基于SML的零件工藝流程變型設計研究

余琦琦++趙澎++梁合宜

摘 要：為了實現零件工藝流程變型設計，學習了事物特性表的原理，探究并建立了標準事物特性表；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)，并將兩者關聯起來，為變型設計做好準備。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聯問題。最后，以減速器齒輪軸為例，進行工藝流程變型設計的驗證。

關鍵詞：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，用戶對產品的需求越來越趨向于多樣化、個性化，產品的設計周期也變得越來越短。企業(yè)不得不放棄原有的產品設計和生產方式，基于SML的產品變型設計技術的研究為企業(yè)指明了方向。

基于SML的零件工藝流程變型設計將以事物特性表為基礎，驅動參數化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)可以在已有產品零件工藝信息的基礎上提高自身產品的工藝多樣性，縮短設計周期，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計基本原理

以企業(yè)原有產品的工藝信息建立數據庫，在此基礎上通過事物特性表調取并更改原有的特性值（如零件表面粗糙度）來驅動參數化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年制定了相應的工業(yè)標準DIN4000/1-81[1]。

構建事物特性表主要是為了實現對象的主鍵信息驅動，支持有效的檢索和變型設計。首先對企業(yè)已有零部件和工藝資源等相關信息進行有效整合，形成相應的產品系列和工藝資源系列。在此基礎上，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類，按照規(guī)定格式，用不同代碼表示事物特性，構建事物特性表模塊，并通過本體技術，對其進行有效的維護，以支持后續(xù)的工藝流程變型設計[2]。

（2）基于SML的零件工藝流程變型設計原理。為了實現通過SML來驅動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內置與CAD系統(tǒng)進行格式交換的數據器，有助于與CAD系統(tǒng)設計數據的集成。在應用程序的接口方面，Solid Edge應用程序采用標準的Windows OLE自動化和組件對象模型（com）技術。用戶和軟件開發(fā)者能夠以VB或其他標準程序語言對其進行二次開發(fā)[3]。

通過Solid Edge 在其三維設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。尺寸變量來源于設計過程，可以直接控制設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學關系式，將其與尺寸變量聯系起來，從而間接控制設計中的各個特征。因此，可以利用Solid Edge 實現滿足客戶要求的各種變型設計。

2 基于SML的零件工藝流程變型設計過程和方法

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聯。

2.1.1 構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)，得到所有設計變量；步驟4利用VB以及OLE技術，將從主模型中得到的所有設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（或導出特性）關聯起來，建立零件工藝信息主模型，為下一階段的產品變型設計工作做好準備[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計變量和物理屬性—將獲取的設計變量和物理屬性與SML中相應的事物特性和導出特性建立關聯[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改變事物特性表中的數值，系統(tǒng)就能夠自動改變工藝信息主模型中對應的參數信息，生成符合用戶要求的零件工藝模型，最后在Excel中導出所需的工藝流程。

3 應用實例

以某減速器齒輪軸的工藝流程變形設計為例。當用戶要進行變型設計時，直接從數據庫中調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，新的特性值驅動參數化CAD系統(tǒng)，自動生成新的零件工藝信息主模型；最后在Excel中導出新的零件工藝流程，如圖2。

4 結語

本文通過學習事物特性表原理，建立事物特性表；對參數化CAD系統(tǒng)的變量表功能進行二次開發(fā)，用VB以及OLE技術將兩者關聯起來，形成零件工藝信息模型，在此基礎上實現零件工藝流程變型設計。通過該技術企業(yè)可以大大地縮短零件的設計周期，快速占領市場。

參考文獻

[1] 祁國寧，（德）J.蕭塔納，等.圖解產品數據管理[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].成組技術與生產現代化，1997.

[3] 沈曉玲.基于VB的Solid Edge參數化設計二次開發(fā)[J].現代制造工程，2005.

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

摘 要：為了實現零件工藝流程變型設計，學習了事物特性表的原理，探究并建立了標準事物特性表；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)，并將兩者關聯起來，為變型設計做好準備。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聯問題。最后，以減速器齒輪軸為例，進行工藝流程變型設計的驗證。

關鍵詞：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，用戶對產品的需求越來越趨向于多樣化、個性化，產品的設計周期也變得越來越短。企業(yè)不得不放棄原有的產品設計和生產方式，基于SML的產品變型設計技術的研究為企業(yè)指明了方向。

基于SML的零件工藝流程變型設計將以事物特性表為基礎，驅動參數化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)可以在已有產品零件工藝信息的基礎上提高自身產品的工藝多樣性，縮短設計周期，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計基本原理

以企業(yè)原有產品的工藝信息建立數據庫，在此基礎上通過事物特性表調取并更改原有的特性值（如零件表面粗糙度）來驅動參數化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年制定了相應的工業(yè)標準DIN4000/1-81[1]。

構建事物特性表主要是為了實現對象的主鍵信息驅動，支持有效的檢索和變型設計。首先對企業(yè)已有零部件和工藝資源等相關信息進行有效整合，形成相應的產品系列和工藝資源系列。在此基礎上，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類，按照規(guī)定格式，用不同代碼表示事物特性，構建事物特性表模塊，并通過本體技術，對其進行有效的維護，以支持后續(xù)的工藝流程變型設計[2]。

（2）基于SML的零件工藝流程變型設計原理。為了實現通過SML來驅動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內置與CAD系統(tǒng)進行格式交換的數據器，有助于與CAD系統(tǒng)設計數據的集成。在應用程序的接口方面，Solid Edge應用程序采用標準的Windows OLE自動化和組件對象模型（com）技術。用戶和軟件開發(fā)者能夠以VB或其他標準程序語言對其進行二次開發(fā)[3]。

