ProE_TOP-Down_Design自顶向下设计教程之数据共享方法详解

ProE Top-DownDesign 方法系列 ——之数据共享方法详解 作者：Icefai Top down Design 设计方法严格来说只是一个概念，在不同的 软件上有不同的实现方式，只要能实现数据从顶部模型传递 到底部模型的参数化过程都可以称之为 Top Down Design 设 计方法，从这点来说实现的方法也可以多种多样。不过从数 据管理和条理性上来衡量，对于某一特定类型都有一个相对 合适的方法，当产品结构的装配关系很简单时这点不太明显， 当产品的结构很复杂或数据很大时数据的管理就很重要了。 下面我们就WildFire来讨论一下一般的Top Down Design的实 现过程。不过在讨论之前我们有必要先弄清楚 WildFire 中各 种数据共享方法，因为 Top Down Design 的过程其实就是一 个数据传递和管理的过程。弄清楚不同的几何传递方法才能 根据不同的情况使用不同的数据共享方法 在 WildFire 中，数据的共享方法有下面几种：  From File...(来自文件….)  Copy Geometry…(复制几何…)  Shrinkwrap…（收缩几何..）  Merge…(合并)  Cutout…(切除)  Publish Geometry…（发布几何…）  Inheritance…(继承…)  Copy Geometry from other Model…（自外部零件复制 几何…）  Shrinkwrap from Other Model…（自外部零件收缩几 何..）  Merge from Other Model…（自外部模型合并…）  Cutout from Other Model..(自外部模型切除…)  Inheritance from Other Model…(自外部模型继承…) From File…(来自文件…) 实际就是输入外部数据。Wildfire 可以支持输入一般常见的 图形格式，包括 igs，step，parasolid，catia，dwg,dxf，asc 等等，自己试试就可以看到支持的文件类型列表。在同一个 文件内你可以任意输入各种不同的格式文件。输入的数据的 对齐方式是用坐标对齐的方法，所以你要指定一个坐标系统。 当然你也可以直接用缺省的座标系。 使用共享数据（Shared Data）的方法有两种： 第一种就是在装配图内通过激活（activate）相应的模型然后 进行共享数据的操作。也是在进行结构设计时常用的共享方 法，这种方法用于要进行数据共享的两个零件之间有显式的 装配关系的时候采用。这种共享方法的复制几何不受原来的 默认坐标系的影响，完全依照不同的零件在装配中的定位或 装配位置而定，具有更大的灵活性。 第二种是直接在零件的part下用从外部零件复制的方法来进 行，主要是用于要共享数据的两个模型之间没有显式的装配 关系的情况下采用，这种情况只能使用坐标系的定位方法 （通常是默认坐标系了），从效果来看，它就像是一个使用 坐标系对齐方式来进行装配之后的数据共享方式，后面带有 from Other Modle…（自外部模型）的共享方法都是这类。缺 点是定位方式单一，优点是不需要建立一个装配辅助。 这两者方法在WildFire3.0中除了一个是在装配状态下另一个 是在零件模型下的区别之外，使用的方法便都是一样了。所 以在这里我们只详细介绍前面的在装配状态下的数据共享 方法。 Copy Geometry…(复制几何) 在WildFire3.0中利用复制几何你可以在装配中复制另一个零 件的各中几何，包括曲面，曲显，基准等。 要使用复制几何： 首先你要在装配图中的模型树中选定模型然后按住右键在 弹出的右键菜单中选择 Active（激活）。这样你就是在装配环 境下处于零件处理状态。 点 菜 单 insert( 插 入 )Shared Data( 共 享 数 据 )Copy Geometry(复制几何)便可。 然后在弹出的对话框中，你可以选择你要复制几何的类型。 注意在同一个 Copy Geometry 特征中你只能选择一个零件来 进行，也就是说当你第一个选择的几何确定后，WiledFire 会 把你的以后的选择全锁定到这个零件上。所以要想复制同一 个装配内的几个不同的模型的共享几何的话，你只有添加多 个 Copy Geometry（复制几何）特征。 在野火 3.0 中，复制几何的选项如下： Surface Refs（曲面参考） Edge Refs（边界参考） Curve Refs（曲线参考） Misc Refs（杂项参考） Publish Geom（发布几何） Dependecy（依赖性设置） Externalize（外部化） 在 Surface Refs（曲面参考）中你可以选择任意多个曲面或面 组，Edge Refs（边界参考）中你可以选择边界，在 Curve Refs 中你可以选择任意数量的基准曲线。而在 Misc 中你可以选择 基准点，轴，平面，copy geometery 等等杂项 Publish Geom（发布几何）中你可以选择要共享的模型中的 已有的 Publish Geom（发布几何），一旦先选了其他类型的参 考的话，Publish Geom 就会变成不可选，反之，如果先选了 发布几何（Publish geom）.则其他类型的几何参考就变成不 可选。也就是说 Publish Geom 和其他类型几何特征是具有互 斥性。 Dependency（依赖性）决定这个 Copy Geometry 特征的父子 关系，有依赖（Dependent）和独立（Independent）两个选 项。