近年來，隨著信息技術(shù)的應用，企業(yè)的產(chǎn)品市場已由靜態(tài)向動態(tài)模式轉(zhuǎn)變，客戶對產(chǎn)品提出了越來越個性化的需求。企業(yè)在考慮產(chǎn)品成本和質(zhì)量的同時，必須提供多元化的產(chǎn)品選擇以滿足客戶多樣化的需求，大規(guī)模生產(chǎn)模式已經(jīng)不再適應當今的市場。這樣，企業(yè)需要采用新的策略以既滿足客戶個性化要求，又滿足批量化生產(chǎn)，以達到降低產(chǎn)品整個生命周期的成本的目標。同時，在傳統(tǒng)的企業(yè)競爭模式中是大魚吃小魚，而在信息時代則是快魚吃慢魚，產(chǎn)品開發(fā)速度已成為企業(yè)的核心競爭力。在這一背景下，企業(yè)和學術(shù)界紛紛提出了新的設計理論和方法，大規(guī)模定制生產(chǎn)模式應運而生，基于企業(yè)設計庫的模塊化設計被企業(yè)所接受和應用，設計庫的建立越來越受到企業(yè)的重視。
    目前，CAD技術(shù)的應用已經(jīng)從傳統(tǒng)的二維繪圖逐步向三維設計過渡，三維設計技術(shù)已成為發(fā)展的必然。從實現(xiàn)制造業(yè)信息化的角度看，產(chǎn)品的三維模型可以更完整地定義和描述設計及制造信息。基于三維CAD系統(tǒng)的參數(shù)化設計與二維繪圖相比更能夠滿足制造業(yè)發(fā)展的要求。SolidWorks具有強大的參數(shù)化設計功能和靈活的系列件配置設計技術(shù)，其易學易用，在設計和制造領域得到了廣泛的應用。本文以SolidWorks為平臺，介紹企業(yè)設計庫的組成及其實現(xiàn)方法，并結(jié)合實例分析了三維零件庫的建立方法。
    1 設計庫的基本概念及其框架結(jié)構(gòu)
    1．1 設計庫的基本概念
    設計庫是指設計中可復用單元的信息集合，能方便設計人員進行設計信息的重用，提高企業(yè)設計開發(fā)效率。狹義的設計庫常指國家和行業(yè)的標準件的集合。廣義的設計庫是指可以重用的設計信息的集合，強調(diào)的是工程數(shù)據(jù)的可重用性、數(shù)據(jù)的組織以及管理。設計庫的重點是通過標準化、系列化建立可復用單元，并對零部件進行分類，建立零部件的檢索機制。
    1．2 設計庫的構(gòu)成
    設計庫是常用注釋，特征、零件及部件等設計信息的集合，它包括了設計中經(jīng)常用到的可復用單元，具體包括常用注釋、特征庫、零件庫、基礎件庫及部件庫等。
    (1)常用注釋。在創(chuàng)建工程圖時，有部分注釋經(jīng)常被使用．比如表面粗糙度，焊接符號，形位公差及技術(shù)要求等，可以將這類經(jīng)常用到的符號存放到注釋庫里，需要時直接從庫里拖放到工程圖指定的位置，以此來提高出圖的速度。
    (2)特征庫。以SolidWorks軟件為技術(shù)平臺的零件實體建模中，特征是組成零件實體模型的基本元素，它體現(xiàn)了產(chǎn)品的功能要素和工程含義，是描述產(chǎn)品信息的集合。特征是參數(shù)化的幾何實體，通過改變特征尺寸參數(shù)，可以用有限的特征構(gòu)造無限的零部件實體模型，同時利用參數(shù)化功能實現(xiàn)零部件的系列化。特征是特征設計和特征識別的關(guān)聯(lián)，不僅體現(xiàn)產(chǎn)品的功能和工程含義，而且是CAD／CAM集成化發(fā)展的方向。
    (3)外購件庫。SolidWorks公司的3D Content central提供了許多企業(yè)常用的外購件模型，企業(yè)只需將需要的模型下載，保存到本地庫中便可建立企業(yè)的外購件庫，設計時可直接調(diào)用這些可復用元素，極大地提高了設計效率，降低了成本。企業(yè)建立自己的外購件庫是極為必要的。
    (4)基礎件庫。企業(yè)在開發(fā)新產(chǎn)品時，往往在原來的產(chǎn)品上加以改進，其結(jié)構(gòu)變化并不大，而且產(chǎn)品中相似的零件非常多，如電機機座零件擋板、隔板和端板非常相似，如圖l所示，端板和隔板都可以從擋板模型上修改得到，這樣就可以避免了重復設計，因此將類似擋板功能的零件建立一個基礎件庫，需受時只須直接調(diào)用，節(jié)約設計時間。

