【文章內(nèi)容簡介】 廣泛采用特征建模技術(shù)。 第三章 產(chǎn)品建模技術(shù) 3. 強大的動態(tài)設(shè)計和后期修改能力 4. 面向產(chǎn)品、面向過程、面向加工的產(chǎn)品生命周期全過程管理（ PLM） 第三章 產(chǎn)品建模技術(shù) CAD結(jié)構(gòu)建模 ? CAD幾何建模和特征建模，是面向零件的建模技術(shù)。 ? 無法對 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息 進行完整的描述 ? 現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計要求 – 快速，創(chuàng)新，技術(shù)繼承，協(xié)同設(shè)計，柔性設(shè)計 ? 電子樣機 (虛擬裝配 )技術(shù)可以滿足以上結(jié)構(gòu)建模的要求 第三章 產(chǎn)品建模技術(shù) 電子樣機（虛擬裝配）相關(guān)概念 1. 虛擬裝配是一種零件模型按約束關(guān)系進行重新定位的過程。 2. 虛擬裝配是根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計的形狀特性、精度特性，真實地模擬產(chǎn)品三維裝配過程，并允許用戶以交互方式控制產(chǎn)品的三維真實模擬裝配過程，以檢驗產(chǎn)品的可裝配性。 第三章 產(chǎn)品建模技術(shù) 3. 虛擬裝配模型的數(shù)據(jù)庫只存儲零件的文件名及其存儲路徑，而不存儲零件的數(shù)據(jù)庫，保證了零件數(shù)據(jù)庫的唯一性。 第三章 產(chǎn)品建模技術(shù) 能高效地進行物理裝配，能在產(chǎn)品研制初期使設(shè)計部門與制造部門之間更有效地協(xié)同工作。 2）自頂向下（ Top—Down）的并行產(chǎn)品設(shè)計（ CPD） 基于并行產(chǎn)品設(shè)計的裝配技術(shù)支持自頂向下的設(shè)計方法，通過自頂向下的并行產(chǎn)品設(shè)計可以分層次地建立統(tǒng)一的產(chǎn)品動態(tài)電子樣機。 第三章 產(chǎn)品建模技術(shù) 2．以過程控制為中心的虛擬裝配，實現(xiàn)對產(chǎn)品總體設(shè)計進程的控制 我們將虛擬裝配技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計過程劃分為三個階段：總體設(shè)計階段、裝配設(shè)計階段、詳細設(shè)計階段。 1）總體設(shè)計階段 進行產(chǎn)品初步的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)總體布局 第三章 產(chǎn)品建模技術(shù) 2）裝配設(shè)計階段 產(chǎn)品模型空間分配（裝配區(qū)域、裝配層次的劃分）；具體模型定義（建立幾何約束關(guān)系、三維實體模型等）； 3）詳細設(shè)計階段 詳細設(shè)計階段為產(chǎn)品研制的完善階段，完成產(chǎn)品三維實體模型的最終設(shè)計，進行產(chǎn)品模型的計算機裝配，進行全機干涉檢查。 第三章 產(chǎn)品建模技術(shù) 虛擬裝配基本方法 1. TopDown Modeling，自上而下裝配 2. BottomUp Modeling，自下而上裝配 3. Mixing and Matching，混合裝配 第四章 產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換技術(shù) 問題的提出 產(chǎn)品數(shù)據(jù) 必須包括足夠的信息來表達產(chǎn)品的整個生命周期，從設(shè)計到分析、制造、質(zhì)量控制測試、檢測和產(chǎn)品支持功能。 產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換存在于產(chǎn)品生命周期的全過程。 1. 不同設(shè)計部門之間 2. 設(shè)計、生產(chǎn)準(zhǔn)備、制造部門之間 3. 不同合作企業(yè)之間 第四章 產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換技術(shù) 4. 不同時期的研制產(chǎn)品之間 5. 不同 CAD/CAM系統(tǒng)之間 6. 同一 CAD/CAM系統(tǒng)的不同版本之間。 數(shù)據(jù)交換接口 可以在產(chǎn)品數(shù)據(jù)的各種計算機內(nèi)部模型之間架起橋梁。 第四章 產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換技術(shù) 第四章 產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換技術(shù) 通用數(shù)據(jù)交換接口介紹 初始圖形交換規(guī)范 IGES 1981年由美國發(fā)布，幾乎所有商品化的 CAD/CAM系統(tǒng)都配有 IGES接口，成為目前事實上的國際標(biāo)準(zhǔn)。 1. IGES數(shù)據(jù)文件是順序文本文件。 第四章 產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換技術(shù) 2. IGES數(shù)據(jù)文件的結(jié)構(gòu)分析 1) 起始段（ STAR－ SECTION） 給使用者提供閱讀 IGES數(shù)據(jù)文件的說明語言。格式和行數(shù)不限，第 73列為字母“ S”。 2）全局段（ Global－ Section） 提供整個模型相關(guān)的信息，如文件名、生成日期等。