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基于PDM的CAD信息集成研究
作 者: 姚炜
导 师: 侯开虎
学 校: 昆明理工大学
专 业: 机械制造及其自动化
关键词: 三维CAD 信息集成 产品数据管理 STEP标准 数据交换
分类号: TP391.72
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
下 载: 54次
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内容摘要
随着科学技术的不断发展,信息在制造业中的作用与位置日益重要。我国制造企业大力应用计算机软件应用来提高生产力,企业内部开始应用CAD和PDM等计算机软件。对CAD的应用从二维CAD逐步向三维CAD发展,但是由于不同三维CAD系统的开发目的不同、开发语言不同、建模思想不同等原因,造成不同三维CAD系统之间无法有效地集成。产品数据管理(PDM)作为企业产品开发信息集成的平台,可以集成来自不同应用系统的信息,达到对产品开发过程中各种软件所产生的数据、文档、过程和智力知识的有效管理。因此通过研究基于产品数据管理系统(PDM)的不同CAD之间的信息交换,实现企业间异构CAD的集成,有利于企业建立产品协同开发平台,提高企业间的协同能力和创新能力。论文对三维CAD的建模技术进行了研究,对三维CAD信息集成中采用的数据集成方法进行了介绍,采用其中的间接数据交换方式实现CAD的信息集成,即采用中间文件交换方式实现,根据企业需求,提出了一个基于SOA的企业间产品信息集成框架,并对其中的企业内的基于PDM的三维CAD信息集成框架进行了研究设计。论文对常用于数据交换的VRML、IGES、STEP和Parasolid标准进行了研究,其中详细研究了IGES与STEP标准,分析了IGES文件结构、STEP标准的EXPRESS建模语言、STEP AP203文件结构和STEPAP203、STEPAP214和STEPAP224,及它们的一致性测试;分析了产品三维信息在数据交换过程中的信息表达方式,详细研究了边界表达法。选取了目前常用的三种数据交换标准IGES、Parasolid和STEP,通过生成它们对应的中性文件在Pro/e、UG、Solid Edge和SolidWorks中进行数据交换,从数据大小、信息丢失等方面对这些中性文件进行了对比测试,通过测试最终选定了STEP标准产生的STEP203中性文件作为不同三维CAD信息交换的中间格式;然后对三维CAD软件在设计过程中可能导致生成STEP中性文件时出现的问题进行了研究,为提高设计质量、提升协同设计效率提供了参考依据。论文研究了PDM中产品结构管理与图文档管理的概念与实现技术,开发出了一个基于Web的PDM系统,实现了其部分功能。通过该PDM系统的产品结构管理和图文档管理,使整个设计生产过程中产生的信息能够有效地传递,达到异构三维CAD能够在不同的设计阶段实现产品模型数据的共享,实现了不同三维CAD信息集成。
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全文目录
摘要 3-5 ABSTRACT 5-7 目录 7-10 第一章 绪论 10-18 1.1 研究背景 10-11 1.1.1 制造业信息化 10 1.1.2 企业对制造业信息化的需求 10-11 1.2 CAD技术的发展历程及趋势 11-12 1.2.1 CAD技术的发展历程 11-12 1.2.2 CAD技术的发展趋势 12 1.3 国内外CAD集成研究现状 12-14 1.3.1 国外研究现状 12-13 1.3.2 国内研究现状 13-14 1.4 论文的目的与意义 14-15 1.5 论文主要研究内容 15-18 第二章 PDM技术与三维CAD信息集成相关理论 18-50 2.1 三维CAD建模技术概述 18-26 2.1.1 线框建模 18-19 2.1.2 表面建模 19 2.1.3 实体建模 19-22 2.1.4 特征建模 22-23 2.1.5 参数化设计与建模 23 2.1.6 典型三维CAD软件几何造型平台概述 23-26 2.2 三维CAD集成概述 26-27 2.3 三维CAD数据交换方法 27-29 2.4 三维CAD数据交换标准 29-42 2.4.1 VRML研究与分析 30-31 2.4.2 IGES研究与分析 31-33 2.4.2.1 IGES标准 31 2.4.2.2 IGES中性文件研究 31-32 2.4.2.3 IGES数据接口 32-33 2.4.3 STEP研究与分析 33-42 2.4.3.1 STEP标准 33 2.4.3.2 STEP标准的结构体系 33-36 2.4.3.3 STEP应用协议AP203 36-38 2.4.3.4 STEP应用协议AP214 38-39 2.4.3.5 STEP应用协议AP224 39 2.4.3.6 STEP中性文件研究 39-42 2.4.4 Parasolid中性文件 42 2.5 产品数据管理(PDM)技术 42-43 2.5.1 产品数据管理(PDM)概念 42 2.5.2 PDM的主要功能与发展 42-43 2.6 产品结构管理概念 43-47 2.6.1 产品结构管理的主要功能 43-45 2.6.1.1 产品结构层次关系管理 43-44 2.6.1.2 基于文件夹的产品-文档关系管理 44 2.6.1.3 版本管理 44-45 2.6.2 产品结构管理实施的关键技术 45-47 2.6.2.1 产品结构树的生成技术 45-46 2.6.2.2 产品结构模型 46 2.6.2.3 BOM的建立 46-47 2.7 图文档管理 47-48 2.7.1 图文档管理目标 47 2.7.2 文档管理的主要功能 47 2.7.3 图文档管理实施的关键技术 47-48 2.8 本章小结 48-50 第三章 基于PDM的CAD信息集成系统分析 50-70 3.1 开发背景 50-51 3.2 需求分析 51 3.3 基于PDM的三维CAD信息集成分析 51-56 3.3.1 企业之间产品信息集成框架 51-55 3.3.2 基于PDM的三维CAD信息集成框架 55-56 3.4 中性文件交换实验 56-68 3.4.1 IGES与STEP格式交换实验 57-62 3.4.2 Parasolid与STEP格式交换实验 62-66 3.4.3 STEP格式数据交换 66-68 3.5 本章小结 68-70 第四章 基于PDM的CAD信息集成系统的设计与实现 70-82 4.1 系统功能设计 70-71 4.2 系统开发环境 71 4.3 系统数据库设计 71-74 4.3.1 数据库的选择 71 4.3.2 数据库概念设计 71-72 4.3.3 数据库的物理结构设计 72-74 4.4 系统程序开发及实现 74-80 4.5 本章小结 80-82 第五章 结论和展望 82-86 5.1 结论 82-83 5.2 展望 83-86 致谢 86-88 参考文献 88-92 附录A 攻读硕士学位期间所发表的学位论文 92-94 缩略词 94-95
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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理(信息加工) > 机器辅助技术 > 机器辅助设计(CAD)、辅助制图
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