产品数据管理导论new

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1、浅析基于PDM的参数化变型设计技术0引言PDM（ProductDataManagement）是一种帮助工程师和其他人员管理产品数据和产品研发过程的工具，包括：（1）与产品相关的所有信息，即描述产品的各种信息，包括部件信息、结构配置、文件、CAD图、审批信息等等；（2）与产品相关的所有过程，即对这些信息的定义和管理，包括信息的审批、分配以及更改等等。PDM依托IT技术实现企业最优化管理，是科学的管理框架与企业现实问题相结合的产物，是计算机技术与企业文化相结合的一种产品。PDMS（ProductDataManagementSystem）是应用

2、PDM技术实现产品数据管理功能的信息系统的总称。参数化设计（ParametricDesign），也称为尺寸驱动（Dimension-Driven），是通过改动图形的某一部分或某几部分的尺寸，或者修改已经定义好的参数，自动完成对图形中相关部分的改动，从而实现对图形的驱动。参数化为产品模型的可变性、可重用性、并行设计等提供了手段，使用户可以利用以前的模型方便的重建模型，并可以在遵循原设计意图的情况下方便地改动模型，生成系列产品，大大提高了生产效率。随着近年来PDM技术的不断发展，对大规模定制技术研究的不断成熟，参数化技术也需要发展进步以适应技

3、术发展的需要。主要表现在：a.参数化设计要向与企业信息化集成；b.参数化设计要面向大规模定制。1PDM系统是参数化变型设计的基础PDM系统为企业提供了一种宏观管理和控制所有与产品相关的信息的机制。PDM作为一个软件集成框架，它提供了企业中所有与产品相关的信息环境，提供了面向产品全生命周期的各种一致的数据视图。在设计过程中，PDM系统保证了的产品数据可以在CADCAECAPPCAM之间流动的一致性。在参数化变型设计中会涉及到大量的零件模板，每个零件模板又涉及到一系列的参数和大量的实例。这些大量的数据需要PDM这样的管理系统来组织，并通

4、过PDM为其他集成系统所应用。2变型设计的参数化模板通过将设计中的固定尺寸变量化，参数化技术将产品抽象化，提高了设计的柔性，将设计人员从烦杂的绘图工作中解放出来，使设计人员可以将更大的精力投入到产品设计当中，从而大大的提高了设计效率。如何利用参数化技术，建立精确合理的产品变型设计模板，以有效的支持产品变型设计过程，是一个值得探讨的课题。2.1参数化模板的定义一个参数化模板包括主模型、主参数和主参数到模型参数的映射关系。主模型是一类变型设计的模型的基类。它定义了这一类零部件的基本拓扑结构。由于目前参数化设计通常是不能对拓扑结构进行变化的，因

5、此生成的模型通常是具有相同的拓扑结构的。主参数是根据各种不同目的变型设计而定义的参数，它代表了产品的数学模型。它可以是优化设计的输出的参数，可以使零部件设计的主参数等等。它是变型的主体，通过这些参数的变化产生一系列的变型实例。主参数的定义有时候与模型参数是一一对应的关系，但更多的时候不是一一对应的关系，而是通过一定的关系式或方程进行映射。映射关系就是产品数学模型与几何模型之间的关系。2.2参数化模板的建立一个参数化模板的建立应当包括以下几个过程：零件几何形状的分析、零件参数的分析、建立零件的主模型。几何形状的分析主要是通过对几何形状的分析

6、发现相似的零部件，在对零部件拓扑结构、功能、参数约束分析的基础上提出具有代表意义的标准主模型。通过这样的分析可以减少零部件的种类，用尽可能少的零部件种类组成产品，达到优化成本和提高产品质量的目的。零件参数分析的主要目的是减少产品内部的多样化，通过对参数分析和优化尽可能减少可变参数的数目。另一个目的是对于优化设计的零部件，它的主参数来自优化程序，而零件参数与优化参数不是一一对应的，需要通过分析建立映射关系。所以零件参数分析就是确定主参数和建立映射关系的过程。建立零件的主模型是在前面两个过程的集成上建立起零件的基本模型。模型的建立要按照一定的

7、原则进行，以避免再生成失败。要按照自顶向下的方法进行建模，把相同的关键参数都归入到布局和骨架以便于直接驱动，充分利用布局中的早期错误检查；要尽可能的减少父子关系，对每个几何参考的使用都要考虑其必要性，以及其在尺寸参数变化后对模型生成的影响；尽可能避免要修改预设选项改才能生成成功的情况出现。2.3参数化模板驱动方法目前实现Pro/E模型的参数化驱动主要有两种思路。第一种思路是建立复合模型作为模板模型，通过对模板中Pro/E参数和模型约束参数的检索和控制来生成新的模型。主要有以下三种方法。1.在建立复合模型时，通过Pro/E的参数(Param

8、eters)“菜单”创建设计参数，以设计参数作为约束条件，参数化程序利用设计参数控制模型的几何特征；2.以用户定义特征(UDF)的方式创建合模型，并根据衍生件的需要设置可变尺寸(VarDims