1、ICS 35. 240. 50 L 67 量中华人民共和国国家标准GBjT 18784. 2-2005 CAD/CAM数据质量保证方法Assurance method of CADjCAM data quality 2005-09-09发布2006-04-01实施Z哈巴共军唱主吃苦电F2号若电总旦发布标准搜搜网www.bzsos口.com各类标准行业资料免费下载GB(T 18784.2-2005 目次前言.m引言.川川.N I 范围2 规范性引用文件3 术语和定义4 缩略语.2 5 质量保证方法川.川川川川. . 2 6 质量要求.川.川37 软件工具.20附录A(资料性附录)CAD/CAM数
2、据交换协议.川.山.22附录B(资料性附录)CAD/CAM数据质量协议表.34 附录C(资料性附录)CAD应用原则. . . . . . . . . . . . 36 参考文献.40 标准搜攫网www.bzsos口.com各类标准行业资料免费下载GB;T 18784.2-2005 前茵GB; T 18784的本部分的主要技术内容参考了欧洲远程传送数据交换组织ODETTEl发布的技术文献。DGllCQ9504.仅对技术内容做了部分编辑性调整，在编排格式上执行GB/T1. 12000的规定.本部分的附录A、附录B和附录C均为资料性附录.本部分由中国标准化研究院提出并归口.本部分起草单位:中国标准化
3、研究院.本部分主要起草人3詹俊峰、王平.标准搜搜网附各类标准行业资料免费下载m GB/T 18784.2-2005 引唱盒FE 随着制造业信息技术的发展和普及，制造商及供应商广泛采用了CAD/CAM系统，用于产品开发过程.在使用这些信息系统时，传统的图纸和物理模型己无法胜任，三维CAD数字化模型，例如曲面和实体特征等产品模型，已成为先进制造技术中必不可少的信息表达方式。由于要实现各种不同CAD/CAM系统之间的信息共享和模型数据交换，因此要求在交换CAD/CAM模型数据时对模型信息的质量水平达成共同的理解和协议，并约定可靠的质量保证方法.本部分中的数据质量是指对数据的精确性和适合程度的一种度量
4、，这些数据应当适时提供给数据需求的各方.本标准的内容主要是为了满足CAD/CAM几何数据的质量保证需求.本部分描述了数据交换过程中CAD/CAM数据质量保证的一般方法.本部分的技术内容与GB/T18784 - 2002 CAD/CAM数据质量标准的内容有关联，可以与之配套使用。本部分的使用者包括企业中CAD/CAM数据质量的负责人员、CAD/CAM软件开发人员、质量保证软件的开发人员以及CAD/CAM软件系统的其他最终用户.H 标准搜搜网各类标准行业资科免费下载GB/T 18784. 2-2005 CAD/CAM踉据质量保证方法1 范圃GB/ T 18784的本部分描述了CAD/CAM数据质量
5、保证方法的-般要求。本部分适用于保证企业内部及企业问CAD!CAM数据交换的质量，以及作为CAD!CAM软件或CAD/CAM数据质量检测软件的质量保证依据。2 规范性冒1m文件下列文件中的条款通过GB/T18784的本部分的引用而成为本部分的条款.凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而.鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本.凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分.GB/ T 19001-2000质量管理体系要求。dt150 9001 , 2000) GB/T 18784 -2002 CAD/CAM数据质量3 术
6、语和定义下lJ术语和定义适用于本标准.3.1 边界boundary 包含在R空间中的域X内的数学点z的集舍，该集合在R中有一个包含z的开球U.使U与X之交unx与闭的d维半壁间R:(对于d小于或等于m)中的一个开集合同胚，其中该向胚将X移至R中的原点.注11定义为在R中的全部敷学点(X11XZ.X，)的集合，旦X，注O.注2，在此开字典布通常的数学意且，它与本标准中其他处定且的开幽面无关.(GB/ T 16656.42-1998.定义3.1. 4J 3.2 曲线curve 一个数学点的集合，它是在实线(R)连通子集上定义的一个连续函数在2维戒3维空间中的图像，但不是一个简单点.( GB/T 1
