基于模型定义的工艺信息建模及应用

为实现基于模型定义技术在工艺设计中的应用,考虑零件制造的中间状态,以工序MBD模型为基本单位,通过加工特征将几何信息与工艺信息相结合,建立了面向工艺的MBD模型。然后以工序模型为载体,建立MBD的零件工艺信息模型。采用多视图方法,分别将三维标注信息按照专业类型和工艺规划过程进行划分和管理,并将工序模型进一步划分为实体层、扩展层和应用层。以一个工艺信息实例说明了基于模型定义的工艺信息建模在三维工艺规划系统中的应用。     

基于工艺过程的工序尺寸确定方法

在制定零件机械加工工艺过程中,当定位基准与设计基准不重合时,需要建立工艺尺寸链来计算工序尺寸。当零件同一方向上设计尺寸较多时,定位基准需要多次转换才能保证这些设计尺寸,其工序尺寸的确定就变得比较复杂。本文通过实例介绍一种基于工艺过程的工序尺寸的确定方法,用这种方法建立工艺尺寸链、确定工序尺寸非常实用,具有一定的推广价值。     

基于工艺过程的工序尺寸确定方法

在制订零件的机械加工工艺过程中,当其定位基准与设计基准不重合时,需要通过建立工艺尺寸链来计算工序尺寸。当零件同一方向上的设计尺寸较多时,需要多次转换定位基准才能保证这些设计尺寸,其工序尺寸的确定就变得比较复杂。本文通过实例介绍一种基于工艺过程的工序尺寸的确定方法,用这种方法建立工艺尺寸链、确定工序尺寸非常实用,具有一定的推广价值。     

三维工艺设计中的工艺模型创建方法

针对目前机加工零件三维工艺设计存在的工序模型可读性及建模通用性差,生成效率低的问题,提出一种基于半空间相交法的工艺模型创建方法。首先对工艺MBD模型进行定义并确立了求解表达式。接着根据逆向建模思维,从设计MBD模型开始,对各道工序中的加工特征,进行特征识别与设计信息提取。然后运用改进的半空间相交及参数化建模方法,创建各道工序的制造特征体和工序MBD模型,并将最终生成的工艺MBD模型作为工艺文件输出保存。最后,以后桥差速器壳零件为例,对所提方法的可行性进行了实例验证。     

基于模型的工艺及其在零件加工工艺设计中的应用

针对当前基于模型的定义技术在工艺设计中的应用现状,提出了基于模型的工艺的概念,并以工序模型为基本单位,通过加工特征对工序模型信息进行组织,建立了基于模型的零件工艺管理体系。以工序模型为载体,建立了基于模型定义的零件工艺信息模型。提出一种三维加工方法标注符号,并对三维加工方法标注符号的组成进行了分析。开发了三维工艺信息标注模块,并以某零件三维标注为例,验证了所提方法的有效性。     

几种典型尺寸链的计算

在机加工中,当工艺基准（工序、定位、测量等）与设计基准不重合时,工序基准就无法直接取用零件图上的设计尺寸,因此必须进行尺寸换算来确定其工序尺寸。对于要求进行表面处理的零件,在加工中要提前计算相关的工序尺寸。工艺尺寸链的构成,取决于工艺方案和具体的加工方法。文中根据尺寸链原理绘制了尺寸链图,根据尺寸链图例计算,求得所需要的尺寸。     

面向三维零件工艺智能设计的工艺尺寸快速标注方法

针对现有工艺尺寸标注方法存在无法精确描述零件加工前后特征变化的问题,提出面向三维工艺智能设计的工艺尺寸快速标注方法。首先,建立去除体的参数化快速建模方法,构建去除特征与定形尺寸之间的组织与管理机制;其次,在工艺模型逆向创建过程中,分析工序特征、去除体与工艺尺寸三者之间的关联关系,构建“特征-尺寸-去除体”约束机制以快速生成工艺模型的工艺尺寸;然后,根据工艺尺寸标注元素优先级和尺寸间的约束关系,构建工艺尺寸的完备性检查与规范化处理方法;最后,基于三维零件工艺设计系统,集成开发工艺尺寸标注模块,选用两个典型板腔类复杂加工零件工艺设计为对象,验证工艺尺寸快速标注方法的可行性与有效性。     

应用基于模型的定义技术建立三维工序模型研究

为了实现零件加工特征中间工序模型的快速生成,提出了一种应用基于模型的定义(MBD)技术建立三维工序模型的方法.分析了设计MBD模型与工艺MBD模型、工序MBD模型间的相互关系,结合数字化工艺设计系统,给出了三维工序模型中孔特征和规则凸台面特征的自动生成技术路线,论述了数字化工艺系统的功能框架及信息模型,并验证了应用MBD技术建立三维工序模型的可行性和有效性.     

