基于齿轮减速器的PDM系统模块的实现

基于齿轮减速器的PDM系统模块的实现

    由于齿轮减速器结构相似使得设计工作具有重复性，而传统轮减速器设计与工作人员的经验密切相关，特别是设计类似产品时重复计算及建模，严重影响产品设计质量及效率。产品按照传统方法设计时，根据设计经验确定基本方案，产品零部件设计，拟定系统装配顺序，不能保证产品的经济性和质量水平。
 
    为了实现齿轮减速器产品的配置设计，提出产品原型单元和产品配置单元的概念，给出了它们的知识表达，进而设计了产品配置方法，根据设计要求和主要参数计算结果，在相应产品的产品族模型库和实例库中，为产品零件原型单元选配出配置单元。
 
1.1基于模型的配置设计
    系统模型是基于模型的推理的根本，系统模型由模型各个实体及各个实体的相互作用组成。基于模型的配置设计有效的把知识表达和推理机制相分离，具有鲁棒性和重用性等特点。
 
1.1.1产品族模型知识的获取
    以减速器产品族为例，说明该产品族知识的获取。减速器产品由直齿圆柱齿轮减速器和直齿圆锥齿轮减速器构成，这样逐层分解，直到单一不可再分的零件为止，如图4.1为减速器模型的产品层次分解模型。

1.1.2产品族模型BOM的建立
    减速器作为产品族模型设计可分解为一棵产品族模型设计实例树，这时要赋予每一层产品及零部件相关的模型知识，按产品族模型分解模型依次获取产品及零部件模型的相关知识，减速器BOM模型树状结构和减速器BOM模型物料关系表，分别如4.2图和4.1表所示。

4.1减速器BOM模型物料关系表

1.1.3基于规则的配置推理
    产品配置推理求解是在不违反产品族元件间约束的前提下，把产品族元件按照一定的方式进行组装而得到最合适产品的过程。产品配置推理解决了两个关键问题：一个是产品族元件间约束的问题；另一个是产品元件优化组合问题。所以，得出减速器系统配置推理求解实现流程，4.3图所示。

1. 2基于实例的配置设计
    基于实例的配置设计把客户需求的配置方案在PDM系统的实例库中检索，找到相似的一个或多个实例配置方案，改进满足用户需求的新配置方案，最终在PDM系统的实例库中保存该方案。基于实例的配置推理是通过经验解决面对的问题，可以有效的解决规则配置的难移植性和复杂性问题。

 
1.2.1产品族实例知识的获取
    一个产品设计实例包括产品实例的属性和功能性参数。为了提高实例知识获取的有效性，便于实例的检索和重用，一个有效的解决方法是把实例进行分解，即把一个大型的综合的实例分解为若干个子实例。这种分解方法与解决机械设计问题的思维方式是一致的，把复杂的设计项目分解成一系列相对独立的层次不同的子项目来完成。
 
    如图4.4、4.5减速器的产品层次分解模型和减速器产品定制件层次分解模型，此减速器产品由标准件和定制件构成，其中标准件分为轴承、联轴器和连接件等；定制件分为箱体、齿轮、轴和其他附件。这样逐层的分解，直到分解成单一的零件为止。

1.2.2产品族实例BOM的建立
    产品族BOM作为PDM系统的基础核心数据需要能够反映构成产品的所有零部件间的层次关系，以及每个零部件的属性信息，如基本属性、设计属性和文档属性等属性信息。

    减速器作为产品族实例设计可分解为一棵设计实例树，这时要赋予每一层产品及零部件相关的实例知识，按产品实例分解模型依次获取产品及零部件实例的相关知识，减速器BOM实例树状结构和减速器BOM实例物料关系表，分别如4.6图和4.2表所示。

4.2减速器BOM实例物料关系表

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