轴承具有一个轴承体的内环和外环建模或显示（见图16）。5.2.5 螺旋弹簧可以用波纹管或套有环的柱体对螺旋弹簧进行建模或显示（见图17）。图17 标准级的螺旋弹簧 a=细节部分5.2.6 表面结构（如压花、浮刻、压印）不建模或显示。5.2.7 管线及管线元素根据当前目的需要决定是否对内模型特征、内径和倒角进行建模或显示。6 简化级6.1 基本要求在简化级中，只有零件的各部分、零件或装配体的基本形状需要建模或显示。倒角、沟槽、刻痕等元素以及内部细节不需要建模或显示。因此，模型或零件不需要非常详细的显示。简化级一般用于：（1）处理非常大的零件或装配体（总成）；（2）可用的计算机资源非常有限；（3）只需要少量的特定建模特征（例如出于尺寸上的考虑）。6.2 特殊规则6.2.1 螺纹简化级对外螺纹的外径及内螺纹的内径应进行建模或显示，见图18至图20。这样的螺纹或螺钉、螺栓和螺母的倒角及内径可不建模或不显示。 图18 简化级的螺纹销钉 图19 简化级的六角头螺钉 图20 简化级的六角螺母6.2.2 孔、埋头孔、倒角、沟槽这些模型特征可不建模或不显示。请对比查看图5、图14与图21。 图21 简化级的带有孔、埋头孔、倒角和沟槽的零件 图22 简化级的齿轮6.2.3 齿轮轮齿可不建模或不显示，只显示零件的最大圆周。对于外齿轮，应显示外径（见图22），对于内齿轮，应显示最小的圆周（内径）。6.2.4 螺旋弹簧螺旋弹簧建模或显示结果可为空心圆柱体，直径为弹簧直径，见图23。图23 简化级的螺旋弹簧6.2.5 减摩轴承建模或显示结果可为空心圆柱体。简化级的减摩轴承与齿轮在外观上没有区别。6.2.6 表面结构（如压花、浮刻、压印）可不建模或不显示。6.2.7 管线及管线元素建模或显示可为条形。7 模型几何细节的简化原则为了缩短三维CAD模型的建模时间，节省存储空间，提高三维CAD模型的调用速度，三维CAD模型的几何细节简化应遵守下列原则：（1） 三维CAD模型几何细节的简化不致引起误解或不会产生理解的多义性。在此前提下，应力求几何细节简单；（2）便于识别和绘制，注重简化的综合效果；（3）三维CAD模型几何细节的简化不得影响其自身功能表达；（4）三维CAD模型几何细节的简化不得影响其基本外形结构；（5）三维CAD模型几何细节的简化不得影响其虚拟预装配或干涉检查；（6）三维CAD模型几何细节的简化要考虑三维数模转化成二维图时的状态；（7）三维CAD模型几何细节的简化要考虑设计人员的调用习惯。8 简化模型的标注8.1 总则简化模型的标注按照简化后的模型标注方法进行标注。8.2 尺寸标注的简化1）尺寸相同的重复要素，可仅在一个要素上标注其尺寸和数量。2）标注尺寸时，应尽可能使用符号和缩写词。常用的符号和缩写词见 GB/T 16675.2中的表1及GB/T4458.4的表A.1。3）若模型中的尺寸和公差全部相同或某个尺寸和公差占多数时，可在注释中作总的说明，