隨著軟件的不斷發(fā)展和在各個專業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，計算機(jī)輔助設(shè)計的概念已深入人心。在現(xiàn)實的設(shè)計或者繪圖工作中，CAD所扮演的角色往往是輔助設(shè)計繪圖的工具，似乎大大減少了繪圖人員的勞動強(qiáng)度，但是一旦大型項目擁有眾多不確定參數(shù)，要產(chǎn)生大量復(fù)雜的圖紙時，工作人員的勞動強(qiáng)度就不但沒有減輕，反而要花大量的精力去處理任務(wù)外的事務(wù)。統(tǒng)計數(shù)字表明，設(shè)計工程師70%的時間是用來整理和查找舊數(shù)據(jù)，而設(shè)計時間只占30%，同時，許多復(fù)雜的工程圖和文檔資料在企業(yè)產(chǎn)品的生命周期中要經(jīng)過幾次修改、審核、引用和參考不同版本。陳舊的、不正確的圖檔如果在以后的新產(chǎn)品設(shè)計中進(jìn)行隨意引用參考，就會造成整體項目的無序，設(shè)計流程的混亂，產(chǎn)品設(shè)計周期的延長，從而影響企業(yè)的效益。在數(shù)據(jù)處理方面，也有著各種各樣功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫軟件，比如SQL Server、Oracle、Access2000，能夠?qū)Υ罅繌?fù)雜的數(shù)據(jù)進(jìn)行極其精確的操作，但是在很多工程領(lǐng)域卻還沒有得到深入廣泛的應(yīng)用。
因此需要一種工具軟件，能夠幫助管理人員、工程師及其它人員管理產(chǎn)品數(shù)據(jù)和開發(fā)步驟，幫助管理人員及工程人員追蹤在設(shè)計、制造、銷售，以及售后服務(wù)與維修過程中所需求的大量信息，這就是產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，即PDM。它包括工程數(shù)據(jù)管理(EDM)、文件管理(DM)、產(chǎn)品信息管理(PIM)、技術(shù)數(shù)據(jù)管理(TDM)以及圖像管理(IM)等。
本文以汽車設(shè)計和開發(fā)為例，介紹PDM技術(shù)的初步實現(xiàn)。
1 開發(fā)設(shè)計環(huán)境及設(shè)計思想
在了解汽車設(shè)計及底盤總布置知識的基礎(chǔ)上，在VB語言環(huán)境下，對AutoCAD進(jìn)行二次開發(fā)——設(shè)計一個汽車產(chǎn)品并進(jìn)行汽車底盤總布置。
圖1 系統(tǒng)設(shè)計思想
用VB進(jìn)行AutoCAD的二次開發(fā)，是基于新的ActiveX自動化界面技術(shù)，通過這一技術(shù)可以讓用戶利用AutoCAD提供的信息，用其它應(yīng)用程序通過編程控制或調(diào)用AutoCAD中的對象，從而實現(xiàn)從CAD外部或者內(nèi)部來控制和操縱AutoCAD，以實現(xiàn)AutoCAD的二次開發(fā)。所用軟件有Visual Basic6.0開發(fā)軟件、AutoCAD2000繪圖設(shè)計軟件和Access2000數(shù)據(jù)庫軟件。
該系統(tǒng)將汽車設(shè)計中涉及到的總成優(yōu)化匹配、性能計算、試驗數(shù)據(jù)處理以及繪圖等方面集為一體。系統(tǒng)軟件包括三大功能，即汽車設(shè)計、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理和底盤總布置圖繪制。
2 設(shè)計實例
該系統(tǒng)將汽車設(shè)計中涉及到的多種功能集成為一體，而不是針對某一特定對象開發(fā)的，適應(yīng)性強(qiáng)。根據(jù)總體規(guī)劃，本系統(tǒng)設(shè)計主要包括汽車底盤設(shè)計和系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的管理。
2.1 汽車底盤總布置
汽車底盤總體設(shè)計的過程極其復(fù)雜，需要模塊化的處理方式。首先應(yīng)該是確定汽車的總體參數(shù)和一些整車性能參數(shù)，然后是各個總成的設(shè)計，如傳動系匹配，就是根據(jù)前面的參數(shù)和對性能的要求，選擇適當(dāng)?shù)陌l(fā)動機(jī)、變速器和傳動軸等；其它總成有制動系、轉(zhuǎn)向系、懸架系統(tǒng)等和一些零部件的選擇。對于不符合設(shè)計要求或國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的，可進(jìn)行修改或重新設(shè)計。
下面以汽車車輪的選擇和調(diào)用為例。
根據(jù)給定的滾動半徑，用以下代碼實現(xiàn)對GBLUNTAI數(shù)據(jù)表的查詢，尋找合適的輪胎型號，并更新AUTO表中的輪胎型號值。
用控制端點的線框模型繪制輪胎的俯視圖，然后用塊引用進(jìn)行輪胎的插入繪制。插入點坐標(biāo)以pta2和ptb2為基準(zhǔn)換算得到。
根據(jù)汽車設(shè)計參數(shù)計算，選用合適的總成進(jìn)行布置，最后繪制出各總成的主視圖、俯視圖和底盤總布置圖，得到圖2的示意圖。
圖2 底盤總布置參數(shù)化繪圖結(jié)果
2.2 零部件圖形庫與參數(shù)數(shù)據(jù)庫
數(shù)據(jù)庫是整個系統(tǒng)的基礎(chǔ)。產(chǎn)品的系列化、零部件的通用化和零件設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化是汽車設(shè)計的基本要求之一。特別是對底盤的變型設(shè)計，其零部件具有很大程度的繼承性。因此建立汽車的車型參數(shù)數(shù)據(jù)庫、底盤零部件數(shù)據(jù)庫及圖形庫，設(shè)計時可以直接調(diào)用并可進(jìn)行參數(shù)修改。底盤設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)庫，可以在底盤總布置設(shè)計過程中實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)控，從而避免許多重復(fù)設(shè)計和修改工作。同時，本數(shù)據(jù)庫可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的管理，具有數(shù)據(jù)修改、查詢、各總成圖形庫擴(kuò)充、圖表刪除及數(shù)據(jù)的維護(hù)等多項功能；具有較好的數(shù)據(jù)庫完整性和可靠性。該系統(tǒng)在開發(fā)中較好地解決了Access與圖形文件的接口問題。如圖3為汽車設(shè)計過程發(fā)動機(jī)的選擇，包括發(fā)動機(jī)的性能參數(shù)、性能曲線及總成的主視圖和俯視圖。
圖3 發(fā)動機(jī)的選擇
根據(jù)系統(tǒng)的特點和要求，建立了三個數(shù)據(jù)庫：
(1)車型參數(shù)數(shù)據(jù)庫；(2)底盤零部件數(shù)據(jù)庫及圖形庫；(3)汽車底盤設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)庫。
3 結(jié)束語
本文利用PDM技術(shù)的基本思想，解決汽車工程師在產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)工作中的困擾問題，利用VB、Access與AutoCAD相結(jié)合，開發(fā)出適合汽車產(chǎn)品設(shè)計的PDM系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有界面友好、使用方便等特點，且零部件圖形庫和數(shù)據(jù)庫具有可擴(kuò)充性；它的使用可加快汽車底盤總布置設(shè)計和變型設(shè)計的速度，提高設(shè)計效率。
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本文標(biāo)題：PDM技術(shù)在汽車設(shè)計中的初步實現(xiàn)
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