第四章產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換技術(shù)4.1概述4.2IGES產(chǎn)品模型4.3DXF產(chǎn)品模型4.4STEP產(chǎn)品模型4.1概述產(chǎn)品數(shù)據(jù)據(jù)：是指一個個產(chǎn)品從從設(shè)計到到制造生生命周期期的全過過程中對對產(chǎn)品的的全部描描述，并并需以計計算機可可以識別別的形式式來表示示和存儲儲的信息息。實現(xiàn)數(shù)據(jù)據(jù)交換通通常有兩兩種方法法：1、通過系系統(tǒng)的專專用接口口，實現(xiàn)現(xiàn)點對點點的連接接；2、通過一一個中性性（即與與系統(tǒng)無無關(guān)）接接口，實實現(xiàn)星式式連接。。點對點模模式星型模式式兩種方法法的比較較：（l）接口數(shù)數(shù)量。在在N個系統(tǒng)間間進行交交換，點點對點需需開發(fā)N（N－l）個接口口，星式式需開發(fā)發(fā)2N個接口，，可見N＞3時，星式式交換接接口開發(fā)發(fā)量較少少，且系系統(tǒng)越多多越明顯顯。（2）信息遺遺失。星星式交換換由于增增加了中中間環(huán)節(jié)節(jié)（標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)格式數(shù)數(shù)據(jù)），，一般會會出現(xiàn)信信息遺失失。（3）接口對對系統(tǒng)的的依賴性性。當(dāng)一一系統(tǒng)發(fā)發(fā)生變化化時，點點對點需需改動與與之相關(guān)關(guān)的2（N－l）個接口口，而星星式僅改改動2個接口。。在實際應(yīng)應(yīng)用中，，由于需需交換的的系統(tǒng)較較多，采采用中性性接口星星式交換換的優(yōu)點點較多。。星式交換換的基本本原理：：在需交交換的每每一系統(tǒng)統(tǒng)與標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格格式（中中性格式式）之間間開發(fā)雙雙向轉(zhuǎn)換換接口，，即前置處理理器和后置處理理器。前置處理理器將本系統(tǒng)統(tǒng)的模型型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成中中性格式式數(shù)據(jù)。。后置處理理器將中性格格式數(shù)據(jù)據(jù)轉(zhuǎn)換成成現(xiàn)有系系統(tǒng)的模模型數(shù)據(jù)據(jù)。本節(jié)重點點介紹IGES，DXF和STEP三種標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)。4.2IGES產(chǎn)品模型型IGES是InitialGraphicsExchangestandard的縮寫，，中文稱稱為初始始圖形交交換規(guī)范范。lGES是國際上上產(chǎn)生最最早（1980年），目目前應(yīng)用用最成熟熟，也是是當(dāng)今應(yīng)應(yīng)用最廣廣泛的數(shù)數(shù)據(jù)交換換標(biāo)準(zhǔn)。。目前幾幾乎所有有的CAD//CAM系統(tǒng)均配配有IGES接口。我我國已批批準(zhǔn)采納納它作為為國家標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)GB/T14213－930。IGES產(chǎn)品模型型：就是是通過實實體對產(chǎn)產(chǎn)品的形形狀、尺尺寸以及及某些說說明產(chǎn)品品的特性性的信息息進行描描述。IGES文件結(jié)構(gòu)構(gòu)IGES文件采用用ASCll格式和二二進制格格式。IGES文件包括括五個或或六個段段，它們們必須依依次出現(xiàn)現(xiàn)，具體體說明如如下：（1）標(biāo)志段表明IGES文件所采采用的格格式。對對于傳統(tǒng)統(tǒng)的ASCll格式不設(shè)設(shè)標(biāo)志段段，二進進制格式式用字母母B標(biāo)識，壓壓縮ASCll格式用C標(biāo)識。