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CIMS環(huán)境下基于特征的產(chǎn)品模型
摘要：CAD/CAM是CIMS的核心，基于特征的產(chǎn)品建模是實現(xiàn)CAD/CAM集成的關(guān)鍵，本文通過分析典型CIMS中工程設(shè)計分系統(tǒng)功能模型，給出CIMS環(huán)境下CAD/CAM產(chǎn)品特征模型。
關(guān)鍵詞：特征 產(chǎn)品信息模型 CAD/CAM
中圖號：TP39
1. CIMS集成產(chǎn)品模型與CAD/CAM基于特征的產(chǎn)品模型 計算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS作為新一代工廠自動化模式之一覆蓋了產(chǎn)品的整個生命周期。機(jī)械產(chǎn)品的生命周期包括從產(chǎn)品的市場需求分析、立項論證、生產(chǎn)決策、產(chǎn)品設(shè)計、工藝設(shè)計、加工制造、裝配、測試到銷售和售后服務(wù)的全過程。CIMS集成產(chǎn)品模型是產(chǎn)品生命周期中全部數(shù)據(jù)的集合，它是整個CIMS研究和處理的對象，所有類型的產(chǎn)品信息都集中儲存在這個集成的產(chǎn)品信息模型中，信息的表達(dá)已將產(chǎn)品生命周期中的不同階段都考慮進(jìn)去，是整個企業(yè)在生產(chǎn)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(yīng)用活動，使得面向制造、面向裝配、面向質(zhì)量等成為可能。集成產(chǎn)品模型是以用戶需求、市場分析為出發(fā)點(diǎn)，以產(chǎn)品設(shè)計制造模型（CAD/CAM的模型）為基礎(chǔ)，在產(chǎn)品整個生命周期內(nèi)不斷擴(kuò)充、不斷更新版本的動態(tài)模型。它應(yīng)能克服以往僅從某一特定階段的數(shù)據(jù)需求和數(shù)據(jù)處理的特點(diǎn)來建立數(shù)據(jù)模型，改善對產(chǎn)品產(chǎn)品生命周期中所有數(shù)據(jù)需求的全局分析的不足，而使得在產(chǎn)品生命周期中各階段實現(xiàn)信息交換與共享。 工程設(shè)計分系統(tǒng)CAD/CAM是CIMS的核心。 CAD/CAM就是按照產(chǎn)品設(shè)計-制造的實際進(jìn)程，在計算機(jī)里實現(xiàn)應(yīng)用程序所需要的信息處理和交換，形成連續(xù)的、協(xié)調(diào)的和科學(xué)的系統(tǒng)。實現(xiàn)CAD/CAM一體化的關(guān)鍵在于信息的集成。基于特征的產(chǎn)品模型，是實現(xiàn)CAD/CAM有效集成最佳方法，是CIMS集成產(chǎn)品模型的一個子集，是集成產(chǎn)品模型的基礎(chǔ)模型，也是CAD/CAM系統(tǒng)中數(shù)據(jù)共享的核心。 傳統(tǒng)的基于實體造型的CAD系統(tǒng)僅僅是幾何形狀的描述，缺乏對產(chǎn)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(dǎo)致CAD/CAM系統(tǒng)集成的困難。將特征概念引入CAD/CAM，出現(xiàn)了產(chǎn)品特征模型�；谔卣鞯慕Ｊ荂AD建模的一個新的里程碑，它是CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用到達(dá)一定水平，要求進(jìn)一步提高生產(chǎn)組織的集成化及自動化程度的歷史進(jìn)程中逐步發(fā)展起來的。基于特征的建模著眼于更好地表達(dá)產(chǎn)品的完整技術(shù)和管理信息，為建立產(chǎn)品集成信息模型服務(wù)，它使產(chǎn)品設(shè)計在更高層次上進(jìn)行，設(shè)計人員的操作對象不再是原始的線條和體素，而是產(chǎn)品的功能要素，直接體現(xiàn)了設(shè)計意圖，使建立的產(chǎn)品模型容易為非設(shè)計人員理解并便于組織生產(chǎn)，設(shè)計圖樣更容易修改，有助于加強(qiáng)產(chǎn)品設(shè)計、分析、工藝準(zhǔn)備、加工檢驗各部門之間的聯(lián)系，更好地將產(chǎn)品設(shè)計意圖貫徹到下游環(huán)節(jié)，并及時得到意見反饋。因此特征建模是解決產(chǎn)品模型建立的可靠途徑，于是出現(xiàn)了許多關(guān)于特征建模的研究。 對特征技術(shù)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(dá)、特征檢驗、特征映射和特征數(shù)據(jù)庫。特征的定義和分類的研究是特征技術(shù)研究的基礎(chǔ)，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(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，這是因為特征的定義和分類受到特征研究應(yīng)用背景的制約。CAD/CAM的特征建模究竟應(yīng)當(dāng)包含哪些特征，各說不一。作者認(rèn)為，作為CIMS的核心－－CAD/CAM系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)用，完全可以按照CIMS信息集成的概念進(jìn)行,由于CAD/CAM最終要集成到CIMS中，基于特征產(chǎn)品模型最終要為CIMS中所有子系統(tǒng)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(tǒng)之關(guān)系。本文就是通過研究典型CIMS中工程設(shè)計分系統(tǒng)功能模型各二級子系統(tǒng)的信息需求、本分系統(tǒng)與其它分系統(tǒng)信[1] [2] [3] [4]
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