余琦琦++趙澎++梁合宜

摘 要：為了實現(xiàn)零件工藝流程變型設(shè)計，學(xué)習(xí)了事物特性表的原理，探究并建立了標(biāo)準(zhǔn)事物特性表；在Solid Edge系統(tǒng)中建立工藝信息模型，利用Visual Basic對Solid Edge變量表功能進行二次開發(fā)，并將兩者關(guān)聯(lián)起來，為變型設(shè)計做好準(zhǔn)備。工藝信息主模型的建立是本文研究的重點，包括事物特性表的建立、零件工藝信息主模型的建立以及兩者之間的關(guān)聯(lián)問題。最后，以減速器齒輪軸為例，進行工藝流程變型設(shè)計的驗證。

關(guān)鍵詞：工藝流程變型 二次開發(fā) 事物特性表 工藝信息主模型

中圖分類號：TH122 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（a）-0036-01

隨著機械加工市場的日益國際化，用戶對產(chǎn)品的需求越來越趨向于多樣化、個性化，產(chǎn)品的設(shè)計周期也變得越來越短。企業(yè)不得不放棄原有的產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)方式，基于SML的產(chǎn)品變型設(shè)計技術(shù)的研究為企業(yè)指明了方向。

基于SML的零件工藝流程變型設(shè)計將以事物特性表為基礎(chǔ)，驅(qū)動參數(shù)化CAD系統(tǒng)中的工藝信息主模型，生成新的實例模型，形成新的工藝流程。企業(yè)可以在已有產(chǎn)品零件工藝信息的基礎(chǔ)上提高自身產(chǎn)品的工藝多樣性，縮短設(shè)計周期，使自身在市場上更具競爭力。

1 基于SML的零件工藝流程變型設(shè)計基本原理

以企業(yè)原有產(chǎn)品的工藝信息建立數(shù)據(jù)庫，在此基礎(chǔ)上通過事物特性表調(diào)取并更改原有的特性值（如零件表面粗糙度）來驅(qū)動參數(shù)化CAD系統(tǒng)中主模型的變量表，生成新的零件工藝信息主模型，再通過Excel導(dǎo)出新的零件加工工藝流程。

（1）事物特性表原理。事物特性表技術(shù)起源于德國，德文表示：Sach-merk Leisten（簡稱SML），德國于1981年制定了相應(yīng)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DIN4000/1-81[1]。

構(gòu)建事物特性表主要是為了實現(xiàn)對象的主鍵信息驅(qū)動，支持有效的檢索和變型設(shè)計。首先對企業(yè)已有零部件和工藝資源等相關(guān)信息進行有效整合，形成相應(yīng)的產(chǎn)品系列和工藝資源系列。在此基礎(chǔ)上，分析各個系列中對象的共性和個性，抽象出能夠表征和區(qū)分對象的決定性特性，歸納出事物特性參數(shù)類，按照規(guī)定格式，用不同代碼表示事物特性，構(gòu)建事物特性表模塊，并通過本體技術(shù)，對其進行有效的維護，以支持后續(xù)的工藝流程變型設(shè)計[2]。

（2）基于SML的零件工藝流程變型設(shè)計原理。為了實現(xiàn)通過SML來驅(qū)動Solid Edge系統(tǒng)中的零件主模型變量表，需要用Solid Edge系統(tǒng)中的零件主模型按DIN4000中的規(guī)定構(gòu)建事物特性表，因此，要對Solid Edge變量表功能進行二次開發(fā)。Solid Edge內(nèi)置與CAD系統(tǒng)進行格式交換的數(shù)據(jù)器，有助于與CAD系統(tǒng)設(shè)計數(shù)據(jù)的集成。在應(yīng)用程序的接口方面，Solid Edge應(yīng)用程序采用標(biāo)準(zhǔn)的Windows OLE自動化和組件對象模型（com）技術(shù)。用戶和軟件開發(fā)者能夠以VB或其他標(biāo)準(zhǔn)程序語言對其進行二次開發(fā)[3]。