第 73列為字母“ G” 第四章 產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換技術(shù) 3）元素索引段（ Directory Entity－Section） 記錄 IGES文件中采用的元素目錄，每一種元素對應(yīng)一個索引，每一個索引記錄了有關(guān)元素的類型、參數(shù)指針、版本、線型、圖層、視圖等 20項內(nèi)容。第 73列字母為“ D” 第四章 產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換技術(shù) 4) 參數(shù)數(shù)據(jù)段（ Parameter Data－Section） 記錄每個元素的幾何數(shù)據(jù)，其記錄內(nèi)容隨元素不同而不同。第 73列字符為“ P” 。 5) 結(jié)束段（ Terminate－ Section） 標(biāo)識 IGES文件的結(jié)束。 演示 IGES數(shù)據(jù)文件的結(jié)構(gòu)組成。 第四章 產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換技術(shù) 3. IGES元素 IGES元素共分三類： a. 幾何元素 b. 標(biāo)注圖形元素 IGES元素表 第四章 產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換技術(shù) 第四章 產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換技術(shù) 用 UG繪制的一個曲線圓。中心坐標(biāo)（ 0， 0， 0），半徑 35. 現(xiàn)在將這個圓輸出成 IGES文件 第四章 產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換技術(shù) 起始段 結(jié)束段 參數(shù)段 索引段 全局段 第四章 產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換技術(shù) 元素類型 曲線圓 起點 X坐標(biāo) 起點 Y坐標(biāo) 終點 X坐標(biāo) 終點 Y坐標(biāo) 圓心 Z坐標(biāo) 圓心 X坐標(biāo) 圓心 Y坐標(biāo) 第四章 產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換技術(shù) 3. IGES元素在應(yīng)用中的問題和發(fā)展。 成功的應(yīng)用：不同 CAD系統(tǒng)之間工程圖樣之間的轉(zhuǎn)換； CAD和 NC系統(tǒng)之間的連接； CAD和有限元方法 FEM（ Finite Element Method）系統(tǒng)之間的連接。 第四章 產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換技術(shù) IGES格式轉(zhuǎn)換成 CAD/CAM系統(tǒng)的數(shù)據(jù)格式時常會出現(xiàn)問題 ： 1) 元素類型有限 主要是點、線、面幾何信息，沒有體的信息。在轉(zhuǎn)換的過程里非幾何信息會發(fā)生丟失。 2) 占用的存儲空間大 由于采用固定的數(shù)據(jù)格式和存儲長度， IGES文件是稀疏的。巨大的文件導(dǎo)致 許多 CAD/CAM系統(tǒng)難以處理。 第四章 產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換技術(shù) 3） 時常發(fā)生轉(zhuǎn)換錯誤 由于語法上的二義性造成解釋錯誤。 最差的情況是因一個或幾個實體無法轉(zhuǎn)換，使整個圖形都無法轉(zhuǎn)換。這時可通過另一個 CAD/CAM系統(tǒng)來進行轉(zhuǎn)換，如欲把某 IGES文件轉(zhuǎn)換成 CATIA，可先把該IGES文件轉(zhuǎn)換成 UGII，再通過 UGII的 IGES轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成 IGES格式，然后經(jīng) CATIA的后處理器轉(zhuǎn)換成 CATIA的數(shù)據(jù)格式。 第四章 產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換技術(shù) 在轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的過程中經(jīng)常發(fā)生某個或某幾個小曲面丟失的情況，這時可利用原有曲面邊界重新生成曲面；但當(dāng)子圖形丟失太多時，則可通過前述第一種類似方式進行轉(zhuǎn)換。 第四章 產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換技術(shù) 某些小曲面 (Face)在轉(zhuǎn)換過程中變成大曲面 (Surface) 不能把兩個零部件的信息放在一個文件中；不能轉(zhuǎn)換零件的屬性信息； 第四章 產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換技術(shù) 產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn) STEP（ Standard for the Exchange of Productor Model Data） 1984年 ISO/TC1/SC4/在法蘭克福確定了STEP。它是一個描述怎樣表達和交換數(shù)字化產(chǎn)品信息的 ISO標(biāo)準(zhǔn)（ ISO10303）。 STEP涵蓋了幾