广泛地应用在产品的各个部分上。一般情况下,标准件约占一个产品全部零件的70%以上。并且随着现代化生产的不断发展,机械设计中标准件的数量日益多。
而在机械设计中快捷地使用这些标准件,最有效的途径是利用软件系统开发三维图库,供使用者方便地调用。利用三维零件样板、设计参数、模型参数化和族表技术实现标准件的尺寸系列化及三维标准件库的建立。对图库进行参数化管理,从中调出的图形文件,可以通过尺寸驱动,增减特征获得所需要的零件,从而避免或减少重复劳动。同时在装配设计中,要用到数目众多的标准件,在用到标准件时需要设计人员重新建模,这就造成了时间和精力上的浪费。基于这种情况,开发一个标准件库,为装配设计提供方便就显得十分必要。
把设计可能用到的标准件或零件信息存放在一起,零件数据采用标准的描述格式,由专用的管理系统进行管理,设计人员可以进行检索、访问,并提供与CAD系统的标准接口,检索到的零件信息可以方便地纳入设计文件,这种系统就称为标准件库系统。
具有标准数据格式的零件库可以取代产品目录,完成企业之间的信息集成,提高CAD应用水平。这也是计算机技术用于制造业的一个必然结果。对于零件供应商来说,需要把零件的设计信息按照零件库标准转换为标准的数据描述,并作为信息化的产品目录提供给用户。供应商提供的零件库首先应保证这种信息的正确性,如标识信息的唯一性、语义的合法性、语法的正确性等。企业还得到这种库文件后,把它集成到自己的零件库系统之中。在完成了总体设计以后,企业的设计活动则主要是检索零件库的零件信息和零件数据的插入,以及少量的专用件的设计,使CAD设计效率大大提高。
当前有些商品化的CAD系统中配有标准件库,但是其数据格式是开发商自己定义的专用格式,其内容也仅限于国家颁布的标准件数据。它虽然在一定程度上可以起到方便CAD设计、提高效率的作用,但是不能完成上述信息集成的过程。随着CAD技术的普及应用,这种系统具有很大的局限性。
为了使标准件库具有以上功能,最根本的就是系统要具有开放性,而保证开放性的基本手段就是采用标准化的方法。在这方面最成功的应该是德国。德国标准化协会(DIN)在80年代中期就制定了系列标准。
符合以上标准的标准件库使德国的企业,特别是汽车制造业获得了巨大的利益。目前,欧洲标准化组织CEN/CENELEC和国际标准化组织ISO在德国标准的基础上共同制定了零件库国际标准ISO13584--零件库(Part-LIB),以满足制造业全球化的需求。其中ISO13584-31的主要内容即为DIN66304的扩充。
近几年,我国在国际零件标准还未出台的情况下,参照采用DIN标准制定了我国的国家标准。
国际标准化组织制定的Part-LIB标准的主要部分目前还不可操作。等到正式标准发布,可能还需要一段时间。欧洲共同体现在有一个项目(ESPRIT XXX-PLUS)支持零件库标准的制定。标准ISO13584的欧洲标准号为 ENV40004。该标准吸收了德国标准的基本思想,同时又受到了STEP标准的影响,引入了EXPRESS语言的形式化描述的方法[2]。
为了建立符合我国国标或各行业行标的标准件库,许多研究单位和部门都在各种CAD平台上利用其提供的二次开发接口进行了二次开发。华中科技大学开发了用于齿轮CAD系统设计的标准零件库;四川大学对三维注射模标准件库的开发作了深入的研究;北方交通大学也基于SolidWorks开发了内燃机车标准件库等等。在应用方面,重汽公司自行开发的基于SolidWorks的冲模标准件库得到了有效的应用等等。
德国的制造业在应用CAD标准件库方面取得了很好的经验,也获得了巨大的经济效益[3]。所以我国对标准件库的开发,显得迫在眉睫。
1.4 课题研究概述
本课题以三维CAD软件SolidWorks为开发平台,用Visual C++程序语言为开发工具,在SolidWorks软件界面中增加能够对法兰盖系列标准件查阅、选择参数、建模等功能的插件。
1.4.1课题研究内容及依据
课题以Windows XP中文版操作系统为支撑平台,利用SolidWorks2007结合面向对象技术,开发法兰盖标准件系统。在研究SolidWorks二次开发技术的基础上,以Visual C++为编程工具开发法兰盖三维标准件库,其研究工作主要有以下方