重树信心，破解二维参数化设计的普遍性难题_产品创新数字化(plm)_cad_1928

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1、重树信心，破解二维参数化设计的普遍性难题_产品创新数字化(PLM)_CAD    天河系列化零件设计开发系统THsPartBuilder是天河公司在二维CAD参数化技术开发方面的里程碑式的新产品，它突破了传统的基于几何约束、尺寸驱动和拓扑算法的传统参数化技术模式的桎梏，采用面向对象的思想，创造性地提出以控制点和结构参数的关联驱动图形实体对象，内置工程公式计算器和脚本语言解释程序，模拟真实设计过程，从而解决各种复杂零件入库、变量化驱动和出库过程，彻底解决了传统的参数化技术无法解决的难题。    基于THSPB思想的系列化零件参数化方案更为可贵

2、之处是它完全符合普通设计人员思维和过程，数学模型简单明了，易于理解和掌握，也更加易学易用，使得参数化技术不再是少数专家学者或程序员的专利，而是真正面向懂得专业需求的设计者，服务于设计工程师，不需要专门学习，通过简单的定制可以快速产生系列化零件，能够发挥每一个设计人员的专业优势，减少他们在设计工作中的简单重复劳动，帮助他们把头脑中产生的设计形象迅速准确地用计算机反映出来，使其将注意力集中于富有创造性的设计活动中，从而提高设计的效率和质量。     SPB的参数化思想简介    在介绍SPB参数化之前，有必要回顾一下目前我们在传统参数化技术中遇

3、到的几个问题，了解一下这种方式解决零件参数化方面存在瓶颈。    过去十几年来，国内外对参数化设计做了大量的研究，一般有基于几何约束、几何原理或者特征模型等几类方法，目前在二维CAD上形成商品化的软件大多数基于采用了几何约束的数学方法，参数驱动机制是基于对图形数据的操作。通过参数驱动机制，可以对图形的几何数据进行参数化修改，并且在修改的同时，还要满足图形的约束条件，需要约束间关联性的驱动手段即约束联动，约束联动是通过约束间的关系实现的驱动方法。一般情况下，根据主从关系，又将几何约束划分为主约束和次约束。二维参数化过程首先要对已经存在的图形进

4、行参数化处理，以获得主从约束等参数化信息，叫做参数化预处理，这种识别算法非常复杂，所以有些软件是通过人工一一指定约束关系来实现，而大多数的软件是通过自动识别方式实现参数化预处理。    在天河PCCAD中的参数化图库是基于几何约束自动识别的数学模型，通过对图形中的几何关系和约束进行理解，形成结果文件存储在数据库，形成包含大量零件图形参数化结果的零件图库，在调用的时候对参数化结果进行参数驱动，得到不同尺寸的零件，使设计者从繁琐的绘图中解脱出来。但是在长期的用户化使用过程中发现，利用此种参数化技术在以下几个方面下却无能为力。     1、不能解

5、决复杂图形的参数化需求    由于在进行参数化时候需要图形中的几何关系和约束进行理解，并且存储其几何原理。对于简单图形，如螺栓、垫圈等还能能够进行处理，但是对于电机、减速机等功能、结构日趋复杂的图形，可能的约束十分复杂，而且数量很大，这种情况下根本无法进行参数化处理进行识别，或者驱动后产生图形失真、错误的结果。PCCAD的参数化零件库中一般避免这种复杂零件，或者进行图形的简化，不能满足图形准确性完整性要求。      2、不能解决零件变形设计需求    传统参数化驱动图形时候必须保证在图形拓补关系不变的情况下，对几何约束进行驱动，亦即保证连

6、续、相切、垂直、平行等关系不变。所以无法处理工程中常见的变形设计，如常见的连接孔要随着尺寸变化而进行个数和形状的调整的情况。     3、不能生成包含图框、粗糙度、形位公差、尺寸公差等任意符号标注的图形    各类符号标注是一个完整零件不可或缺的内容，基于这种参数化技术由于只能做到识别几何图形，无法处理图形的标注等功能信息图元，使得通用零件库出库的零件没有包含所有加工、工艺要求的各类标注的完整信息，通常只是图元或者仅附带尺寸标注，从而也无法形成具有完整意义的系列化零件设计系统。     4、不能自动产生零件附属的各类参数表格    很多零件

7、还要求出库后需要生成各类表示性能参数、材料、规格尺寸、种类系列、标题栏等参数表格，这些表格内的数据还需要根据不同参数系列进行动态求解变化而来，显然传统技术没有也无法满足此要求。     5、不能让使用者也做到方便灵活参数化建库以满足自身需求    虽然很多软件“宣传用户无需编程，即可把由ＣＡＤ系统生成的图形不加转换地定义为参数化原型图”，但是由于参数化概念复杂，交互操作繁琐，绘制图形进行参数化处理还需要不断调整图形，以便于自动识别约束，要摸索掌握很多技巧，这个过程即使是天河公司的专业入库人员也感到头痛，更不要说让普通设计师去完全掌握和完成建

8、库了。     6、不支持用户进行更深层次的二次开发    许多企业已经形成了大量的通用件、专用件等定型零件，需要要一整套的参数化方案进行参数化处理，集中存储管理和调用，许多零件