（2）開始段用字母S標(biāo)識，為為人們提提供可讀讀的文件件序言，，至少必必須有一一個記錄錄。（3）全局參數(shù)數(shù)段用字母G標(biāo)識，該該段合描描述處理理器的信信息以及及處理該該文件的的后處理理器所需需要的信信息。（4）目錄條目目段用字母D標(biāo)識。對對于IGES文件中的的每個實實體在目目錄條目目段中都都有一個個目標(biāo)條條目，為為文件提提供一個個索引，，并含有有每個實實體的屬屬性信息息。（5）參數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)段用字母P標(biāo)識。該該段包含含與實體體相聯(lián)的的參數(shù)數(shù)數(shù)據(jù)，參參數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)以自由由格式存存放，其其第一個個域存放放實體類類型號。。（6）結(jié)束段是文件的的最后一一行，并并用字母母T識別。結(jié)結(jié)束段的的各域合合有前述述各段的的標(biāo)識字字母（S、G、D、P）及其最最末一行行的序號號?？偨Y(jié)：IGES的目的只只是傳輸輸幾何圖圖形及相相應(yīng)的尺尺寸標(biāo)注注、說明明，即只只是在屏屏幕上顯顯示或在在繪圖儀儀上繪制制工程圖圖。無法法描述工工業(yè)環(huán)境境所需的的產(chǎn)品定定義數(shù)據(jù)據(jù)的全部部信息，，數(shù)據(jù)格格式過于于復(fù)雜數(shù)數(shù)據(jù)交換換不穩(wěn)定定，經(jīng)常會出出現(xiàn)錯誤誤或丟失失信息的的現(xiàn)象。。4.3DXF產(chǎn)品模型型4.3..1DXF文件格式式DXF文件采用用ASCII碼格式，，可通過過AUTOCAD的命令，，DXFIN和DXFOUT來讀、寫寫。文件格式式由五個個部分組組成，它它們是：：（l）HEADERSECTION（頭部區(qū)區(qū)）記錄AutoCAD作圖時所所用到的的系統(tǒng)變變量，這這些變量量可由AutoCAD中的STATUS在屏幕上上顯示的的各種命命令來設(shè)設(shè)置。（2）TABLESECTION（列表區(qū)區(qū)）包含了八八個表，，具體如如下：APPID———圖名；DIMSTYLE———尺寸標(biāo)注注的種類類；LTYPE———型名及其其間隔；；LAYER———層名及其其設(shè)定狀狀態(tài)；STYLE———文字的種種類及其其應(yīng)用名名；UCS———用戶設(shè)定定的局部部坐標(biāo)系系；VlEW——觀察對象象的視點點、視線線；VPORT———顯示區(qū)上上每個視視區(qū)的表表示方法法。（3）ENTITIESSECTION（實體區(qū)區(qū)）用于定義義AutoCAD所支持的的圖形元元素。（4）BLOCKSSECTION（復(fù)合圖圖形區(qū)））用于定義義所有的的復(fù)合圖圖形及其其所構(gòu)成成的實體體，此實實體的含含義與上上述實體體區(qū)中所所列出的的圖形元元素相同同。用BLOCK表示復(fù)合合圖形的的開始和和ENDBLK表示復(fù)合合圖形的的終止。。（5）ENDOFFile（文件結(jié)結(jié)束）圖形元素圖形元素LINE直線DIMENSION尺寸標(biāo)注POINT點INSERT插入圖形CIRCLE圓VIEWPORT視區(qū)ARC圓弧ATTDEF屬性定義TRACE粗實線ATTRIB屬性值SOLID實體VERTEX頂點TEXT文字SEQEND折線終止SHAPE形體3DFACE三維面PLINE折線DXF文件所定定義的圖圖形元素素4.3..2DXF文件的組組碼DXF文件格式式中最小小的組成成單位是是組，兩兩行為一一組。第第一行為為整數(shù)稱稱組碼，，第二行行為相應(yīng)應(yīng)的組值值，組值值可以是是字符串串，也可可以為浮浮點數(shù)。。同樣DXF只能轉(zhuǎn)換換幾何信信息。此此外，隨隨著AutoCAD版本的升升級，DXF格式也作作了相應(yīng)應(yīng)的修改改和擴充充。因此此，AutoCAD不同版本本之間進進行圖形形信息轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換時，，也可能能出現(xiàn)部部分信息息的丟失失。