基于Creo的支吊架模型数据库设计

武相 黄捷 孙冠宇 赵千里 干依燃 王艺 颉利东 苗怡然 邬芝胜 肖俊宁

【摘 要】数据库是支吊架设计系统的核心，主要由规则库、工程数据库及模型数据库组成，其中模型库主要涉及支吊架零部件库的创建。本文基于Creo软件，探讨了模型数据库设计的关键技术，提出一种基于Creo软件的支吊架模型数据库的设计方法。

【关键词】支吊架;Creo;模型数据库;参数化控制;族表

中图分类号： TL353.11文献标识码： A文章编号： 2095-2457（2019）07-0037-003

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.07.015

【Abstract】The database is the core of support and hanger design system. It is mainly composed of the rule base ，engineering database and model database. The model databate mainly involves the creation of the parts library.In this paper，the key techology of model database was analysed based on Creo，and a thinking process and approach was put forward to design model database of support and hanger.

【Key words】Support and hanger;Creo;Model database;Parametric design;Family table

0 引言

三維设计可以更直观、准确的表达设计者的设计意图，随着三维技术不断地发展，其在人机交互、可视化、参数化、分析计算、成本及效率等方面相比传统的二维设计具有越来越明显的优势。目前，支吊架设计已逐渐采用三维设计方法，且部分行业甚至借助三维设计平台及二次开发工具，开发出适用性较强的支吊架设计系统，以满足行业自身的设计需求。

支吊架设计系统涉及数据管理、用户界面、数据接口、信息提取、数据连接及基础数据库等多个方面，其中数据库是设计系统的基础，也是关键所在。数据库又包括规则库、工程数据库及模型数据库。规则库主要涉及造型控制规则（装配关系）等、干涉分析、强度校验及优化规则等;工程数据库主要涉及标准手册、材料库、企业规范及设计实例库等;模型库主要涉及零部件模型库、设计实例等[1]。

本文基于Creo软件，主要探讨支吊架模型数据库的创建，并提出一种标准支吊架零部件模型数据库的创建方法。

1 Creo软件简介

Creo软件是由美国最新推出的一套博大精深的机械三维CAD/CAM/CAE参数化软件系统，整合了PTC公司的Pro/ENGINEER的参数化技术、CoCreate的直接建模技术和ProductView的三维可视化技术。Creo具备互操作性、开放、易用三大特点，其内容涵盖了产品从概念设计、三维模型设计、分析计算、动态模拟仿真、工程图输出到生产加工成品的全过程，应用范围涉及航空航天、汽车、机械、数控加工以及电子等诸多领域。

此外，Creo软件还提供了强大的二次开发工具，主要包括族表（Family Table）、用户定义特征（UDF）、Pro/Program、J-link、Creo/ToolKit等[2]。其中族表（family table）工具是根据标准件的相似性原理，通过对样本零件参数的驱动，派生出相应的系列化零件，常用于开发各种结构的标准件库。

2 支吊架模型数据库设计

2.1 总体思路

支吊架模型数据库的创建主要涉及零部件的模型设计及系列化，其关键在于以下4个方面：

（1）模型单位、材料、精度及属性参数等的配置

支吊架实体模型所采用的单位、材料、精度及参数等属性直接决定了支吊架零部件实际的结构尺寸，同时还影响支吊架的力学分析校核结果，是开展支吊架力学分析设计的输入条件。因此，上述模型属性的配置是模型数据库创建的首要问题。

（2）支吊架及零部件的分类

支吊架及其零部件的类型多样，结构形式多变，规格数量庞大，且单一零件又成系列化设计，仅靠单一零件数量化的建库方法无法实现支吊架模型数据库的创建。因此，通过合理的支吊架及零部件分类，创建零部件模型，并实现零部件模型的系列化，是模型数据库创建的关键。

（3）零件特征参数选择及参数化控制

支吊架单个零件的结构复杂程度与其特征参数数量正相关，且零件特征参数的驱动、调用等过程的效率亦与其数量正相关。此外，零件特征参数的驱动控制与零件的系列化相关联。因此，合理的零件特征参数选取和参数化控制是创建零件三维模型，提高模型数据库运行效率及实现零件系列化的关键。

（4）部件特征参数选择及参数化控制

部件由不同规格、不同种类的零件组装而来。在实际的工程设计中，支吊架随设计环境条件的改变而改变，仅靠单一支吊架模型结构的重建，实现支吊架设计，会耗费设计人员相当多的精力和时间，且效率很低。因此，通过合理的部件特征参数的选择和参数化控制，实现支吊架结构的即时调整，是模型数据库创建的关键。

综上所述，本文主要从以上4个方面存在的需求出发，探讨支吊架模型数据库的设计方法，并通过以下步骤创建模型数据库：

（1）不同类型零件数据库的创建，如管夹、吊杆、支撑板等。

（2）单一零件不同规格尺寸的参数化、系列化。

（3）通过零件的组装，完成不同类型部件的创建，形成部件数据库。