本發(fā)明屬于三維數(shù)字化工藝技術領域，具體涉及一種三維檢測文件的生成方法。

背景技術：

基于模型的定義(mbd)是一個用集成的三維實體模型來完整表達產(chǎn)品定義信息的方法體，它詳細規(guī)定了三維實體模型中產(chǎn)品尺寸、公差標注規(guī)則和工藝信息表達方法。mbd技術的本質是以產(chǎn)品三維模型為信息載體定義產(chǎn)品設計、制造工藝、工裝設計、裝配工藝、檢驗等信息，作為設計、制造、檢驗等產(chǎn)品全生命周期各階段的唯一依據(jù)和數(shù)據(jù)源。國外發(fā)達國家的成功經(jīng)驗證明mbd模式是數(shù)字化設計制造的成功途徑，如美國波音公司采用mbd技術實現(xiàn)了波音787飛機結構設計、工藝設計、工裝設計、零件加工、裝配、檢驗等環(huán)節(jié)的高度融合和協(xié)同，真正實現(xiàn)了飛機設計制造過程的三維數(shù)字化、無紙化，大大縮短了飛機研制周期。國內(nèi)制造業(yè)也在大力推廣mbd技術，在基于mbd技術的推廣和應用方面取得了較多的研究成果。但總體看來，國內(nèi)對mbd模式的研究還處于探索階段，相關設計工具和管理規(guī)范還需要進一步完善，尤其對于檢測環(huán)節(jié)，目前仍然停留在傳統(tǒng)二維模式。

作為產(chǎn)品質量的把關環(huán)節(jié)，檢測員根據(jù)檢測元素、檢測要求、檢測方式等技術信息，配合產(chǎn)品零部件實物開展檢測活動。目前檢測文件的形成過程為：上游設計人員根據(jù)產(chǎn)品功能和性能要求開展三維設計工作，通過投影轉換成二維工程圖，表達產(chǎn)品尺寸、公差、材料等設計要求；工藝人員根據(jù)二維工程圖，理解產(chǎn)品設計要求，編制二維工藝過程卡用于指導產(chǎn)品制造過程；對于檢測環(huán)節(jié)，工藝人員在工藝規(guī)程卡的基礎上，參照產(chǎn)品零部件檢測的復雜程度，根據(jù)需要生成檢測作業(yè)指導書，對于產(chǎn)品制造的中間檢測工序，往往還需要生成對應的工藝附圖用于參照；上述二維工程圖、工藝過程卡、工藝附圖和檢測作業(yè)指導書一并下發(fā)到生產(chǎn)車間，檢測員首先識圖，然后從諸多紙質文件中識別出檢測要素、檢測要求等檢測信息。這種模式下檢測信息載體多、表達不直觀，易出錯，檢測信息獲取效率低，檢測員需要在多份文件中提取檢測信息，尤其是對于復雜機加零件，檢測尺寸數(shù)量和種類多，給檢測工作帶來很大困擾。

另外，隨著三維數(shù)字化設計在產(chǎn)品設計、工藝環(huán)節(jié)的普及應用，尤其是mbd技術的推廣應用，以三維模型為信息載體定義產(chǎn)品設計、制造工藝、工裝設計、裝配工藝、檢測等信息，作為設計、制造、檢測等產(chǎn)品全生命周期各階段的唯一依據(jù)和數(shù)據(jù)源的趨勢越來越得到廣泛認可。而傳統(tǒng)模式檢測信息依據(jù)的主要載體為二維圖紙以及派生出的工藝過程卡、工藝附圖和檢測作業(yè)指導書等文件，與上游三維設計數(shù)據(jù)源不統(tǒng)一，容易引起檢測工藝二義性、檢測規(guī)劃與產(chǎn)品設計更改不同步、信息量缺失、信息傳遞不通暢等問題。