7、6656.42-199日，定义3.1.13J 3.3 重叠oV(Ilap 当两个实体具有共同的壳面、边或顶点时，称该两实体为重叠.GB/ T 16656.42-1998.定义3.1.36J 3.4 自相交self-inter哩配t如果在跑线或曲窗域中的一个数学点是在该对象参数范围内至少两个点的图像，且这两个点的一个位于参数范围的内部.则该曲线或曲面是自相交的.对于顶点、边或面的自相交定义向上。注z如果曲线曲面是封闭的，则它们不被认为是自相交的.GB/T 16656.42一1998.定义3.1.40J 标准搜搜网各类标准行业资料免费下载G8/T 18784.2-2005 3.5 曲面surfac
8、e 一个数学点的集合，它是在平面(R勺的一个连通子集上定义的连续函数的图像(;B/ T 16656.。一1998.定义3.1.44J 4 缩畸语本标准采用如下缩略语:ll-Rep 边界表达BoundaryRepresentation CAD 计算机辅助设计ComputerAided Design CAM 计算机辅助制造ComputerAided Manufacturing IGES 初始图形交换规施lntialGraphics Exchange Specification NURBS 非均匀有理B样条Non-Vnilorm Rational B-Splines ODETTE欧洲远程传送数据交换
9、组织Organisationfor Data Exchange by TeleTransmission in Europe SLA 光阁化成形，激光成型或立体光JSter国LithographyApparatus STEP 产品数据表达与交换Productdata representation and exchange VDA德国汽车制造商协会GermanMoror Manufacturers Asso口at10nVDAFS VDA曲面数据接口格式VDASurface Data Interlace Format VDAIS VDA定义的IGES子集VDAIGES Subset 5 质量保证方法
10、5. 1 方法说明本标准建议使用者根据本标准的内容以及相关规范达成协议，协议可以是只针对一个特定零件，也可以是针对项目中的一组零件囚协议有关各方应遵守以下规定2数据发送方和接收方应根据CAD/CAM数据质量协议表(见附录盼，确认质量级别，并作为业务合同内容的组成部分;一数据发送方对CAD模型的内容和质量负责$一-数据接收方应确认收到的数据符合协议规定的质量要求，一-如果出现偏整或错误，应通知发送方，重新发送修正的数据.5.2 协议集填写说朋可参考以下步骤，一-填写工作组、项目/零件和限制(即g模型文件大小的最太允许值等)，一-填写使用的模型类型以及说明当前状态的有效性;一-填写附加信息描述诸如
11、所使用的图样类型等信息。确认有效的示例:工程p包装p-分析;测量，加丁制造.有效性说明规定了在什么样的应用条件下模型是有效的，因为不同的使用条件对模型质量的要求也不同。在该表协议一栏下面的最左列选择框中，可以标识某种模型和/或模型有效性的重要特征.标准搜搜网各类标准行业资料免费下载GBjT 18784.2-2005 建议采用推荐值或协议约定偏差。在协议褒中未能实现一列的选择框中，应当注明偏差.5.3 CAD/CAM鼓锺交换协议通常在这成数据质量协议之前要先签订数据交换协议，数据交换协议对于保证数据交换过程的质量具有非常重要的作用，因为数据交换质量对接收CAD模型的质量有很大的影响.CAD模型交
