在PDM3DCAD集成环境中的协同设计

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1、在PDM/3DCAD集成环境中的协同设计摘要：支持在产品数据管理（PDM）系统和3D计算机辅助设计（CAD）系统集合化环境中的合作设计的一些关键问题是分析。合作设计的一般构架被分割为5层并且使用透明的集成模式，在这种模式下，在独立的PDM和CAD进程屮的函数调入和信息交换实现了通过消息翻译/解析方法。产品布局特性（PLF）模型定义已经被提出，PLF模型在初步设计阶段用于代表设计意图。协同设计方法采用PLF模型在PDM/3dCAD集成环境分析设计方法可以加快设计过程，减少投资和提高产品质量。关键字：PDM/3DCAD集

2、成；产品布局特色；协同设计；透明的集成模式0介绍产品设计是一个团队努力的结果，许多学科组专家一起工作，不同的产品模块是曲不同的设计者设计的。所以，冲突一定会出现，但是通过有效合作，这些冲突可以在设计的早期阶段解决从而减少产品开发周期,提高产品质量并且在很大程度上减少成本。根据分析在协同设计领域先进的研究，人们提出了一个有效的产品数据管理（PDM）系统和三维计算机辅助设计（CAD）系统集成环境支持

3、办同设计。PDM系统是一个帮助工程师和其他人管理产品数据和生命周期流程的跟踪所需的大量的信息和生成过程中产品开发的工具，为

4、团队成员提供一个平台交流。3DCAD系统是现在设计过程中公认的基木系统。由于CAD系统的不断发展，它们已成为复杂的3D对象建模工具：高质量可视化，高度参数化和强大的演示，分析和模拟等。产品设计阶段通常由四个阶段组成：1•产品规划和澄清2.概念设计3.体现设计4•详细设计。Sodhi和Turner建议一个门顶向卜•的设计环境将有助于完成协同设计任务,结合装配关系，约束和几何信息。刘等人代表了一个多智能PDM/CAD协同设计管理系统。谢等人开发了一个以支持分发概念设计和模块化设计原型系统。白，陈等人初步描述了协同设计中程

5、序信息文件的语义定义。本文提出一种可以用来在协同设计布局模型屮生成一个参数的方法来定义产品布局特:性（PLF）模型，然后采用PLF模型在PDM/3DCAD环境提供了一种优秀的方式提供解决方案的协同设计方法是证明实用软件开发基于我们之前的研究项口,KMPDM（PDM系统）和KMCAD3D（三维实体造型系统）。1PLF定义定义1儿何数据元素（GDE）GDE：:二(P,L,F,Cons)GDE是几何数据元索。P二{P,A,…，几},它是一组点，通常数据点；L二{厶】，厶2,•:厶”},它是一组线,通常基准线；F二{F1,F

6、2…，F3},它是一组面,通常基准而；康斯定义了它们之间的约束。P,L和F在一个空间信封里，并但他们的位置不依赖于任何一部分的产品的实体模型。相反,他们在实践中是现有的基地或定位基地部分的实体。GDE可以使用定向机械部件/零件的空间，因为它是独立于几何对象和有能力限制的自由度空间刚体。举例来说，F,可用于定义接触面、装配面或面向两个部分之间的而；L,可以用来适应旋转轴部分；P,可以适应部分的一个特殊点，例如中心的一个洞，锥齿轮的聚集点等等。康斯，定义了两种类型的约束:尺寸约束(例如co-point、co-planec

7、o-face＞平行、垂直、叠加和角度)。定义2工程语义的符号(ESS)ESS::=(SHAS,FUNS,Rel)ESS是工程语义的符号，SHAS={SWA5i,SHAS”・・SHAS.},这一组预定义的符号与2d或3d形状，在下面的详细设计阶段它们需耍重新放置通过实际的零件或组件设计。F呱2lFUNS,FUNS2…，FUNS”},它是一组预定义的符号与功能需求信息。Rel=SHASxFUNSoRel捉供拓扑物理符号和功能需求Z间的关系。定义3产品布局特性(PLF)PLF用來表示在初步设计阶段设计意图，产品与PIF布

8、局方案可以很好地定义。图1显示了PLF减速器的模型。减速器是一种从冶金行业发现的实用的机械设备。它的工作原理是采用电动机作为其电源和功率传递到减速器连接与传输链。为简单起见,一些GDE或ESS没冇标注在图1。PLF(reducer)=(({厶1,厶2,厶3,£4},{Fl,F2,F3,F4,尸5,Fft},{)),ESS1)PLF模型的设计对象,它主要是由技术主管的一个团队，目的是在早期阶段详细机械组件或机械零件。然后团队领导可以将设计任务分发给PLF模型的团队成员。团队成员通过协同设计方法完成了任务。所以我们可以说

9、PLF模型输入下面的设计阶段,和所冇的子任务应该遵循论坛模型(约束)。继续改进和细节设计产品方案后,它逐渐达到最终的方案和一些可行的和合理的物理结构。2协同设计环境2.1协同设计环境的体系结构使用论坛概念和建模方法，我们开发了一个PDM/3dCAD集成环境,支持协同设计与上述方法基于统一的PLF模型。本文解决协同设计环境中的关键问题,PLF模型