隨著軟件的不斷發(fā)展和在各個專業(yè)領域的廣泛應用，計算機輔助設計的概念已深入人心。在現(xiàn)實的設計或者繪圖工作中，CAD所扮演的角色往往是輔助設計繪圖的工具，似乎大大減少了繪圖人員的勞動強度，但是一旦大型項目擁有眾多不確定參數(shù)，要產生大量復雜的圖紙時，工作人員的勞動強度就不但沒有減輕，反而要花大量的精力去處理任務外的事務。統(tǒng)計數(shù)字表明，設計工程師70%的時間是用來整理和查找舊數(shù)據(jù)，而設計時間只占30%，同時，許多復雜的工程圖和文檔資料在企業(yè)產品的生命周期中要經過幾次修改、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品設計中進行隨意引用參考，就會造成整體項目的無序，設計流程的混亂，產品設計周期的延長，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大的數(shù)據(jù)庫軟件，比如SQL Server、Oracle、Access2000，能夠對大量復雜的數(shù)據(jù)進行極其精確的操作，但是在很多工程領域卻還沒有得到深入廣泛的應用。
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計、制造、銷售，以及售后服務與維修過程中所需求的大量信息，這就是產品數(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)、產品信息管理(PIM)、技術數(shù)據(jù)管理(TDM)以及圖像管理(IM)等。
本文以汽車設計和開發(fā)為例，介紹PDM技術的初步實現(xiàn)。
1 開發(fā)設計環(huán)境及設計思想
在了解汽車設計及底盤總布置知識的基礎上，在VB語言環(huán)境下，對AutoCAD進行二次開發(fā)——設計一個汽車產品并進行汽車底盤總布置。
圖1 系統(tǒng)設計思想
用VB進行AutoCAD的二次開發(fā)，是基于新的ActiveX自動化界面技術，通過這一技術可以讓用戶利用AutoCAD提供的信息，用其它應用程序通過編程控制或調用AutoCAD中的對象，從而實現(xiàn)從CAD外部或者內部來控制和操縱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繪圖設計軟件和Access2000數(shù)據(jù)庫軟件。
該系統(tǒng)將汽車設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，即汽車設計、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理和底盤總布置圖繪制。
2 設計實例
該系統(tǒng)將汽車設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，適應性強。根據(jù)總體規(guī)劃，本系統(tǒng)設計主要包括汽車底盤設計和系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的管理。
2.1 汽車底盤總布置
汽車底盤總體設計的過程極其復雜，需要模塊化的處理方式。首先應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?shù)陌l(fā)動機、變速器和傳動軸等；其它總成有制動系、轉向系、懸架系統(tǒng)等和一些零部件的選擇。對于不符合設計要求或國家、行業(yè)標準的，可進行修改或重新設計。
下面以汽車車輪的選擇和調用為例。
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，然后用塊引用進行輪胎的插入繪制。插入點坐標以pta2和ptb2為基準換算得到。
根據(jù)汽車設計參數(shù)計算，選用合適的總成進行布置，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。產品的系列化、零部件的通用化和零件設計標準化是汽車設計的基本要求之一。特別是對底盤的變型設計，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，設計時可以直接調用并可進行參數(shù)修改。底盤設計標準庫，可以在底盤總布置設計過程中實現(xiàn)動態(tài)監(jiān)控，從而避免許多重復設計和修改工作。同時，本數(shù)據(jù)庫可以對數(shù)據(jù)進行有效的管理，具有數(shù)據(jù)修改、查詢、各總成圖形庫擴充、圖表刪除及數(shù)據(jù)的維護等多項功能；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為汽車設計過程發(fā)動機的選擇，包括發(fā)動機的性能參數(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)汽車底盤設計標準庫。
3 結束語
本文利用PDM技術的基本思想，解決汽車工程師在產品設計和開發(fā)工作中的困擾問題，利用VB、Access與AutoCAD相結合，開發(fā)出適合汽車產品設計的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)庫具有可擴充性；它的使用可加快汽車底盤總布置設計和變型設計的速度，提高設計效率。
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