1、第四章 產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換技術(shù)4.1 概述4.2 IGES產(chǎn)品模型4.3 DXF產(chǎn)品模型4.4 STEP產(chǎn)品模型.4.1 概述 產(chǎn)品數(shù)據(jù)：是指一個產(chǎn)品從設(shè)計到制造生命周期的全過程中對產(chǎn)品的全部描畫，并需以計算機(jī)可以識別的方式來表示和存儲的信息。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換通常有兩種方法：1、經(jīng)過系統(tǒng)的公用接口，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)的銜接；2、經(jīng)過一個中性即與系統(tǒng)無關(guān)接口，實(shí)現(xiàn)星式銜接。.點(diǎn)對點(diǎn)方式.星型方式.兩種方法的比較：l接口數(shù)量。在N個系統(tǒng)間進(jìn)展交換，點(diǎn)對點(diǎn)需開發(fā)NNl個接口，星式需開發(fā)2N個接口，可見N3時，星式交換接口開發(fā)量較少，且系統(tǒng)越多越明顯。2信息遺失。星式交換由于添加了中間環(huán)節(jié)規(guī)范格式數(shù)據(jù)，普通會出現(xiàn)信息遺

2、失。 3接口對系統(tǒng)的依賴性。當(dāng)一系統(tǒng)發(fā)生變化時，點(diǎn)對點(diǎn)需改動與之相關(guān)的2Nl個接口，而星式僅改動2個接口。. 在實(shí)踐運(yùn)用中，由于需交換的系統(tǒng)較多，采用中性接口星式交換的優(yōu)點(diǎn)較多。星式交換的根本原理：在需交換的每一系統(tǒng)與規(guī)范數(shù)據(jù)格式中性格式之間開發(fā)雙向轉(zhuǎn)換接口，即前置處置器和后置處置器。前置處置器將本系統(tǒng)的模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成中性格式數(shù)據(jù)。后置處置器將中性格式數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成現(xiàn)有系統(tǒng)的模型數(shù)據(jù)。本節(jié)重點(diǎn)引見IGES，DXF和STEP三種規(guī)范。.4.2 IGES產(chǎn)品模型 IGES是Initial Graphics Exchange standard的縮寫，中文稱為初始圖形交換規(guī)范。lGES是國際上產(chǎn)生最早19

3、80年，目前運(yùn)用最成熟，也是當(dāng)今運(yùn)用最廣泛的數(shù)據(jù)交換規(guī)范。目前幾乎一切的CAD/CAM系統(tǒng)均配有IGES接口。我國已同意采用它作為國家規(guī)范GB/T14213930。 IGES產(chǎn)品模型：就是經(jīng)過實(shí)體對產(chǎn)品的外形、尺寸以及某些闡明產(chǎn)品的特性的信息進(jìn)展描畫。. IGES文件構(gòu)造IGES文件采用ASCll格式和二進(jìn)制格式。IGES文件包括五個或六個段，它們必需依次出現(xiàn)，詳細(xì)闡明如下：1標(biāo)志段闡明IGES文件所采用的格式。對于傳統(tǒng)的ASCll格式不設(shè)標(biāo)志段，二進(jìn)制格式用字母B標(biāo)識，緊縮ASCll格式用C標(biāo)識。2開場段用字母S標(biāo)識，為人們提供可讀的文件序文，至少必需有一個記錄。. 3全局參數(shù)段用字母G標(biāo)識

4、，該段合描畫處置器的信息以及處置該文件的后處置器所需求的信息。4目錄條目段用字母D標(biāo)識。對于IGES文件中的每個實(shí)體在目錄條目段中都有一個目的條目，為文件提供一個索引，并含有每個實(shí)體的屬性信息。5參數(shù)數(shù)據(jù)段用字母P標(biāo)識。該段包含與實(shí)體相聯(lián)的參數(shù)數(shù)據(jù)，參數(shù)數(shù)據(jù)以自在格式存放，其第一個域存放實(shí)體類型號。6終了段是文件的最后一行，并用字母T識別。終了段的各域合有前述各段的標(biāo)識字母S、G、D、P及其最末一行的序號。.總結(jié)：IGES的目的只是傳輸幾何圖形及相應(yīng)的尺寸標(biāo)注、闡明，即只是在屏幕上顯示或在繪圖儀上繪制工程圖。無法描畫工業(yè)環(huán)境所需的產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)的全部信息，數(shù)據(jù)格式過于復(fù)雜數(shù)據(jù)交換不穩(wěn)定，經(jīng)常會出

5、現(xiàn)錯誤或喪失信息的景象。.4.3 DXF產(chǎn)品模型4.3.1 DXF文件格式 DXF文件采用ASCII碼格式，可經(jīng)過AUTO CAD的命令，DXFIN和DXFOUT來讀、寫。.文件格式由五個部分組成，它們是：l HEADER SECTION頭部區(qū)記錄Auto CAD作圖時所用到的系統(tǒng)變量，這些變量可由 Auto CAD中的STATUS在屏幕上顯示的各種命令來設(shè)置。2 TABLE SECTION列表區(qū)包含了八個表，詳細(xì)如下：APPID圖名； DIMSTYLE尺寸標(biāo)注的種類； LTYPE型名及其間隔； LAYER層名及其設(shè)定形狀；STYLE文字的種類及其運(yùn)用名；UCS用戶設(shè)定的部分坐標(biāo)系；VlEW察