12、换的管理应遵照GB/T19001-2000标准，因此要遵守文挡可追溯性等的规定，此外还必须符合协议各方制定的与CAD/CAM数据交换有关的规范要求，具体可参见附录A巾的内容。6 质量要求本章规定了对CAD/CAM数据交换所期望或要求的质量进行明确说明的基本准则，以便规范数据发送方和接收方之间达成的协议。经实例检验，本章推荐的参数取值是有效的回CAD/CAM质量协议表中记录了双方协议确定的推荐值，数据发送方(经检查后要确认或拒绝回CAD软件系统和接口的数据处理精度应按要求调整，确保达到所需的数据质簸，避免数据交换中发生问题.所选择的技术一一数学取值应当能够使CAD信息在整个产品开发过程链中得到成
13、功应用，在企业自己的工作规程中可以参考附录C中描述的CAD应用原则。6.1 基本原则产品描述.产品开发过程链中的工作基础是CAD模袍，而不是传统的二维图样.CAD模型描述了产品的每个阶段的状况和要求。产品设计的各种表现形式(图样、物理模型、分析模型和其他技术文档等)都应由CAD模型导出，并包含对CAD模型的引用(系统名称、版本号等h本标准不对相关的法律责任问题作详细解楞，这些问题是合作伙伴所签合同的组成部分。连续性2一旦过程链开始启动，则不允许中断。工程变更g工程变更必须及时在CAD模型上得到反映，有效的版本应当是可识别的和可理解的。表达形式，CAD模型描述了具有真实尺寸大小的产品，它应当与其
14、他附属的表达形式例如图样)一一对应.(标准件和表格图例外J简洁明了，CAD模型不应包含重合的元素.又档结构，CAD模型结构及其文挡是基本的质量判定依据。内容要求2需要交换的CAD/CAM模型的大小应满足过程链中每一步的要求.术语说明za) u.V参数与参数方向.所有多项式曲线和多项式曲面都可以表达为一个或两个独立参变量u和的函数，对大多数曲线表达来说.独立变量的取值区间是0到1，一条曲线的起点处u=O，终点处u=L参数方向是指曲线上沿u值增加的方向.b) 曲线与曲线段、曲面与曲面片g一条曲线可以自多个曲线段构成，每个曲线段都可用一个方程来描述。这些曲线段相互之间可具有不同程度的相关性，最弱的相
15、关性形式是简单的逻街关联，最高的相关性是高阶连续性.类似的关系也适用于曲丽和曲画片。c) 模型空间大小z模型空间是指在给定的参数条件下，系统所能描述的空间立方体的尺寸大小.模型空间采用的尺寸比例越小，则表示推荐值的精度就越高，本标准中的推荐值都基于以下模型空间大小，5000mm X 5000 mm X 5 000 mm. d) 模型的度最单位z本标准中所有CAD模型采用的单位都是毫米(mm). 标准搜搜网各类标准行业资料免费下载GB/T 18784.2-2005 6.2 曲线6.2.1 多项式次数多项式次数应尽可能低，以便限制数据交换时所需的近似值处理a建议z曲线多项式次数小于或等于5.某一段
16、曲线多项式方程的次数决定了方程的系数的数量。多项式次数越南，能表示的曲线复杂程度越南。曲线多项式的次数越高，设计人员使曲线穿过一组设定点所具有的自由度也越大。另一方面，高阶多项式曲线可能会趋于振荡，存储曲线的内存需求量也会随着次数的增加而提高。但对于连续性要求较高的情况，高阶多项式还是必需的回低阶多项式(小于或等于5)可以产生光滑、简单的曲线，生成速度快、存储空间合理、计算时间短。很多CAD系统在创建曲线时，就可以确定曲线多项式的最大许可次数。有些系统还提供工具，检查选定几何的多项式次数。如图1所示囚ll(声明式丘气l 二王ll(事项式气、二次声明式J， 四ll(事项式圄1不罔次戴的.段多项式
17、曲线6.2.2 G非连续性(间隙或重叠)对于间隙或重叠的限定值，可采用以下推荐值.推荐值:G非连续性小于或等于0.01mm. 几何(GO)连续性表示相联的两曲线段，其起点和终点有一个是公共的.对于复合曲线中相联的两个曲线段，有些系统允许这两段之间存在间隙(贝塞尔曲线)，而使用其他数学表达的系统(B样条要求同一条曲线中的曲线段之间至少满足绝对几何连续性要求.如图2所示。固2曲线段之间最大许可非连锺性标准搜攫网www.bzsos口.com各类标准行业资料免费下载GB/T 18784. 2-2005 当曲线用于生成曲菌，以及具有不同数学表达的系统之间进行数据交换时(例如IGES交换等)，如l曲线间隙