通過Solid Edge 在其三維設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。尺寸變量來源于設計過程，可以直接控制設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學關系式，將其與尺寸變量聯系起來，從而間接控制設計中的各個特征。因此，可以利用Solid Edge 實現滿足客戶要求的各種變型設計。

2 基于SML的零件工藝流程變型設計過程和方法

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聯。

2.1.1 構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)，得到所有設計變量；步驟4利用VB以及OLE技術，將從主模型中得到的所有設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（或導出特性）關聯起來，建立零件工藝信息主模型，為下一階段的產品變型設計工作做好準備[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計變量和物理屬性—將獲取的設計變量和物理屬性與SML中相應的事物特性和導出特性建立關聯[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改變事物特性表中的數值，系統(tǒng)就能夠自動改變工藝信息主模型中對應的參數信息，生成符合用戶要求的零件工藝模型，最后在Excel中導出所需的工藝流程。

3 應用實例

以某減速器齒輪軸的工藝流程變形設計為例。當用戶要進行變型設計時，直接從數據庫中調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，新的特性值驅動參數化CAD系統(tǒng)，自動生成新的零件工藝信息主模型；最后在Excel中導出新的零件工藝流程，如圖2。

4 結語

本文通過學習事物特性表原理，建立事物特性表；對參數化CAD系統(tǒng)的變量表功能進行二次開發(fā)，用VB以及OLE技術將兩者關聯起來，形成零件工藝信息模型，在此基礎上實現零件工藝流程變型設計。通過該技術企業(yè)可以大大地縮短零件的設計周期，快速占領市場。

參考文獻

[1] 祁國寧，（德）J.蕭塔納，等.圖解產品數據管理[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].成組技術與生產現代化，1997.

[3] 沈曉玲.基于VB的Solid Edge參數化設計二次開發(fā)[J].現代制造工程，2005.

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

摘 要：為了實現零件工藝流程變型設計，學習了事物特性表的原理，探究并建立了標準事物特性表；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)，并將兩者關聯起來，為變型設計做好準備。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聯問題。最后，以減速器齒輪軸為例，進行工藝流程變型設計的驗證。

關鍵詞：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，用戶對產品的需求越來越趨向于多樣化、個性化，產品的設計周期也變得越來越短。企業(yè)不得不放棄原有的產品設計和生產方式，基于SML的產品變型設計技術的研究為企業(yè)指明了方向。

基于SML的零件工藝流程變型設計將以事物特性表為基礎，驅動參數化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)可以在已有產品零件工藝信息的基礎上提高自身產品的工藝多樣性，縮短設計周期，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計基本原理

以企業(yè)原有產品的工藝信息建立數據庫，在此基礎上通過事物特性表調取并更改原有的特性值（如零件表面粗糙度）來驅動參數化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年制定了相應的工業(yè)標準DIN4000/1-81[1]。

構建事物特性表主要是為了實現對象的主鍵信息驅動，支持有效的檢索和變型設計。首先對企業(yè)已有零部件和工藝資源等相關信息進行有效整合，形成相應的產品系列和工藝資源系列。在此基礎上，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類，按照規(guī)定格式，用不同代碼表示事物特性，構建事物特性表模塊，并通過本體技術，對其進行有效的維護，以支持后續(xù)的工藝流程變型設計[2]。

（2）基于SML的零件工藝流程變型設計原理。為了實現通過SML來驅動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內置與CAD系統(tǒng)進行格式交換的數據器，有助于與CAD系統(tǒng)設計數據的集成。在應用程序的接口方面，Solid Edge應用程序采用標準的Windows OLE自動化和組件對象模型（com）技術。用戶和軟件開發(fā)者能夠以VB或其他標準程序語言對其進行二次開發(fā)[3]。

通過Solid Edge 在其三維設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。尺寸變量來源于設計過程，可以直接控制設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學關系式，將其與尺寸變量聯系起來，從而間接控制設計中的各個特征。因此，可以利用Solid Edge 實現滿足客戶要求的各種變型設計。

2 基于SML的零件工藝流程變型設計過程和方法

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聯。

2.1.1 構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)，得到所有設計變量；步驟4利用VB以及OLE技術，將從主模型中得到的所有設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（或導出特性）關聯起來，建立零件工藝信息主模型，為下一階段的產品變型設計工作做好準備[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計變量和物理屬性—將獲取的設計變量和物理屬性與SML中相應的事物特性和導出特性建立關聯[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改變事物特性表中的數值，系統(tǒng)就能夠自動改變工藝信息主模型中對應的參數信息，生成符合用戶要求的零件工藝模型，最后在Excel中導出所需的工藝流程。

3 應用實例

以某減速器齒輪軸的工藝流程變形設計為例。當用戶要進行變型設計時，直接從數據庫中調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，新的特性值驅動參數化CAD系統(tǒng)，自動生成新的零件工藝信息主模型；最后在Excel中導出新的零件工藝流程，如圖2。

4 結語

本文通過學習事物特性表原理，建立事物特性表；對參數化CAD系統(tǒng)的變量表功能進行二次開發(fā)，用VB以及OLE技術將兩者關聯起來，形成零件工藝信息模型，在此基礎上實現零件工藝流程變型設計。通過該技術企業(yè)可以大大地縮短零件的設計周期，快速占領市場。

參考文獻

[1] 祁國寧，（德）J.蕭塔納，等.圖解產品數據管理[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].成組技術與生產現代化，1997.

[3] 沈曉玲.基于VB的Solid Edge參數化設計二次開發(fā)[J].現代制造工程，2005.

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