MBD环境下的三维机加工艺设计技术

针对基于模型定义技术对工艺设计带来的变革,在定义工艺模型、工序模型和工序参考模型的基础上,建立了基于模型定义环境下的三维机加工艺设计模式。以工艺方法为核心,集成工艺参数信息、资源信息和检验信息,构建了一种三维工艺信息标注符号。从标注面、相关性查询、成组标注、限定区域和颜色的使用等方面制定了三维机加工艺信息标注规范。开发了三维机加工艺设计系统,并以某零件为例,验证了方法的有效性。     

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。     

基于模型定义的飞机结构件三维工艺规程卡片设计

文中提出了一种基于模型定义技术的三维工艺规程卡片设计方法,首先模型定义技术生成了飞机结构件三维零件模型,再通过CAA二次开发接口提取出零件的非几何信息,然后对飞机结构件进行工艺路线及机床工序选择的确定,逐步生成工序模型,将所设计的工艺信息体现在工序卡片中,完成对飞机结构件的三维工艺规程卡片设计,最后利用CATIA软件平台以某一飞机结构件为例完成三维工艺卡片设计,验证方法的可行性。     

基矛UG产品工艺信息三维标注应用的探索

MBD 的工艺设计是基于三维设计模型直接完成工艺模型的创建,并在三维工艺模型上完整表达产品工艺定义信息的先进工艺设计手段。在复杂产品制造行业中,MBD 协同设计制造技术的作用越来越大,本文以转向随动臂零件的模型为对象,结合 UG 软件平台,探索了三维标注及三维关联工序模型的具体方法,为企业实现数字化制造打下了基础。     

基于特征提取的三维标注技术

对三维模型表达产品信息的方式和三维标注技术进行了研究,提出了基于特征提取的三维标注方法,定义了三维的精度特征符号.基于Pro/E平台,建立了三维精度特征符号库,并将三维精度特征符号和三维模型定义在同一组数据中.实现了3D模型上产品设计信息的三维标注,其中三维标注信息能被提取并保存在数据库中,用于后续的加工制作.     

工序模型驱动的工艺设计方法

通过分析目前三维环境下工艺设计存在的问题,在工艺设计过程中引入工序模型的概念,并提出了工序模型驱动的工艺设计方法.该方法从零件设计模型到毛坯模型逆向生成零件的加工工序,每规划一道工序,生成一个工序模型,然后基于该工序模型进行下一道工序的规划.在工序模型驱动的工艺设计过程中,加工特征识别、加工元生成以及加工元聚类是影响工艺自动规划的关键,为此,对基于工序模型的混合加工特征识别、基于知识的加工元生成以及基于模糊C-均值的加工元聚类进行了深入的研究.以某型号飞机双面大框零件为例,讨论了所提方法的应用过程,为三维环境下的工艺设计提供了一种新思路.     

DELMIA在三维机械加工工艺设计中的应用

本文对DELMIA平台下的三维机械加工工艺设计进行了研究.建立了产品-工艺-资源对象模型,分析了基于工序模型的三维加工工艺设计过程.以某零件为例,对三维机械加工工艺设计的应用过程进行了分析.     

基于三维零件模型的工艺路线设计方法研究

针对基于三维CAD的计算机辅助工艺设计(Computer Aided Process Planning,CAPP)的发展需求,提出了一种基于三维零件模型的工艺路线设计方法。从零件三维模型中提取加工特征,建立以加工特征为核心的工艺信息模型,有利于与上游CAD以及下游CAM的集成和信息共享。在工艺信息模型基础上建立以加工元为基元的工艺决策模型,通过聚类和排序约束实现工序/工步的确定和排序,实现工艺决策过程的算法化。通过飞机双面大框零件实例说明了该方法是简单有效的。     

基于模型定义的工艺知识表示及工艺决策方法研究

为了简便有效地在三维环境下表示工艺知识和提高工艺决策的自动化程度和灵活性,提出了基于模型定义的工艺知识表示方法及工艺决策方法。首先引入MBD技术,建立零件的工艺MBD信息模型,在该模型的基础上,进行基于规则的三维典型工艺知识表示,然后,在三维典型工艺基础上,以MBD模型为唯一依据,自动识别模型中几何特征信息和非几何信息,并以此为基础进行自动工艺决策,最后,通过实例验证了提出方法的可行性和有效性。     

复杂零件三维中间工序模型逆向生成技术

针对传统的复杂零件三维中间工序模型生成方式通用性差、生成效率低等问题,提出一种面向全三维工艺设计过程的中间工序模型逆向生成方法。研究了中间工序模型的定义与逆向生成技术、加工工艺信息与建模信息之间的映射关系。分析了零件工艺结构与中间工序模型的关系,并设计了基于特征工序分组的全三维设计流程。通过建立加工工艺信息与中间工序模型辅助生成工具的对应关系,将中间工序模型的构建转变为实体建模操作,从设计模型出发派生出各中间工序模型。最后通过实例验证了该方法的可行性。     