18、将产生问题.通过规定最大间隙/重叠误差，数据接收方的系统可以避免大量耗时的问题.有些系统提供了分析工具，可以检查给定曲线的非连续性.而其他系统则需要采用较原始的度量方法.6.2.3 G_非连续性(切矢夹角曲线段之间切矢夹角非连续性的限定值，可采用以下推荐值E推荐值:Gl_非连续性小于或等于10G_连续性是指两条曲线的连接点处两个曲线切矢l同夹角的约束条件。理论上的G_连续性不允许存在角度误整.由于大多数系统的数值精度都是有限的.存在小的角度误差是允许的.如图3所示。圈3曲键段闹大许可G_非连续性两段曲线之间的G_非连续性会造成偏重曲线产生大的间隙/重叠，如果用这种G非连续性曲线作为曲面的生成曲
19、线，则曲面会产生更大、更明显的不连续性.检查G_连续性的好方法是产生一组偏移向距被大例如，100mm -200 mm)的偏置曲线-6.2. 4 C_非连雄性(曲事非连续性曲线段之间的曲率非连续性限定值，可采用以下推荐值.2IIR,- R, II 0.1 II R, II + 11 R, 11 式中:R，和R，分别是两幽线连接点左侧和右侧的曲事半径.推荐值:G_非连续性小于或等于10%。两条曲线的G_连续性是指两曲线在连接点处曲事半径的约束条件。理论上的GZ连续性要求连接点处的曲.$半径相等并且曲率因位于同一平面上.由于大多数系统的数值精度是有限的，允许有小误差存在.如图4所示。固4曲线段之间的
20、G_非连续性标准搜搜网各类标准行业资料免费下载GB/T 18784. 2-2005 对于用这种曲线造型的曲面来说.G连续性非常重要，建议使用特定的工具检查曲线的G牛连续性。6.2.5 解析曲线(圆锥曲线)解析曲线(例如圆、抛物线等)应采用解析式方法创建和交换。否则，近似处理会产生精度误差。建议z优先采用解析定义。如果采用解析式方法表达几何图素，则所交换的信息就可避免近似处理，并能获得较小的存储空间。如图5所示。C 困5圆的解析襄这有些交换语法不允许用解析式方法表达所有几何图素，这种特殊情况是允许出现的。如果这种几何类型作为NURBS来交换，则建议增加解析式表达作为几何实体的属性，6.2.6 曲
21、线段数参与数据交换的各方必须对一条曲线的最大段数取得一致。建议s在协议中确定最大段数。从几何学的角度看，当把儿何从一个基于B样条表达的系统转换到一个基于Betier(贝赛尔表达的系统中时.B样条表达的个曲线段将被转换成一条单独的Bezier曲线，从而导致孤立的曲线段元素数量的大量增加，这会使用户和系统对模型中元素的总数量有限制时发生问题。因此应当对B样条曲线段的数量进行限定。如图6所示。圈6曲线的段披6.2.7 曲线段的最小长度曲线段的最小长度应大于曲线总长的1%。建议:最小曲线段长度大于曲线总长的1%或大于0.2mm, 当采用B样条算法时，系统在几何计算时会引人大量微小的曲线段(长度小于0.
22、1mm)。这些微小曲线段由于小于特定的公差而可能被接收系统忽略不汁，造成最终形成的曲线包含大量的微小、几乎不可见的问隙。这些问隙导致数控加工的刀具路径计算错误，并且经常难以发现这些错误。如图7所示。标准搜攫网www.bzsos口.com各类标准行业资料免费下载GBI18784.2-2005 图7单个曲线段与曲线总长的最小关系用含有间隙和微小曲线段的曲线生成曲面时，需要耗用大量存储空间，并且操作过程非常复杂。包含大量微小曲线段的曲线由于占用额外的内存空间.经常造成系统不稳定.曲线段的最小长度建议值取决于曲线的长度和模型的尺寸。6.2.8 曲线段的走向在复合曲线中，所有曲线段的方向必须一致。建议z
23、相邻连续。在复合曲线中，所有曲线段应具有相同的参数方向，一个曲线段的终点应当在公差允许范围内与相邻曲线段的起点相联回如果曲线段的方向不一致，则产生的曲面将发生扭曲。此外，这还会造成有些系统在产生数控加工的刀具轨迹时出现方向问题。大多数情况r.系统自动采用统一的方法处理参数方向，无需用户干预。只有在把巳定义的几何曲线组合成复合曲线时，才需要用户考虑曲线段之间的方向一致性问题。通常情况下，错误的方向会给儿何模型的接收方或其他用户造成困难。如固自所示。嗣8复合曲线的曲钱段必须具有相同的参数方向有些系统在曲线生成过程中会自动生成曲线的方向，而有些系统则必须采用专用的分析软件来产生.6.3 曲面6.3.