通過Solid Edge 在其三維設(shè)計模型中提供的可供用戶操作的變量表，可以定義或編輯零部件模型中各類特征的關(guān)系和大小。變量表中的變量可分為尺寸變量和用戶變量兩種。尺寸變量來源于設(shè)計過程，可以直接控制設(shè)計中的各個形狀特征；用戶變量則是用戶在變量表中自行定義的變量，可以通過變量表中的數(shù)學(xué)關(guān)系式，將其與尺寸變量聯(lián)系起來，從而間接控制設(shè)計中的各個特征。因此，可以利用Solid Edge 實現(xiàn)滿足客戶要求的各種變型設(shè)計。

2 基于SML的零件工藝流程變型設(shè)計過程和方法

2.1 零件工藝信息模型建立過程

零件工藝信息模型主要包括事物特性表、零件工藝信息主模型以及事物特性表與零件工藝信息主模型之間的關(guān)聯(lián)。

2.1.1 構(gòu)建零件工藝信息模型

模型建立過程如下：步驟1通過對零件的分析建立事物特性表；步驟2基于事物特性表，在Solid Edge系統(tǒng)中建立零件工藝信息主模型；步驟3采用VB對Solid Edge變量表進行二次開發(fā)，得到所有設(shè)計變量；步驟4利用VB以及OLE技術(shù)，將從主模型中得到的所有設(shè)計變量提取到事物特性表中，與原來存在于事物特性表中的零件事物特性（或?qū)С鎏匦裕╆P(guān)聯(lián)起來，建立零件工藝信息主模型，為下一階段的產(chǎn)品變型設(shè)計工作做好準(zhǔn)備[4]。

2.1.2 變量表的二次開發(fā)過程

變量表二次開發(fā)過程：

添加類型庫—獲取零件三維模型中的全部設(shè)計變量和物理屬性—將獲取的設(shè)計變量和物理屬性與SML中相應(yīng)的事物特性和導(dǎo)出特性建立關(guān)聯(lián)[4]。

2.2 零件工藝流程變型總體過程

完成零件工藝信息模型建立后，只需按照用戶的要求在合理范圍內(nèi)改變事物特性表中的數(shù)值，系統(tǒng)就能夠自動改變工藝信息主模型中對應(yīng)的參數(shù)信息，生成符合用戶要求的零件工藝模型，最后在Excel中導(dǎo)出所需的工藝流程。

3 應(yīng)用實例

以某減速器齒輪軸的工藝流程變形設(shè)計為例。當(dāng)用戶要進行變型設(shè)計時，直接從數(shù)據(jù)庫中調(diào)取齒輪軸的零件工藝信息，然后將表面粗糙度1由原來的0.8改為1.6，如圖1。

同時，新的特性值驅(qū)動參數(shù)化CAD系統(tǒng)，自動生成新的零件工藝信息主模型；最后在Excel中導(dǎo)出新的零件工藝流程，如圖2。

4 結(jié)語

本文通過學(xué)習(xí)事物特性表原理，建立事物特性表；對參數(shù)化CAD系統(tǒng)的變量表功能進行二次開發(fā)，用VB以及OLE技術(shù)將兩者關(guān)聯(lián)起來，形成零件工藝信息模型，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)零件工藝流程變型設(shè)計。通過該技術(shù)企業(yè)可以大大地縮短零件的設(shè)計周期，快速占領(lǐng)市場。

參考文獻

[1] 祁國寧，（德）J.蕭塔納，等.圖解產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理[M].北京：機械工程出版社，2005.

[2] 陳宗舜.事物特性表GB10091與GT編碼、GT圖冊淺析[J].成組技術(shù)與生產(chǎn)現(xiàn)代化，1997.

[3] 沈曉玲.基于VB的Solid Edge參數(shù)化設(shè)計二次開發(fā)[J].現(xiàn)代制造工程，2005.

