研究生课程CADCAM讲稿ChCADCAM系统的支撑技术S.ppt
《研究生课程CADCAM讲稿ChCADCAM系统的支撑技术S.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《研究生课程CADCAM讲稿ChCADCAM系统的支撑技术S.ppt(89页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、第2章 CAD/CAM系统的支撑技术,2.2 数据库技术,2.3 产品数据交换标准,2.4 网络技术,2.1 数据结构,内容安排,2.3.2 初始图形数据交换 标准IGES,2.3.3 产品数据交换标准STEP,2.3.4 其它专用数据交换格式,2.3.1 产品数据交换方式,2.3 产品数据交换标准,为实现CAD/CAM技术的集成,以达到产品设计与制造的无纸化管理,必须满足以下两个需求:,目前主要存在四种常用的数据交换方式:,产品数据交换的需求分析,产品模型数字化:实现在异地或同地的设计、工艺、加工部门间,在制造商和供应商间,在不同CAX系统间的产品数据交换和共享,开发和采用合适的数据交换方式
2、,专用数据格式的交换(点对点交换),标准数据格式的中性文件的交换(星式交换),统一的产品数据模型交换,基于PDM的系统集成,2.3.1 产品数据交换方式,专用数据格式的交换(点对点交换),优点:运行效率高,易于实现,缺点:当系统数增大时,接口数量急剧增加;当某一系统数据结构发生变化时,与之相关的接口必须发生改变,2.3.1 产品数据交换方式,标准数据格式的中性文件的交换(星式交换),优点:当系统数增大时,接口数量不会增加过多,缺点:每次均需通过前后置处理器接口的数据转换,效率较低,2.3.1 产品数据交换方式,标准数据格式的中性文件的交换(星式交换)(续1),2.3.1 产品数据交换方式,统一
3、的产品数据模型交换,优点:无需接口,集成性高,运行效率高,缺点:实现难度较大,将CAD、CAPP、CAM作为一个整体规划和开发,实现从系统的高度集成和共享。集成产品模型为其核心,统一工程数据库是实现集成的基础。各功能模块通过公共数据库及统一的数据库管理系统实现数据交换与共享,避免了数据文件格式的转化,消除了冗余,保证了数据一致性、安全性和可靠性,2.3.1 产品数据交换方式,基于PDM的系统集成,优点:实现企业级产品相关信息的全集成,缺点:开发与实施难度(企业的软硬件平台),2.3.1 产品数据交换方式,2.3.2 初始图形数据交换标准IGES,2.3.3 产品数据交换标准STEP,2.3.4
4、 其它专用数据交换格式,2.3.1 产品数据交换方式,2.3 产品数据交换标准,概述,初始图形交换规范IGES(Initial Graphics Exchange Specification)由美国国家标准局(NBS)主持开发的最早的数据交换规范,1980年1月,NBS公布了IGES1.0版本,用于描述工程图纸的几何图形和注释实体,1983年2月,公布了IGES2.0版本,实现了对图形描述的进一步扩充,1986年4月,公布了IGES3.0版本,包含了工厂设计和建筑方面的内容,2.3.2 初始图形数据交换标准IGES,IGES主要支持二维线框模型、三维线框模型、三维表面模型、三维实体模型、技术图
5、样模型,1988年6月,公布了IGES4.0版本,包含构造实体几何、CSG模 型、装配模型、新的图形表示法、三维管道模型以及对有限元模型的功能改进等内容,1992年,公布了IGES5.1版本,包含实体造型中采用的边界表示(B-rep)描述法则的内容,概述(续),2.3.2 初始图形数据交换标准IGES,工作原理,基于IGES规范将系统A中的数据传送至系统B的具体处理流程为:,利用IGES进行产品数据交换通过中性文件格式实现,首先由系统A的IGES前置处理器将待传递的数据格式转换为 IGES中性文件格式,系统B在接收到IGES的实体数据后,由系统B中的IGES后置处理器进行处理,以生成系统B的内
6、部数据格式,2.3.2 初始图形数据交换标准IGES,IGES文件结构,IGES数据交换文件按文件编码方式可分为ASCII固定编码方式和压缩编码方式。通常采用固定编码方式,标志(FLAG)段:仅出现在二进制或压缩的ASCII文件格式中,开始(START)段,IGES文件从整体上分为六段:,全局(GLOBAL)段,元素索引(DIRECTORY ENTRY)段,参数数据(PARAMTER DATA)段,结束(TERMINATE)段,2.3.2 初始图形数据交换标准IGES,起始段 可阅读的文件序言,该段使用一行或多行文字描述文件序言,每行由72个ASCII编码字符组成,全局段 传递系统和文件信息,