24、1 曲面多项式次鼓多项式次数应尽可能低，以限制数据交换时的近似计算，建议E曲面多项式次数小子或等于5X5o标准搜搜网www.bzsos口.com各类标准行业资料免费下载GB/T 18784.2-2005 曲西多项式方程的次数决定了曲面算子的自由度，曲面的复杂程度越高，所需的多项式次数也越大.高次曲面使曲商在通过一组给定的Jlll线和点时，给予算子更多的自由度，但多项式次数高也会使曲面趋向波动，曲面所需的内存空间也随着和w方向次数的增大而显著增加.但是由于曲面连续性的要求，有时高次曲面是必要的.低阶多项式(小于或等于5)可以给出光滑、简单的曲菌，且具有生成速度侠、衙耍的存储空间合理、计算速度快等
25、特点.多数系统在生成幽面时规定了曲面的最大许可次数，高些系统还提供软件工具来检查特定几何的次数.如图9所示。回9单片多项式幽面的次生,3x3 6.3. 2 G_非连续性闸附和/或重量)针对曲面集合中幽面间的间隙r重叠限定值，给出以下建议.建议:GO_非连续性小于或等于0.02mm. 几何(G)连续性表示相联曲面片间具有公共的边界曲线.有些系统允许复合幽面(采用Bezier算，法)的两个幽面片之间存在间隙，而采用其他算法(B样条算法的系统则要求同一曲面上的相联幽面片至少应绝对满足GO_连续性.如图10所示.。传机圈10幽面片之间最大榷帮间隙/.叠如果复合曲面的曲回片之间有间隙存在.则当该曲面被其
26、他曲面裁剪时，或者在进行CAD/CAM系统专用格式与中性表达格式(例如STEP、IGES)的交换时，会产生问题。通过规定最大间隙/重叠公差，接收系统可以避免很多诸如数控刀具无法加工幽商、实体泄漏等花时问题.有些系统配置有分析软件，可检查给定曲丽的不连续性.其他系统中用户只能使用原始的检查工具.6.3.3 G_非连结性(法矢夹角)给出曲面法线矢量非连续性的推荐限定值。标准搜搜网附各类标准行业资料免费下载GB/T 18784. 2-2005 建议:G1_非连续性小于或等于1 两曲丽间的G_连续性是指沿曲面片公共边界上各点两曲面切平面的法矢方向相同.理论上的G_连续俊不允许两者之间存在角度误差.由于
27、系统数值精度有限，实际允许存在微小的角度误差.两个曲面间的。非连续性将导致等距商中产生较大的间隙/重叠。当幽面的G_非连续性大于推荐值时，则曲面上会产生明显的皱槽或折痕.如图11所示.检查G_连续性的推荐方法是生成大间距(例如100mm -200 mm的偏移距)的等距丽.如图12所示.如固门推荐的量大G_非连续性固12从G_非连镰锥肉面生威等距面的示例6.3. 4 G_非连续性幽事)给出幽率非连续性的推荐限定值Z11风风|I_ 1 11 R, 11 + 11 R, 11 -. . 建议IGZ_非连续性小于或等于10%.式中:R，和R，分别是两曲面公共边界线左侧和右侧的曲率半径。两曲丽的G2_连
28、续性是指沿幽面公共边界上各点两个曲面的曲率半径是否相等。理论上的G_连续性要求两个半径必须相等。由于大多数系统的数值精度有限，允许存在微小的误差.如图13所示.标准搜搜网各类标准行业资料免费下载GB/T 18784.2-2005 固13G_非连绵性的曲事半径示例对于曲面造型来说，G连续性非常重要，曲面的外观形象几于完全取决于G2连续性。如图14所示。检查G连续性必须使用专用的检查软件，例如能生成反射曲线的软件。圈14通过显示幽率半径观察曲面片边的曲辈半径连续性好坏的变化6.3.5 解析曲面解析曲面(例如球彩画、规则出面等应尽量采用解析方式创建和交换，否则，近似计算会造成精度下降。，建议:优先采
29、用解析表达。如果采用儿何因素(例如球、规则曲面等)的解析表达，交换信息就可避免近似计算，并可采用更简易的存储方式。如图15，所示。高些交换规则不允许所有的几何图素采用解析方式表达，这种例外是允许的。如果这种类型的几何被转换成NURBS，则建议添加解析类型作为NURBS实体的属性。10 标准搜搜网www.bzsos口.com各类标准行业资料免费下载6.3.6 曲面中幽面片的数量R:Xl+yl+Z2 ., 圄15球面的解析亵达式在协议中确定曲面片的最大数量。建议z曲丽片数在u和。两个方向均应小于或等于20.GB/T 18784. 2-2005 当曲面几何从基于B样条的系统转换到基于Bezier的系
