CN115344966A - 一种cad装配体零部件替换方法及系统 - Google Patents

一种cad装配体零部件替换方法及系统 Download PDF

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刘康平
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Abstract

本公开提供了一种CAD装配体零部件替换方法及系统，具体涉及零部件装配技术领域，确定待替换子零部件，接收替换指令，提供选择预替换新子零部件接口；提供接口并接受预替换新子零部件并判断预替换新子零部件与待替换子零部件之间是否具备替换条件；添加新子零部件至工作环境，复制待替换子零部件数据给新子零部件，更新新子零件在工作环境中的特征信息；创建新的装配关系以及装配节点，更新新装配关系相关的属性以及相关表达式；删除旧子零部件及其旧装配关系、装配节点，并更新用户交互界面；简化零部件替换的操作流程，省略参数调整、装配约束、尺寸关联、表达式配置等操作，有效避免零件替换后的变形、错位、尺寸错误、关联失效问题。

Description

一种CAD装配体零部件替换方法及系统
技术领域
本公开涉及零部件装配技术领域，具体涉及一种CAD装配体零部件替换方法及系统。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
CAD是计算机辅助设计(CAD-Computer Aided Design)的英文缩写，是指运用计算机软件制作并模拟实体设计，展现设计产品的外形、结构、彩色、质感等特色的过程。
CAD最早的应用是在汽车制造领域、航空航天以及大公司的电子工业生产中，之后随着CAD实现技术的演变和计算机价格的变化，其应用范围也逐渐变广。
装配模块作为CAD软件的重要功能模块，其功能的友好化程度影响设计师的设计效率和设计的体验，合理的功能规划可以有效避免人的主观错误的发生。现阶段的CAD软件的装配模块大多只面向从子零部件到装配体这一单一的组合过程，对已有的装配体的修改往往需要删除已有子零部件，重新导入所需部件重新进行编辑。部分提供替换方法的CAD软件或零件库也仅仅只是通过替换操作简化了删除与导入的过程，对与替换的零部件已编辑内容的继承性差，容易发生变形、错位、尺寸错误、关联失效等问题，当前大多CAD软件中并没有较好的解决方案，影响设计师的工作效率。
发明内容
本公开为了解决上述问题，提出了一种CAD装配体零部件替换方法及系统，通过复制更新零子部件关键装配信息，记录替换子零部件关键装配信息并由新子零部件继承，实现子零部件之间替换功能。
根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：
一种CAD装配体零部件替换方法，包括：
确定待替换子零部件，接收替换指令，提供选择预替换新子零部件接口；
提供接口并接受预替换新子零部件并判断预替换新子零部件与待替换子零部件之间是否具备替换条件；
若预替换新子零部件满足替换条件，添加新子零部件至工作环境，复制待替换子零部件数据给新子零部件，更新新子零件在工作环境中的特征信息；
创建新的装配关系以及装配节点，更新新装配关系相关的属性以及相关表达式；
删除旧子零部件及其旧装配关系、装配节点，并更新用户交互界面。
进一步的，所述替换条件包括：关键尺寸是否一致、预替换新子零部件是否满足装配规则；所述关键尺寸包括关键尺寸的数量和名称。
进一步的，添加新子零部件至工作环境，复制待替换子零部件数据给新子零部件包括：添加零件信息、复制旧子零部件关键尺寸。
进一步的，更新新子零件在工作环境中的特征信息包括：添加新子零部件的零件类型信息进入工作环境，赋予新子零部件零件类型信息新ID；工作环境对应一个作业项目，存储和管理装配环境中零件类型、装配信息，零件类型ID唯一标记工作环境中的零件类型。
