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CIMS環境下基于特征的產品模型
摘要：CAD/CAM是CIMS的核心，基于特征的產品建模是實現CAD/CAM集成的關鍵，本文通過分析典型CIMS中工程設計分系統功能模型，給出CIMS環境下CAD/CAM產品特征模型。
關鍵詞：特征 產品信息模型 CAD/CAM
中圖號：TP39
1. CIMS集成產品模型與CAD/CAM基于特征的產品模型 計算機集成制造系統CIMS作為新一代工廠自動化模式之一覆蓋了產品的整個生命周期。機械產品的生命周期包括從產品的市場需求分析、立項論證、生產決策、產品設計、工藝設計、加工制造、裝配、測試到銷售和售后服務的全過程。CIMS集成產品模型是產品生命周期中全部數據的集合，它是整個CIMS研究和處理的對象，所有類型的產品信息都集中儲存在這個集成的產品信息模型中，信息的表達已將產品生命周期中的不同階段都考慮進去，是整個企業在生產周期的任何階段能共享的信息模型，它能在整體上和局部級上支持各種應用活動，使得面向制造、面向裝配、面向質量等成為可能。集成產品模型是以用戶需求、市場分析為出發點，以產品設計制造模型（CAD/CAM的模型）為基礎，在產品整個生命周期內不斷擴充、不斷更新版本的動態模型。它應能克服以往僅從某一特定階段的數據需求和數據處理的特點來建立數據模型，改善對產品產品生命周期中所有數據需求的全局分析的不足，而使得在產品生命周期中各階段實現信息交換與共享。 工程設計分系統CAD/CAM是CIMS的核心。 CAD/CAM就是按照產品設計-制造的實際進程，在計算機里實現應用程序所需要的信息處理和交換，形成連續的、協調的和科學的系統。實現CAD/CAM一體化的關鍵在于信息的集成。基于特征的產品模型，是實現CAD/CAM有效集成最佳方法，是CIMS集成產品模型的一個子集，是集成產品模型的基礎模型，也是CAD/CAM系統中數據共享的核心。 傳統的基于實體造型的CAD系統僅僅是幾何形狀的描述，缺乏對產品零件信息的完整描述，與制造所需信息彼此是分離的，從而導致CAD/CAM系統集成的困難。將特征概念引入CAD/CAM，出現了產品特征模型。基于特征的建模是CAD建模的一個新的里程碑，它是CAD/CAM技術的發展和應用到達一定水平，要求進一步提高生產組織的集成化及自動化程度的歷史進程中逐步發展起來的。基于特征的建模著眼于更好地表達產品的完整技術和管理信息，為建立產品集成信息模型服務，它使產品設計在更高層次上進行，設計人員的操作對象不再是原始的線條和體素，而是產品的功能要素，直接體現了設計意圖，使建立的產品模型容易為非設計人員理解并便于組織生產，設計圖樣更容易修改，有助于加強產品設計、分析、工藝準備、加工檢驗各部門之間的聯系，更好地將產品設計意圖貫徹到下游環節，并及時得到意見反饋。因此特征建模是解決產品模型建立的可靠途徑，于是出現了許多關于特征建模的研究。 對特征技術的研究工作，主要可以概括為七個方面：特征的定義與分類、特征識別、特征建模、特征表達、特征檢驗、特征映射和特征數據庫。特征的定義和分類的研究是特征技術研究的基礎，但到目前為止，對特征定義和分類的研究還沒有形成一個統一的標準，這是因為特征的定義和分類受到特征研究應用背景的制約。CAD/CAM的特征建模究竟應當包含哪些特征，各說不一。作者認為，作為CIMS的核心－－CAD/CAM系統的開發應用，完全可以按照CIMS信息集成的概念進行,由于CAD/CAM最終要集成到CIMS中，基于特征產品模型最終要為CIMS中所有子系統共享，所以在研究特征造型時不僅需要考慮CAD/CAM本身的信息需求，而且需考慮其在CIMS中的地位、作用及其與CIMS中其它分系統之關系。本文就是通過研究典型CIMS中工程設計分系統功能模型各二級子系統的信息需求、本分系統與其它分系統信[1] [2] [3] [4]
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