30、统中时，B样条曲面中的曲面片将被转换成单独的Bezier曲面.在接收方系统对模型元素总数布限制时，由此产生的太量独立元素将造成各种问题.如图16所示.回16曲面中幽面片的敏量6. 3. 7 幽面片尺寸在每个参数方向上.曲画片的尺寸大小都应大于该方向上曲面尺寸的1%.建议z最小曲面片边长大于幽面长度的1%或大于0.2mm. 当采用B样条算法时，系统会引人大量微小的曲面片，其边长小于0.1mm.如果边长小于某一特定公差.则接收系统将忽略这些微小曲商片，从而使得展终形成的曲面含在小而不可见的问隙。这些间隙难以发现并可能破坏数控加工操作中刀具的轨迹.钮含大量微小曲面片的曲面还会浪费存储空间.造成系统不
31、稳定。推荐的最小曲面片边长取决于曲线长度和模型大小。如图17所示g固17幽菌片煌的量小尺寸标准搜搜网各类标准行业资料免费下载11 GB/T 18784.2-2005 6.3.8 曲面法绪在一组曲面中，法线矢量的方向应当一致。协议双方应确寇所采用的曲面法线方向。建议z相同方向。曲面法线定义为垂直子囱面离散点处的切平面的矢量，该切平面由u和u方向的两个切矢定义，曲面法线矢量是这两个切矢的叉积。大多数使用CAD系统的企业遵照内部惯例，模型曲面的法线方向都保持一致，或者指向材料，或者相反回由于用途不同，推荐值是针对某个特寇模型的，应当果用相同的保持法线方向一致的惯例，并记录在协议中.如图18所示。固1
32、8曲面法绕这要求是因为许多模型的后续应用，例如数控加工准备和等距面生成等都取决于已定义好的法线方向。在模型只表达了实体某一侧的条件下，必须确定所表达的是哪一侧。目前多数CAD系统都提供r临时显示曲商法线的软件工具。6.3.9 曲面片边(三角形曲面片)每个三角形曲茵必须定义为有限的矩形幽函。建议2最短的曲面片边长(角)大于或等于0.2mm. 能够表达理论上的三角形曲面片的CAD系统很少。每个曲面片都是用4条边寇义的，用户常试图用很短的边来表达退化的矩形曲面片，此时用户应注意对短边的限制，可以用一般的分析软件测量短边的长度。如图19、图20所示。回19曲面的最短边12 标准搜搜网www.bzsos
33、口.com各类标准行业资料免费下载GB/T 18784.2-2005 4 : 固20曲面退化边的结果短边会产生很多问题，例如曲面法线方向出现随意性、由于系统分辨率的问题造成短边丢失以及数控加工刀具的路径在曲面的两边发生变换等.6.3.10 曲面片角点的角度曲面片上角点的定义应确保边界曲线在该点相交时不要近似等于00或18000建议z角度大于或等于2。且小于或等于17800如果由几条边所寇义的曲面不明确，则曲面算法给出的曲面法线定义也不确定。因此所有曲画片上任何两条边之间的夹角必须正确定义.检查是否存在不明确定义的角的最好办法是沿法线方向生成等距西，有时在小网格模式或显示曲面法线时会发现这种现象
34、。如果不满足最小曲面片边和曲面片角点的角度推荐值，则曲面法线会失去控制，经常发生法线方向变化，甚至反向的情形。如图21、图22所示。叫困21非裁剪曲面申角点的角度的 内气圈22在非裁剪曲面中的不明确边标准搜攫网www.bzsos口.com各类标准行业资料免费下载13 GB/T 18784. 2-2005 6.3.11 曲面波动应避免曲面异常被动。建议s采用低次多项式曲面。高次多项式曲面和多曲面片曲面都可能会引起异常的波动，由于波动很小，直观上二般难以发现四消除波动对于提高造型质量(例如汽车车身、塑性零件等)非常重要，波动严重影响着外观质量。避免异常波动的最好方法是尽可能采用低阶多项式。如图23