进一步的，还包括复制旧子零部件关键尺寸给新子零部件，零件复制关键尺寸过程中，选择旧子零部件中与新子零部件关键尺寸标号相同尺寸数据进行复制，新子零部件的其他的尺寸根据关键尺寸按照行业标准赋值。
进一步的，创建新的装配关系包括通过新子零部件创建新的装配关系、确定新装配关系的父级结点，将新子零部件作为装配关系的子零部件。
进一步的，确定新装配关系的父级节点，通过旧子零部件对应的装配节点获取到旧装配关系，通过旧装配关系确定旧装配关系的父零部件，将父零部件作为新的装配关系的父零部件，装配节点包括父级装配节点、装配关系与装配的子部零件。
进一步的，更新新装配关系相关的属性包括更新装配关系ID、更新定位关系、更新其他关联装配关系的属性。
根据一些实施例，本公开还采用如下技术方案：
一种CAD装配体零部件替换系统，包括：
数据采集模块，用于确定待替换子零部件；
数据处理中心，根据数据采集模块所确定的待替换子零部件来发送替换指令；
装配处理模块，用于接收替换指令，提供选择预替换新子零部件接口；提供接口并接受预替换新子零部件并判断预替换新子零部件与待替换子零部件之间是否具备替换条件；若预替换新子零部件满足替换条件，添加新子零部件至工作环境，复制待替换子零部件数据给新子零部件，更新新子零件在工作环境中的特征信息；创建新的装配关系以及装配节点，更新新装配关系相关的属性以及相关表达式；删除旧子零部件及其旧装配关系、装配节点。
进一步的，还包括系统数据检查模块，用于各种数据的检查，更新装配关系显示界面显示以及更新用户交互界面。
与现有技术相比，本公开的有益效果为：
本公开通过复制更新零子部件关键装配信息，记录替换子零部件关键装配信息并由新子零部件继承，实现子零部件之间替换功能。简化了零部件替换的操作流程，省略参数调整、装配约束、尺寸关联、表达式配置等操作，新替换子零部件有效实现被替换子零部件的关键装配信息，有效避免零件替换后的变形、错位、尺寸错误、关联失效等问题，提高设计师的设计效率。
附图说明
构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
图1为本公开实施例1中的CAD子零部件装配替换流程示意图；
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
实施例1
本公开的一种实施例中公开了一种CAD装配体零部件替换方法，如图1所示，具体步骤包括：
步骤S10：确定待替换子零部件，接收替换指令，提供选择预替换新子零部件接口；
步骤S11：提供接口并接受预替换新子零部件并判断预替换新子零部件与待替换子零部件之间是否具备替换条件；
步骤S12：若预替换新子零部件满足替换条件，添加新子零部件至工作环境，复制待替换子零部件数据给新子零部件，更新新子零件在工作环境中的特征信息；
步骤S13：创建新的装配关系以及装配节点，更新新装配关系相关的属性以及相关表达式；
步骤S14：删除旧子零部件及其旧装配关系、装配节点，并更新用户交互界面。
具体的，在步骤S11中，提供接口并接受预替换新子零部件并判断预替换新子零部件与待替换子零部件之间是否具备替换条件，替换条件包括：关键尺寸是否一致、预替换新子零部件是否满足装配规则。关键尺寸包括关键尺寸的数量和名称，通过关键尺寸可以确定满足行业标准下对应子零部件的全部尺寸。
所述装配规则即行业知识指导下零件之间装配的标准与规范，通过替换子零部件类型确定相关的装配规则约束。
进一步的，若预替换新子零部件满足替换条件，则执行步骤S12，即添加新子零部件至工作环境，复制待替换子零部件数据给新子零部件，更新新子零件在工作环境中的特征信息；
其中，添加新子零部件至工作环境，复制待替换子零部件数据给新子零部件包括：添加零件信息、复制旧子零部件关键尺寸。包括：添加零件信息、复制旧子零部件关键尺寸。
