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

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。