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基于PDM的液压缸CAD系统的研究与开发

2015-10-09 09:27 [CAD/CAM] 来源于:互联网
导读:PDM是CAx信息集成的平台,文章在分析了PDM系统的功能模块以及PDM与CAD系统之间的信息集成关系的基础之上,应用VB 6.0、ACCESS、AUTOCAD 2004进行了系统的开发。系统主要由3部分组成:液压缸

1 前言

    液压缸由缸体、缸底、柱塞(活塞)、压盖、法兰导套、密封、紧固件等多个零部件组成,属于多品种小批量的机械产品。在实际生产中,经常需要根据工程的实际要求,进行非标准液压缸的设计及绘图,其液压缸内部,形式上与标准液压缸的内部大体相同,但由于尺寸上的不同,使得设计人员不得不重新绘制生产用图,这不仅增加了设计人员的劳动量,而且降低了效率。基于以上原因,已有学者开发了基于参数的液压缸绘图系统,实现了液压缸的参数化绘图,提高了设计效率。但他们都没有把液压缸产品的设计与管理结合起来,难以适应敏捷制造和并行工程和要求。本文结合CAD技术和数据库技术,实现了液压缸产品的设计、计算、绘图一体化,以及产品设计的数据管理。

2 PDM技术

    PDM是用来管理所有与产品相关的信息和所有与产品相关的过程的技术。它的研究对象是产品,与产品相关的所有信息包括:零部件信息、结构配置、文件、CAD文档、审批信息等,它将所有与产品有关的信息和过程集成在一起进行管理(包括数据管理、过程管理和产品配置管理),其主要功能有:

    1)文档和文件夹的管理

    文挡管理的功能包括:文档的增加、删除、修改;文档的版本管理及控制;文档之间相互关系的管理等。

    文件夹的管理功能有:文件夹的建立、删除、更改;文件夹的审批、发放等。这些功能主要用来收集、储存和交付各种CAD图纸文件、光栅文件、字符文件及相应的工作过程。

    2)产品结构和配置管理

    以数据库做为底层数据支持,从产品的结构和配置进行管理。主要功能有:生成产品结构树,按照不同的要求配置特定的产品;浏览产品结构信息及各种关联信息;打印各种BOM表;BOM表的更改及版本控制。其中BOM表中的每个成员包含有多种属性数据,如设属性、相关文件、发放历史、有效性控制等。

    3)工程更改的管理

    工程更改的过程及管理相当复杂,一个简单的设计更改可能会涉及到许多其他部门的工作。其主要功能有:建立工程更改单;查找一个工程更改影响哪些设计和制造部门;提出工程更改的原因;确定工程更改的有效性(时间、批号);收集与工程更改有关的资料,并进行审批、发放;对工程更改的版本进行管理。

    4)工作流程设计及管理

    主要定义设计步骤,以及在处理过程中定义相关步骤的规则,批准每一步骤的规定。支持技术人员的工作分配,包括发放步骤的开发和管理、行政跟踪和批准管理、更改过程和消息的发放等。

    5)与CAD系统的集成

    PDM系统的主要数据来源于CAD系统,因此每一个PDM系统都有与之相对应的CAD系统,并且有很好的集成。

3 PDM的CAD集成方案

    PDM和CAD都是现代集成制造系统的重要组成部分,通过PDM系统实现CAD、CAM、CAPP、ERP等之间的信息集成是集成制造系统广泛应用的一种技术和方法。CAD系统与PDM系统之间可以实现双向的信息集成,CAD系统直接从PDM系统中读取和写入产品结构信息和零部件信息,并将相关图档自动挂接到PDM系统的产品结构上。其功能结构如图l所示。

图1 PDM与CAD系统集成功能图 

图1 PDM与CAD系统集成功能图

4 系统开发

4.1 液压缸设计

    液压缸设计的基本原始资料是液压缸负载值、负载运动速度、行程值、液压缸的结构形式及安装要求等,液压缸的设计计算主要是确定液压缸的结构尺寸,确定液压缸的使用压力和流量,并对液压缸的主要零部件进行强度校核和性能验算等。本模块由VB 6.0实现,它提供各种参数输入、结构选择等人机交互界面,进行相应的参数计算,并且在设计过程中,能够就有关参数的选择提供智能化的导航。

4.2 数据库系统

    本系统中,数据库主要有两个作用:一是将所有的设计过程中所用到的图、表等资料进行储存和管理,以便设计过程中参数值的自动检索;二是将设计过程值和设计结果进行保存,以便生成产品设计报表和PDM系统所需要的设计明细表。它分3个步骤来完成:数据库的建立;数据库的维护;统计表生成。其中,统计表就是以产品明细表为依据,主要对产品零、部件、标准件、外购件和自制件等信息进行汇兑,生成PDM系统所需要的各种数据表。由于本系统的数据并不太复杂,所以选用ACCESS作为数据库系统,应用SQL语言实现数据库的访问。

4.3 计算机辅助绘图

    本系统应用VB 6.0与AUTOCAD实现零、部件的参数化绘图。它包括:图形绘制、标准件库、符号标注、标题栏插入、明细表插入等多个部分。系统总体工作流程如图2所示。

图2 液压缸CAD系统工作流程 

图2 液压缸CAD系统工作流程

5 总结

    应用PDM技术、数据库技术以及AUTOCAD,进行了液压缸CAD系统的分析和开发,突破了传统CAD系统的意义,实现了产品设计与产品数据管理的集成。

 
 

(编辑:admin)

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