35、所示。要确定异常波动，需借助专用软件。圈23正常和异常反射交直段反射曲缉韭卫屉边界幽钱特征曲蜡丘射曲线边界曲缉特征曲线6.3.12 曲面的自相交应避免曲面的自相交。建议2禁止曲固自相交。自相交曲面无法正确定义曲面的内侧和外侧。由于无法定义曲面的内外侧和法线，常常给数控加主刀具路径的准备以及其他计算带来困难。曲面自相交有时可能是由边界曲线的错误参数化造成的。利用大间距(例如100mm200 mm)的等距面口J以发现自相交曲面。如图24所示。14 标准搜攫网www.bzsos口.com各类标准行业资料免费下载GB/T 18784. 2-2005 图24可通过等距面查看的自榈交幽面6.3. 13 裁
36、剪幽面的边界曲线闹回归裁剪曲面内外边界的u一曲线定义，应保证两个连续的曲线段，其起点和终点有一个是公共的，两点间的最大间隙/重叠小于0.001mm(该值取决于发送方CAD系统的多个参数人6.3.14 与曲面边关联的边界曲线靠近曲面边的边界曲线不允许有波动，边界幽线应落在曲面定义域内，与幽面边之间保挎至少。.001mm(u-空间)的间隙，5.4 实体几何由于现有的部分中性标准格式(例如IGES)不能表达B-rep实体，因此有关实体几何的质量规则将在本标准今后的修订版中增加。实体几何在被转换成中性格式保存时，有时会被分解成有界曲面表达，这样得到的曲面质量往往很差，此时应遵守与曲面表达相同的规定。6
37、.5 附加要求每个处理过程提供的信息应当是准确且有具体目的的.信息的结构必须满足目的需要.接收方必须对交换的信息高足够的了解，以避免错误解释信息。6.5.1 多重瘦达只有定义产品的几何信息才是被交换的几何元素.设计过程中为了构造模型往往使用辅助几何元素这些几何元素是不可见的，它们常常是导致数据交换和传输错误的来源。接收方看到的是这些额外信息所产生的令人迷惑的模型视图，而且辅助几何元素的信息与理论上的产品几何信息很难区分开来。因此，必须在交换前删除所有会导致二义性的非产品几何信息建议g模型中的几何元素不允许有多重表达.6.5.2後日-致必须规定中性交换格式的类型和版本.建议，规定中位数据交换格式
38、的类型和版本。5.5.3 模型的结构为了理解CAD筷型，必须提供模型结构说明.保部交换更快.更安全.并将交换的数据量减少到最少。建议z模型结构的内容应经过协商并记及在义档中.6.5.4 工程变更应传递工程变更的描述信息，并标明修改之处，并保证交换它们时采用标准接口，建议:工程变更的检查方法应经过协商并记录在文挡中。标准搜搜网各类标准行业资料免费下载15 GB/T 18784. 22005 6.5.5 接收方的檀型验证接收方在收到模型后，首先应当检查和确认模型E因此，为了便于接收方确认交换后的模型，发送方应提供相应的检查信息。例如每层中实体的总数、检查曲面的附加特殊点等。验收通过的准则必须预先在
39、协议中说明。建议:必须在协议中确定验证的方法。6.6 CAD/CAM.据质量要求示例6.6.1 示例1:草团研究以过程链活动草固研究为例。目的z汽车大灯的预研o如图25所示。任务z采用适当的形式将大灯的CAD模型提交给汽车制造商做预研。图25汽车大幻的CAD篝型示例条件=设计人员和CAD系统己发生变化。数据质量和数据结梅要求:散射镜和反射器必须用曲面模型设计，灯罩的轮廓线必须显示在2D剖视图中，从曲面映射的2D剖视图必须满足G连续性。6.6.2 示例2:安装和维护研究以过程链活动安装和维护研究为例。目的2发动机电器盒的初步装配与后期维护服务的可行性研究。如图26所示。任务2电器盒周围的曲面数据
40、交换到其他CAD系统中，交换后的实体数据用于其他CAD系统进行安装和装配的可行性研究。16 示例条件2设计人员和CAD系统已发生变化。数据质量和数据结构的要求g由曲面数据生成实体的适用性;一-数据量的限定(传输效率、性能和系统限制)，模型结构(便于数据选择和数据简化):标准搜攫网www.bzsos口.com各类标准行业资料免费下载圈26电器盒的安装与维妒一一对于安装研究来说，不必描述模型的细节;一无图样.6. 6.3 示例3:立体平面印刷以过程链活动立体平面印刷为例.目的:采用立体平面印刷生成汇流管的功能原型，以验证程序处理开发步骤.任务:汇流管的CAD模型转换成适当的形式以便生成SLA数据.
