1 變速器標準件庫構建原理
Pro/E是目前廣泛應用于汽車行業的三維軟件，它不但擁有強大的設計功能，還為用戶提供了豐富的二次開發工具。例如族表(Family Table)、Pro/Program、用戶自定義特征(UDF)、Pro/TOOLKIT、J_link等。其中利用族表建立標準件庫方法較為簡單，占用的存儲空間也相對較小。本文利用族表法進行標準件的建模。
近年來，各汽車制造企業都在努力實現設計制造管理的信息化。在這種大背景下，PLM技術應用而生，它是一種從產品設計、制造、銷售、使用到報廢回收等全生命周期的產品數據信息管理思想和技術。美國PTC公司的Windchill便是一種產品生命周期管理(PLM)解決方案。Windchill系統的Windchill PDMLink提供了與Pro/E的集成平臺。因此，在WindchiU或者Pro/E中所作的任何設計修改，都會自動地在2個環境中進行更新。
標準件庫并不是把大量的標準件模型進行收集、匯總，而是將結構相同的同類零件建成一個標準件系列，需要時可以根據標準件的參數來實現調用。利用Pro/E軟件進行參數化建模，通過Windchill系統建立統一的編碼體系，制定統一的標準和建模模板以及命名規則，不僅有利于標準件庫的管理還可以提高標準件庫的效率。
2 標準件庫的構建
應用Pro/E中族表添加成員的方法進行標準件建模，利用Windchill系統構建標準件庫，具體流程如圖1所示。
圖1 標準件庫構建流程圖
(1)建模環境的設置 為了滿足設計要求及PLM集成，所有用戶均需安裝和使用公司標準的Pro/E軟件，且使用統一定制的配置文件。為了三維實體圖以及二維工程圖的美觀和統一管理．公司對字體規格也制定了統一的標準．選用Word常用的仿宋字體。但由于Pro/E字體庫中缺少仿宋字體，因此需將Windows系統中的仿宋體字體拷貝至Pro/E字體文件夾中。為了Windchill系統對創建文件的讀取和管理，用戶還應對客戶端注冊表參數，以及客戶端環境變量進行配置；
(2)標準件模型的繪制 在PLM平臺下工作，可將系統中的模板添加到工作區使用或者直接調用Windchill系統中的模板或標準圖框。新建標準件時，需要對文件名稱、公共名稱、材料等進行填寫。如表1所示。由于統一模板的使用，設計人員在對零件進行建模時只需對零件名稱、材料名稱、用途、類型進行填寫，這就很大程度上減少了參數填寫時的工作量，提高了工作效率；
表1 模型參數變量表
(3)族表變量的確定 根據標準手冊以及機械設計手冊確定標準件的規格變量以及關聯變量。為了使標準件的一些尺寸參數在族表中更清楚地表達含義，可以通過對符號屬性進行修改(Modify＞Dimcosmetics＞Symbol)。除此之外，在族表中輸入(Yse or No)來選擇是否輸出一些標準件中的選擇性特征；
(4)標準件的協同設計 Windchill系統能對標準件的建立過程進行分工和配置，標準件庫建立的總負責人對標準庫零件進行分工，并對成員的權限進行設置，各成員在各自的Pro/E環境中進行設計，設計完成后將標準件上傳至Windchill PDMLink。這樣，標準件的建模就可以由多位設計人員協同完成，加快了標準件庫的建立過程。圖2為完成后的標準件庫截圖；
圖2 標準件庫頁面圖
3 標準件庫的管理
和傳統的標準件管理模式相比，利用WindchillPDMLink管理標準件庫可以實現標準件庫數據的網絡共享，壓縮標準件庫占用的硬盤空間；標準件的檢索與調用也更加快速，這將有利于減少輔助工作時間，提高用戶的工作效率，同時又能改善用戶對系統的接受程度；對于角色和權限的管理能夠做到只有合適的用戶和工作組才能訪問位于項目中特定生命周期階段的對象，使數據的管理更加簡單與安全，數據不會被未授權的用戶修改。
(1)數據檢入與檢出 Windchill PDMLink通過建立數據倉庫來實現對標準件的管理。存儲標準件的數據倉庫稱之為公用區，它是所有設計活動的集合區域，并對使用者提供標準件的最新數據資料。每個用戶擁有自己的設計區域，即工作區數據庫。工作區數據庫使設計人員能夠在獨立操作的同時了解并行的活動，從而幫助他們作出產品設計方面的決定。工作區數據庫提供了一豐富的工具，用于在工作環境中將相關的對象和設計更改合并在一起。工作區組件用于在用戶的本機工作區數據庫中查看和修改對象。用戶可以將對象從公用區數據庫轉移到其工作區數據庫中進行修改。當用戶完成所有任務后，又可將修改后的對象檢入到公用區數據庫中。標準件的檢入是將新的或修改后的對象從工作區數據庫移動到公用區數據庫的過程。檢出是將對象從公用區數據庫移動到工作區數據庫的過程。標準件的建立與調用便通過數據在公用區與工作區的檢入與檢出來實現。標準件的檢入與檢出過程如圖3；
圖3 標準件的檢入與檢出
(2)數據生命周期管理 標準件數據的生命周期管理分為4個階段：數據入口階段、數據有效化階段、有效化數據形成階段和有效化數據出口階段。在數據入口階段，各設計人員經過工作小組組長同意后可將建立的標準件模型檢入到數據庫；在其后的數據有效化階段有審批人員對數據進行簽審，不合格的數據將被發回設計人員并要求進行修改，直到審批通過；數據有效化形成階段是在數據通過所有簽審后，其狀態改為已發布；在最后一個階段，所有數據變為有效數據，并被導入到標準件庫；
(3)數據安全與變更 為了提高數據的安全性，Windchill提供了多種安全機制。如：Web服務器ID系統的用戶身份驗證和系統用戶訪問控制策略定義等。訪問控制策略能保證：只有合適的用戶和工作組才能訪問位于項目中特定生命周期階段的對象。其管理工具包括User/Group Definition、Domain Definition、Indexing Policies以及Project和Role Definition。為了對關鍵業務信息進行存檔與備份，Windchill在它的標準組件中提供了一系列備份工具。同時，針對重要的文檔．Windchill還提供了文檔操作日志記錄和電子郵件通知的方式，以提高系統的安全性。
在變速器的設計過程中，若發現某一標準件模型數據錯誤或缺少某一模型時，需要對原有的標準件子模型進行修改或建立新的子模型。應用人員需向管理者提出工程變更申請。標準件設計者則可直接進行修改，修改后的數據會上傳至Windchill PDMLink。在執行變更活動過程中，對被變更的產品信息需要進行版本和有效性的控制，不同歷史時期的相同標準件的構成差異比較和報告，以對模型的變更情況進行記錄。除此，利用Windchill系統能夠自動搜索某項更改所涉及的范圍，及時給有關人員發送電子郵件，使其關注某項更改可能會引起的影響。
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