    (5)零件庫。零件是組成產(chǎn)品的不可拆分的單個制件，如軸套、軸瓦、螺母、曲軸，葉片、齒輪，凸輪、連桿體及連桿頭等。零件庫是各種零件的信息集合，它是計算機輔助技術(shù)的重要組成部分，是實現(xiàn)計算機輔助設計與制造，計算機數(shù)據(jù)集成及先進制造等技術(shù)的基礎。
    (6)部件庫。根據(jù)產(chǎn)品功能模塊可以將一套產(chǎn)品劃分成多個組成部分，每一部分就是一個部件。部件也是產(chǎn)品的重要組成單元。將一些通用的部件或者可以重復使用的部件建立成設計庫，可大大節(jié)約設計時間。
    2 設計庫建立方法
    面對浩大的設計信息，企業(yè)想在一段時間內(nèi)對所有信息進行標準化和規(guī)范化是非常困難的。設計庫的建立應該分階段，分步驟實施。零件庫的建立是企業(yè)標準化的首要任務，其具體過程包括對企業(yè)進行需求調(diào)查，形成系列件清單，零件命名，建立事物特征表，零件建模和按照編碼體系進行編碼等步驟。
    (1)需求調(diào)查。需求調(diào)查在建立企業(yè)零件庫中占有十分重要的地位，是企業(yè)標準化建設是否成功的關(guān)鍵。這一過程中還應該充分調(diào)動企業(yè)各部門人員參加，對企業(yè)標準件，外購件及自制件等零件信息進行收集(包括零件的名稱，關(guān)鍵尺寸以及零件在產(chǎn)品的借用次數(shù)等)，列出企業(yè)詳細需求表。同時，為了實現(xiàn)企業(yè)設計資源的優(yōu)化，還需要組織設計，工藝，采購及生產(chǎn)等不同部門的專業(yè)人員共同參與，對企業(yè)零部件等信息進行全面的分析，形成需求報表。
    (2)形成系列件清單。零件的標準化和規(guī)范化主要表現(xiàn)在零件的分類上。企業(yè)分類的方式有許多種，可以從零件的功能出發(fā)，以相同或相似的功能定義為準備對企業(yè)零件進行分組定義，形成零件組。也可以利用零件幾何形狀分析建立零件族。分類的最終目的是支持快速有效的檢索，縮短零件查找時間，能顯著地加快產(chǎn)品形成過程中的各個步驟的速度。
    (3)零件命名。對零件名稱分析，形成企業(yè)零件命名匯編，建立統(tǒng)一的、無冗余的零件名稱字典，是企業(yè)標準化的重點。因為如果每一位設計人員都可以隨心所欲地"發(fā)明"新的名稱，那么就可能發(fā)生名稱數(shù)量無節(jié)制增長狀況。比如說，一個板狀零件可以被稱為平板、面板和支撐板等。零件名稱的不一致就很難使設計員在短時間內(nèi)找到所需查找的對象。其后果是零件復用率低下，企業(yè)的設計庫就很有可能用不起來。這樣根據(jù)企業(yè)設計特點和管理需求建立零部件名稱匯編手冊對于企業(yè)設計庫建設至關(guān)重要。
    (4)建立事物特征表。通過對零件幾何特征和功能特征等參數(shù)的分析，找出零件的事物特征參數(shù)(包括幾何特征、功能特征及補充特征等)，建立事物特征一覽表。事物特征表是一個包括所有對象特征的表格，零件的每一個變型相當于事物特征表中的一行數(shù)據(jù)，并具有
    唯一的標識號。在進行規(guī)范化時也必須嚴格審查每一個變型是否已經(jīng)完全覆蓋了顧客的所有需求。
    (5)建立模型。在建立模型時，需要在分析設計意圖的基礎上根據(jù)事物特征表建立零件實際模型。SolidWorks提供了靈活方便的零件建模方法，如方程式、設計系列表、智能零部件及配置設計等。同時，在建立模型時還必須注意所選基準，所用參考是否符合在后期的設計復用的要求，考慮零件在裝配體中的可裝配性。
    (6)零件編碼。零件分類后，需要根據(jù)企業(yè)編碼體系對零件進行編碼實現(xiàn)。企業(yè)現(xiàn)在一般都采用分類編碼和根據(jù)零件屬性編碼。分類編碼的原則有，編碼規(guī)則要盡可能地既簡明又方便地使其順序增長不出現(xiàn)溢出|必須堅持唯一性原則，即編碼對象與編號保證一對一關(guān)系，編碼的長度要能夠滿足零部件的擴展需求。

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