【正文】 tomotive Mechanical Design Process）。在不同 CAD系統(tǒng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)，這部分信息是無法交換的。它是符合一定原型（ preconceived pattern or stereotype），并與特定應(yīng)用有關(guān)的幾何形狀；即形狀特征同時(shí)包含參數(shù)化的標(biāo)準(zhǔn)幾何形狀信息和相應(yīng)的應(yīng)用領(lǐng)域的工程信息 。形狀特征能夠按照它本身的形狀以及它與其它部分的關(guān)系來描述。 STEP中特征的定義： 形狀特征是為了某種應(yīng)用的目的，而預(yù)先構(gòu)想的模型或者說是模板。有的學(xué)者認(rèn)為，STEP將成為全球工程技術(shù)人員在計(jì)算機(jī)環(huán)境下進(jìn)行交流的標(biāo)準(zhǔn)語言。 第四章 產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換技術(shù) 3. STEP規(guī)范中的產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型描述： STEP采用面向?qū)ο蟮男畔⒔７椒ǎ? 基本模型 應(yīng)用模型 產(chǎn)品信息 幾何模型、拓?fù)淠Ｐ汀⑿螤钅Ｐ汀? 形狀特征模型、公差模型、表面狀 況模型、材料模型、顯示模型 基本模型上的附加信息，對于特定的 領(lǐng)域是必不可少的，建筑、工程、結(jié) 構(gòu)、機(jī)械、船舶、汽車、電子等。 第四章 產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換技術(shù) c. 數(shù)據(jù)庫 通過共享數(shù)庫據(jù)來實(shí)現(xiàn)。 第四章 產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換技術(shù) 1. STEP的組成 包括以下 5方面的內(nèi)容： 第四章 產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換技術(shù) STEP七個(gè)系列文件 第四章 產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換技術(shù) 2. STEP的數(shù)據(jù)交換實(shí)現(xiàn)方法： a. 文件交換 通過 WSN語言將 Express語言描述的產(chǎn)品模型轉(zhuǎn)換成易讀的中文編碼中性文件 由標(biāo)題段、數(shù)據(jù)段組成的順序文件。 STEP最為重要的一點(diǎn)是可擴(kuò)充性。它的基本分部已經(jīng)完成并公布，但是多數(shù)正在發(fā)展中。 STEP涵蓋了幾何、拓?fù)?、公差、約束、屬性、裝配、尺寸和其它許多方面的內(nèi)容。 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(gè)零部件的信息放在一個(gè)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。這時(shí)可通過另一個(gè) CAD/CAM系統(tǒng)來進(jìn)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) 3） 時(shí)常發(fā)生轉(zhuǎn)換錯(cuò)誤 由于語法上的二義性造成解釋錯(cuò)誤。 2) 占用的存儲(chǔ)空間大 由于采用固定的數(shù)據(jù)格式和存儲(chǔ)長度， IGES文件是稀疏的。 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(shí)常會(huì)出現(xiàn)問題 ： 1) 元素類型有限 主要是點(diǎn)、線、面幾何信息，沒有體的信息。中心坐標(biāo)（ 0， 0， 0），半徑 35. 現(xiàn)在將這個(gè)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(diǎn) X坐標(biāo) 起點(diǎn) Y坐標(biāo) 終點(diǎn) X坐標(biāo) 終點(diǎn) 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。 演示 IGES數(shù)據(jù)文件的結(jié)構(gòu)組成。第 73列字符為“ P” 。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(gè)索引，每一個(gè)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(xiàng)內(nèi)容。