若预替换新子零部件不满足替换条件，重新选择预替换子零部件。
具体的，步骤S12中，更新新子零件在工作环境中的特征信息包括：添加新子零部件的零件类型信息进入工作环境，赋予新子零部件零件类型信息新ID；工作环境对应一个作业项目，存储和管理装配环境中零件类型、装配信息，零件类型ID唯一标记工作环境中的零件类型。
还包括复制旧子零部件关键尺寸给新子零部件，零件复制关键尺寸过程中，选择旧子零部件中与新子零部件关键尺寸标号相同尺寸数据进行复制，新子零部件的其他的尺寸根据关键尺寸按照行业标准赋值。
在步骤S13中，创建新的装配关系包括通过新子零部件创建新的装配关系、确定新装配关系的父级结点，将新子零部件作为装配关系的子零部件。装配关系是描述子零部件父子装配关系的一种方法。
通过新的子零部件确定新的装配关系，创建新的装配关系，将新子零部件作为装配关系的子零部件。
确定新装配关系的父级节点，通过旧子零部件对应的装配节点获取到旧装配关系，通过旧装配关系确定旧装配关系的父零部件，将父零部件作为新的装配关系的父零部件，装配节点包括父级装配节点、装配关系与装配的子部零件。
装配节点是描述装配的一种方法，包括父级装配节点、装配关系与装配的子部零件。
进一步的，创建新的装配节点，包括通过新装配关系创建新装配节点、确定父级结点、确定装配子零部件。
通过新的装配关系创建新装配节点，将新装配关系作为装配节点的属性。
确定父级结点，通过旧装配节点获取旧装配节点的父级装配节点，将旧装配节点的父级装配节点作为新装配节点的父级装配节点。
确定装配子零部件，通过新装配关系，确定装配关系的装配子零部件，将子零部件复制给新装配节点。
进一步的，更新新装配关系相关的属性，包括：更新装配关系ID、更新定位关系、更新其他关联装配关系的属性。
更新装配关系ID，通过新装配节点、新装配关系子零部件生成新装配关系ID，装配关系ID用于全局唯一标记装配关系。
更新定位关系，根据装配关系的子零部件确定需要更新的定位关系，根据新装配关系更新定位关系的零部件，将定位关系对应的装配关系更新为新装配关系，更新定位关系的ID，更新定位树。定位关系是一种用于描述零部件之间父子定位的方法。定位树是一种全局存储定位关系的方法。
更新其他记录装配关系的属性，更新阵列信息、表达式节点信息，更新受旧装配关系影响的信息，用新装配关系替换旧装配关系。表达式是一种描述零件之间尺寸关联的方法，表达式节点，用于存储表达式和表达式相关信息的数据存储单元。
进一步的，更新相关表达式，包括：创建全局表达式管理器、获取受旧装配节点影响的表达式节点、更新受到影响的表达式节点。
创建全局表达式管理器。通过工作环境创建全局表达式管理器，通过根装配节点重新载入系统中的所有表达式节点。
获取受旧装配影响的表达式节点。通过加入旧装配节点与旧装配节点子级以及相关装配关系对应的定位树信息，确定受影响的表达式节点。
更新受到影响的表达式节点。获取旧零件的尺寸和新零件的尺寸，名称与代号相同的尺寸进行更新，更新尺寸的全局代号和影响表达式节点的表达式，更新各个表达式节点的具体数值。
在步骤S14中，删除旧子零部件，删除旧装配关系，删除旧装配节点。然后进行系统数据检查，更新装配关系界面显示，更新用户交互界面的渲染。界面显示包括几何造型模型的渲染显示与装配关系界面显示。
实施例2
本公开的一种实施例中提供了一种CAD装配体零部件替换系统，具体执行如实施例1中所述的方法步骤，系统包括：
数据采集模块，用于确定待替换子零部件；
数据处理中心，根据数据采集模块所确定的待替换子零部件来发送替换指令；