7、每行72个ASCII字符,包含所有由参数分隔符分隔开的全局参数信息域,参数数据段 参数和参数分隔符占用1-64个字符,每段参数都以一个记录分隔符结束,该段第65列没有使用,回指向元素索引段的指针,结束段 只有一行,用来记录每一段所占的行数,该段33-72列没有使用,元素索引段 每个元素占两行1-9个参数域,每个参数域占8列10-18个参数域,每个参数域8列,IGES文件结构(续1),2.3.2 初始图形数据交换标准IGES,IGES标准规定文件每行80个字符。每段若干行,每行的第172个字符为该段的内容;第73个字符为该段的段码;第7480个字符为该段每行的序号,字符“B”或“C”表示标志段,
8、“S”表示开始段,IGES的段码规定:,“G”表示全局段,“D”表示元素索引段,“P”表示参数数据段,“T”表示结束段,IGES文件结构(续2),2.3.2 初始图形数据交换标准IGES,IGES文件结构(续3),提供可供人阅读的有关该文件的一些前言性质的说明。在第172列上可以写入任何的内容的ASCII码字符,开始段(Start Section),2.3.2 初始图形数据交换标准IGES,IGES文件结构(续4),包含由前置处理器写入、后置处理器处理该文件所需的信息。它描述了IGES文件在使用的参数分隔符、记录分隔符、文件名、IGES版本、直线颜色、单位、建立该文件的时间、作者等信息,全局段
9、(Global Section),11H112C87091.5 11HIGES SAMP,6HME1.00,1H1,ANSI,16,8,24,8,56,11H112 C87901.5,G0000001,112C87091.5:发送产品图号,IGES SAMP:文件名称,ME1.00:系统标记,即软件版本号,1:ANSI标准翻译版本号,16:单精度指数的二进制位数,2.3.2 初始图形数据交换标准IGES,IGES文件结构(续5),全局段(Global Section)(续1),11H112C87091.5 11HIGES SAMP,6HME1.00,1H1,ANSI,16,8,24,8,56,
10、11H112C87901.5,G0000001,24:单精度数尾数的二进制位数,8:双精度数指数的二进制位数,56:双精度数尾数的二进制位数,112C8791.5:接收产品图号,2.3.2 初始图形数据交换标准IGES,IGES文件结构(续6),全局段(Global Section)(续2),1.0,14H1NCH,1,.01,13H030225.093243,.1345,800,5HZHANG,8HCAD,G0000002,1.0:模型空间与实际空间比例(绘图比例),1:单位代码(11NCH,2mm),1:线条深浅程度,.01:线条宽度,030225.093243:文件生成日期和时间03.0
11、2.25;09:32:43,0.1345:最小网格尺寸,800:最大坐标值,ZHANG:作者新名,CAD:组织名称,2.3.2 初始图形数据交换标准IGES,IGES文件结构(续7),元素索引段(Direction Entry Section),每一种元素对应一个索引,每个索引记录含有20个域,每一个域占8个字符,每个索引在元素索引段中占两行,(n):域号n;#:整数;:指针;#,:整数或指针;0,:零或指针,2.3.2 初始图形数据交换标准IGES,IGES文件结构(续8),元素索引段(Direction Entry Section)(续1),索引段元素的20个域的说明:,(1):元素类型号
12、,(2):参数指针,说明该元素的参数在参数数据段的开始行号,(3):版本,说明采用的IGES版本号,(4):线型,IGES文件中的线型用整数表示,所提供的线型有1:Solid(实线),2:Dashed(虚线),3:Phantom(剖面线),4:Center(中心线),其它线型(需在文件中自行定义),(5):图层,存放图层名或它的指针,(6):视图,存放视图指针,2.3.2 初始图形数据交换标准IGES,IGES文件结构(续9),元素索引段(Direction Entry Section)(续2),索引段元素的20个域的说明:,(7):变换矩阵,此项为块插入时变换矩阵的索引在索引段的开始行号,(
13、8):标号显示,(9):状态号,从左到右,每两个字符含义为:第1,2个字符表示存在的状态;第3,4个字符表示相关性;第5,6个字符表示形成特征;第7,8个字符表示体系特征,(10):段码和序号,(11):元素类型号,同第一项,(12):直线的权号,2.3.2 初始图形数据交换标准IGES,IGES文件结构(续10),元素索引段(Direction Entry Section)(续3),索引段元素的20个域的说明:,(13):颜色号,IGES文件中颜色号定义如下:1:Black 黑;2:Red 红;3:Green 绿;4:Blue 蓝;5:Yellow 黄;6:Magenta 深红;7:Cyan
