SolidWorks與ProEngineer之間圖形數(shù)據(jù)交換方式

2013-08-12 by:廣州ProE/Creo培訓中心來源:仿真在線

1 SolidWorks與proe圖形數(shù)據(jù)交換標準
1.1 數(shù)據(jù)交換流程
不同的CAD圖形數(shù)據(jù)在不同的應用系統(tǒng)間進行交換,必須有數(shù)據(jù)接口作為交換的橋梁,所謂數(shù)據(jù)交換接口,實際上是一種能夠實現(xiàn)兩個以上系統(tǒng)問信息交換的程序或方法,如圖1所示。

圖l Solidworks與proe交換流程

圖l Solidworks與proe交換流程

    常用數(shù)據(jù)交換形式有:
    (1)利用軟件本身自帶的二次開發(fā)工具,并通過一些高級語言(如Java、C語言、c++)等,設計一種數(shù)據(jù)交換接口程序,完成系統(tǒng)間的信息交換與共享。例如通過proe軟件中自帶的二次開發(fā)Pro/TOOLKIT程序,結合C++語言及proe的接口函數(shù),設計一種模型接口程序,可以將在proe中所建立的部分復雜實體模型通過文件形式輸入到數(shù)據(jù)庫中,從而實現(xiàn)proe軟件與數(shù)據(jù)庫之間數(shù)據(jù)的傳送,同時這種方法也解決了通過PRT格式的文件輸人到CAD軟件中容易造成圖元丟失或者模型不適用網絡劃分等問題,當然,這種接口有其局限性,而且設計難度大。
    (2)標準文件,即通過標準格式文件進行數(shù)據(jù)交換如IGES、STEP、STL、Parasolid等,根據(jù)功能的不同又可以分為實體(包括線框與表面)格式和有限元(FEM)格式.
    1.2 標準數(shù)據(jù)交換格式
    對比proe與Solidworks這兩款軟件,它們都提供了目前最流行的STEP與IGES數(shù)據(jù)交換標準,從使用效果來看,都能比較好地擔當起數(shù)據(jù)交換的橋梁。
    1)國際圖形交換標準(IGES)
    IGES是由美國國家標準局與企業(yè)共同制定,IGES為了解決數(shù)據(jù)在不同的CAD/CAM間進行傳遞的問題,定義了一套表示CAD/CAM系統(tǒng)中常用的幾何和非幾何數(shù)據(jù)格式,以及相應的文件結構,其內部圖樣數(shù)據(jù)貯存即使各不相同,但只要遵循IGEs標準的規(guī)定,數(shù)據(jù)就可以通過多種物理介質進行交換。IGES主要是為了解決二維圖紙的信息共享的再處理,盡管新版本增加了CGS、B-REP以及兩者之間轉換的數(shù)據(jù)類型,但IGES不能增加諸如工藝等非幾何信息,且轉換數(shù)據(jù)量大。
    2)STEP標準
    STEP是國際標準化組織(ISO)所屬技術委員會統(tǒng)一制定的數(shù)據(jù)標準,其目的是在產品生存期內能夠為產品數(shù)據(jù)的描述與通信提供一種中性數(shù)據(jù)標準.這種數(shù)據(jù)標準能完整地表達產品信息,并能獨立于應用軟件。STEP標準主要由應用層(Application Layer)、邏輯層(Logical Layer)和物理層(Physical Layer)三層結構組成,它能描述產品數(shù)據(jù)模型的各個方面,如幾何形狀、拓撲信息、形位公差、表面粗糙度、材料特性、工藝特性、設計特性、功能特性等,滿足協(xié)同設計中的產品數(shù)據(jù)交換并滿足各領域并行設計的需要,成為工程上常用的交換標準。
    3)Parasolid格式
    Parasolid格式是一個可開發(fā)的公開的數(shù)據(jù)格式,其本質是一個函數(shù)庫,它的文件擴展名有“.x_b”,“x_t”,“xmt_t”。Parasolid格式不僅提供了精確的幾何邊表達功能,而且通過其容錯造型技術,可以實現(xiàn)多種軟件數(shù)據(jù)的無縫交換,只要軟件是以Parasolid為核心的CAD/CAE系統(tǒng),圖形就能夠在這些軟件之間可靠地傳遞幾何和拓樸信息,避免了IGES格式交換復雜數(shù)據(jù)容易丟失和可靠性差等問題。但由于proeNGINEER軟件不屬于以Parasolid為核心的三維軟件范疇,因而數(shù)據(jù)還不能直接通過Parasolid格式進行交換,必須通過專用的轉換軟件才能實現(xiàn)。

2 proe至SolidWorks的模型交換格式
    把proe模型導入Solidworks系統(tǒng)中,其數(shù)據(jù)的轉換方式可以采用兩種途徑:一種是直接對三維實體模型進行轉換方式;另一種是通過三維實體特征的轉換方式,這種轉換方式是Solidworks軟件本身特有的。二者的區(qū)別在于前者在三維界面下不能對其特征進行編輯,而后者可以對其特征進行修改,這樣就能充分利用原有的設計數(shù)據(jù),加快數(shù)據(jù)向Solidworks系統(tǒng)過渡,且數(shù)據(jù)的完整性能得到有效的保障。如果選擇實體特征轉換方式進行交換,就必需要在solidworks界面上顯示屬性管理器中的特征樹,同時在Solidworks“工具”菜單中的“插件”下選中Featureworks特征識別管理器,這樣就可以對導人的三維實體模型進行數(shù)據(jù)再處理。
    在Solidworks軟件中特征識別類型有三種:
    (1)交互特征識別
    選擇特征類型和構成所要識別特征的實體。這種方法的好處是可以控制所識別的特征,例如,可以決定要將圓柱切除識別為拉伸、旋轉或孔。此外,可以借助所選的面及邊線來決定特征草圖的位置及復雜程度。
    (2)逐步識別
    可以識別零件的某些輸入實體特征,保存該零件,稍后再識別同一輸入實體的其它特征,也可以識別部分識別零件(包含輸入實體和識別特征)的特征,可以保存部分識別的文檔,以便保留各個識別階段。
    (3)選擇交互特征識別
    選擇交互識別模式時,Featureworks在實體選擇過程中會激活solidworks的“選擇過濾器”。當指針移動到圖形區(qū)域中時會變成過慮器圖標,可根據(jù)選擇的特征類型選擇實體。

