在UG软件中基于主模型模具并行设计的实现

    前 言

    主模型（Master Model）是基于PDM数据管理为核心的一个中央数据库文件，它包括与产品相关的所有几何和非几何信息，用来为产品在生命周期中产品开发过程的各个阶段和各个部门提供服务， Master Model就像一个交通枢纽(HUB)那样工作，所有用户均可通过这个单一的主模型完成其技术任务，这些任务可由不同的工程师完成，但非相关的人员无权更改主模型， 主模型可保证不同操作者之间工作的独立性、安全性和工程数据的集中性。

    一、主模型(Master Model)的数据结构

    Master Model将不同的应用系统统一起来，各个应用系统对模型中的数据有唯一和相同的解释，数据模型全局一致，不同应用系统在数据交换过程中避免了各自解释数据，也避免了产品数据的冗余合不一致现象。

    产品数据的相关性是指不同的应用程序之间能够自由交换数据，当一个应用程序使数据发生变化时，改变可以自动反映到设计的另一个应用版本中去，如图1所示，主模型5565901下包含了三维结构图5565901/01、工程图A0dwg、装配图5565901/01-view、txt文档。当更改三维结构图其中的一个特征，工程图Dwg会自动更新，相关的数据将通过装配反映到其它相关的模型中，打开装配图5565901/01-view即可查看装配树。

    二、并行设计的实现

    主模型数据存储在公司内部服务器中，所有数据集中在一起，一个项目仅有一个文档，所有的工程人员可以通过内部网调用自己权限内的文件。在主模型下，所有数据都是相关的，工业设计工程师更改了产品其中的一个参数，在主模型管理下的相关数据将自动更新，包括外观图、结构设计图、工程图、工艺图、模具图、加工NC码等相关数据。公司内部的员工只要登录系统数据库，即可访问其它部门的设计文件。

    主模型设计思想是一个由计算机支持的协同工作(CSCW: Computer Supported Cooperative Work) 进行产品设计过程， 产品数据由数据库管理，在产品设计过程顺序法中，各个部门之间的工作是并行的，信息流向是双向的如图2所示。各个部门之间是相对独立的，但工作是一个有机整体，员工全体围绕一个主模型协同工作，部门之间可互相访问，查看其它部门的工作进展情况，产品开发者从一开始就考虑到产品整个生命周期的所有因素。

    以下利用拉延组件模具详细设计过程来解释如何利用主模型进行并行设计，框图如图3所示。右边虚线图部分为拉延组件详细设计流程。

    在数据库中，工业设计中心工程师根据客户的要求，初步完成的外观设计之后，把产品外观模型保存到数据库，模具设计中心工程师即可通过公司内部互联网访问数据库，打开产品模型察看外观、进行测量，进行模具设计规划。

    当外观确定后，模具设计工程师即可通过内部互联网访问数据库，WAVE LINK外观模型进行模具设计，同时结构工程师进行结构设计。在产品设计中，模具设计工程师是可以增加或删除主模型特征，但不能存盘，模具工程师无权更改主模型的数据。模具设计工程师可通过装配，引用主模型的特征信息。在装配文件下，主模型只存在于装配件所引用的零件中，并没用复制到装配件中，可以通过提取主模型的特征信息用于模具设计。各部门之间的协同可以通过图4来描述。

    利用主模型设计思想，企业可建立一个快捷，稳定的CAD数据结构体系，实现了各个部门之间数据的共享，优化了CAD系统。采用基于角色的权限控制(ROLE BASED ACCESS CONTROL)来确保整个系统运行的安全和可靠性；同时引入了相对简便的流程控制，保证最终产品数据的一致性和相关性。

    在模具设计应用中，主模型方法体现了并行设计的思想。该模型不仅反映了目前冲模设计的主导方向，而且加速了模具制造的速度和质量，能够更好地提高企业市场竞争力，减少重复设计、重复改模等不利因素。

    三、基于主模型的模具并行设计应用

    以面板件模具凸凹模设计为例。从数据库中WAVE LINKED面板件主模型三维实体模型，利用面板件实体模型修剪凸凹模，即可完成凸凹模型腔设计，原理如图5所示。

    实际操作如下：
    1)进入UG/WAVE功能。

    2)激活Wave Geometry Link。
    进入Assemblies→Wave Geometry Link。如果系统内部Assemblies_AllowInterPart未激活，将出现图6所示对话框，可通过改变参数设置文件ug_english.def或ug_metric.def中的 Assemblies_AllowInterPart： no改为yes即可。

    3)WAVE LINK主模型三维实体如图7所示。

    4)提取主模型外表面如图8所示。

    5)利用生成的曲面修剪凸凹模模板，得到凸凹模如图9所示。