MBD环境下加工元的三维机加工艺设计方法

针对目前基于模型定义(Model-Based Definition,MBD)环境下三维机加工艺设计过程中出现的信息不一致问题,在MBD加工元的概念基础上,提出基于MBD加工元的三维机加工艺设计方法和设计过程。研究基于MBD加工元的生成方法,并在此基础上研究基于MBD加工元的工艺方法决策。基于工序模型的关联复制技术和布尔运算,建立基于MBD加工元的工艺模型。开发基于MBD加工元的机加工艺设计系统,并以飞机盒类零件为例验证所提方法的有效性。     

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。     

基于典型工序MBD模型的工艺路线决策研究

为了提高三维数字化制造工艺设计智能化水平,简化工艺路线决策过程,提出一种基于典型工序MBD模型的工艺路线决策方法.在制造特征分类的基础上构建了典型工序MBD模型,该模型融合了工艺决策规则、加工方法、机床和工装等工艺信息.通过加工特征与典型工序MBD模型匹配,减少了工艺决策步骤.为保证工序安排的合理性,定义加工元为最小信息实体,通过加工元的合并、排序,得到最优工艺路线.以飞机双面大框结构件的三维数字化工艺设计实例验证了所提方法的有效性.     

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.     

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...     

基于工艺模型的工艺信息表达与管理技术

针对机加工三维工艺规划系统对工艺信息进行有效表达和管理的需求,提出以工序间模型为载体实现简便有效表达和管理工艺信息的方法。分析了零件加工过程中的工艺信息,并将其分为静态工艺信息和动态工艺信息;定义了三维工序间模型并确定工艺信息在该模型上的表达方案;利用工艺信息的结构层次关系实现对工艺信息的有效管理,构建了工艺管理器对工艺信息进行组织与存储;将所提工艺信息表达与管理技术集成到三维工艺规划系统中,并以创建零件加工过程中的三维工艺模型为例,验证了所提工艺信息表达与管理技术的有效性。     

面向工艺链的零件制造模型框架研究

为解决设计信息向制造延拓的矛盾,在分析零件工艺链组成的基础上,提出了零件制造模型的概念,并结合实例建立了零件制造模型框架.提出了零件制造模型的组成,把零件在工艺过程中的状态作为制造模型组成单元,并细分为工件模型和工艺模型.建立了制造模型的信息层次结构,面向集成制造给出了制造模型信息的表达方式和基于控形节点的数据组织结构.基于Petri网,描述了制造模型定义过程.在该模型框架基础上,可进一步发展零件制造模型的数字化定义、管理和集成应用方法,以实现零件精密、快速和节约制造.     

基于同步建模的工艺设计

为了解决零件制造过程中二维工序图与三维设计模型不相关的问题,提出了基于三维模型的工艺设计方法。首先提取三维设计模型的设计特征,将其与加工方法相关联,并映射为加工特征,再根据工艺知识对加工特征合并、聚类和排序,生成工艺过程路线,然后以该工艺路线的逆过程为导向,采用同步建模技术依次构建工序模型,通过加工余量和加工特征与工序模型相关联,直至生成毛坯模型。以电机轴零件为例,快速、准确地建立三维工序模型,实现了三维工艺建模的自动化。     

工艺语义驱动的序列三维模型构建系统

为满足企业对三维工序模型的迫切需求,提出一个工艺语义驱动的三维模型构建系统框架.以数字化工艺卡片为研究对象,将工艺信息引入三维重建领域中,采用自然语言理解技术,从工步语言中提取工艺语义模型,以描述工艺设计意图.根据二维工序图形进化过程和特点,将工艺语义模型映射到工序图中,以指导工序图形理解,完成制造毛坯序列三维模型的构建.开发了一个原型系统,该系统能实现三维工序模型快速自动生成和切削加工工艺过程可视化仿真.以某涡轮减速箱零件为例,对系统进行了实例验证.     

基于自动识别建模特征的三维机加工工序模型的定义

在三维机加工工艺设计中,产品模型被直接用于工序设计过程中的工序模型生成,而工序模型创建效率直接制约了整个三维工艺设计的效率。为了提高工序模型创建效率,对基于自动识别建模特征三维机加工工序模型进行了定义,并且把形成零件的建模特征分成了6类,分别是边界特征、内陷特征、贯通特征、螺纹特征、环形特征及其他特征。此外,还以某典型零件为例介绍了该模型定义的应用。