目前基于mbd技術的三維設計、三維工藝研究已較為廣泛，即依據(jù)mbd技術的核心思想，以三維模型為主，采用幾何、三維標注和屬性的方式表達產(chǎn)品在不同階段的信息，例如在產(chǎn)品設計階段，在cad系統(tǒng)構建產(chǎn)品三維構型，采用三維標注的方式表達產(chǎn)品尺寸、公差、基準、表面粗糙度等技術要求，配合屬性方式描述產(chǎn)品圖號、名稱、材料等信息；在工藝設計階段，依據(jù)三維標注的設計模型，工藝人員生成各道工序對應的三維工序模型，以更加直觀、可交互操作的方式指導生產(chǎn)制造過程。檢測環(huán)節(jié)一般分為在線檢測和離線檢測兩類。在線檢測是指將檢測納入工序流程中或與其它工種合并形成一道工序，工人在完成工藝規(guī)程指定的內(nèi)容后，通過自檢確認所加工的質量特性符合要求后即可轉入下道工序的行為，在工藝路線中不體現(xiàn)檢測節(jié)點，一般由工人自己實施并對自己加工操作形成的產(chǎn)品質量特性負責。離線檢測是指將加工完成的零部件送到專門設置的檢測工位，由專職檢測員按工藝文件中規(guī)定的檢測節(jié)點及要求對產(chǎn)品進行檢測和判斷的行為。

檢測作為工藝過程卡中的工序，其工序模型構建與其他工序相比有自身特殊性。首先，檢測工序一般不涉及到產(chǎn)品幾何特征變化，其工序模型幾何特征與檢測上一道工序模型對應的幾何特征一致。其次，檢測對象涉及到工藝路線中檢測工序以前所有工序或兩道檢測工序之間工序對應的檢測要求，檢測信息種類多，采用的檢測方法和工具各異，且部分檢測信息之間的關聯(lián)性強，給檢測工序模型的構建帶來較大困擾；最后，檢測信息種類多，對檢測對象和檢測要求快速定位和搜索的需求較高。

鑒于此，本發(fā)明提出一種三維檢測文件的生成方法，以三維檢測工序模型為核心表達檢測信息，統(tǒng)一產(chǎn)品設計、工藝、檢測數(shù)據(jù)源，打通設計-工藝-制造-檢測數(shù)據(jù)信息鏈路，在車間現(xiàn)場借助計算機、平板、顯控臺等終端設備，通過三維可視化手段和檢測信息關聯(lián)技術實現(xiàn)檢測信息的快速直觀表達，輔助檢測員開展檢測工作。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供了一種實現(xiàn)檢測信息的快速直觀表達，輔助檢測員開展檢測工作的三維檢測文件的生成方法。

本發(fā)明是通過以下技術方案解決上述技術問題的：一種三維檢測文件的生成方法，包括以下步驟：

前期準備階段：

三維設計模型構型：設計人員根據(jù)設計要求開展三維設計，形成三維設計模型，以三維標注和屬性的方式表達產(chǎn)品尺寸、公差、基準、表面粗糙度、圖號、名稱、材料等信息，經(jīng)審批后并下發(fā)給工藝用于開展工藝設計。

三維工藝設計：工藝人員依據(jù)三維設計模型，開展三維工藝設計，編制工藝路線及生成各道三維工序模型，根據(jù)具體產(chǎn)品特性和工作流程，在工序間設置必要的檢測環(huán)節(jié)，將檢測納入工藝路線。

檢測階段：

1)檢測工序模型構建

工藝人員在檢測上一道工序模型幾何特征的基礎上，繼承該檢測工序以前所有工序的尺寸公差、形位公差、基準和表面粗糙度和技術要求信息，并根據(jù)檢測需要添加檢測項目、檢測要求、檢測工具信息，并對照檢測項目創(chuàng)建對應視圖。

2)檢測信息存儲

工藝人員將檢測工序模型及其附屬信息存儲到pdm系統(tǒng)相關位置。

3)信息加載及關聯(lián)性查看

檢測員在車間現(xiàn)場借助終端顯示設備，根據(jù)要求將檢測工序模型及其附屬信息進行加載到指定檢測文件模板，生成三維檢測文件，指導后續(xù)檢測工作。

作為具體的實施方案，步驟1)中所述檢測項目、檢測要求和檢測工具信息是以三維標注、屬性或兩者結合的方式添加到檢測工序模型。

作為具體的實施方案，步驟2)中所述檢測工序模型存儲是為了減低數(shù)據(jù)容量和加快系統(tǒng)響應，對步驟1)形成的檢測工序模型進行輕量化處理，以cad文檔格式存儲到pdm的文件夾中。

