机械设计工程数据管理技术探究和应用

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1、机械设计工程数据管理技术探究和应用　　摘要：文章在分析机械工程数据的定义与分类的基础上，重点对于机械工程数据管理系统的设计进行探讨，这对进一步深化机械设计工程标准具有一定帮助。关键词：机械设计工程数据管理技术研究应用中图分类号：F407.4文献标识码：A文章编号：1引言机械工程数据涉及的工程数据类型多样、关系复杂、处理困难，是一个非常复杂、艰辛的过程，要经过多个阶段才能完成。为了能有效地管理这些复杂的工程数据，必须对工程数据作深入细致的分析。2在机械行业中，工程数据是指产品生命周期中所涉及到的与产品有关的所有数据，特别是机械产品的设计与制造过程中使用和产生的数据。

2、产品生命周期是指从产品的市场调研开始，产生设计任务书，经设计、制造到使用等多个阶段，直到最后产品报废为止的整个过程。在这个过程中，涉及到的与产品有关的数据包括各种报表、材料属性、标准零部件及其参数、设计的零部件的几何结构和性能参数产品的使用说明等等。7工程数据与传统的管理型数据有明显的区别，有其自身的特点，必须采用不同的方法进行管理。由于工程数据类型多样、关系复杂，很难一下全部分清它们的特性，结合本文针对的机械CAD/CAE领域，在后续的叙述中如无特别申明，这里的机械工程数据仅特指产品设计与分析过程中的工程数据。2.1机械工程数据的分类机械工程数据的分类机械工程数

3、据不仅类型多样、形态复杂，而且处理过程也十分复杂，为了对它进行有效的存储和管理，必须建立工程数据库系统。为了建立工程数据库系统，不仅要掌握工程数据的自然属性，而且还要透过工程数据的自然属性，抓住工程数据的本质进行全面的分析。按照机械设计与分析工程数据的本质特征进行如下分类：（1）设计分析型数据设计分析型数据包括产品的几何模型数据、分析模型数据和分析结果数据，是在CAD/CAE系统中由工程设计人员的设计处理得到的产品数据，它们具有如下特点：动态性，部分数据随着设计过程的进行，它的类型和数值都会不断的改变，同时它的存取方式也可能会改变；修改频繁性，由于设计是一个反复试

4、探的过程，随着设计的进行，如果设计者对先前设计的结果不满意，就应作出修改；语义可不一致性，设计过程是多个设计者协同工作的过程，在设计完成之前，允许各个设计者设计的对象在语义上可以不一致，但设计完成后必须一致起来。7（2）图形数据图形数据是指以图形形式表现出来的工程图表、二维图、三维图。其中二维图是指平面零件图以及平面装配图。三维图一般是指造型系统为了直观的表示产品而产生的三维造型图。所有的图形数据都具有动态性，设计者可以根据各方面的需要进行修改。图形数据具有两个方面的属性：一方面要反映设计对象的几何属性，另一方面要反映设计对象的拓扑属性。因此，图形数据还可以进一步

5、分为几何数据和拓扑数据。几何数据是指定义设计对象的点、线、面、体几何尺寸的数据。如传动轴的长度和轴径、齿轮的宽度等；拓扑数据是指描述几何实体间相互关系的数据。这里的几何实体是指构成设计对象的基本单元。这部分数据能够反映实体间的相互位置及其装配关系。图形数据由复杂的拓扑关系形成的网状结构，存储处理非常困难。工程设计的中间结果和最终结果很大一部分是以图形的形式表现出来，因此，对这部分数据的管理是工程数据库的一个主要内容，同时也是一个有待解决的技术难点。（3）管理型数据7管理型数据主要是指产品设计过程中所用到的数据资料文档，它包括各种技术手册资料、国家标准与设计规范、产

6、品目录文档以及图纸资料文档等。这部分数据一般是指对设计过程进行管理和控制，对各种设计资料进行管理的数据，它的特点是：数据关系分明；数据相当稳定，它的类型一般不会改变，而值可以改变；语义一致性，这部分数据具有静态特性，对它的操作主要是查询和检索，只有很少一部分值需要修改。这种分类法反映了机械工程数据的本质特征，有利于对机械工程数据的认识，便于设计合适的物理数据结构对机械工程数据进行有效的存储和检索，有利于机械工程数据库系统的物理设计。分析设计型数据、图形数据进一步明确它们各自的具体特征，并将管理型数据与其他数据相区别，可以有效地利用关系数据库管理管理型数据，简化工程

7、数据库的设计，为工程数据库管理系统的建立提供了一种方法，为解决机械工程数据管理这个难题提供了基础。2.2机械工程数据的总体特征通过对机械工程数据类型的分析，可以得到工程数据具有如下基本特征：（1）数据类型多样性。按照机械工程数据的本质特性区分为设计分析型数据、图形数据和管理型数据。正是由于机械工程数据类型的多样性，使机械工程数据的管理非常困难。7（2）具有动态性。机械工程数据具有动态性，主要表现在三个方面：概念模式的动态性———随着设计的进行，设计者可能改变设计对象的整体结构以及形状，从而导致设计对象概念模式的改变；存储结构的动态性———由于设计对象之间关系的改变

8、，按照设计