[4] 魯玉軍，余軍合，祁國寧，等.基于事物特性表的產(chǎn)品變型設(shè)計[J].計算機集成制造系統(tǒng)，2003，9（10）：840-845.endprint

摘 要：為了實現(xiàn)零件工藝流程變型設(shè)計，學(xué)習(xí)了事物特性表的原理，探究并建立了標(biāo)準(zhǔn)事物特性表；在Solid Edge系統(tǒng)中建立工藝信息模型，利用Visual Basic對Solid Edge變量表功能進行二次開發(fā)，并將兩者關(guān)聯(lián)起來，為變型設(shè)計做好準(zhǔn)備。工藝信息主模型的建立是本文研究的重點，包括事物特性表的建立、零件工藝信息主模型的建立以及兩者之間的關(guān)聯(lián)問題。最后，以減速器齒輪軸為例，進行工藝流程變型設(shè)計的驗證。

關(guān)鍵詞：工藝流程變型 二次開發(fā) 事物特性表 工藝信息主模型

中圖分類號：TH122 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（a）-0036-01

隨著機械加工市場的日益國際化，用戶對產(chǎn)品的需求越來越趨向于多樣化、個性化，產(chǎn)品的設(shè)計周期也變得越來越短。企業(yè)不得不放棄原有的產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)方式，基于SML的產(chǎn)品變型設(shè)計技術(shù)的研究為企業(yè)指明了方向。

基于SML的零件工藝流程變型設(shè)計將以事物特性表為基礎(chǔ)，驅(qū)動參數(shù)化CAD系統(tǒng)中的工藝信息主模型，生成新的實例模型，形成新的工藝流程。企業(yè)可以在已有產(chǎn)品零件工藝信息的基礎(chǔ)上提高自身產(chǎn)品的工藝多樣性，縮短設(shè)計周期，使自身在市場上更具競爭力。

1 基于SML的零件工藝流程變型設(shè)計基本原理

以企業(yè)原有產(chǎn)品的工藝信息建立數(shù)據(jù)庫，在此基礎(chǔ)上通過事物特性表調(diào)取并更改原有的特性值（如零件表面粗糙度）來驅(qū)動參數(shù)化CAD系統(tǒng)中主模型的變量表，生成新的零件工藝信息主模型，再通過Excel導(dǎo)出新的零件加工工藝流程。

（1）事物特性表原理。事物特性表技術(shù)起源于德國，德文表示：Sach-merk Leisten（簡稱SML），德國于1981年制定了相應(yīng)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DIN4000/1-81[1]。

構(gòu)建事物特性表主要是為了實現(xiàn)對象的主鍵信息驅(qū)動，支持有效的檢索和變型設(shè)計。首先對企業(yè)已有零部件和工藝資源等相關(guān)信息進行有效整合，形成相應(yīng)的產(chǎn)品系列和工藝資源系列。在此基礎(chǔ)上，分析各個系列中對象的共性和個性，抽象出能夠表征和區(qū)分對象的決定性特性，歸納出事物特性參數(shù)類，按照規(guī)定格式，用不同代碼表示事物特性，構(gòu)建事物特性表模塊，并通過本體技術(shù)，對其進行有效的維護，以支持后續(xù)的工藝流程變型設(shè)計[2]。

（2）基于SML的零件工藝流程變型設(shè)計原理。為了實現(xiàn)通過SML來驅(qū)動Solid Edge系統(tǒng)中的零件主模型變量表，需要用Solid Edge系統(tǒng)中的零件主模型按DIN4000中的規(guī)定構(gòu)建事物特性表，因此，要對Solid Edge變量表功能進行二次開發(fā)。Solid Edge內(nèi)置與CAD系統(tǒng)進行格式交換的數(shù)據(jù)器，有助于與CAD系統(tǒng)設(shè)計數(shù)據(jù)的集成。在應(yīng)用程序的接口方面，Solid Edge應(yīng)用程序采用標(biāo)準(zhǔn)的Windows OLE自動化和組件對象模型（com）技術(shù)。用戶和軟件開發(fā)者能夠以VB或其他標(biāo)準(zhǔn)程序語言對其進行二次開發(fā)[3]。