作為具體的實施方案，步驟2)、3)中所述附屬信息是步驟1)以屬性方式記錄到檢測工序模型的信息，存儲到pdm系統(tǒng)中對應的數(shù)據(jù)表，通過數(shù)據(jù)庫技術建立與檢測工序模型的關聯(lián)關系。

作為具體的實施方案，步驟2)檢測信息存儲中，檢測信息存儲分為兩類，一類是依附于檢測工序模型幾何特征存在的尺寸公差、形位公差、基準這些三維標注信息，以cad文檔格式存儲到pdm的文件夾中；另一類是采用參數(shù)形式記錄到檢測工序模型中的檢測項目、檢測要求、檢測工具信息，與該檢測工序同樣以參數(shù)形式記錄的工序號、工序名稱等信息分別存儲到pdm中對應的數(shù)據(jù)表，通過數(shù)據(jù)庫主鍵映射上述參數(shù)信息與檢測工序模型的關聯(lián)關系，具體為通過該零件圖號和檢測工序所在工序號在pdm的文件夾檢索到該工序的檢測工序模型，即cad文檔格式；在數(shù)據(jù)表中檢索到工序名稱、檢測項目、檢測要求、檢測工具信息，并且根據(jù)檢測項目可以關聯(lián)檢測工序模型對應的視圖，通過零件圖號和檢測工序號關聯(lián)兩類信息，實現(xiàn)檢測信息的關聯(lián)存儲。

作為具體的實施方案，步驟3)中，在檢測工位，檢測員依托顯示終端，按照步驟2)定義的關聯(lián)存儲關系，根據(jù)零件模型圖號和檢測工序所在工序號加載檢測工序模型及其附屬信息，配合檢測文件模板生成符合企業(yè)要求的三維檢測文件，輔助檢測活動。

本發(fā)明還公開了使用上述三維檢測文件進行檢測的方法，包括下述步驟：

步驟1：生成三維檢測文件；

步驟2：三維檢測文件加載到車間現(xiàn)場的終端，并且在終端的顯示設備上顯示出來；

步驟3：檢測員根據(jù)三維檢測文件檢測產(chǎn)品。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術具有以下優(yōu)點：

1)實現(xiàn)了以三維模型為核心的產(chǎn)品設計、工藝、檢測數(shù)據(jù)源的統(tǒng)一，檢測能夠有效繼承設計和工藝環(huán)節(jié)規(guī)定的信息，并添加檢測環(huán)節(jié)信息實現(xiàn)產(chǎn)品設計-工藝-檢測數(shù)據(jù)鏈鋸的貫通與統(tǒng)一，有利于產(chǎn)品全生命周期信息的統(tǒng)一管理。

2)通過三維可視化方法和信息關聯(lián)技術實現(xiàn)了檢測信息的動態(tài)直觀表達，設計人員無需將三維設計圖通過投影轉換成二維工程圖，工藝人員也無需根據(jù)二維工程圖編制二維工藝過程卡，檢測人員無需從諸多紙質文件中識別出檢測要素、檢測要求等檢測信息，檢測員可基于三維模型獲取檢測信息，以所見即所得的方式開展檢測工作，增強了檢測信息獲取直觀性和動態(tài)性，顯著提高了檢測效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明提出的三維檢測文件生成方法示意圖；

圖2是實施例三維設計模型主視圖示意圖；

圖3是實施例三維設計模型左視圖示意圖

圖4是實施例中檢測工序模型視圖與檢測項目關聯(lián)關系示意圖；

圖5是實施例中工序9對應的檢查項目1——波導深度及寬度對應的視圖；

圖6是實施例中工序9對應的檢查項目2——定位孔及外形尺寸對應的視圖；

圖7是實施例中工序9對應的檢查項目3——輻射縫尺寸對應的視圖。

具體實施方式

下面對本發(fā)明的實施例作詳細說明，本實施例在以本發(fā)明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。