基于尺寸关联和偏最小二乘回归的多工序质量分析与预测

针对数字制造下多工序机械加工过程的质量控制问题,根据零件加工特征和基准,构建了基于尺寸链的工序关联矩阵,应用特征描述法存储零件工艺信息.在此基础上提出一种依据加工特征和基准的工序关联检索算法,用于提取关联工序.建立基于偏最小二乘回归方法的多工序质量分析与预测模型,通过偏最小二乘回归方法,提取对工序质量影响强的成分,以解决工艺过程中存在的自变量之间的多重相关问量题,提高了多工序质量分析与预测的精度,该模型已应用于轴套零件加工过程中多工序质量的分析与预测.     

工艺尺寸路径图的建立与应用

传统的工艺尺寸链只能够描述工艺尺寸关系而未能提供零件的加工信息,不能体现零件各个要素的加工顺序及其各工序尺寸基准,这无助于工艺路线与尺寸公差的并行设计。用带下标的英文字母表示零件在加工过程中各加工要素,用有向线段表示基准至加工要素之间的工序尺寸,将各个工序尺寸按加工顺序依次用树图的形式画出,得到各要素的形成路径—工艺尺寸路径图。路径图所表达的尺寸关系更加简洁直观、完整,易于建立全相关尺寸模型;从路径图中挖掘出粗基准的一些本质特征,为毛坯尺寸的合理标注提供可靠的理论依据;通过改变路径图中某些要素的位置或顺序,可以实现对工艺路线的改进。通过实例对工艺尺寸路径图进行优化而实现对工艺路线的改进,证明了工艺尺寸路径图对工艺路线的合理制订是行之有效的。     

三维装配尺寸链的自动生成

提出了一种基于CAD模型的三维装配尺寸链自动生成方法。该方法从定义装配性能特征入手,首先对CAD装配模型进行深层次的解析及预处理,以获取隐含在模型内部的公差分析所需信息。然后利用图论理论,通过构建特征-尺寸邻接矩阵、特征-装配约束关系邻接矩阵、装配关系传递图等,将装配体中参与装配的零件和特征以及其之间的装配约束关系、尺寸及形状等信息的传递过程以图的形式进行表达。最后将三维尺寸链分为显式和隐式两类,对于显式尺寸链,由装配关系传递图搜索连通通路可直接获取尺寸链图和方程:对于隐式尺寸链,提出了尺寸方向差异度的概念、封闭环方向优先的搜索策略以及构建过渡尺寸链的方法,最终可获取尺寸链图和方程。该方法已在自主开发的三维装配尺寸链自动生成系统中得到了验证。     

MBD技术在机床行业中的应用

现代组合机床设计制造企业中广泛采用了"3D模型+2D标注"的研发模式,设计制造串行工作,耗时耗力,出错率高。MBD技术用完整表达产品尺寸、公差等信息的三维实体模型作为设计制造过程的唯一依据,集成NX和Teamcenter通用软件平台、产品数据管理系统和知识库管理系统,形成MBD数据管理平台。为保证三维模型所含大量信息的安全性,研究基于三维模型信息和角色的数据管理方法,利用产生式规则在两者之间建立权限关系,通过推理机管理数据,形成MBD数据管理的工作流程,并利用滑台模型实现全模型查询和简化查询。该技术应用于现代机床产品研发制造过程,可有效的提高数据利用率,推进企业三维化进程。     

Simulated toleranced CAD geometrical model and automatic generation of 3D dimension chains

In current research of computer aided tolerancing (CAT), how to build models with tolerance and how to generate 3D dimension chains automatically have been tough problems and still unsolved. This paper builds a simulated toleranced CAD geometrical model (STCAD model) based on the feature-based original idealized CAD geometrical model (OICAD model), which can simulate real parts with manufacturing dimension errors from different aspects. Further more, an automatic generation method of 3D dimension chains based on some newly proposed definitions is put forward. In this method, firstly the conception of part instantiation (PI) is realized, secondly performance feature is defined, thirdly through building STCAD models, drive dimensions can be obtained which are vectorized to build drive dimension skeleton model (DDSM), and finally 3D dimension chains can be obtained by DDSM and the method of space projection. This method can generate 1D, 2D, and 3D dimension chains of parts or assemblies. It is verified in our own-developed automatic generation system of 3D dimension chains .     