装配处理模块，用于接收替换指令，提供选择预替换新子零部件接口；提供接口并接受预替换新子零部件并判断预替换新子零部件与待替换子零部件之间是否具备替换条件；若预替换新子零部件满足替换条件，添加新子零部件至工作环境，复制待替换子零部件数据给新子零部件，更新新子零件在工作环境中的特征信息；创建新的装配关系以及装配节点，更新新装配关系相关的属性以及相关表达式；删除旧子零部件及其旧装配关系、装配节点。
具体的，预替换新子零部件是用户选择的，提供接口接受用户选择的预替换新子零部件并判断预替换新子零部件与待替换子零部件是否具备替换条件，替换条件包括：关键尺寸是否一致、预替换新子零部件是否满足装配规则。关键尺寸即关键尺寸的数量和名称，通过关键尺寸可以确定满足行业标准下对应子零部件的全部尺寸。装配规则即行业知识指导下零件之间装配的标准与规范，通过替换子零部件类型确定相关的装配规则约束。
预替换新子零部件不满足替换条件，重新选择预替换新子零部件。
预替换新子零部件满足替换条件，添加新子零部件入工作环境，复制旧子零部件数据给新零子部件，包括：添加零件信息、复制旧子零部件关键尺寸。
添加新子零部件的零件类型信息进入工作环境，赋予新子零部件零件类型信息新ID；工作环境对应一个作业项目，存储和管理装配环境中零件类型、装配信息，零件类型ID唯一标记工作环境中的零件类型。
还包括复制旧子零部件关键尺寸给新子零部件，零件复制关键尺寸过程中，选择旧子零部件中与新子零部件关键尺寸标号相同尺寸数据进行复制，新子零部件的其他的尺寸根据关键尺寸按照行业标准赋值。
创建新的装配关系包括通过新子零部件创建新的装配关系、确定新装配关系的父级结点，将新子零部件作为装配关系的子零部件。装配关系是描述子零部件父子装配关系的一种方法。
通过新的子零部件确定新的装配关系，创建新的装配关系，将新子零部件作为装配关系的子零部件。
确定新装配关系的父级节点，通过旧子零部件对应的装配节点获取到旧装配关系，通过旧装配关系确定旧装配关系的父零部件，将父零部件作为新的装配关系的父零部件，装配节点包括父级装配节点、装配关系与装配的子部零件。
装配节点是描述装配的一种方法，包括父级装配节点、装配关系与装配的子部零件。
进一步的，创建新的装配节点，包括通过新装配关系创建新装配节点、确定父级结点、确定装配子零部件。
通过新的装配关系创建新装配节点，将新装配关系作为装配节点的属性。
确定父级结点，通过旧装配节点获取旧装配节点的父级装配节点，将旧装配节点的父级装配节点作为新装配节点的父级装配节点。
确定装配子零部件，通过新装配关系，确定装配关系的装配子零部件，将子零部件复制给新装配节点。
进一步的，更新新装配关系相关的属性，包括：更新装配关系ID、更新定位关系、更新其他关联装配关系的属性。
更新装配关系ID，通过新装配节点、新装配关系子零部件生成新装配关系ID，装配关系ID用于全局唯一标记装配关系。
更新定位关系，根据装配关系的子零部件确定需要更新的定位关系，根据新装配关系更新定位关系的零部件，将定位关系对应的装配关系更新为新装配关系，更新定位关系的ID，更新定位树。定位关系是一种用于描述零部件之间父子定位的方法。定位树是一种全局存储定位关系的方法。
更新其他记录装配关系的属性，更新阵列信息、表达式节点信息，更新受旧装配关系影响的信息，用新装配关系替换旧装配关系。表达式是一种描述零件之间尺寸关联的方法，表达式节点，用于存储表达式和表达式相关信息的数据存储单元。
进一步的，更新相关表达式，包括：创建全局表达式管理器、获取受旧装配节点影响的表达式节点、更新受到影响的表达式节点。
创建全局表达式管理器。通过工作环境创建全局表达式管理器，通过根装配节点重新载入系统中的所有表达式节点。
获取受旧装配影响的表达式节点。通过加入旧装配节点与旧装配节点子级以及相关装配关系对应的定位树信息，确定受影响的表达式节点。
更新受到影响的表达式节点。获取旧零件的尺寸和新零件的尺寸，名称与代号相同的尺寸进行更新，更新尺寸的全局代号和影响表达式节点的表达式，更新各个表达式节点的具体数值。