格式和行數(shù)不限，第 73列為字母“ S”。 1. IGES數(shù)據(jù)文件是順序文本文件。 數(shù)據(jù)交換接口 可以在產(chǎn)品數(shù)據(jù)的各種計(jì)算機(jī)內(nèi)部模型之間架起橋梁。 產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換存在于產(chǎn)品生命周期的全過程。 1）總體設(shè)計(jì)階段 進(jìn)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(jì)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(shí)體模型等）； 3）詳細(xì)設(shè)計(jì)階段 詳細(xì)設(shè)計(jì)階段為產(chǎn)品研制的完善階段，完成產(chǎn)品三維實(shí)體模型的最終設(shè)計(jì)，進(jìn)行產(chǎn)品模型的計(jì)算機(jī)裝配，進(jìn)行全機(jī)干涉檢查。 2）自頂向下（ Top—Down）的并行產(chǎn)品設(shè)計(jì)（ CPD） 基于并行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的裝配技術(shù)支持自頂向下的設(shè)計(jì)方法，通過自頂向下的并行產(chǎn)品設(shè)計(jì)可以分層次地建立統(tǒng)一的產(chǎn)品動(dòng)態(tài)電子樣機(jī)。 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(chǔ)零件的文件名及其存儲(chǔ)路徑，而不存儲(chǔ)零件的數(shù)據(jù)庫，保證了零件數(shù)據(jù)庫的唯一性。 ? 無法對 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)信息 進(jìn)行完整的描述 ? 現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求 – 快速，創(chuàng)新，技術(shù)繼承，協(xié)同設(shè)計(jì)，柔性設(shè)計(jì) ? 電子樣機(jī) (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(jī)（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(jìn)行重新定位的過程。 廣泛采用特征建模技術(shù)。 以精確表示形式存儲(chǔ)曲面實(shí)體模型。 b）特征的參數(shù)化使產(chǎn)品具有靈活的后期修改能力 c）可以方便地建立設(shè)計(jì)、加工和管理的規(guī)則庫、知識(shí)庫，是專家系統(tǒng)等智能 CAD系統(tǒng)的基礎(chǔ)。 PRO／ E是基于參數(shù)的特征造型系統(tǒng)。 特 征 分 類 樹 第三章 產(chǎn)品建模技術(shù) 3. 基于特征的參數(shù)建模技術(shù) 將參數(shù)化的技術(shù)引入特征造型系統(tǒng)里，用尺寸驅(qū)動(dòng)或變量設(shè)計(jì)的方法定義特征。 第三章 產(chǎn)品建模技術(shù) e）性能分析特征（ analysis feature） 如用于有限元分析的有限元網(wǎng)絡(luò)。 c）精度特征（ Precision feature） 表達(dá)形狀、位置和尺寸公差，表面粗糙度。 第三章 產(chǎn)品建模技術(shù) 2. 特征的分類 ： 特征要反映機(jī)械設(shè)計(jì)制造的各個(gè)方面的信息。特征造型是實(shí)體造型的一個(gè)新發(fā)展。 第三章 產(chǎn)品建模技術(shù) 幾何元素 幾何約束 工程約束 尺寸值 約束管理 約束網(wǎng)絡(luò)分解 幾何造型 變量設(shè)計(jì)原理 第三章 產(chǎn)品建模技術(shù) 對于基于特征的造型系統(tǒng)： 特征是由具有一定拓?fù)潢P(guān)系的一組實(shí)體體素構(gòu)成的特定形體，它還包括附加在形體之上的工程信息，對應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)功能，能夠被固定的方法加工成型。 第三章 產(chǎn)品建模技術(shù) d）變量驅(qū)動(dòng) 也叫變量化建模技術(shù)，需要同時(shí)考慮幾何約束（尺寸和拓?fù)洌┖凸こ碳s束（應(yīng)力、性能等），將所有設(shè)計(jì)要考慮的影響因素都設(shè)計(jì)成可以約束產(chǎn)品幾何的變量。 第三章 產(chǎn)品建模技術(shù) 參數(shù)化建模方法對于系列化產(chǎn)品的計(jì)可以提供極大的方便。 第三章 產(chǎn)品建模技術(shù) 混合模式結(jié)構(gòu)舉例 第三章