4.4STEP產(chǎn)品模型型4.4..1STEP的構(gòu)成STEP旨在產(chǎn)品品生命周周期內(nèi)實實現(xiàn)產(chǎn)品品模型的的數(shù)據(jù)交交換。STEP標(biāo)準(zhǔn)由五五大部分分組成，，即標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的描述述方法、、集成資資源、應(yīng)應(yīng)用協(xié)議議、實現(xiàn)現(xiàn)形式、、一致性性測試。。（l）標(biāo)準(zhǔn)的描描述方法法STEP標(biāo)準(zhǔn)是三三層組織織結(jié)構(gòu)，，即應(yīng)用用層、邏邏輯層和和物理層層，并且且采用參參考模型型和形式式定義語語言。應(yīng)用層：描述應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)域域的需求求，建立立需求模模型。邏輯層：根據(jù)需需求模型型進行分分析、歸歸類，找找出共同同點，協(xié)協(xié)調(diào)沖突突，形成成統(tǒng)一的的、不矛矛盾的集集成的信信息模型型（IPIM）或稱集集成資源源。物理層：完成數(shù)數(shù)據(jù)交換換的中性性文件結(jié)結(jié)構(gòu)（STEP文件）。。參考模型型：用來構(gòu)構(gòu)造其它它的模型型，不論論是應(yīng)用用層還是是邏輯層層均由許許多參考考模型組組成。（2）集成資源源又稱為集集成的產(chǎn)產(chǎn)品信息息模型IPIM。是STEP標(biāo)準(zhǔn)的主主要部分分，采用用EXPRESS語言描述述。集成成資源又又分成兩兩大部分分：通用用集成資資源與應(yīng)應(yīng)用集成成資源；；通用資資源在應(yīng)應(yīng)用上具具有通用用性；應(yīng)應(yīng)用資源源描述某某一應(yīng)用用領(lǐng)域的的數(shù)據(jù)并并依賴于于通用資資源的支支持。（3）應(yīng)用協(xié)議議應(yīng)用協(xié)議議是一份份文件，，用以說說明如何何用標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的STEP集成資源源來解釋釋產(chǎn)品數(shù)數(shù)據(jù)模型型文本以以滿足工工業(yè)的需需求。（4）實現(xiàn)形式式實現(xiàn)形式式或應(yīng)用用方式系系指用什什么方法法或格式式在具體體領(lǐng)域里里實現(xiàn)信信息交換換。實現(xiàn)現(xiàn)形式大大致分為為四級：：第一級級文件交交換，第第二級工工作格式式，第三三級數(shù)據(jù)據(jù)庫交換換，第四四級知識識庫交換換。1、文件交交換是最最低一級級。2、工作格格式交換換是產(chǎn)品品數(shù)據(jù)結(jié)結(jié)構(gòu)在內(nèi)內(nèi)存的表表現(xiàn)形式式，以實實現(xiàn)數(shù)據(jù)據(jù)處理能能達到““實時””的效果果。3、數(shù)據(jù)庫庫交換適適應(yīng)數(shù)據(jù)據(jù)共享的的要求。。4、知識庫庫對數(shù)據(jù)據(jù)庫進行行約束檢檢查。4.4..2STEP的應(yīng)用STEP的適用領(lǐng)領(lǐng)域很廣廣，它可可應(yīng)用于于機械、、電子、、航空航航天、汽汽車、船船舶等各各工程領(lǐng)領(lǐng)域。它它的應(yīng)用用是為了了滿足市市場競爭爭機制下下工業(yè)發(fā)發(fā)展的需需求，具具體的應(yīng)應(yīng)用場合合可分為為兩大類類：（l）來自產(chǎn)產(chǎn)品開發(fā)發(fā)和發(fā)放放部門的的需求，，包括設(shè)設(shè)計部門門內(nèi)群體體的合作作、多學(xué)學(xué)科交叉叉、產(chǎn)品品全生命命期設(shè)計計、集成成化產(chǎn)品品開發(fā)、、分布及及并行作作業(yè)、產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)數(shù)據(jù)的長長期存檔檔。