通過Solid Edge 在其三維設(shè)計模型中提供的可供用戶操作的變量表，可以定義或編輯零部件模型中各類特征的關(guān)系和大小。變量表中的變量可分為尺寸變量和用戶變量兩種。尺寸變量來源于設(shè)計過程，可以直接控制設(shè)計中的各個形狀特征；用戶變量則是用戶在變量表中自行定義的變量，可以通過變量表中的數(shù)學(xué)關(guān)系式，將其與尺寸變量聯(lián)系起來，從而間接控制設(shè)計中的各個特征。因此，可以利用Solid Edge 實現(xiàn)滿足客戶要求的各種變型設(shè)計。

2 基于SML的零件工藝流程變型設(shè)計過程和方法

2.1 零件工藝信息模型建立過程

零件工藝信息模型主要包括事物特性表、零件工藝信息主模型以及事物特性表與零件工藝信息主模型之間的關(guān)聯(lián)。

2.1.1 構(gòu)建零件工藝信息模型

模型建立過程如下：步驟1通過對零件的分析建立事物特性表；步驟2基于事物特性表，在Solid Edge系統(tǒng)中建立零件工藝信息主模型；步驟3采用VB對Solid Edge變量表進行二次開發(fā)，得到所有設(shè)計變量；步驟4利用VB以及OLE技術(shù)，將從主模型中得到的所有設(shè)計變量提取到事物特性表中，與原來存在于事物特性表中的零件事物特性（或?qū)С鎏匦裕╆P(guān)聯(lián)起來，建立零件工藝信息主模型，為下一階段的產(chǎn)品變型設(shè)計工作做好準(zhǔn)備[4]。

2.1.2 變量表的二次開發(fā)過程

變量表二次開發(fā)過程：

添加類型庫—獲取零件三維模型中的全部設(shè)計變量和物理屬性—將獲取的設(shè)計變量和物理屬性與SML中相應(yīng)的事物特性和導(dǎo)出特性建立關(guān)聯(lián)[4]。

2.2 零件工藝流程變型總體過程

完成零件工藝信息模型建立后，只需按照用戶的要求在合理范圍內(nèi)改變事物特性表中的數(shù)值，系統(tǒng)就能夠自動改變工藝信息主模型中對應(yīng)的參數(shù)信息，生成符合用戶要求的零件工藝模型，最后在Excel中導(dǎo)出所需的工藝流程。

3 應(yīng)用實例

以某減速器齒輪軸的工藝流程變形設(shè)計為例。當(dāng)用戶要進行變型設(shè)計時，直接從數(shù)據(jù)庫中調(diào)取齒輪軸的零件工藝信息，然后將表面粗糙度1由原來的0.8改為1.6，如圖1。

同時，新的特性值驅(qū)動參數(shù)化CAD系統(tǒng)，自動生成新的零件工藝信息主模型；最后在Excel中導(dǎo)出新的零件工藝流程，如圖2。

4 結(jié)語

本文通過學(xué)習(xí)事物特性表原理，建立事物特性表；對參數(shù)化CAD系統(tǒng)的變量表功能進行二次開發(fā)，用VB以及OLE技術(shù)將兩者關(guān)聯(lián)起來，形成零件工藝信息模型，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)零件工藝流程變型設(shè)計。通過該技術(shù)企業(yè)可以大大地縮短零件的設(shè)計周期，快速占領(lǐng)市場。

參考文獻

[1] 祁國寧，（德）J.蕭塔納，等.圖解產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理[M].北京：機械工程出版社，2005.

[2] 陳宗舜.事物特性表GB10091與GT編碼、GT圖冊淺析[J].成組技術(shù)與生產(chǎn)現(xiàn)代化，1997.

[3] 沈曉玲.基于VB的Solid Edge參數(shù)化設(shè)計二次開發(fā)[J].現(xiàn)代制造工程，2005.