請參閱圖1所示，本發(fā)明一種三維檢測文件的生成方法，包括以下步驟：

前期準備階段：

三維設計模型構型：設計人員根據(jù)設計要求開展三維設計，形成三維設計模型，以三維標注和屬性的方式表達產(chǎn)品尺寸、公差、基準、表面粗糙度、圖號、名稱、材料等信息，經(jīng)審批后并下發(fā)給工藝用于開展工藝設計。

三維工藝設計：工藝人員依據(jù)三維設計模型，開展三維工藝設計，編制工藝路線及生成各道三維工序模型，根據(jù)具體產(chǎn)品特性和工作流程，在工序間設置必要的檢測環(huán)節(jié)，將檢測納入工藝路線。

檢測階段：

1)檢測工序模型構建

工藝人員在檢測上一道工序模型幾何特征的基礎上，繼承該檢測工序以前所有工序的尺寸公差、形位公差、基準和表面粗糙度和技術要求信息，并根據(jù)檢測需要添加檢測項目、檢測要求、檢測工具信息，并對照檢測項目創(chuàng)建對應視圖。

2)檢測信息存儲

工藝人員將檢測工序模型及其附屬信息存儲到pdm系統(tǒng)相關位置。

3)信息加載及關聯(lián)性查看

檢測員在車間現(xiàn)場借助終端顯示設備，根據(jù)要求將檢測工序模型及其附屬信息進行加載到指定檢測文件模板，生成三維檢測文件，指導后續(xù)檢測工作。

作為具體的實施方案，步驟1)中所述檢測項目、檢測要求和檢測工具信息是以三維標注、屬性或兩者結合的方式添加到檢測工序模型。

作為具體的實施方案，步驟2)中所述檢測工序模型存儲是為了減低數(shù)據(jù)容量和加快系統(tǒng)響應，對步驟1)形成的檢測工序模型進行輕量化處理，以cad文檔格式存儲到pdm的文件夾中。

作為具體的實施方案，步驟2)、3)中所述附屬信息是步驟1)以屬性方式記錄到檢測工序模型的信息，存儲到pdm系統(tǒng)中對應的數(shù)據(jù)表，通過數(shù)據(jù)庫技術建立與檢測工序模型的關聯(lián)關系。

作為具體的實施方案，步驟3)中所述檢測文件模板是基于ie瀏覽器開發(fā)的網(wǎng)頁式模板。

某殼體零件三維設計模型示意圖如圖2、3所示，可根據(jù)需要給出多個視圖顯示，其加工工藝路線為(1)備料-(2)鉗-(3)銑-(4)熱處理-(5)檢測-(6)數(shù)控銑-(7)鉗-(8)線切割-(9)檢測。該零件三維檢測文件的生成方法步驟包括：

1)檢測工序模型構建

工藝人員在檢測上一道工序模型幾何特征的基礎上，繼承該檢測工序以前所有工序的尺寸公差、形位公差、基準和表面粗糙度和技術要求信息，并根據(jù)檢測需要添加檢測項目、檢測要求、檢測工具信息，并對照檢測項目創(chuàng)建對應視圖。

針對中間工序(5)檢測，首先繼承工序(4)熱處理工序模型幾何特征，在此基礎上繼承從工序(1)備料到工序(4)熱處理之間的尺寸公差等三維標注信息，然后以參數(shù)的形式將檢測項目、檢測要求和檢測工具信息記錄到檢測工序模型中。三維模型一般有很多參數(shù)信息，如圖號、名稱、材料、重量等，檢測項目、檢測要求和檢測工具等信息通過參數(shù)形式記錄到檢測工序模型，便于信息的結構化管理和存儲。檢測項目1是零件外形尺寸，對應的工具為游標卡尺。檢測項目(2)是零件硬度，對應的工具為韋氏硬度計。即在工序(5)檢測工序模型的參數(shù)中新增檢測項目、檢測要求和檢測工具三個參數(shù)，每個參數(shù)均有2條數(shù)據(jù)。

