基于产品三维模型的工艺设计及其可视化技术研究

"基于产品三维模型的集成化CAPP系统"是当前先进制造技术领域研究的重点和难点.针对此问题,分析了基于产品三维模型CAPP的系统需求;提出了一种基于产品三维模型的工艺设计及可视化系统解决方案;研究了三维工艺设计与工艺过程仿真、仿真结果多媒体可视化处理、系统集成等关键技术;最后,给出了系统实现过程与原型系统示例.     

航空复杂产品基于三维产品模型的集成化CAPP系统研究

为了有效解决航空制造企业快速工艺准备的问题,提出了基于三维产品模型的集成化OAPP系统。本文分析了航空行业工艺设计与管理及CAPP技术的应用现状,对航空制造企业基于三维产品模型的CAPP工艺需求和特点进行了分析,提出基于三维产品模型的集成化CAPP系统解决方案,建立了基于三维产品模型的集成化CAPP系统技术体系。以在863“航空行业CAPP解决方案研发与应用”推广课题的研究中基于OAPPFramework和3D-PLM工具平台集成开发的基于三维产品模型的集成化OAPP系统（3D—cAPPFramework）系统为例,对建立支持航空行业的CAPP系统构件库,面向航空行业应用的集成化OAPP系统工具集进行了详细论述,形成具有可定制特性的开放式3D-CAPPFramework产品,以满足航空复杂产品对基于三维产品模型的集成化OAPP系统的需求。     

基于 SolidWorks的 CAPP系统的可视化装配决策

在SolidWorks三维设计软件的平台上,通过对三维装配工艺顺序规划决策技术、三维装配工艺路径规划决策技术、三维装配干涉检查技术、三维装配过程的几何推理技术、三维装配过程优化方法决策技术以及三维可视化装配仿真技术的分析和研究,从而为基于SolidWorks的可视化装配CAPP系统的开发提供技术基础。     

基于MBD的飞机三维数字化装配工艺设计与应用

当前飞机设计已全面采用了基于MBD的设计方法,但是装配工艺设计依然采用二维文字表达的CAPP系统,无法适应当前的工艺设计要求。采用基于DELMIA软件平台的三维数字化装配工艺设计系统,实现装配工艺设计的数字化和可视化,保证了产品信息的完整和准确,创建了三维可视化的装配指令,大幅度提高工艺设计的质量和装配指令的可操作性。     

基于PDM的CAPP系统的设计与实现

CAPP与PDM是制造业信息化的主要环节,针对传统CAPP系统无法对基于网络环境的工艺数据和工艺过程数据进行有效管理等问题,通过对中小型企业CAPP系统工艺设计和工艺过程管理需求的归纳分析,开发了基于PDM的CAPP系统,建立了基于PDM的CAPP系统的业务模型,详细的阐述系统业务模型三大主线,重点从体系结构、功能模型、技术架构三个角度对系统进行全面描述,实现了工艺设计过程与产品数据管理系统功能的有机结合,具有较好的实用性和通用性。     

基于产品的CAPP的方法研究

从工艺工作领域考察,提出基于产品的CAPP概念和面向产品的CAPP概念;分析了企业工艺设计和工艺管理中存在的主要问题;阐述了基于产品的CAPP的内涵;提出基于产品的CAPP实现策略和工艺信息集成模型,阐述了相对应的CAPP系统的基本功能;回顾了基于产品的CAPP系统当前的开发和应用情况。最后,开发了相应的原型系统。     

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。     

面向工艺的特征设计与集成技术研究

针对CAD/CAPP系统直接集成所存在的困难,提出了在三维环境下,面向工艺的特征设计与CAD/CAPP集成方案;分析了集成过程中特征的分类与定义、面向工艺过程的特征设计方法、特征模型与CAPP系统中工序模型的关联、特征信息与工艺信息的关联等关键技术;给出了在此集成系统下的应用实例。该方法为CAD/CAPP系统的集成提供了一种有效的途径。     

一种工序模型自动生成方法

通过分析目前三维计算机辅助工艺设计(Computer Aided Process Planning,CAPP)工艺过程可视化表达存在的问题与难点,在三维CAPP中引入工序状态模型的概念,利用工序状态模型完成三维工艺过程的可视化表达。提出了工序状态模型自动生成的方法,分析了该方法的业务需求及基本原理,给出了该方法的基本流程,深入分析了特征切削体参数化构造法及型腔特征切削体深度优先构造法。通过实例验证了该工序模型自动生成方法的有效性。     

基于三维平台的装配工艺规划系统设计研究

在对实验室已开发完成的三维计算机辅助工艺设计(CAPP)系统研究的基础上提出了基于三维平台的装配工艺规划系统的体系结构,论述了各功能模块的作用及系统工作漉程,并对装配模型生成、装配序列规划、装配过程动态仿真等关键技术及解决方案进行了论述.通过以上研究对装配工艺规划系统向易操作性,实用性和商品化方向发展提供一定的参考价值.     

