1 变速器标准件库构建原理
Pro/E是目前广泛应用于汽车行业的三维软件，它不但拥有强大的设计功能，还为用户提供了丰富的二次开发工具。例如族表(Family Table)、Pro/Program、用户自定义特征(UDF)、Pro/TOOLKIT、J_link等。其中利用族表建立标准件库方法较为简单，占用的存储空间也相对较小。本文利用族表法进行标准件的建模。
近年来，各汽车制造企业都在努力实现设计制造管理的信息化。在这种大背景下，PLM技术应用而生，它是一种从产品设计、制造、销售、使用到报废回收等全生命周期的产品数据信息管理思想和技术。美国PTC公司的Windchill便是一种产品生命周期管理(PLM)解决方案。Windchill系统的Windchill PDMLink提供了与Pro/E的集成平台。因此，在WindchiU或者Pro/E中所作的任何设计修改，都会自动地在2个环境中进行更新。
标准件库并不是把大量的标准件模型进行收集、汇总，而是将结构相同的同类零件建成一个标准件系列，需要时可以根据标准件的参数来实现调用。利用Pro/E软件进行参数化建模，通过Windchill系统建立统一的编码体系，制定统一的标准和建模模板以及命名规则，不仅有利于标准件库的管理还可以提高标准件库的效率。
2 标准件库的构建
应用Pro/E中族表添加成员的方法进行标准件建模，利用Windchill系统构建标准件库，具体流程如图1所示。
图1 标准件库构建流程图
(1)建模环境的设置 为了满足设计要求及PLM集成，所有用户均需安装和使用公司标准的Pro/E软件，且使用统一定制的配置文件。为了三维实体图以及二维工程图的美观和统一管理．公司对字体规格也制定了统一的标准．选用Word常用的仿宋字体。但由于Pro/E字体库中缺少仿宋字体，因此需将Windows系统中的仿宋体字体拷贝至Pro/E字体文件夹中。为了Windchill系统对创建文件的读取和管理，用户还应对客户端注册表参数，以及客户端环境变量进行配置；
(2)标准件模型的绘制 在PLM平台下工作，可将系统中的模板添加到工作区使用或者直接调用Windchill系统中的模板或标准图框。新建标准件时，需要对文件名称、公共名称、材料等进行填写。如表1所示。由于统一模板的使用，设计人员在对零件进行建模时只需对零件名称、材料名称、用途、类型进行填写，这就很大程度上减少了参数填写时的工作量，提高了工作效率；
表1 模型参数变量表
(3)族表变量的确定 根据标准手册以及机械设计手册确定标准件的规格变量以及关联变量。为了使标准件的一些尺寸参数在族表中更清楚地表达含义，可以通过对符号属性进行修改(Modify＞Dimcosmetics＞Symbol)。除此之外，在族表中输入(Yse or No)来选择是否输出一些标准件中的选择性特征；
(4)标准件的协同设计 Windchill系统能对标准件的建立过程进行分工和配置，标准件库建立的总负责人对标准库零件进行分工，并对成员的权限进行设置，各成员在各自的Pro/E环境中进行设计，设计完成后将标准件上传至Windchill PDMLink。这样，标准件的建模就可以由多位设计人员协同完成，加快了标准件库的建立过程。图2为完成后的标准件库截图；
图2 标准件库页面图
3 标准件库的管理
和传统的标准件管理模式相比，利用WindchillPDMLink管理标准件库可以实现标准件库数据的网络共享，压缩标准件库占用的硬盘空间；标准件的检索与调用也更加快速，这将有利于减少辅助工作时间，提高用户的工作效率，同时又能改善用户对系统的接受程度；对于角色和权限的管理能够做到只有合适的用户和工作组才能访问位于项目中特定生命周期阶段的对象，使数据的管理更加简单与安全，数据不会被未授权的用户修改。
(1)数据检入与检出 Windchill PDMLink通过建立数据仓库来实现对标准件的管理。存储标准件的数据仓库称之为公用区，它是所有设计活动的集合区域，并对使用者提供标准件的最新数据资料。每个用户拥有自己的设计区域，即工作区数据库。工作区数据库使设计人员能够在独立操作的同时了解并行的活动，从而帮助他们作出产品设计方面的决定。工作区数据库提供了一丰富的工具，用于在工作环境中将相关的对象和设计更改合并在一起。工作区组件用于在用户的本机工作区数据库中查看和修改对象。用户可以将对象从公用区数据库转移到其工作区数据库中进行修改。当用户完成所有任务后，又可将修改后的对象检入到公用区数据库中。标准件的检入是将新的或修改后的对象从工作区数据库移动到公用区数据库的过程。检出是将对象从公用区数据库移动到工作区数据库的过程。标准件的建立与调用便通过数据在公用区与工作区的检入与检出来实现。标准件的检入与检出过程如图3；
图3 标准件的检入与检出
(2)数据生命周期管理 标准件数据的生命周期管理分为4个阶段：数据入口阶段、数据有效化阶段、有效化数据形成阶段和有效化数据出口阶段。在数据入口阶段，各设计人员经过工作小组组长同意后可将建立的标准件模型检入到数据库；在其后的数据有效化阶段有审批人员对数据进行签审，不合格的数据将被发回设计人员并要求进行修改，直到审批通过；数据有效化形成阶段是在数据通过所有签审后，其状态改为已发布；在最后一个阶段，所有数据变为有效数据，并被导入到标准件库；
(3)数据安全与变更 为了提高数据的安全性，Windchill提供了多种安全机制。如：Web服务器ID系统的用户身份验证和系统用户访问控制策略定义等。访问控制策略能保证：只有合适的用户和工作组才能访问位于项目中特定生命周期阶段的对象。其管理工具包括User/Group Definition、Domain Definition、Indexing Policies以及Project和Role Definition。为了对关键业务信息进行存档与备份，Windchill在它的标准组件中提供了一系列备份工具。同时，针对重要的文档．Windchill还提供了文档操作日志记录和电子邮件通知的方式，以提高系统的安全性。
在变速器的设计过程中，若发现某一标准件模型数据错误或缺少某一模型时，需要对原有的标准件子模型进行修改或建立新的子模型。应用人员需向管理者提出工程变更申请。标准件设计者则可直接进行修改，修改后的数据会上传至Windchill PDMLink。在执行变更活动过程中，对被变更的产品信息需要进行版本和有效性的控制，不同历史时期的相同标准件的构成差异比较和报告，以对模型的变更情况进行记录。除此，利用Windchill系统能够自动搜索某项更改所涉及的范围，及时给有关人员发送电子邮件，使其关注某项更改可能会引起的影响。
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