探討工業設計平臺集成技術

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一、圖形庫開發的技術路線

功能特征模型必須包含該特征的管理內容，主要涉及尺寸精度、表面粗糙度、熱處理要求、形狀精度等。功能特征管理模型與形狀、結構特征設計模型集成在一起的，因此，功能特征管理模型與零件形狀、結構、精度要求是一致的。零件加工特征模型是根據零件工藝管理特征模型和加工工藝過程卡，建立各加工工序的加工特征模型，零件加工特征模型是數控自動化編程和加工的基本信息。零件圖形數據庫開發的主要途徑和手段有高級語言圖形編程描述法、CAD/CAM應用軟件二次開發法、高級語言與CAD/CAM軟件嵌套法3種。圖形數據庫開發的技術路線如圖2所示。

二、CAD/CAPP/CAM集成的關鍵技術問題

CAD、CAPP和CAM系統均是獨立發展起來的，其數據模型各不相同。CAD系統是面向數學和幾何學的模型，使用該模型可以完整地描述零件的幾何信息，對于零件的精度、公差及熱處理等非幾何信息，只能附在零件圖樣上，使得這些信息不能在計算機邏輯結構內得到充分表達。因此，CAD/CAPP/CAM之間出現了信息中斷。建立CAPP子系統和CAM子系統時，皆要補充輸入上述非幾何信息，甚至還要重復輸入加工特征信息，人為干預量大，數據大量重復，無法實現CAD/CAPP/CAM的集成。通過對大量資料的研究，最終歸納出CAD/CAPP/CAM的集成的關鍵技術問題有如下幾點。

(1)特征技術已成為CAD/CAPP/CAM集成的關鍵技術之一。實現CAD/CAPP/CAM的集成，CAD、CAPP、CAM之間的數據交換與共享是急需解決的最重要問題。通過探究，最佳的解決的方法是建立一個不僅能支持設計與制造各階段所需的幾何信息、工藝與加工信息，而且還能提供大量的工程描述語，最終能設計出工程師預期的制造圖的模型。

(2)集成數據管理是CAD/CAM集成的一項關鍵技術。采用工程數據庫管理系統來管理集成數據，使各系統之間直接進行信息交換，真正實現CAD/CAM之間信息交換與共享。

(3)產品數據管理和產品交換標準是CAD/CAPP/CAM集成的重要基礎。在CAD/CAPP/CAM集成中，有大量數據需要進行交換，目前的傳輸方式已無法滿足集成化的要求。為了提高這些數據交換的速度，保證數據傳輸的完整、可靠和有效，需要一個通用的數據交換標準。系統集成總體結構。

三、關鍵技術的實現

XML是一種通用數據接口標準，它能夠滿足數據交換集成化的要求，XML允許用戶為各類數據創建自己的標記，并且創建不依賴于平臺，另外它還具有簡單、自描述、可擴展、可交互等顯著特點。XML可將產品信息及BOM表映射到XML實體模型中，這樣能夠很好地實現產品數據的定義規范化，而且能夠為CAD/CAPP/CAM系統提供一致的語義表達。使用XML可以方便地將平臺信息BOM表映射到XML實體模型中，以規范產品數據的定義，為CAD/CAPP/CAM系統提供一致的語義表達，同時也有助于采用不同的編程語言對XML數據進行修改、維護和查詢。

四、結語

本文針對西寧市工業設計服務平臺中產品設計圖形庫的需求，在理論研究的基礎上，將圖形庫系統從整體到局部進行分析，提出CAD/CAPP/CAM集成的關鍵問題，并給出關鍵技術實現的方法。通過對圖形庫總體系統結構及其關鍵技術的研究，將對做好西寧市工業設計服務平臺中的圖形庫系統具有至關重要的意義。

作者：謝麗珍單位：西寧生產力促進中心