删除旧子零部件，删除旧装配关系，删除旧装配节点。然后进行系统数据检查，更新装配关系界面显示，更新用户交互界面的渲染。界面显示包括几何造型模型的渲染显示与装配关系界面显示。
本公开简化了零部件替换的操作流程，省略参数调整、装配约束、尺寸关联、表达式配置等操作，有效避免零件替换后的变形、错位、尺寸错误、关联失效等问题，提高设计师的设计效率。
本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种CAD装配体零部件替换方法，其特征在于，包括：
确定待替换子零部件，接收替换指令，提供选择预替换新子零部件接口；
提供接口并接受预替换新子零部件并判断预替换新子零部件与待替换子零部件之间是否具备替换条件；
若预替换新子零部件满足替换条件，添加新子零部件至工作环境，复制待替换子零部件数据给新子零部件，更新新子零件在工作环境中的特征信息；
创建新的装配关系以及装配节点，更新新装配关系相关的属性以及相关表达式；
删除旧子零部件及其旧装配关系、装配节点，并更新用户交互界面。
2.如权利要求1所述的一种CAD装配体零部件替换方法，其特征在于，所述替换条件包括：关键尺寸是否一致、预替换新子零部件是否满足装配规则；所述关键尺寸包括关键尺寸的数量和名称。
3.如权利要求1所述的一种CAD装配体零部件替换方法，其特征在于，添加新子零部件至工作环境，复制待替换子零部件数据给新子零部件包括：添加零件信息、复制旧子零部件关键尺寸。
4.如权利要求1所述的一种CAD装配体零部件替换方法，其特征在于，更新新子零件在工作环境中的特征信息包括：添加新子零部件的零件类型信息进入工作环境，赋予新子零部件零件类型信息新ID；工作环境对应一个作业项目，存储和管理装配环境中零件类型、装配信息，零件类型ID唯一标记工作环境中的零件类型。
5.如权利要求4所述的一种CAD装配体零部件替换方法，其特征在于，还包括复制旧子零部件关键尺寸给新子零部件，零件复制关键尺寸过程中，选择旧子零部件中与新子零部件关键尺寸标号相同尺寸数据进行复制，新子零部件的其他的尺寸根据关键尺寸按照行业标准赋值。
6.如权利要求1所述的一种CAD装配体零部件替换方法，其特征在于，创建新的装配关系包括通过新子零部件创建新的装配关系、确定新装配关系的父级结点，将新子零部件作为装配关系的子零部件。
7.如权利要求6所述的一种CAD装配体零部件替换方法，其特征在于，确定新装配关系的父级节点，通过旧子零部件对应的装配节点获取到旧装配关系，通过旧装配关系确定旧装配关系的父零部件，将父零部件作为新的装配关系的父零部件，装配节点包括父级装配节点、装配关系与装配的子部零件。
8.如权利要求1所述的一种CAD装配体零部件替换方法，其特征在于，更新新装配关系相关的属性包括更新装配关系ID、更新定位关系、更新其他关联装配关系的属性。
9.一种CAD装配体零部件替换系统，其特征在于，包括：
数据采集模块，用于确定待替换子零部件；
数据处理中心，根据数据采集模块所确定的待替换子零部件来发送替换指令；
装配处理模块，用于接收替换指令，提供选择预替换新子零部件接口；提供接口并接受预替换新子零部件并判断预替换新子零部件与待替换子零部件之间是否具备替换条件；若预替换新子零部件满足替换条件，添加新子零部件至工作环境，复制待替换子零部件数据给新子零部件，更新新子零件在工作环境中的特征信息；创建新的装配关系以及装配节点，更新新装配关系相关的属性以及相关表达式；删除旧子零部件及其旧装配关系、装配节点。
10.如权利要求9所述的一种CAD装配体零部件替换系统，其特征在于，还包括系统数据检查模块，用于各种数据的检查，更新装配关系显示界面显示以及更新用户交互界面。
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