2。3。2零件的變型設計

    對零部件進行變型設計時，首先檢索零部件主模型，在滿足條件的零部件主模型的基礎上，通過修改零部件主模型的可變參數，自動生成與零部件主模型相似的零部件圖形。生成零部件圖形后，設計人員對零部件圖形進行檢查，如果與設計要求一致，則把零部件保存到設計資源庫中，同時對零部件進行分類。若生成的零部件圖形與設計要求不一致要重新設計。新生成的零部件與零部件模型共用同一圖形文件，只是在圖形文件中添加一個配置，其零部件屬性保存到圖形文件的配置屬性中，這樣可減少零部件圖形文件的數量，從管理的角度便于保證數據的一致性。

    2。3。3裝配體的變型設計

    SolidWorks中的配置是一組類似零部件在其共同抽象之上的特有形態。在每一個配置中只保存該種形態的特有部分（如驅動尺寸大小等），對于整個模型文件體積的影響幾乎可以忽略；在新生成配置時，由于只對部分特征進行重新計算，速度要比重新繪制零件快很多。這樣可將同一類型的多個零件作為配置存入一個文件中，既節省了磁盤空間又便于管理。配置提供了簡便的方法來開發與管理一組有著不同尺寸、零部件、或其它參數的模型。要生成一個配置需先指定名稱與屬性，然后再根據需要來修改模型。在裝配體模型文件中，配置通過壓縮或隱藏零部件來生成簡化的設計，使用不同的零部件配置、不同的裝配體特征參數、不同的尺寸或配置特定的自定義屬性來生成裝配體系列。圖7為裝配體變型設計的實現界面。

    可通過裝配體模型的變型設計來生成新的裝配體。生成的新裝配體是裝配體模型文件的一個配置。在生成新裝配體的過程中，由于組成裝配體的有些零件尺寸參數變化，則生成零件的新配置從而自動生成零件的新版本。除了版本號外，新零件的所有屬性和原零件相同。在生成裝配體的模型圖后，提取裝配體的層次結構，保存到企業設計資源庫中，裝配過程中涉及的主要API如下：

    DimswAssyAsSldWorks。AssemblyDo

    //定義swAssy為SolidWorks的裝配實體

    DimpMateObjOutAsObject

    SetpMateObjOut=swAssy。AddMate2（mateType-FromEnum，alignFromEnum，flip，distance，distAbsUpper-Limit，distAbsLowerLimit，gearRatioNumerator，gearRatio-Denominator，ange，angleAbsUpperLimit，angleAbsLower-Limit，errorStatus）

    //進行裝配，mateTypeFromEnum為裝配類型swFeatureManager。FeatureCircularPatternlngNum，lngInterval，True，""

    //圓周陣列，lngNum陣列中零部件的數量，lngInterval零部件之間的間距swFeatureManager。FeatureLinearPatternX1Num，X1Interval，X2Num，X2Interval，True，True，X1Name，X2Name

    //線性陣列，X1Num，方向1的數量，X1Interval方向1間距，X1Name在方向1上的零部件名稱，X2Num，//方向2的數量，X2Interval方向2間距，X2Name在方向2上的零部件名稱swFeatureManager。InsertMirrorFeaturestrMirrorType，bGeometryPattern，bMerge，bKnit

    //鏡像，strMirrorType表示鏡像類型，bGeometryPattern表示是否鏡像幾何特征，bMerge表示是否合并，bKnit表示是否結合面

    swModel。ClearSelection2True

    //清除所有選擇的基準

    2。4產品模型圖的自動裝配

    由于在設計產品族結構的過程中，已經考慮了各零部件之間的裝配關系，并把各零部件之間的裝配關系作為產品族結構的一類信息進行管理，因此，在生成產品結構后可以自動生成產品的總裝圖。這主要是考慮到產品族結構根據不同的配置項可以配置出很多產品，若把這些產品的模型圖全部進行存儲要占用很大的空間，更為突出的問題是帶來了管理的不便，對產品模型圖維護的工作量很大，并且當增加一個可選配置項時，產品模型圖的數量將增加一倍。

    2。4。1裝配關系的定義

    確定零部件之間裝配關系的具體方法如下：建立一個虛擬件，把新零部件和與之有裝配關系的零部件作為虛擬件的子節點，把虛擬件的所有子節點中所涉及到的零部件全部輸入到SolidWorks裝配環境下進行手工裝配。手工裝配完成后對虛擬件進行提取，與提取產品結構的區別是不在設計資源庫中保存零部件，只保存與新零部件有關的裝配關系，提取結束后自動刪除選中的虛擬件。

    在SolidWorks中零部件之間的裝配關系有9類，裝配關系在SolidWorks中的參數如表1所示。

    2。4。2裝配關系的提取

    在裝配關系進行提取時，如果裝配基準在零部件的裝配基準庫中不存在，則需首先把零部件的裝配基準保存到相應零部件記錄的裝配基準中，再確定與其它零部件的裝配關系。若提取的裝配基準在相應的零部件裝配基準中存在，則直接確定與其他零部件之件的裝配關系。而對于新建版本的零部件或者新零部件，把裝配基準保存到新零部件記錄的裝配基準中，最后確定產品結構中零部件使用的裝配基準。

    產品結構中零部件的裝配基準確定后，提取裝配基準之間的裝配關系，把裝配關系保存到數據庫中。導入產品結構的過程中，在遍歷產品中所有零部件的同時，遍歷與零部件相關的裝配零部件提取裝配關系。對于已經提取的裝配關系給予標記，防止同一裝配關系在數據庫中保存多次。

    2。4。3產品模型圖的裝配方式

    可將系統中的產品結構樹按裝配的層次關系在CAD系統的裝配環境下進行裝配。根據用戶需求在系統中從產品族結構中按照零部件的配置約束進行配置，從而形成新的產品結構樹，或對已有的產品結構樹進行修改。根據該產品結構樹，可以在CAD系統裝配出新的產品。對于可以預定義裝配關系的CAD系統（如SolidWorks），并且裝配關系可以預先確定的情況下，則根據裝配層次關系及裝配參數，通過系統的API操縱數據結構自動實現裝配過程。裝配過程可以后臺執行，最后向用戶顯示裝配結果，也可以前臺執行，給用戶直觀地顯示裝配過程。裝配過程如圖8所示。

    2。4。4產品自動裝配實現

    SolidWorksAPI可以從幾何級、特征級和零部件級對模型進行操作。產品自動裝配是在遍歷產品結構中零部件之間裝配關系的過程中進行的，在遍歷到零部件之間的裝配關系時，其裝配基準處于被選中狀態，這個裝配關系結束后，取消裝配基準的被選中狀態，遍歷下一個裝配關系并進行裝配，直至產品裝配結束。

    3 結語

    本文提出了大批量定制環境下基于PDM平臺的產品快速組合設計系統的解決方案；以自主研發的QUST-PDMS作為產品快速組合設計的支持平臺，建立了系統的體系結構；以訂單產品的快速通過和設計資源的重用為目的，將企業的產品數據通過設計資源管理系統、產品族管理系統、產品配置管理系統和BOM管理系統等進行管理，并通過基于SolidWorks的產品變型設計和自動裝配系統完成訂單產品的快速組合設計，所研究的內容已得以實現并得到初步驗證。實踐證明，基于PDM平臺開發的支持產品快速組合設計的變型設計及自動裝配系統明顯地提高了設計資源的充用程度，明顯地縮短了訂單產品的設計周期。

    參考文獻：

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    ［5］史俊友，翟紅巖?；赟olidWorks的CAPP系統的研究與設計［J］。制造業自動化，2005，27（10）：50-54。