6、看對象的視點(diǎn)、視野；VPORT顯示區(qū)上每個視區(qū)的表示方法。. 3 ENTITIES SECTION實(shí)體區(qū)用于定義Auto CAD所支持的圖形元素。4BLOCKS SECTION復(fù)合圖形區(qū)用于定義一切的復(fù)合圖形及其所構(gòu)成的實(shí)體，此實(shí)體的含義與上述實(shí)體區(qū)中所列出的圖形元素一樣。用BLOCK表示復(fù)合圖形的開場和ENDBLK表示復(fù)合圖形的終止。5 END OF File文件終了.圖形元素圖形元素LINE直線DIMENSION尺寸標(biāo)注POINT點(diǎn)INSERT插入圖形CIRCLE圓VIEWPORT視區(qū)ARC圓弧ATTDEF屬性定義TRACE粗實(shí)線ATTRIB屬性值SOLID實(shí)體VERTEX頂點(diǎn)TEXT文字

7、SEQEND折線終止SHAPE形體3DFACE三維面PLINE折線DXF文件所定義的圖形元素.4.3.2 DXF文件的組碼 DXF文件格式中最小的組成單位是組，兩行為一組。第一行為整數(shù)稱組碼，第二行為相應(yīng)的組值，組值可以是字符串，也可以為浮點(diǎn)數(shù)。 同樣 DXF只能轉(zhuǎn)換幾何信息。此外，隨著 Auto CAD版本的晉級，DXF格式也作了相應(yīng)的修正和擴(kuò)展。因此，Auto CAD不同版本之間進(jìn)展圖形信息轉(zhuǎn)換時，也能夠出現(xiàn)部分信息的喪失。.4.4 STEP產(chǎn)品模型4.4.1 STEP的構(gòu)成 STEP旨在產(chǎn)品生命周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品模型的數(shù)據(jù)交換。 STEP規(guī)范由五大部分組成，即規(guī)范的描畫方法、集成資源、運(yùn)用協(xié)

8、議、實(shí)現(xiàn)方式、一致性測試。 .l規(guī)范的描畫方法STEP規(guī)范是三層組織構(gòu)造，即運(yùn)用層、邏輯層和物理層，并且采用參考模型和方式定義言語。運(yùn)用層：描畫運(yùn)用領(lǐng)域的需求，建立需求模型。邏輯層：根據(jù)需求模型進(jìn)展分析、歸類，找出共同點(diǎn)，協(xié)調(diào)沖突，構(gòu)成一致的、不矛盾的集成的信息模型IPIM或稱集成資源。物理層：完成數(shù)據(jù)交換的中性文件構(gòu)造STEP文件。參考模型：用來構(gòu)造其它的模型，不論是運(yùn)用層還是邏輯層均由許多參考模型組成。. 2集成資源又稱為集成的產(chǎn)品信息模型IPIM。是STEP規(guī)范的主要部分，采用EXPRESS言語描畫。集成資源又分成兩大部分：通用集成資源與運(yùn)用集成資源；通用資源在運(yùn)用上具有通用性；運(yùn)用資源

9、描畫某一運(yùn)用領(lǐng)域的數(shù)據(jù)并依賴于通用資源的支持。3運(yùn)用協(xié)議 運(yùn)用協(xié)議是一份文件，用以闡明如何用規(guī)范的STEP集成資源來解釋產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型文本以滿足工業(yè)的需求。.4實(shí)現(xiàn)方式 實(shí)現(xiàn)方式或運(yùn)用方式系指用什么方法或格式在詳細(xì)領(lǐng)域里實(shí)現(xiàn)信息交換。實(shí)現(xiàn)方式大致分為四級：第一級文件交換，第二級任務(wù)格式，第三級數(shù)據(jù)庫交換，第四級知識庫交換。1、文件交換是最低一級。2、任務(wù)格式交換是產(chǎn)品數(shù)據(jù)構(gòu)造在內(nèi)存的表現(xiàn)方式，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處置能到達(dá)“實(shí)時的效果。 3、數(shù)據(jù)庫交換順應(yīng)數(shù)據(jù)共享的要求。4、知識庫對數(shù)據(jù)庫進(jìn)展約束檢查。.4.4.2 STEP的運(yùn)用STEP的適用領(lǐng)域很廣，它可運(yùn)用于機(jī)械、電子、航空航天、汽車、船舶等各工程領(lǐng)域。它的運(yùn)用是為了滿足市場競爭機(jī)制下工業(yè)開展的需求，詳細(xì)的運(yùn)用場所可分為兩大類：l來自產(chǎn)品開發(fā)和發(fā)放部門的需求，包括設(shè)計部門內(nèi)群體的協(xié)作、多學(xué)科交叉、產(chǎn)品全生命期設(shè)計、集成化產(chǎn)品開發(fā)、分布及并行