选择 Dependent 则 Copy Geometry 和共享模型形成父子 关系，则提供数据共享的模型发生改变后 copy Geometry 也 会随之更新。这也是 Top Down 实现的基本方式之一。如果 选择 Independent则 copy Geometry特征变成了独立的特征了， 和输入特征相类似，这个选项在接受客户数据或在丢失数据 源而无法再生的情况下很有用。 最后一个选项是 externalize（外部化）是用来把当前的 copy geometry 脱离装配转化成外部特征，也就是转化成 Copy Geometry from other Model…。 Shrinkwrap…(收缩几何) 这是一个相对比较难理解的复制几何方法，但却是一个相当 有用的方法，尤其是在复杂和大型装配的数据共享上，有他 独到之处。 有时候我们需要的参考是一个子装配或是复杂内部结构的 零件，而且我们对子装配和模型的内部结构不感兴趣，需要 的是子装配或零件占用的空间和其他模型的装配结构，如果 copy 整个子装配或零件的所有几何作为共享数据的话太浪 费资源和臃肿了。万幸的是，WildFire3.0 提供了我们这么一 个工具，这时我们可以利用 Shrinkwrap 来进行数据的共享。 Shrinkwrap 的 数据共享方法和其他的有所不同，Shrinkwrap 共享的主要是模型（子装配）的表面数据，也就是说是和其 他模型发生位置或装配关系的部分数据，而对于内部的结构 它总是尽量去排除。这样对于保守装配内部结构设计和优化 大型装配的性能都是很有好处的。 Shrinkwrap 所收集的外部曲面总是在零件所杂的那一级装配 下进行的。 下面我们就来看一下各个选项的意义：在 Comp Subset 中你 可以设定要考虑的模型和面组。在 Subset Handling 中决定外 部面的收集方法，Attributes 中设定收集面的详细方法和属性， Additional Srfs 中可以添加额外的曲面，Include Datums 则可 以添加基准特征（点，轴，线，基准面等）。Geom Dependecy 用来决定特征的依赖性，Externalize 中可以把特征转化成外 部特征。 Comp Subset（元件子集） 在这个选项中，你可以设定那些零件或子装配要用收集外部 面。你会注意到在模型树中自动添加了一列 Shrinkwrap comp 的状态栏在每个模型（子装配）对应栏下都一个标志词 （Consider（考虑）和 ignore（忽略））来显示对应的模型或 子装配是在收集外部曲面时是否要考虑。 Subset Handling（子集处理） 在这个选项中你可以设定你的外部曲面收集的处理方法。这 两个选项很有意思：Shrinkwrap and Select 和 Select and Shrinkwrap，搞不好有的人就会人认为 ptc 的程序员头晕搞错 了呵呵。事实上它们的差别就在于顺序上。 Shrinkwrap and Select： 收集外部曲面的时候是将整个装配来考虑的，但是只收集选 定的模型上的面。换言之就是收集选定模型的装配外表面： 两个要素要同时满足，要在选定的模型上并且是装配的外表 面。你可以认为是先 Shrinkwrap 整个装配的外表面然后在在 这些外部表中 Select 挑出属于选定模型上的表面。所以是 Shrinkwrap and Select。 Select and Shrinkwrap： 收集外部表面时只考虑选定的模型零件，也就是将选定的零 件重组认为是一个装配并收集这个装配的外部表面。所以先 Select 选出零件组成“新装配”然后用这个新装配 Shrinkwrap 外表面，所以是 Select and Shrinkwrap。 下面我们通过一个实例来看一下这两者的区别 如下图的装配，假如我们现在要作图示的两个零件的 Shrinkwrap。 下面的两个图就可以看出两者之间的区别了。使用 Shrinkwrap and Select 选项的因为对整个装配来说，下部的端 面并不是外部曲面，所以没有收集到。而对 Select and Shrinkwrap 选项来说，下面端部的曲面就是“新装配”的外部 曲面，所以就收集到了。 Attributes（属性） 在 Attributes 选项中，你可以设定要收集的外表面的细节程 度（Level），确定是否自动封闭孔（Auto Hole Filling），是否 包括面组（Include Quilts）以及是否忽略小面（Ignore Small Surface）。 Additional Srfs（附加曲面） 在 Additional Srfs 选项中你可以手工添加没有有收集到外部 曲面中的曲面。 Include Datums（包括基准） 在 Include Datums 中，你可以手工添加要加入到收缩几何的 基准。可以添加的基准类型有 Axis（轴），Dtm Point（基准 点），Coord Sys（坐标系统）和 Dtm Plane（基准平面）。 剩下的两个选项 Geometry Dependency（几何依赖性）和 Externalize（外部化）和 Copye Geometry 中的是一样的，这 里就不再多说了。 Merge…(合并) 顾名思义，这个功能就是直接把另一个零件的几何全部合并 过来。你可以设定是否复制基准（Copy Datums）。这个功能 一般用在 Top Down Design 设计中的主要外观零件上。当子 零件需要母模型的几乎全部几何或者是几何选择比较麻烦 的时候可以选用。 