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工藝信息是參數化變型設計的輸出結果之一，依附于三維模型和工程圖紙之上，是產品生產加工的重要參考依據，是衡量設計質量好壞的標準之一。但是，在三維參數化變型設計的后期，即統計工藝信息的過程中，存在信息統計難度大、統計結果誤差大、統計方法標準化程度低的缺點，因此對工藝信息統計方法的研究是非常有必要的。目前，國內外學者對工藝信息統計及工藝變型設計進行了大量研究，并取得了不少成果。文獻［1］依據三維模型所含的不同數據信息，對于不同的信息采用不同的模型方式表達，并提出了將產品的三維模型先轉化成輕量化模型，以輕量化模型為基礎進行工藝信息統計的方法;文獻［2］利用特征建模和特征映射技術，將工序信息、工件信息、毛坯信息、夾具信息、機床信息進行集成，建立了工藝系統信息模型;文獻［3］研究了基于特征建模方式的三維實體模型中形狀特征和工藝特征信息的提取方法，并在工藝數據庫中對各種特征信息及特征之間的關系加以合理的表示和存儲。但是，從總體上講，工藝信息統計的研究還不夠深入，存在以下問題:(1)對三維模型的建模方式依賴性太強;(2)統計方法繁多，目前尚難以提供一個廣普的精確方法;(3)缺乏系統的理論體系和支持工具。針對以上不足，本文結合橋式起重機參數化變型設計的特點，提出了一種基于特征遍歷和圖紙注釋信息遍歷的工藝信息統計方法，豐富了參數化變型設計的結果，提高了信息統計的準確性。

1基本原理

1.1參數化變型設計參數化變型設計是以拓撲約束、尺寸約束、工程約束驅動為技術基礎，不僅包括傳統參數化所包含的對部分特征驅動尺寸的修改使其他關聯尺寸得到相應修改而產生結構相同但尺寸不同的零件系列三維模型，而且包括基于三維參數化模型驅動后與之相關聯工程圖的視圖位置、比例、尺寸、注釋、BOM表等相關信息的自動更新，生產制造的下游工裝夾具、工藝規程規劃、NC代碼等參數化關聯設計等，乃至整個產品生命周期的參數化設計［4-5］。根據參數化設計的特點首先需要確定參數設計的零部件級別，建立零部件的參數化模板(模型模板和工程圖模板);其次根據現有的行業設計規范和設計標準編制零部件設計計算程序并確定其變型、變參空間;通過調用API函數編制數據接口和模型接口，提取產品設計參數并導入到參數化模型模板得到更新的三維模型;編制工程圖調整程序;通過特征遍歷和圖紙信息遍歷的方法統計工藝信息;最終將生成的產品數據文檔自動檢入到PDM電子倉庫中，實現參數化文檔管理。具體路線如圖1所示。

1.2工藝信息統計工藝信息統計是以參數化技術、數據庫技術為基礎，以三維設計軟件為平臺，根據自動統計的思想，按照一定的規則編制統計算法，利用高級開發語言編寫定額統計程序。針對金屬結構類零部件的結構特點和加工工藝方法，需要定額統計的工藝信息包括:材料消耗工藝定額、鋼板切割線長度、油漆表面積、焊接信息。編制上述統計內容的統計算法，主要包括以下幾點:(1)材料消耗工藝定額的統計規則:相同材質并且相同板厚的板材匯總到一起;相同材質并且相同規格的型材匯總到一起;薄板、厚板、型材分別單獨匯總，5mm以上為中厚板，5mm以下(含5mm)為薄板。(2)鋼板切割線長度的統計規則:相同板厚的板材切割線長度匯總;相同板厚并且相同坡口類型的板材切割線長度匯總;相同板厚不同坡口類型的分別統計。(3)油漆表面積的統計規則:總面積(所有外表面積和內表面積之和);外表面積(直接暴露在陽光、粉塵、輻射等環境中的零部件表面);非封閉空間內表面積(不能被陽光和粉塵直接影響的空間內部表面);封閉空間內表面積(空氣不能與外界流通的空間內部表面)。(4)焊接信息的統計規則:相同板厚并且相同坡口類型的板材焊接信息匯總;相同板厚不同坡口類型的分別統計。根據鋼板厚度及切割線長度，分別統計焊縫類型、焊肉高度、焊縫長度、焊肉重量等信息。

1.3焊接特征焊接特征是產品焊接信息的載體，按照內在關系和結構特點歸納為結構特征、接頭特征、坡口特征和焊縫特征［6］。包含焊接特征的零部件參數化建模需滿足五點要求:完整表達焊接意圖，支持標準，與幾何實體相對應，提供正確性檢驗，顯示焊接符號。