Tecnomatix在火箭装配工艺设计及可视化输出中的应用

首先,以Pro/E建立的三维模型为基础,构建了虚拟装配环境;其次,分别应用Tecnomatix的PD和PS模块进行了三维工艺的设计与仿真;应用Human模块进行了人机工程仿真,验证并优化了火箭某子级的总装过程;最后,开发了装配工艺可视化输出系统,实现了三维工艺文件的现场应用。结果表明,应用Tecnomatix软件进行装配工艺设计及可视化输出具有良好的效果。     

基于MBD的工艺过程建模及其设计系统

对整个工艺过程的相关数据进行定义与组织,将工艺信息集成在工艺模型上,使工艺模型成为工艺过程的数据核心,消除了工艺过程中各环节的信息传递壁垒。开发了基于MBD的工艺模型设计系统,对工艺模型非几何信息进行快速、规范的定义,对几何信息进行三维标注,并采用了基于捕获视图的方法进行定义,实现与非几何信息的有效关联,最终生成三维可视化工艺文件,提高了产品三维工艺设计和数据管理的效率。     

装甲车三维装配工艺设计与仿真及现场可视化技术

传统装甲车的装配过程是由装配工艺设计人员对装配体模型进行分析,依靠自身的实际装配经验和装配相关的技术要求,借助于二维装配图样进行装配工艺规划和设计的。随着三维CAD技术和虚拟装配技术的发展,在三维环境下进行装配工艺设计已经成为趋势。为了实现装甲车装配工艺设计的三维化,提出了装甲车三维装配工艺设计与仿真及现场可视化技术。三维装配工艺设计与仿真及现场可视化技术是在产品数字化模型的基础上,对产品的装配工艺过程进行优化和设计,进行装配序列规划仿真和三维装配工艺信息详细编辑,发布三维装配工艺数据包,通过三维工艺浏览器展示二维工艺电子化文档和三维工艺信息来指导装配现场的装配操作,从而达到降低设计难度与成本,提高设计效率、装配质量和培训速度,以及缩短装配时间的目的。     

基于三维CAD的三维CAPP系统

针对二维CAPP(Computer Aided Process Planning)中存在的工艺数据更新困难和工序模型无法利用设计模型直接生成的问题,建立了一种基于三维CAD(Computer Aided Design)的CAPP系统。在三维CAD平台上利用参数化特征造型技术,以工艺模型为核心,无需中间环节,实现了三维CAD和三维CAPP系统之间的数据传递,进而解决了工艺数据更新和工序模型生成等问题。该系统目前已被国内某航空企业采用,提高了其工艺编制效率。     

零件三维特征信息模型研究与应用

针对CAD/CAPP/CAM系统集成的需求,结合面向对象的思想,提出了一种零件三维特征信息模型,阐述了利用该信息模型驱动工艺过程设计及数控工艺设计的方法,包括基于工艺知识库和工艺数据库的快速工艺设计方法和基于CAM模板技术的数控工艺设计方法.     

基于UG发动机虚拟装配仿真分析

虚拟装配仿真是在虚拟环境中,利用虚拟现实技术,对设计发动机零部件三维模型进行虚拟装配、分析、评价以及规划等操作,最终实现发动机可达性和可装配性。以某小型船用发动机为研究对象,基于设计的发动机零部件模型,利用UG软件对此发动机虚拟装配过程进行仿真,通过可视化技术和数字技术对装配过程动画进行编辑,实现装配工艺三维可视化以及可视化教学培训。     

PDM环境下基于产品配置的三维CAPP系统的研究

目前工艺设计主要基于二维CAD系统,与三维CAD系统的集成处于起步阶段.同时针对传统CAPP系统只能完成定性的工艺设计工作、无法共享设计阶段的设计结果、对企业已有产品资源重用和对具体的工序设计支持较弱的现状,从信息集成、产品资源重用和系统应具备的功能出发,对PDM平台数据模型进行了分析;以SolidWorks为设计环境,对系统的体系结构、主要功能和工艺设计的思路、流程进行了分析和讨论;最后对装配信息模型、图示化装配工艺环境等系统实现的关键技术进行了论述。     

基于产品工艺设计过程管理构架的CAPP系统

先进制造技术的发展对CAPP系统的柔性提出了更高的要求。本文结合作者在CAPP中的研究与实践，把构架设计思想应用于CAPP系统，提出了CAPP领域分析模型和产品工艺设计过程管理构架。在此基础上，以作者参与开发的上海飞机制造厂CAPP系统为实例，参照产品工艺设计过程管理构架，详细论述了该系统的五大功能，由此为CAPP的研究提供了一种新的可行的方法。     

基于PDM的工艺管理研究

工艺是连接产品设计与制造的桥梁，是实现产品信息集成与管理的关键。在研究工艺设计及工艺信息管理的基础上，分析了工艺管理的功能需求，建立了面向产品全生命周期集成的工艺信息模型，提出了基于PDM的两级工艺管理方案，有效地简化了CAPP系统的设计，有利于真正实现CAD、CAPP、CAM、PDM、ERP的全面集成。     

基于Web的平台/插件式CAPP系统研究

针对CAPP系统的复用性、扩展性、柔性、网络化及协同化等问题,提出了应用平台/插件体系结构,开发了基于Web的CAPP系统。重点研究了平台/插件体系结构的CAPP系统的基本原理、总体结构、插件库模型、插件粒度划分流程和最终参考框架、平台与插件间的交互控制流程。详细分析了基于Web的CAPP系统的产品结构树、所见即所得的工艺设计、工艺设计规划、制造工艺资源管理等平台主要功能及其实现方法,并通过实例验证了系统的可行性。