Automatic datum dimensioning for plastic injection mould design and manufacturing

Datum dimensioning (or ordinate dimensioning) technique is very popular in plastic injection mould drawings where the location dimensions of a large number of hole features must be specified in the drawings of the mould plates. Although commercial CAD/CAM systems provide semi-automatic tools to assist the designer in the dimensioning process, it is still a very tedious process, as the user has to specify the location of each dimension tag. This paper reports a completely automatic method where optimal placements of the dimension tags can be determined. The method employs dynamic programming technique to optimize the dimension process with respect to several criteria that can be selected by the user. The method has been implemented and incorporated into a commercial CAD/CAM system, and examples are given to illustrate the important features of the program.     

OFRG模型中功能尺寸和非功能尺寸的设计

采用了一种名为有向功能关系图（ＯＦＲＣ）的机械装配建模方法,并详细论述其功能尺寸和非功能尺寸的设计,继而确定出零件的尺寸树,为零件的尺寸自动标注提供必要的数据信息。     

面向自动标注的功能语义尺寸模型研究

在现有尺寸自动标注双层次策略的基础上，提出三层次的尺寸自动标注新策略，与尺寸功能相呼应，建立了面向新策略的功能语义尺寸模型。分析功能语义尺寸模型在尺寸自动标注中的定位，定义尺寸模型的总体层次结构，描述功能语义尺寸模型的定形功能语义层、定位功能语义层、加工功能语义层、装配功能语义层4个层次。功能语义尺寸模型为尺寸自动标注提供了新的解决方法。     

基于模型定义的飞机装配工艺信息建模

为了实现基于模型的定义技术在飞机装配工艺设计中的全面应用,摆脱数字量和模拟量共存的数据传递局面,建立了面向装配工艺设计的MBD模型。通过对飞机装配工艺设计过程进行分析,将装配工艺信息分为装配工艺结构、工艺特征、附加工艺特征和工艺配套信息四类。根据信息构成不同,为各类工艺信息定制有针对性的映射算子,建立设计模型向装配工艺模型的映射关系。采用多视图的方法,对装配工艺信息集成模型进行表示和管理,并将其划分为核心层、工艺扩展层和应用层。最后,利用开发的建模工具集建立了某机型舱门的装配工艺信息MBD模型。     

基于MBD的零件工艺信息建模及系统开发

目前MBD的技术研究主要集中在工艺设计、标注标准化和虚拟装配等方面,对于如何创建有效的MBD工艺信息模型仍是亟待解决的问题。本文分析了基于MBD的零件工艺信息模型的组织结构和Solid Works如何表达与组织模型的非几何信息,提出一种基于MBD的零件工艺信息模型的建模方法,并运用Solid Works API函数和Visual Basic 6.0开发了基于MBD的零件工艺信息模型辅助设计系统。     

基于B－rep表示的机械零件工作图尺寸标注的智能化

基于实体造型和特征造型技术，对机械零件工作图尺寸标注智能化进行了系统的研究．建立了尺寸标注综合模型，论述了尺寸标注冗余性判断基本原理，将神经网络、特征识别和尺寸键技术相结合，确定零件的尺寸标注方案；采用了基于范例推理（ＣＢＲ）的方法完成了零件标注尺寸的自动市置，最后通过ＡｕｔｏＣＡＤ输出零件工作图．     

工程图形自动标注尺寸的图论方法

有效自动标注工程图形尺寸是CAD领域长期以来未较好解决的一个复杂问题。应用图论方法,从图形中提取由线段和连接点组成的路,研究路中线段和连接点的相互关系,生成关于线段的二分图,既可有效实现尺寸的自动标注,又能直观得出应标尺寸总数。