基于MBD的三维装配工艺设计技术研究

基于模型定义(Model Based Definition,MBD)将设计、制造、检验等信息集成于产品三维模型中,成为全生命周期过程中的惟一数据源,基于MBD的三维装配工艺设计技术在航空制造等领域得到了越来越多的应用。本文对基于MBD的三维装配工艺设计技术进行了重点研究,给出了基于MBD的三维装配工艺设计的流程,主要包括三维装配工艺模型构建、装配工艺信息标注、三维装配工艺详细设计及三维装配工艺发放等。     

基于DELMIA与人机工程的航天产品虚拟装配仿真

针对目前我国航天制造企业依赖于实物模装进行装配工艺设计的现状,文中围绕某航天产品开展了虚拟装配仿真分析。基于MBD和“反装”的思路,以DELMIA为研究平台,在某航天产品实物装配前,对三维模型开展了虚拟装配研究。在虚拟装配过程中进行碰撞干涉检测,对装配顺序采用装配关联图进行分析,针对装配中的难点进行人机工程分析,并针对发现的问题就装配路径、装配顺序和装配方法提出了优化方案。同时,为更好地指导实物装配,采用了文字对话框等形式加强工艺表达,最终生成了可直接用于现场装配的工序顺序和装配指导演示视频。通过实际生产验证,该方法能够缩短产品从设计到最终实现的周期,有助于降低研制成本,保障航天产品装配质量。     

基于MBD的三维装配工艺系统关键技术研究

装配工艺在产品制造生命周期中具有至关重要的地位,作为装备生产制造的最后一道环节,对产品质量影响很大。传统的二维装配工艺卡片虽然具有很好的规范性,但是工艺信息与三维模型分离,生动直观性差,由此带来的数据冗杂与表述不清,直接导致产品装配精度和装配效率的降低。工艺与设计环节完全脱离,导致设计人员设计出的产品无法进行加工生产,亦或是工艺人员在制造环节发现的设计缺陷无法及时反馈到设计环节,以至于浪费大量人力物力。基于MBD的三维装配工艺系统,主要针对基于MBD的数字化定义技术、三维装配指令的生成与管理、三维装配工艺仿真技术、基于XML的装配工艺语义网络等内容进行了深入的研究,构建基于MBD技术的三维装配工艺系统的技术方案和相关技术规范[1]。     

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SOA的航天产品装配工艺知识管理技术研究

通过对航天产品装配过程的调查和分析,针对目前航天产品装配工艺设计与管理方法不能有效支持装配工艺设计以及装配工艺知识的共享和重用等问题。构建了基于SOA的装配工艺知识管理框架,提出了一种面向服务特征的装配工艺知识表达模型,并以运载火箭装配工艺知识为例说明了该知识表达模型的具体应用,最后以上述知识表达模型为基础,给出了面向服务的装配工艺知识推理重用方法。     

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DELMIA的飞机产品三维可视化装配工艺设计

针对企业迫切需要开展可视化工艺设计的实际需求,以DELMIA为平台,研究了飞机产品的三维可视化装配工艺设计模式。通过对飞机制造工艺流程进行分析,将工艺信息总结为3类:产品、工艺和资源,建立产品-工艺-资源模型,用于描述产品结构、工艺设计与工艺资源的详细内容以及三者之间的内在联系。基于此模型在DELMIA软件平台上建立了产品-工艺-资源结构树,完成了三维可视化装配工艺规划和工艺仿真验证。将上述研究方法应用于某机型框组件装配工艺设计,能够更加直观、快捷的完成相关工作,满足企业需求。     

基于MBD的飞机装配技术发展及应用

从MBD装配数据集管理、基于MBD的飞机装配工艺规划和仿真等方面,介绍了飞机装配技术的研究和发展现状以及应用前景。基于MBD的飞机数字化装配技术能够在飞机产品设计阶段,通过装配仿真对装配工艺进行分析和优化,从根本上改变了必须依赖实物的传统装配工艺方法,实现了并行工程理念,是未来飞机数字化装配技术的发展方向,具有广泛的应用前景。     

Web环境下风力机信息管理与装配工艺仿真平台的设计与实现

针对风力机装配现场的需求和虚拟装配技术发展的趋势,设计了一个集装配操作、装配工艺、零件信息和可视化于一体的装配工艺仿真平台,建立了Web环境的虚拟装配框架体系。在引入装配任务概念的基础上,构建了适合风力机装配的装配信息模型,并对装配工艺规划、零件信息管理,以及支持装配操作的装配过程仿真等关键技术进行了阐述。最后,通过对风力机的装配仿真验证了该平台的各项功能和应用效果。