机械产品CAD建模标准化检测软件的开发
【摘 要】由于种种原因，生产实际中应用CAD/CAM技术时往往容易产生CAD数据不一致、不精确和不完备的问题，这很可能给企业造成一定的甚至重大的经济损失。本文讨论了如何利用计算机软件技术自动实现CAD模型数据的实时化、标准化和规范化审查。
【关键词】标准化;CAD数据;软件;检测
应用CAD/CAM技术时，企业技术部门首先要根据CAD/CAM的特点，对企业已有的CAD设计规范进行修订或制定新的标准。只有统一标准，并依照标准要求进行设计，才会使企业的CAD模型数据及文件符合有关的标准化、规范化的要求。但在实际应用过程中，即使企业完善了CAD技术应用的相关标准，但由于种种原因，例如设计人员的疏忽、设计人员对CAD软件使用能力方面的差异、在不同CAD软件系统中进行数据转换等等，都会引发CAD数据不一致、不精确、不完备的问题，而CAD数据的不规范又往往导致诸如产品的缺陷在制造甚至使用阶段才被发现(这种情况一旦发生，很可能给企业造成一定的甚至重大的经济损失)、设计人员不同的操作习惯使团队协作受阻、给PDM/PLM等系统对数据的管理带来麻烦、上下游企业之间往往因标准不统一而造成产品的.报废等严重后果。因此，如何检测CAD模型数据及文件是否符合有关的标准化、规范化要求，在CAD/CAM的应用过程中有着十分重要的意义。
目前工业企业中对CAD模型数据及文件的标准化、规范化审查，主要还是采用人工方式进行事后审查。针对三维CAD模型和二维CAD图形，无论是传统的标准化审查内容还是由于新环境下导致的新的标准化审查内容，人工审查方式都存在相当大的缺陷，在数字化设计与制造环境下，需要及早发现产品定义和建模过程中的问题，才能避免不必要的返工和大量的后续问题，标准化审查需要由目前的“事后检查型”转变为“实时监测型”，一旦不符合标准要求就应第一时间审查出来并通告设计者，及时进行更改。此外，传统审查方式不但成本高、效率低，而且有些模型几何方面的错误采用人工方式是极难审查到的。因此，传统检测方式已经不能适应当今数字化设计与制造的要求，如何依据相关标准，对CAD模型数据的标准化、规范化进行自动化审查，是数字化设计与制造环境下企业亟待解决的重要课题。
2012年以来，我们对如何利用计算机技术自动实现CAD模型数据的标准化、规范化审查进行了一定的研究，并对相应的软件系统进行了开发，取得了初步的成果。下面就该软件系统的开发进行概要的介绍。
一、需求分析
本软件系统依托CAD应用相关的国家标准、行业标准及企业标准的内容，把相关的标准要求设计成企业标准化审查的准则，开发审查工具集，通过计算机软件技术来实现对CAD模型数据的实时与事后的质量审查。
目前最常用的CAD软件系统是UG和Pro/E两种系统，综合各方面因素考虑，本软件暂时仅支持这两个系统。UG和Pro/E有自己的二次开发接口，本系统将支持这些接口，并能够方便、快捷、准确地在这两个系统中运行。为应用方便起见，本软件以独立的工具包形式来运行。
根据本软件的用途，软件的主要功能应包括三个方面----检测功能、提醒功能和更新升级功能。
1、检测功能
该系统是一个验证应用程序，它应能根据国家、行业、企业标准检查CAD文档和模型是否符合公司、行业或客户的标准，从而发现问题。
2、提醒功能
系统应能对检测过程中发现的问题以特别醒目的方式显示出来(这里采用的是在模型文件上以高亮显示的形式提示检测中发现的错误，并将检查结果以文本形式输出。)，以提醒相关人员能关注到所检测到的问题，并能使问题能在第一时间得到纠正，避免企业在后续的生产制造上发生延误。
3、更新升级功能
该系统应该易于实现设计标准的扩充，从而满足产品及标准不断发展变化的要求。
二、软件结构设计
根据软件的功能需求，该软件系统主要由如下功能模块(或子程序)组成：检测集管理程序、单个文件交互检查模块、多个文件批量检查模块、检测集执行模块、检测结果统计和分析模块。
软件系统体系结构图如下：
软件系统采用C/S结构，服务器端主要是部署检测集、检测项、检测值的存储介质--数据库，供各客户端访问，并部署组件服务，以支持客户端的功能应用;客户端是功能应用端，利用企业标准管理器来管理检测集、检测项、检测值数据库，通过检测器组件、CAD访问组件、CAD二次开发接口与CAD平台进行交互，并对结果进行处理。
软件开发接口图如下所示：
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