Представление формы изделия

Shape (форма) — это одно из свойств изделия, не зависящее от представле­ния. У одной формы могут быть несколько представлений. Например крыло са­молета имеет точную форму, которая получена в результате серии расчетов и экспериментов. Его поверхность описана в виде NURBS высокой точности с боль­шим количеством узлов. В то же время для компоновки механизма уборки шасси, расположенного в крыле, такая точность не нужна. Для этого достаточно иметь упрощенную плоскогранную модель крыла.

Под формой понимаются не только форма изделия или его фрагмента, но и отношения между формами (взаимное расположение изделий или фрагментов). Форма бывает и концептуальной, не имеющей геометрического представления. Факт вхождения одного изделия в состав другого также может иметь одновремен­но несколько представлений с разной точностью и степенью детализации.

Объекты shapejiefinitionjrepresentation связывают любое свойство изделия с его представлением. Context _ dependent _ shapejrepresentation соединяет отноше­ния свойств (например, позиционирование узлов сборки) и их представление (гео­метрические объекты, определяющие положение узла в пространстве).

Представление свойства «форма изделия» выражается в модели данных STEP с помощью понятий «описание представления формы» и «представление формы». Каждая разновидность описания может иметь несколько моделей представления ( representation ) для одного и того же свойства (например, для описания формы можно использовать плоский чертеж, геометрическую модель, текст и др.) или рассматривает одно свойство в различных условиях. В стандарте STEP виды пред­ставления зависят от предметной области протокола применения. Например, это могут быть представления в виде чертежа, конечно-элементной модели, модели физических свойств.

С помощью понятия «представление формы» указывается конкретный спо­соб представления формы изделия. Их в АР 203 существует пять:
Рис. 40. Схема представления формы изделия.

Рис. 41. Представление свойства «форма изделия».

98
99

УПРАВЛЕНИЕ ЖИЗНЕННЫМ ЦИКЛОМ ПРОДУКЦИИ
Глава 2. СТАНДАРТ STEP

1. Geometrically bounded shape model (относится к проволочным моделям).

2. Wireframe with topology shape model (относится к проволочным моделям).

3. Manifold surface with topology shape model (относится к поверхностным
моделям).

4. Faceted boundary representation shape model (относится к твердотельным
моделям).

5. Boundary representation shape model (относится к твердотельным мо­
делям).

Каждый из указанных способов выражен соответствующим понятием, являю­щимся потомком понятия «представление формы» и наследующим его атрибут «элементы представления». Он связывает «представление формы» (и его потом­ков) с «элементом представления геометрии». Понятие «элемент представления геометрии» согласно общей модели данных об изделии относится к категории «выражение свойства изделия», с его помощью задается значение свойства изде­лия «форма», причем способ представления данного значения определен «пред­ставлением формы». Потомками понятия «элемент представления геометрии» являются отдельные точки, кривые, поверхности и т. п.

Связь между свойством «форма изделия» и его представлением осуществ­ляется с помощью понятия «описание представления формы», указывающим на понятия «форма изделия» и «представление формы». Она нужна для представ­ления свойства «форма изделия» различными способами одновременно, напри­мер с помощью «faceted boundary representation shape model» и «boundary representation shape model».

AP 203 допускает существование только понятия «форма изделия» без при­вязки к нему понятия «представление формы». Это означает, что данное изделие имеет форму, но сведения, характеризующие ее, недоступны (например, форма изделия еще не спроектирована).

Форма изделия может быть разбита на части, выражаемые с помощью понятия «аспект формы». Это делают по внутренним соображениям или для того, чтобы с какой-то ее частью можно было ассоциировать документ (рис. 40). В АР 203 используются только геометрические представления, служащие подтипами сущ­ности shaperepresentation, которая, в свою очередь, является потомком сущнос­ти representation.

Каждый элемент представления (representationitem) хранится в конкретном месте, но бывает связанным с несколькими экземплярами описания изделия.

Каждый экземпляр описания изделия может иметь несколько моделей пред­ставления для одного и того же свойства (например, для описания формы можно использовать плоский чертеж, геометрическую модель, текст и др.), а также рас­сматривать одно свойство в различных условиях.

Геометрические объекты STEP — это точки, двух- и трехмерные параметри­ческие кривые и параметрические поверхности. Их комбинация соответствует тому набору, который применяется в большинстве современных геометрических сис­тем. Правда, нет линейчатых поверхностей из-за большой степени зависимости от принятой параметризации направляющих кривых и сильных различий принципов параметризации в передающей и принимающей системах. Способ представления
геометрических объектов схож со способом описания. Например, определение некоторых геометрических объектов полностью совпадает с определением объек­тов геометрического процессора ACIS фирмы Spatial Technology.

Набор топологических объектов STEP соответствует общепринятому в на­стоящее время. Если сравнить, к примеру, представление топологических объек­тов в процессоре ACIS, их представление согласно стандарту IGES 5.2 и соглас­но STEP ISO 10303-42, то можно отметить почти однозначное соответствие объек­тов ACIS и STEP и некоторые (впрочем, незначительные) отличия от них в стан­дарте IGES.

Схема geometric modelschema (ISO 10303-42) содержит объекты, определя­ющие различные типы геометрических моделей, каждая из которых является под­типом (SUBTYPE) объекта representation. В АР 203 предусмотрены следующие типы геометрических моделей:

1. Твердотельные ( Sold ) модели, которые могут быть конструктивными, то
есть представленными в виде набора исходных твердых тел и булевых
операций над ними (Constructive Solid Geometry, CSG), граничными — в
виде набора топологических объектов (оболочек Shell, граней Face, ребер
Edge, вершин Vertex) с «подкладной» (underlying) геометрией, ассоцииро­
ванной с топологическими объектами.

