CAD/CAE

集成設(shè)計(jì)與分析

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數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)

隨著CAD/CAM技術(shù)的迅猛發(fā)展和推廣應(yīng)用，各企業(yè)都在積極采用CAD/CAM技術(shù)。因歷史原因及不同的開發(fā)目的，各CAD/CAM軟件的內(nèi)部數(shù)據(jù)記錄方式和處理方式不盡相同，開發(fā)軟件的語(yǔ)言也不完全一致，因此，CAD/CAM的數(shù)據(jù)交換與共享是目前面臨的重要課題。

80年代初以來(lái)，國(guó)外對(duì)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)做了大量的研制、制訂工作，也產(chǎn)生了許多標(biāo)準(zhǔn)。如美國(guó)的DXF、IGES、ESP、PDES，法國(guó)的SET，德國(guó)的VDAIS、VDAFS，ISO的STEP等。這些標(biāo)準(zhǔn)都為CAD及CAM技術(shù)在各國(guó)的推廣應(yīng)用起到了極大的促進(jìn)作用。

通過(guò)專用數(shù)據(jù)格式的文件交換產(chǎn)品

通過(guò)專用數(shù)據(jù)格式的文件交換產(chǎn)品的特點(diǎn)

原理簡(jiǎn)單，轉(zhuǎn)換接口程序易于實(shí)現(xiàn)，運(yùn)行效率較高當(dāng)子系統(tǒng)較多時(shí)接口程序增多，編寫接口要了解的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也較多當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí)引起的修改也較多這是CAD/CAM系統(tǒng)發(fā)展初期采用的方式

通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式的文件交換產(chǎn)品信息

通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式的文件交換產(chǎn)品信息方式的特點(diǎn)

是進(jìn)行IGES圖形數(shù)據(jù)交換的思想基礎(chǔ)目的是減少和簡(jiǎn)化各系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口程序的編寫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)格式所有的前后置處理程序的編寫都非常類似

采用統(tǒng)一的產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型方式的特點(diǎn)采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)軟件來(lái)管理產(chǎn)品數(shù)據(jù)各系統(tǒng)之間可以直接進(jìn)行信息交換，而不是將產(chǎn)品信息轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)，再通過(guò)文件來(lái)交換大大提高了系統(tǒng)的集成性這種方式是STEP進(jìn)行產(chǎn)品信息交換的基礎(chǔ)

IGES標(biāo)準(zhǔn)

IGES是在美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局的倡導(dǎo)下，由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ANSI)公布的美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)，是ICAD/CAM系統(tǒng)之間圖形信息交換的一種規(guī)范。它由一系列產(chǎn)品的幾何、繪圖、結(jié)構(gòu)和其它信息組成，可以處理CAD/CAM系統(tǒng)中大部分階段信息，是用來(lái)定義產(chǎn)品幾何形狀的現(xiàn)代交互圖形系統(tǒng)

IGES的作用和文件構(gòu)成

如數(shù)據(jù)要從系統(tǒng)A傳送到系統(tǒng)B，必須由系統(tǒng)A的IGES前處理器把這些傳送的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成IGES格式，而實(shí)體數(shù)據(jù)還得由系統(tǒng)B的IGES后處理器把其從IGES格式轉(zhuǎn)換成該系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)格式。把系統(tǒng)B的數(shù)據(jù)傳送給系統(tǒng)A也需相同的過(guò)程。IGES的作用和文件構(gòu)成標(biāo)準(zhǔn)的IGES文件包括固定長(zhǎng)ASCII碼、壓縮的ASCII及二進(jìn)制三種格式。80個(gè)字符，整個(gè)文件分為5段。段標(biāo)識(shí)符位于每行的第73列，第74～80列指定為用于每行的段的序號(hào)。序號(hào)都以1開始，且連續(xù)不間斷，其值對(duì)應(yīng)于該段的行數(shù)

IGES描述

IGES用單元和單元屬性描述產(chǎn)品幾何模型。單元是基本的信息單位，分為幾何、尺寸標(biāo)注、結(jié)構(gòu)、屬性等四種單。IGES的每一單元由兩部分組成，第一部分條目目錄，具有固定和工度；第二部是參數(shù)部分，是自由格式，其長(zhǎng)度可變

