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数字化产品定义数据通则系列国家标准研制动态

2006/12/2    来源:e-works    作者:丁红宇      
关键字:数字化产品定义,数据,标准化  
本文简要介绍了《技术产品文件 数字化产品定义数据通则》系列国家标准研制的需求背景和主要技术内容,为我国广大装备制造业企业以及相关CAD、PDM等软件厂商提供数字化产品定义数据的规范化技术依据。

    第1部分 术语与定义
    第2部分 数据集的识别与控制
    第3部分 数据集要求
    第4部分 设计模型要求
    第5部分 产品定义数据通用要求
    第6部分 几何建模特征规范
    第7部分 注释和特殊符号要求
    第8部分 模型的数值与尺寸要求
    第9部分 几何公差的应用
    第10部分 基准的应用
    第11部分 模型简化表示法
    以上部分除第六部分和第十一部分以外,其余部分的主要技术内容都以国际标准化组织第十技术委员会(ISO/TC10 Technical product documentation)制订的国际标准草案《ISO/DIS 16792 Technical product documentation — Digital product definition data practices》为主要依据,该国际标准草案是从美国标准ASMEY14.41—2003改编而来。第十一部分参考了德国《DIN 32869-1998 Technical product documentation - Three-dimensional CAD-models - Part 1: Requirements for representation》的部分技术内容。
    2.2.2 数字化产品定义数据通则的技术特点
    (1)数字化产品定义数据集的规范化要求
    数字化产品定义数据集不仅仅只包含三维模型或二维图形,还应包括修订、注释、部件表、测试要求、材料说明、工艺等等信息,而且所处产品开发阶段不同,数据集中必备内容有所不同,同时应保证数据集在产品全寿命周期内得到控制和共享,因此,需要建立系统化的、能包括完整的产品定义的数据集模型,明确数据集在产品全寿命周期的管理与控制规范。本课题通过《技术产品文件  数字化产品定义数据通则 第2部分  数据集的识别与控制》以及《技术产品文件  数字化产品定义数据通则 第3部分 数据集要求》的制定,给出了数字化产品定义数据集的规范化要求。
    (2)设计模型的规范化要求
    设计模型是数字化产品定义数据集的核心部分,其完整性、准确性、精度以及可交换性是影响产品定义质量以及数据共享与交换的关键因素,通常设计模型包括几何模型以及辅助几何信息等,其构成、几何比例、精度、坐标系、视图、关联性均需规范,原有的二维标准不覆盖此类规定,需要根据三维几何建模的特点和数据集成的需要制订相关规定。本课题通过《技术产品文件  数字化产品定义数据通则  第4部分  设计模型要求》的制定,给出了设计模型的规范化要求。
    (3)三维模型中公差信息的表示问题
    装配分析、CAD/CAM集成、自动检测以及用三维模型直接指导生产时,都离不开制造信息特别是公差信息的表示、提取与处理。尽管,目前以图示和文字表达为载体的公差定义及标注方法标准基本满足手工方式下二维绘图的需要,但是如何在三维模型中进行标注,缺乏统一规范,尽管许多二维标注标准仍然能够适用于三维环境,但是有相当多的情形下二维标准无法适用,因此需要制订适用于三维环境下的公差标注规范。本课题通过《技术产品文件  数字化产品定义数据通则 第8部分  模型的数值与尺寸要求》以及《技术产品文件  数字化产品定义数据通则  第9部分  几何公差的应用》的制定,给出了三维模型中公差信息表示的规范化要求。
    (4)应用基准的规范化
    与公差标注相似,同样的在三维CAD环境下,基准体系与坐标系的关联、基准要素的表示方法、由多项要素建立起来的基准如何进行表示并建立关联等一系列问题均需要进行标准化。本课题通过《技术产品文件  数字化产品定义数据通则  第10部分  基准的应用》的制定,给出了设计模型的规范化要求。
    (5)三维标准件模型的简化规定
    标准件是产品开发设计的重要资源和必不可少的组成部分,除国家标准件外,还存在大量的行业标准件和企业标准件,据统计,一架飞豹改型飞机选用标准件近600项标准,6000余种规格,约53万件;同一规格的标准件,其单机用量最多可达几千件,最少的近十件。为了避免重复绘制三维标准件数模,建立可重用的三维标准件库是必然选择。为了节省存储空间,减少建库过程中不必要的工作,提高标准件调用速度,往往需要对三维标准件模型进行简化,需要制订简化的统一规定,在不影响其自身功能表达、不影响其基本外形结构、不影响其电子预装配或干涉检查、支持三维模型转化成二维图、易于识别的前提下,实现简化。本课题通过《技术产品文件  数字化产品定义数据通则  第11部分  模型简化表示法》的制定,给出了设计模型的规范化要求。
    (6)特征的规范化
    基于特征的设计是当前CAD应用的中的一个重要特点,但是由于缺乏对特征的统一规范,导致不同的CAD软件之间、不同的CAD使用者之间在理解、分类和主要参数上存在差异,特别是在数据交换中,特征信息无法有效地得到识别和重用,因此,有必要针对特征的定义、标识、主要参数制订相应的规范。本课题通过《技术产品文件  数字化产品定义数据通则  第6部分  几何建模特征规范》的制定,给出了几何建模特征的定义、分类、参数以及几何建模特征操作等方面的规范化要求。

    三、结论

    随着数字化设计与制造技术的广泛应用,特别是三维CAD技术的日益普及,以及CAD/CAM一体化技术的日趋成熟,数字化产品定义取代传统产品定义方式已是必然的趋势。如何解决产品数字化定义方法所带来的新的标准化问题,已成为当务之急,需要在密切跟踪国际、国外先进标准的基础上,开展我国数字化产品定义标准化方面的研究与标准制订工作。
    《技术产品文件  数字化产品定义数据通则》系列国家标准的研究与制订将有助于解决目前在数字化设计与制造技术应用过程中,由于缺乏统一的数据集定义及管理、公差表示、基准应用、简化规则、属性定义、完整性以及关联性等方面的标准,导致产生技术信息的二义性、不确定性和模糊性,无法保证产品定义的正确理解以及产品数据的交换与共享,无法为技术合作和贸易提供权威的技术依据、评估和仲裁准则等一系列问题,为制造业企业提供数字化设计制造过程中应遵循的通用规范,为CAD、PDM软件的相关功能提出规范化要求。

 

责任编辑:杜玮
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