2.1 采用Solidworks直接轉換方式
    首先以圖2零件為例,在proe中完成零件的三維建模,然后以IGES和STEP格式輸出這些零件,再通過Solidworks軟件自帶的轉換器進行轉換,如圖3所示。選擇“確定”,特征轉換完成,如圖4所示。如果想在Solidworks軟件中的屬性管理器中顯示特征樹,就單擊”特征”,就可以實現(xiàn)三維實體特征的顯示,否則只顯示三維實體的界面,如圖5所示。同時打開一個轉化報告對話框,提示特征識別狀態(tài),在轉化報告中,我們可以看出有的特征能夠識別,有的特征不能識別,也就是CAD實體模型的數(shù)據(jù)交換時還存在幾何缺陷和拓撲缺陷,如圖6所示,曲面旋轉特征沒有識別,而且?guī)缀稳毕莶荒茉赟olidworks軟件中重構。

圖2 proe三維實體零件圖

圖3 轉換器

圖4 轉換結果

圖5 轉換后三維實體模型

圖6 轉換報告

    2.2 采用特征方式進行交換過程

通過proe完成此零件設計過程中,零件具有曲面造型特征,而且還應用到了proe內部獨有的對齊、相切等約束算法和曲面相交自動生成曲線方法,這樣在數(shù)據(jù)交換過程中會導敏部分曲線在EXPRESS不能找到相應的實體描述,中性文件中無法映射和表達,所以在數(shù)據(jù)交換過程中,可以明顯地看到有部分曲線的丟失和退化,于是出現(xiàn)如圖5中三維實體模型特征的丟失現(xiàn)象。
    要解決這個問題,就必須采用實體特征識別方式進行交換,這樣即使數(shù)據(jù)有丟失和退化,也可以在Solidworks軟件中通過特征重構得到完整的幾何造型。只不過這些功能應首先在Solidworks軟件中啟動插件Featureworks“特征識別管理器”,使Solidworks軟件具有實體特征識別功能。Featureworks可以識別Solidworks文件中輸入實體的特征.識別的特征與使用SolidWorks軟件生成的特征相同,因而可以編輯所識別特征,也可以在草圖狀態(tài),通過重新定義其參數(shù),修改參數(shù)、新建編輯草圖束改變特征的幾何形狀。Featureworks對靜態(tài)的轉換文件能進行智能化處理,獲得有用的信息,減少了重建模型所花費的時間。
    1)首先把proe畫好的文件另存為IGES或者STEP的格式。
    2)然后在Solidworks軟件中通過相同的圖形標準打開這個文件,文件打開后,就會出現(xiàn)如圖7所示的對話框,提示是否對零件需要輸入診斷。

圖7 輸入診斷提示框

    點擊“是”,打開如圖8(a)所示對話框,就會得到診斷結果,通過診斷該零件,在對話框里會顯示該零件“面”需要修復,單擊右鍵“項目”,然后選擇“修復”操作,如果對話框中沒有錯誤內容,表明修復成功,如果對話框中還硅示錯誤內容,表明修復沒成功,表明“面”的這些數(shù)據(jù)通過中性文件中無法映射,這樣只能通過繪圖命令,重新完成的幾何造型,如圖8(b)所示。
    參數(shù)化設計軟件還需要對模刑特征進行識別,如圖8(c)所示,啟動插件Featureworks,會對零件所選取的特征進行識別,單擊“是”,就開始對零件進行識別,如圖9所示。
    單擊識別后,出現(xiàn)如圖10所示的對話框,并且在FeatureManager特征管理器中預覽顯示圖形的特征樹。單擊“映射特征”直接進入顯示特征樹的三維實體特征模型的界面,如果想繼續(xù)顯示其它特征,單擊“繼續(xù)”,再根據(jù)相應的提示進行相應的操作,如果特征設有錯誤,零件轉換就完成,如圖11所示。如果零件有錯誤,則可以通過特征樹進行修改。

圖8 輸入診斷操作提示

圖8 輸入診斷操作提示

圖9 特診識別提示框

圖10 映射特征提示

圖11 特征轉化結果

3 SolidWorks至proe的圖形轉換
    本設計也探討了由SolidWorks圖形轉換成proe圖形的方法,轉換方式也同樣采用中性文件,實踐操作證明數(shù)據(jù)交換能夠基本實現(xiàn),但數(shù)據(jù)交換過程沒有由proe向Solidworks轉換那樣流暢,而且轉換過程中還存在以下一些問題。
    (1)在轉換過程中只能以三維實體的模型進行轉換,不能對其特征進行修改。
    (2)轉換后的文件存在尺寸不準的問題,存在數(shù)據(jù)易丟失的現(xiàn)象,如尺寸偏大或偏小。
    (3)solidworks圖形下的基準平面、基準軸不能轉換。

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