[4] 魯玉軍，余軍合，祁國寧，等.基于事物特性表的產(chǎn)品變型設(shè)計[J].計算機集成制造系統(tǒng)，2003，9（10）：840-845.endprint

摘 要：為了實現(xiàn)零件工藝流程變型設(shè)計，學(xué)習(xí)了事物特性表的原理，探究并建立了標(biāo)準(zhǔn)事物特性表；在Solid Edge系統(tǒng)中建立工藝信息模型，利用Visual Basic對Solid Edge變量表功能進行二次開發(fā)，并將兩者關(guān)聯(lián)起來，為變型設(shè)計做好準(zhǔn)備。工藝信息主模型的建立是本文研究的重點，包括事物特性表的建立、零件工藝信息主模型的建立以及兩者之間的關(guān)聯(lián)問題。最后，以減速器齒輪軸為例，進行工藝流程變型設(shè)計的驗證。

關(guān)鍵詞：工藝流程變型 二次開發(fā) 事物特性表 工藝信息主模型

中圖分類號：TH122 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）01（a）-0036-01

隨著機械加工市場的日益國際化，用戶對產(chǎn)品的需求越來越趨向于多樣化、個性化，產(chǎn)品的設(shè)計周期也變得越來越短。企業(yè)不得不放棄原有的產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)方式，基于SML的產(chǎn)品變型設(shè)計技術(shù)的研究為企業(yè)指明了方向。

基于SML的零件工藝流程變型設(shè)計將以事物特性表為基礎(chǔ)，驅(qū)動參數(shù)化CAD系統(tǒng)中的工藝信息主模型，生成新的實例模型，形成新的工藝流程。企業(yè)可以在已有產(chǎn)品零件工藝信息的基礎(chǔ)上提高自身產(chǎn)品的工藝多樣性，縮短設(shè)計周期，使自身在市場上更具競爭力。

1 基于SML的零件工藝流程變型設(shè)計基本原理

以企業(yè)原有產(chǎn)品的工藝信息建立數(shù)據(jù)庫，在此基礎(chǔ)上通過事物特性表調(diào)取并更改原有的特性值（如零件表面粗糙度）來驅(qū)動參數(shù)化CAD系統(tǒng)中主模型的變量表，生成新的零件工藝信息主模型，再通過Excel導(dǎo)出新的零件加工工藝流程。

（1）事物特性表原理。事物特性表技術(shù)起源于德國，德文表示：Sach-merk Leisten（簡稱SML），德國于1981年制定了相應(yīng)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DIN4000/1-81[1]。

構(gòu)建事物特性表主要是為了實現(xiàn)對象的主鍵信息驅(qū)動，支持有效的檢索和變型設(shè)計。首先對企業(yè)已有零部件和工藝資源等相關(guān)信息進行有效整合，形成相應(yīng)的產(chǎn)品系列和工藝資源系列。在此基礎(chǔ)上，分析各個系列中對象的共性和個性，抽象出能夠表征和區(qū)分對象的決定性特性，歸納出事物特性參數(shù)類，按照規(guī)定格式，用不同代碼表示事物特性，構(gòu)建事物特性表模塊，并通過本體技術(shù)，對其進行有效的維護，以支持后續(xù)的工藝流程變型設(shè)計[2]。

（2）基于SML的零件工藝流程變型設(shè)計原理。為了實現(xiàn)通過SML來驅(qū)動Solid Edge系統(tǒng)中的零件主模型變量表，需要用Solid Edge系統(tǒng)中的零件主模型按DIN4000中的規(guī)定構(gòu)建事物特性表，因此，要對Solid Edge變量表功能進行二次開發(fā)。Solid Edge內(nèi)置與CAD系統(tǒng)進行格式交換的數(shù)據(jù)器，有助于與CAD系統(tǒng)設(shè)計數(shù)據(jù)的集成。在應(yīng)用程序的接口方面，Solid Edge應(yīng)用程序采用標(biāo)準(zhǔn)的Windows OLE自動化和組件對象模型（com）技術(shù)。用戶和軟件開發(fā)者能夠以VB或其他標(biāo)準(zhǔn)程序語言對其進行二次開發(fā)[3]。