2工藝信息統計平臺的搭建與實現

2.1工藝信息統計平臺的體系結構

基于上述設計思想，結合橋式起重機產品的結構特點，利用面向對象的開發工具VisualBasic，以SolidWorks2010為設計平臺，以MSAccess2007、SQLServer2000為數據庫管理軟件，依托PDMWorksWorkGroup管理平臺搭建“客戶端/服務器/工作站”(C/S/W)的體系結構，開發面向多用戶的橋式起重機工藝信息統計平臺。該平臺總體框架模型如圖2所示。面向多用戶的橋式起重機工藝信息統計平臺主要包括:結構設計、參數化設計、工藝信息統計、數據庫管理四個功能模塊。下面著重對工藝信息統計模塊進行介紹。圖2面向多用戶的橋式起重機工藝信息統計平臺框架模型

2.2工藝信息統計模塊詳解

2.2.1建立參數化模板參數化模板作為信息載體，集成了各種產品信息(包括設計過程信息、產品特征信息和客戶需求信息等)，在創建參數化模板的過程中需要采用最大化原則，即盡可能多的考慮模型可能發生的變化，同時考慮采用配置設計時可能存在的各種配置組合，使模板的信息最全。采用草圖裝配技術完成設計對象的全息參數化建模，添加產品主模型的完備信息，包括幾何特征、結構尺寸、自定義屬性、經驗知識。原始模板將要統計的工藝信息完全封裝在對應的模型中，并具有完備的相關性，定制自定義屬性模板，添加必要的自定義屬性值，其值與模型變化一致。在此基礎上，需要通過特征遍歷和圖紙注釋信息遍歷這兩種方法，讀取所需的工藝信息。

2.2．2特征遍歷裝配體環境下，按照由“部件-零件-特征”逐級遍歷的思想，以零件為單位，以特征為最小統計單元。首先在每一個零件中，添加Weight(重量)、Material(材質)、PartNo(規格)、DrawingNo(圖號)、PartName(名稱)、標記(板厚)、TotalArea(表面積)、NonCut-lineLen(非開坡口切割線長度)、CutlineLen(開坡口切割線長度)、DivStyle(坡口類型)等必要的自定義屬性值，同時要保證信息的一致性和準確性;其次通過焊縫特征遍歷的方法讀取相關焊接信息，并保存在表tb_Weldinfo中;再次定制材料明細表模板，讀取零部件的自定義屬性值，基于BOM表編制程序將其信息讀到一個臨時表tb_info中;最后根據上述編制的規則和算法將工藝信息統計匯總存于部件工藝信息表(如:tb_NAinfo)中。

2.2.3圖紙注釋信息遍歷考慮三維模型的大小及操作的便宜性，焊接特征不在模型中表示出來，但是焊接符號必須要在工程圖紙上標示出來，以傳遞加工工藝信息。工程圖作為信息載體，逐一遍歷各個工程圖視圖，獲取View對象，通過它提供的GetWeldSymbol、GetName、GetField-Weld、GetStagger、GetContour、SetName、Set-FieldWeld、SetStagger、SetContour等屬性和方法獲取和設置焊接特征的焊接信息。

3實例應用

以某型號四梁四軌橋式起重機金屬結構的端梁為例，簡要說明機械產品參數化變型設計中工藝信息的統計方法。首先定制端梁參數化模板(三維模型和工程圖)，添加自定義屬性，表示焊接特性，如圖3所示;其次以三維模型特征結構樹中的特征成型順序和零部件裝配順序為依據，創建工程圖材料明細表，基于BOM表將工藝信息讀到臨時表tb_info中，再經過一定的規則運算將信息統計匯總到部件工藝信息表tb_NAinfo中，如圖4所示;最后根據工程圖圖紙上焊接符號的表示含義，調用專用焊接信息統計模塊，遍歷各個視圖上焊接符號讀取焊縫類型、焊縫高度、焊縫長度、焊縫處數等信息，進而計算出焊縫重量，匯總結果存儲在表tb_Weldinfo中。

4結束語

本文綜合了參數化變型設計技術與工藝信息自動化統計的理論，基于C/S和B/S二者混合的網絡模式，提出了面向多用戶的參數化變型設計過程中工藝信息統計的兩種方法。根據橋式起重機結構相似性的特點，以SolidWorks2010為三維設計平臺，以關系型數據庫SQLServer2000為數據管理軟件，開發面向多用戶的橋式起重機數字化設計平臺，以完成零部件的參數設置、模型驅動、工程圖優化以及工藝信息統計等工作，并獲得完善的設計結果。應用表明，該技術的應用能夠提高起重機產品的設計效率和設計質量達3倍以上，滿足了企業快速響應市場的需求。