工序9檢測首先繼承工序8線切割工序模型幾何特征，在此基礎上繼承從工序5檢測到工序8熱處理之間的尺寸公差、形位公差、基準等信息，根據(jù)需要確定波導深度及寬度、定位孔及外形尺寸、輻射縫尺寸和波導內(nèi)腔對稱度及平面度4項檢測項目，添加檢測要求和檢測工具信息，檢測工具分別為游標卡尺和三坐標測量機。即在工序9檢測工序模型的參數(shù)中新增檢測項目、檢測要求和檢測工具三個參數(shù)，每個參數(shù)均有4條數(shù)據(jù)。然后對照4項檢測項目創(chuàng)建對應的4個視圖(注：三維模型可以有多個視圖，且不僅限于二維中常見的六個視圖和軸測圖)。視圖是在檢測工序模型幾何特征的基礎上，通過對視圖方向定義和三維標注信息顯示控制而創(chuàng)建的。視圖與檢測項目對應，如圖4所示，并通過定義視圖方向確定信息顯示方位，三維標注信息顯示控制用于對繼承的尺寸公差、形位公差、基準等三維標注信息進行篩選、過濾，僅顯示與某檢測項目相關的三維標注信息。如圖5、6、7分別為波導深度及寬度、定位孔及外形尺寸、輻射縫尺寸檢測項目對應的視圖。

2)檢測信息存儲

工藝設計人員將檢測工序模型及其附屬信息存儲到pdm系統(tǒng)相關位置。檢測信息存儲分為兩類，一類是依附于檢測工序模型幾何特征存在的尺寸公差、形位公差、基準等三維標注信息，以cad文檔格式存儲到pdm的文件夾中；另一類是采用參數(shù)形式記錄到檢測工序模型中的檢測項目、檢測要求、檢測工具信息，與該檢測工序同樣以參數(shù)形式記錄的工序號、工序名稱等信息分別存儲到pdm中對應的數(shù)據(jù)表，通過數(shù)據(jù)庫主鍵映射上述參數(shù)信息與檢測工序模型的關聯(lián)關系。具體為通過該零件圖號和檢測工序所在工序號在pdm的文件夾檢索到該工序的檢測工序模型，即cad文檔格式；在數(shù)據(jù)表中檢索到工序名稱、檢測項目、檢測要求、檢測工具信息，并且根據(jù)檢測項目可以關聯(lián)檢測工序模型對應的視圖。通過零件圖號和檢測工序號關聯(lián)兩類信息，實現(xiàn)檢測信息的關聯(lián)存儲。

針對工序5和工序9檢測，將形成的檢測工序模型進行輕量化處理，生成對應的輕量化模型，包含尺寸公差、形位公差、基準等三維標注信息，以cad文檔格式存儲到pdm的文件夾中。同時，工序5和工序9中的工序號、工序名稱、檢測項目、檢測要求和檢測工具等以屬性方式存儲到pdm系統(tǒng)中對應的數(shù)據(jù)表，通過數(shù)據(jù)庫主鍵映射技術屬性信息建立與檢測工序模型的關聯(lián)關系。

3)信息加載及關聯(lián)性查看

檢測員在車間現(xiàn)場借助終端顯示設備，根據(jù)要求將檢測工序模型及其附屬信息進行加載到指定檢測文件模板，生成三維檢測文件，指導后續(xù)檢測工作。

在檢測工位，檢測員依托顯示終端，按照步驟2)定義的關聯(lián)存儲關系，根據(jù)零件模型圖號和檢測工序所在工序號加載檢測工序模型及其附屬信息，配合檢測文件模板生成符合企業(yè)要求的三維檢測文件，輔助檢測活動。針對不同的檢測工序，檢測員可以加載不同的檢測工序模型；對于存在多個檢測項目的檢測工序，可以根據(jù)檢測項目關聯(lián)檢測工序模型對應的視圖。檢測員可方便的實現(xiàn)信息關聯(lián)查詢，并可通過三維模型特有的縮放、旋轉等交互操作直觀獲取檢測信息，輔助檢測工作開展。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。