通過Solid Edge 在其三維設(shè)計模型中提供的可供用戶操作的變量表，可以定義或編輯零部件模型中各類特征的關(guān)系和大小。變量表中的變量可分為尺寸變量和用戶變量兩種。尺寸變量來源于設(shè)計過程，可以直接控制設(shè)計中的各個形狀特征；用戶變量則是用戶在變量表中自行定義的變量，可以通過變量表中的數(shù)學(xué)關(guān)系式，將其與尺寸變量聯(lián)系起來，從而間接控制設(shè)計中的各個特征。因此，可以利用Solid Edge 實現(xiàn)滿足客戶要求的各種變型設(shè)計。

2 基于SML的零件工藝流程變型設(shè)計過程和方法

2.1 零件工藝信息模型建立過程

零件工藝信息模型主要包括事物特性表、零件工藝信息主模型以及事物特性表與零件工藝信息主模型之間的關(guān)聯(lián)。

2.1.1 構(gòu)建零件工藝信息模型

模型建立過程如下：步驟1通過對零件的分析建立事物特性表；步驟2基于事物特性表，在Solid Edge系統(tǒng)中建立零件工藝信息主模型；步驟3采用VB對Solid Edge變量表進行二次開發(fā)，得到所有設(shè)計變量；步驟4利用VB以及OLE技術(shù)，將從主模型中得到的所有設(shè)計變量提取到事物特性表中，與原來存在于事物特性表中的零件事物特性（或?qū)С鎏匦裕╆P(guān)聯(lián)起來，建立零件工藝信息主模型，為下一階段的產(chǎn)品變型設(shè)計工作做好準(zhǔn)備[4]。

2.1.2 變量表的二次開發(fā)過程

變量表二次開發(fā)過程：

添加類型庫—獲取零件三維模型中的全部設(shè)計變量和物理屬性—將獲取的設(shè)計變量和物理屬性與SML中相應(yīng)的事物特性和導(dǎo)出特性建立關(guān)聯(lián)[4]。

2.2 零件工藝流程變型總體過程

完成零件工藝信息模型建立后，只需按照用戶的要求在合理范圍內(nèi)改變事物特性表中的數(shù)值，系統(tǒng)就能夠自動改變工藝信息主模型中對應(yīng)的參數(shù)信息，生成符合用戶要求的零件工藝模型，最后在Excel中導(dǎo)出所需的工藝流程。

3 應(yīng)用實例

以某減速器齒輪軸的工藝流程變形設(shè)計為例。當(dāng)用戶要進行變型設(shè)計時，直接從數(shù)據(jù)庫中調(diào)取齒輪軸的零件工藝信息，然后將表面粗糙度1由原來的0.8改為1.6，如圖1。

同時，新的特性值驅(qū)動參數(shù)化CAD系統(tǒng)，自動生成新的零件工藝信息主模型；最后在Excel中導(dǎo)出新的零件工藝流程，如圖2。

4 結(jié)語

本文通過學(xué)習(xí)事物特性表原理，建立事物特性表；對參數(shù)化CAD系統(tǒng)的變量表功能進行二次開發(fā)，用VB以及OLE技術(shù)將兩者關(guān)聯(lián)起來，形成零件工藝信息模型，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)零件工藝流程變型設(shè)計。通過該技術(shù)企業(yè)可以大大地縮短零件的設(shè)計周期，快速占領(lǐng)市場。

參考文獻

[1] 祁國寧，（德）J.蕭塔納，等.圖解產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理[M].北京：機械工程出版社，2005.

[2] 陳宗舜.事物特性表GB10091與GT編碼、GT圖冊淺析[J].成組技術(shù)與生產(chǎn)現(xiàn)代化，1997.

[3] 沈曉玲.基于VB的Solid Edge參數(shù)化設(shè)計二次開發(fā)[J].現(xiàn)代制造工程，2005.

[4] 魯玉軍，余軍合，祁國寧，等.基于事物特性表的產(chǎn)品變型設(shè)計[J].計算機集成制造系統(tǒng)，2003，9（10）：840-845.endprint