幾何單元包括點(diǎn)、線、圓、二次曲線、參數(shù)樣條以及直紋面和旋轉(zhuǎn)面等。標(biāo)注尺寸單元有：字符、箭頭線段和邊界線，能標(biāo)注角度、直徑、半徑、直線等尺寸。結(jié)構(gòu)單元用來(lái)定義各單元之間的關(guān)系和意義。屬性單元是描述產(chǎn)品定義的屬性。

開始段

代碼為S該段是為提供一個(gè)可讀文件的序言，主要記錄圖形文件的最初來(lái)源及生成該IGES文件的相同名稱。IGES文件至少有一個(gè)開始記錄。全局參數(shù)段

代碼為G主要包含前處理器的描述信息及為處理該文件的后處理器所需要的信息。參數(shù)以自由格式輸入，用逗號(hào)分隔參數(shù)，用分號(hào)結(jié)束一個(gè)參數(shù)。主要參數(shù)有：文件名、前處理器版本、單位、文件生成日期、作者姓名及單位、IGES的版本、繪圖標(biāo)準(zhǔn)代碼等

目錄條目段

代碼為D該段主要為文件提供一個(gè)索引，并含有每個(gè)實(shí)體的屬性信息，文件中的每個(gè)實(shí)體都有一個(gè)目錄條目，大小一樣，由8個(gè)字符組成一域，共20個(gè)域，每個(gè)條目占用兩行

參數(shù)數(shù)據(jù)段

代碼為P該段主要以自由格式記錄與每個(gè)實(shí)體相連的參數(shù)數(shù)據(jù)，第一個(gè)域總是實(shí)體類型號(hào)。參數(shù)行結(jié)束于第64列，第65列為空格，第66～72列為含有本參數(shù)數(shù)據(jù)所屬實(shí)體的目錄條目第一行的序號(hào)。

結(jié)束段

代碼為T該段只有一個(gè)記錄，并且是文件的最后一行，它被分成10個(gè)域，每域8列，第1～4域及第10域?yàn)樯鲜龈鞫嗡褂玫谋硎径晤愋偷拇a及最后的序號(hào)(即總行數(shù))。

STEP標(biāo)準(zhǔn)SETSET：(StandardD'EchangeetdeTransfert)法國(guó)開發(fā)，1985年作為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布是為了解決初期IGES出現(xiàn)的缺點(diǎn)為目標(biāo)而開發(fā)的。AIRbusIndustries證明非常實(shí)用VDA-FSVDA-FS(VerbandderAutomobilindustrie-Flachen-Schnittstelle)．1980年代由德國(guó)汽車工業(yè)聯(lián)合會(huì)（VDA）開發(fā)目的與SET像同時(shí)為了解決初期IGES出現(xiàn)的缺點(diǎn)而開發(fā)主要是用于汽車車體的曲面數(shù)據(jù)交換問(wèn)題在汽車行業(yè)取得了相當(dāng)大的成果文件內(nèi)的數(shù)據(jù)是按照順序排列的，因而在對(duì)模型全部數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換的過(guò)程中需要在文件整體范圍內(nèi)進(jìn)行反復(fù)搜索，造成處理效率低下開發(fā)時(shí)沒有將文件形式的格式和模型部分的格式獨(dú)立，都是以文件形式輸出，沒有規(guī)定保證模型的正確狀態(tài)的形式，所以也就無(wú)法判定數(shù)據(jù)是否正確不能正確表達(dá)含義的錯(cuò)誤模型例沒有模型的正確定義而造成錯(cuò)誤3點(diǎn)定義的一個(gè)圓，但3點(diǎn)在一條直線上圓的半徑為負(fù)值采用中間格式所產(chǎn)生的問(wèn)題轉(zhuǎn)換器的范圍，功能，質(zhì)量方面的問(wèn)題不存在能將CAD系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)進(jìn)行100%轉(zhuǎn)換的轉(zhuǎn)換器用兩個(gè)能轉(zhuǎn)換90%的轉(zhuǎn)換器進(jìn)行