Cutout…（切除） 上面两种方法都需要注意到模型的精度问，尤其是两个零 件的尺寸相差比较大的时候，因为在 ProE 中默认的精度系统 是相对精度的，往往就会造成特征的失败，这个时候应该设 置两个模型使用绝对精度并且其中的一个使用另外一个作 为精度参考。 Publish Geometry…（发布几何） 这是我们将来在 ProE 和 WildFire 中实现 Top Down Design 设 计方法使用最频繁的一个数据共享方法，但很可惜很多人对 它好像都因不甚了解而敬而远之。 Publish Geometry…是一个很有用的功能。也是常用的 Top Down Design 设计中的常用功能。和别的数据共享方式有点 不一样，Publish Geometry 是在要共享数据的零件内进行发 布的，一个发布几何（publish geometry）特征实际就是在零 件内部预先把准备输出的几何和基准打包，将来在需要的时 候直接复制这个几何包便可以完成一个数据传递的过程。所 以对一个关键的模型（比如外观）可以发布针对对不同的零 件的 Publish Geometry。比如上壳零件，下壳零件，按钮零 件等，通过针对不同的零件建立不同的几何指引来实现数据 的共享和传递。 典型的 Publish Geometry…表现形式如下： 在 Publish Geometry… 中可以共享的数据类型和 Copy Geometry 中是一样的，不同之处在于 Publish Geometry 是存 在于共享数据的母零件内的而 Copy Geometry 则是存在于子 零件内。 Publish Geometry 的使用方法： 在母零件内用 Publish Geometry 发布要共享的数据指引，然 后在子零件内用 Copy Geometry 的方法并选择母零件的 Publish Geometry作为参考以实现对Publish Geometry的复制 共享。 一般来说，可以用 Copy Geometry 实现的共享都可以通过 Publish Geometry 的方法来间接实现。这样比直接用 Copy Geometry 来建立母，子零件间的数据共享关系条理上要好很 多。因为在母零件内就可以直观的看到所有子零件要使用的 共享数据（参考）而不用到子零件内，这样整个数据的传递 路线对于用户来说便更清晰和容易控制，对于数据的管理是 很有好处的。 你可以替不同的 Publish Gemetry 起一个不同的具有意义的 名字。 在 Publish Geometry 中的几何的选择方法方法和 Copy Geometry 中是一样的，不过要注意的是 Publish Geometry 的 数据建立的是指引而没有真正的复制几何。所以不管在 Publish Geomertry 之前或是之后几何发生改变了都会导致 Publish Geometry 中的几何发生改变。举个例子，假如在零 件内做了一个 Publish Geometry 选择了某一块面作为了面参 考，然后在 Publish Geometry 后面又添加了一个 cut 特征把 面切出了一个孔，那么 Publish Geometry 中的面也会是有孔 的！这点要加以注意。 Inheritance…(继承…) Inheritance…和 Merge 有点类似，都是把父零件的全部几何 复制过来，但是 Inheritance 的几何是有特征并可以修改的。 从这点来说和 Family Table 中的零件更为类似。 Inheritance（继承）实现的功能是这样的：参数化复制父零 件的所有特征并可以进行部分或全部的修改。 Inheritance（继承）适合用于一系列的零件基本一样，但只 是局部的特征或尺寸不一致的时候使用。基本的表现方式很 象族表但又比族表的丰富。 使用方法：在装配图中，选定一个零件并激活，然后 InsertData SharedInheritance...。系统会弹出一个 Inheritance 的对话框，第一步当然是选择 Base model（基模型）也就是 你想要继承的父模型。然后可以在 Var Dims，Var Feats，Var Params 中选择你想要在子零件中修改的尺寸，特征或参数。 当然你也可以随时在子零件中通过展开 Inheritance特征并选 定一个特征进行修改，系统会询问是否想把要修改的项目添 加到可变表中去，yes 确定便可。 但是要注意当把特征或尺寸或参数添加到可变表中去后，想 应的项目就不会随父模型的改变而发生改变了。也就是说这 些项目相对于父模型来说是独立的。 不少人总对直接的 Copy Geometry（复制几何）和复制发布 几何（Publish Geom）的用法感到疑惑，现在我就以一个简 单的生活例子来说明一下 在一个公司中，不同部门相互借东西是正常的，同时各个部 门还会向仓管申请物品。我们就来看部门 A 想仓管借东西时 的流程和方法是怎样的。 电话：“仓管吗？我要领 5 支笔，三把卡尺，4 个角规，呆会 派人去取”，“好的”。 方法 1: 5 分钟后，部门 A 的人去到了仓库，管理人员东找西找总算 找齐了东西给部门 A 的人带走了，当然也不作登记，这个做 法就是直接的 Copy Geometry（复制几何） 方法 2： 挂了电话后，仓管就找齐了东西并用工具盆装好，并记录物 品编号进仓管物料进出登记表。5 分钟后，部门 A 的人来后， 仓管在部门 A 的人签名后领走了相应的物料。这个做法就是 发布几何（Publish Geom）＋复制几何（Copy Geom）的组合 方法。 虽然方法 2 比方法 1 多了一个步骤，但数据的可控性却好多 了。