41、示伊j条件z设计人员和CAD系统已发生变化。数据质量和数据结构的要求2零件和相应儿何之间的最小差异;一一避免小曲丽片和重复的实体;一一避免某一参数方向上幽面过长，一一调整系统参数，特别是模型公差，一一采用完整的描述(外表面和人口部分)，一二将孔用曲丽模型表达:一一不允许圆角半径小于或等于3mm, 一一删除铸件革图的角度和剖面线.6.6. 4 示例4，有限无分析以过程链活动有限元分析为例.目的:碰撞特性的有限元分析.如图27所示。任务=将幸身饭金件的CAO模型交换到有限元分析系统中.GB/ T 18784. 2-2005 17 标准搜搜网附各类标准行业资料免费下载GB/T 18784.2-200
42、5 圄27碰撞特性的有限元分析示例条件.设计人员和CAD系统已发生变化。费t据质量和数据结构的要求2曲线和曲面的多项式次数小于或等于7，一-G/G非连续性要求:一一法线方向保持一致;一一适合使用VDAFS2. 0格式z模型只包含半径大于20mm的圆角$模型中的孔和开口直径必须大于15，模型结构和修改级IJ必须详细说明-6. 6.5 示例5:电火花钱切割加工以过程链活动电火花线切割加工为伊 目的:齿轮轮廓线的电火花线切割加工.如图28所示.任务g为准备数控加工生成和传递齿轮轮廓线.考虑数据交换和编程要求。3.28 图28电火花俄切IIJ加工的齿轮主视图18 标准搜搜网阳各类标准行业资料免费下载G
43、BfT 18784.2-2005 示例条件:设计人员和CAD系统已经改变。电火花钱切1m床的精度是0.001mm，齿轮齿形是渐开线.由组合的困弧确定。相邻圆弧之间的角度不连续性和圆弧央角不应大于O. 0, 数据质量和数据结构的要求一一只允许包含困和圆弧;一一轮廓线元素之间的最大间隙不得大于EDM机的精度s一一不允许轮廓线元素之间重叠s一必须满足连续轮廓线元素之间0.10的G连续性，不允许通过复制来生成元素.6.6.6 未例6，做担编程以过程链活动数控编程为例.目的:生成深拉伸模具，任务z幸体覆盖件镀金零件的CAD模型用于模具加工的数控编程。如图29所示。示例条件:设计人员和CAD系统已经改变。
44、采用VDA1S进行数据交换，交换接口的当前版本号记录在文档中并已经过检查。数据质量和数据结构的要求s不含错误的3D曲面模型是数控编程的基本要求，即:曲线和曲丽的多项式次数小于5;幽线和曲面满足0.02mm的G连续性和小于或等于0.1。的G连续性要求e满足G2连续性;多边形和曲面法线的方向应保持一致;曲线或曲面中不存在文档中指出的转折点或波动，一VDAfS适用;一一不存在重叠的几何，不存在自相交;一一根据工厂标准的要求，模型结构记录在254层上，一一为了与工厂标准保持一致，版本修订级别记录在254层中g一一描述了零部件材料的模型;-一几何包含所有半径大于3mm的倒角;-从3D曲面模型中导出满足工
45、厂标准要求的简化图样.回29车体覆盖件镀金件的CAD模型6. 6.7 示曹17，测量机的质量控制以过程链活动，.测量机的质量控制为例。标准搜搜网各类标准行业资料免费下载19 GB/T 18784.2-2005 目的g汽车大灯质量控制.如囚犯所示.任务2将大灯反射器的CAD模型转换成适当的形式，以便对测量机进行离线编程.回到汽拿大灯和反射的质量控制示例条件z设计人员已经改变，但CAD系统未变.数据质量和数据结构的要求:一一反射器的3D曲面模型必须包含主曲团及其边界曲线zF反射器构件的轮廓线;不允许有重复的实体;必须明确说明版本修订级别.7 软件工具CAD数据质量主要应在CAD模型创建时得到保证，
46、而不仅仅是靠事后的检查.在对CAD系统用户进行培训11时，不仅要包括CAD系统软件功能的培训，还包括工作技能的培训和提高，以便保证达到所需的数据质量要求。应当明确.CAD数据是在整个生产过程的不同步骤中使用的，它不是某个人的私有数据，而应当是整个企业拥有的数据。CAD软件开发商应确保系统在创建几何元素时的数据质量(例如虚拟三角形曲面片上法线矢量的方向儿测试程序对于检查数据质量是必要的，设计人员应根据要求俭查数据质量，而且检查应尽早进行并定期实施.为了在短期内开发与系统有关的测试程序.CAD系统的内部测试用户和管理员应当共同收集和分析现有的程序，根据(;B/T18784-2002的规定开发.测试程序应经过相关的测试和认证.需要测试的内容包括.一-多项式次数(曲线、曲面)，一一间隙/重叠，一一法矢央角;波动(检查拐点、南斯曲率)，幽线段、曲面片的数量g标