14、 青;8:White 白,(14):参数记录数,元素的参数在参数数据段中的行数,(15):形式号,细分元素为不同的形式,不同元素其形式号的含义也不同,(16)、(17):保留域,(18):元素标号,(19):元素下标号,(20):段码和序号,序号等于第10项的序号加1,2.3.2 初始图形数据交换标准IGES,IGES文件结构(续11),元素索引段(Direction Entry Section)(续4),D00000003:索引入口的记录的前半部分,00000002:参数指针,指到参数部分的第二个记录,11 0 1 1 10 0 L 1D00000004,110:元素类型号,表示直线段,1:
15、版本号,1:线段型号,1表示实线,10:层号,0:定义矩阵指针,0表示不变换,000000:状态数;可见、独立、几何,2.3.2 初始图形数据交换标准IGES,IGES文件结构(续12),元素索引段(Direction Entry Section)(续5),D00000004:索引入口的记录的后半部分,0:线段深浅数,0表示接收系统的缺省值,110 0 1 1 10 0 L 1D00000004,110:元素类型号,1:笔号,1:参数记录数,L:元素标号,表示直线段L1,1:元素子标号,2.3.2 初始图形数据交换标准IGES,IGES文件结构(续13),参数数据段(Parameter Dat
16、a Section),该段记录了每个元素的几何数据,其格式不固定。其行数的多少根据每个元素参数数据的多少确定,其中DE为该元素在元素索引段中的元素索引的开始行号,2.3.2 初始图形数据交换标准IGES,IGES文件结构(续14),结束段(Terminate Section),结束段只有一行,在前32个字符里,分别用8个字符记录了开始段、全局段、元素索引段和参数数据段的段码和每段的总行数。第3372个字符没有用到。最后8个字符为结束段的段码和行数,2.3.2 初始图形数据交换标准IGES,IGES元素类型,曲线和曲面几何元素,在IGES标准中定义了五类元素:曲线和曲面几何元素、构造实体几何CS
17、G元素、边界B-Rep实体元素、标注元素和结构元素,2.3.2 初始图形数据交换标准IGES,IGES元素类型(续1),构造实体几何元素,构造实体几何元素用来支持CSG造型方法。CSG元素类型分为两类:,几何的CSG类型元素,包括从块到椭圆体的体素,一个体素模型的信息包括定义体素形状的尺寸,定义体素局部坐标系的点和向量坐标和一个任选的指向确定体素位置的变换矩阵的索引项指针。对于旋转体和线性拉伸体元素,其形状定义通过平面曲线间接地定义,2.3.2 初始图形数据交换标准IGES,IGES元素类型(续2),构造实体几何元素(续1),结构的CSG类型元素,有布尔树、实体实例和实体装配元素,通过使用该类
18、元素,CSG体素合并为更复杂的CSG实体,2.3.2 初始图形数据交换标准IGES,IGES元素类型(续3),B-Rep实体元素,边界表示B-Rep实体模型元素包括拓扑元素集、曲面元素集和曲线元素集,其中曲面元素集与曲线元素集在曲线曲面元素中已经定义。拓扑元素集包括,2.3.2 初始图形数据交换标准IGES,IGES元素类型(续4),标注图形元素,2.3.2 初始图形数据交换标准IGES,2.3.2 初始图形数据交换标准IGES,IGES元素类型(续5),结构元素,IGES元素类型(续6),对于以上5类元素,各种CAD系统根据需要对其进行支持。几个主流CAD系统后置处理器支持的IGES实体元素
19、类型,2.3.2 初始图形数据交换标准IGES,IGES的应用示例,2.3.2 初始图形数据交换标准IGES,Ansys中导入的IGES实体模型,IGES的应用示例(续1),以IGES格式存储的点云扫描数据导入,2.3.2 初始图形数据交换标准IGES,IGES的应用示例(续2),CATIA零件模型IGES导出,2.3.2 初始图形数据交换标准IGES,IGES的应用示例(续3),2.3.2 初始图形数据交换标准IGES,UG中导入的IGES零件模型,IGES应用中存在的问题,交换双方实体类型子集不同,数据文件过大、数据转换处理时间过长,不能定义产品的全部信息,只能描述产品的几何图形信息并进行
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 研究生课程 CADCAM 讲稿 ChCADCAM 系统 支撑 技术

链接地址:https://www.31ppt.com/p-5806432.html