2. Если под грани граничной модели могут быть подложены поверхности
любых типов, она называется Advanced Boundary Representation.

3. Разновидности граничных моделей, в которых под грани подложены
только плоскости, называются плоскогранными или фасетными
( Facetted Boundary Representation ); кинематические модели получа­
ются или вращением плоской кривой вокруг оси или вытягиванием
контура, репликационные — копией другого твердого тела с поддер­
жкой ее актуализации.

4. Поверхностные модели состоят из тел, образованных набором лоскутов
поверхностей. В них отсутствуют топологические объекты.

5. Проволочные модели состоят только из ребер. Под ребра подкладывают-
ся геометрические объекты — кривые. Поверхности в проволочных моде­
лях отсутствуют.

6. Геометрические наборы — неструктурированные ассоциации геометри­
ческих объектов.

Структура изделия

ISO 10303-203 регламентирует схему данных в информационной модели, опи­сывающей проект изделия многовариантной конфигурации.

Для описания структуры изделия необходимо определить, входит ли оно в состав сборочных единиц, а также позиционировать изделия, являющиеся состав­ляющими таких единиц.

В АР 203 эти два аспекта рассматриваются независимо друг от друга, что позволяет следовать практике конструирования сложных изделий, когда состав изделия создается до разработки моделей сборочных единиц.

100
101

УПРАВЛЕНИЕ ЖИЗНЕННЫМ ЦИКЛОМ ПРОДУКЦИИ
Глава 2. СТАНДАРТ STEP

Описание структуры изделияДля описания состава и структуры изделия в АР 203 применяется конструк-торско-узловой граф.

Сущности (информационные объекты), используемые в АР 203 для описания структуры изделия, определены в схеме product _ structure _ schema, содержащейся в ISO 10303-44.

В томе 44 (структура из­делия) есть средства, позво­ляющие задать отношения между двумя изделиями. Они могут быть трех типов:

^ одно изделиевходит в состав другого;

> ■ одно изделие может заменить другое, например, в составе сборочной единицы;

^ одно изделие может быть изготовлено из другого.

Все вышеуказанные отношения являются свойствами изделий, зависящими от контекста, в котором они рассматриваются, в том числе от этапа жизненного цик­ла. Поэтому подобные отношения связаны с сущностями product definition, оп­ределяющими свойства изделия, соответствующие данному контексту.

Все три типа отношений, которые заданы в томе ISO 10303-44, используют­ся и в АР 203.

Сущность assembly _ component _ usage устанавливает связи между конструк­циями с помощью одного из четырех своих подтипов:

1.

Сущность quantified assembfycomponentjusage представляет связь между сборкой и ее элементами. Для случая дискретных составляющих несколько вхож­дений элементов представлено простой составляющей и числом, указывающим их количество. В качестве примера можно привести ссылку на число входящих в сборку крепежных элементов (например, болтов, винтов, заклепок и т. д.). Для недискретных составляющих количество представлено единицей измерения, от­личной от безразмерного числа Здесь примером служат используемые в сбор­ке материалы типа изоляции, смазки, краски, жидкостей и т. п. Сущность next _ assembly _ usage _ occurence (NAUO) рассматривает отно­шение между одной составляющей и той сборкой, в которую она непос­редственно входит.

Сущность specified _ higher _ usage _ occurence представляет связь между одной составляющей и сборочной единицей верхнего уровня. С помощью экземпляров этой сущности можно увязать воедино многоуровневые сбо­рочные единицы.

Сущность promissory _ usage _ occurence разбирает связь между состав­ляющей и сборкой верхнего уровня, когда структура изделия, включаю­щая промежуточные сборки, еще не проработана.
Структура изделия моделируется направленным ациклическим графом. В этих моделях узлы представляют определения изделий, а направленные дуги — отношения входимости. В схеме product _ structurejschema узлы соответствуют сущностям product definition, а дуги — сущностям assembfy _ component _ usage.

С помощью сущностей, определенных в схеме product _ structure _ schema, мо­гут быть заданы многие формы структуры изделия.

Особыми формами являются спецификация (bill-of-material) и схема деления изделия (parts list structure).

Схема деления изделия — это вид спецификации, которая может быть представлена как дерево. Она требует более обобщенной формы направ­ленного ациклического графа.

Для общей структуры с целью обозначения любых составляющих в изделии, яв­ляющемся сборкой, необхо­димо указать путь между данным изделием и его со­ставляющими. Эта возможность обеспечивается за счет сущности specified_ higher_ usage_ occurence.

Рассмотрим, как структура изделия описывается с помощью объектов типа next_assernbly_usage occurence. Их экземпляры содержат ссылки на определения

102
103

УПРАВЛЕНИЕ ЖИЗНЕННЫМ ЦИКЛОМ ПРОДУКЦИИ
Глава 8. СТАНДАРТ STEP

версий и самого узла входящего в состав изделий (на объекты типа product_definition).

Объект next_assembly_ussage_occurence имеет следующие атрибуты:

^ id — идентификатор;

^ name—название;

> description — описание;

> relatingjproductdefinition — описываемый узел;

^ related_product_defmition — элемент, входящий в узел.

При указании узла к его определению присоединяются определения стольких экземпляров объекта next_assembly_ussage_occurence, сколько узлов и деталей входит в его состав.

Таким образом, совокупность объектов product, product_definition_formation, product_definition и next_assembly_usage_occurence представляет собой вариант описания спецификации на изделие.

Информация о входимости может быть первичной по отношению к позици­онированию на различных этапах конструкторской подготовки изделия, что оп­ределяется как сложностью изделия, так и принятой на конкретном предприя­тии практикой.

⇐ Предыдущая13141516171819202122Следующая ⇒

Поделиться: