一種基于模型的三維工藝設計方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及制造技術領域，特別涉及了一種基于模型的三維工藝設計方法。
【背景技術】
[0002]長期以來，三維CAD主要應用于產品設計環(huán)節(jié)，但工藝部門應用的還是基于二維CAD平臺的CAPP系統(tǒng)。這種狀況使得CAPP軟件雖然能夠提高工藝文件編制的效率，但是還不能從根本上幫助制造企業(yè)提升工藝與制造水平。傳統(tǒng)工藝規(guī)程編制模式傳遞的是二維書面信息。對于圖面復雜的工藝圖紙，尺寸多，描述不夠詳細、完整。工藝設計、現(xiàn)場加工、檢測各個環(huán)節(jié)在正確理解和執(zhí)行設計意圖上要花費很多精力與時間，編審周期很長，影響生產效率和產品質量。近幾年各行業(yè)針對基于三維模型的工藝設計開展了深入的研究工作，但卻一直沒有達到理想效果，基本停留在對裝配工藝的仿真方面，通過三維CAD環(huán)境，模擬產品的裝配過程，而沒有對于零件的機加工藝的三維設計。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是解決三維環(huán)境下無法進行產品三維工藝設計的問題，提高機加工藝設計水平，使工序模型、設計模型和毛坯模型之間保持關聯(lián)，實現(xiàn)協(xié)同制造，特提供了一種基于模型的三維工藝設計方法。
[0004]本發(fā)明提供了一種基于模型的三維工藝設計方法，其特征在于:所述的基于模型的三維工藝設計方法，在三維軟件建模環(huán)境下啟動，其核心部分由工藝路線規(guī)劃、工序模型生成、工藝信息添加、工藝文件生成四大部分組成。主要工作流程如下:
[0005]I)如圖1所示，將產品的設計模型和毛坯模型導入到同一三維建模環(huán)境下，分析對比二者的結構和加工余量，再根據技術要求等進行工藝路線的規(guī)劃。工藝路線規(guī)劃完成后，產品的加工工藝基本框架形成，其構成如圖2所示。
[0006]2)工序模型生成:工序模型的生成，不是簡單的獨立模型的構建，關鍵在于要使相關各工序模型保持關聯(lián)，即產品的設計模型或毛坯模型一旦尺寸結構發(fā)生變化使，相關工序模型尺寸可以實現(xiàn)自動更新，而不需要工藝人員手動更改，減少了人工操作產生錯誤的可能。
[0007]工序模型根據已有設計模型、毛坯模型、余量圖等進行增才或減材生成。保持各工序模型的關聯(lián)是依靠從相關工序提取幾何元素引用到本工序中。一旦關聯(lián)鏈中某一模型幾何尺寸發(fā)生變化時，相關工序會自動更新。圖3中箭頭的方向代表模型生成的父子關系，在箭頭上游代表父特征，即當父特征所在的模型發(fā)生變化時，子特征所在的模型會自動更新。如果不需要保持關聯(lián)關系，可以打斷關聯(lián)鏈即可。
[0008]工序模型是該工序對應工藝標注的信息載體，同時與其它結構化的工藝規(guī)程信息形成映射關系。
[0009]3)工藝信息添加:工藝規(guī)程基本框架搭建好后，就可以添加制造信息。制造信息分為兩類，一類是附著再三維模型上，即通過三維標注直接標注在三維模型實體上。另一類是以表單的形式體現(xiàn)出來的零件的名稱、材料、硬度等基本信息和加工工步信息等。通過xml技術以結構的形式存儲在后臺文件中，在CAD環(huán)境開發(fā)相應的信息錄入窗口即可實現(xiàn)。
[0010]4)工藝文件生成:工藝文件編制完成后需要交付制造現(xiàn)場使用，因此需要脫離三維建模環(huán)境，在工藝參數(shù)不可編輯狀態(tài)下瀏覽工藝文件。工藝文件生成后，工序模型以輕量化的方式進行瀏覽，并嵌入在每個工序的瀏覽頁面。不同于二維平面工藝文件之處在于:工序模型可以進行矢量放大、縮小，平移旋轉操作，對產品的局部微小位置可以無限放大進行瀏覽。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點:
[0012]本發(fā)明所述的基于模型的三維工藝設計方法，提高企業(yè)工藝設計水平?？梢暬墓に囋O計過程降低了工藝設計的難度。工序模型的關聯(lián)提升了工藝規(guī)程的質量，工藝信息的自動更新降低了人為出錯的可能。
【附圖說明】
[0013]下面結合附圖及實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明:
[0014]圖1為基于模型的工藝設計方法工作流程；
[0015]圖2為基于模型的工藝設計基本框架示意圖；
[0016]圖3為工序模型生成示意圖；
[0017]圖4為工步信息結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]實施例1
[0019]本實施例提供了一種基于模型的三維工藝設計方法，其特征在于:所述的基于模型的三維工藝設計方法，在三維軟件建模環(huán)境下啟動，其核心部分由工藝路線規(guī)劃、工序模型生成、工藝信息添加、工藝文件生成四大部分組成。主要工作流程如下:
[0020]I)如圖1所示，將產品的設計模型和毛坯模型導入到同一三維建模環(huán)境下，分析對比二者的結構和加工余量，再根據技術要求等進行工藝路線的規(guī)劃。工藝路線規(guī)劃完成后，產品的加工工藝基本框架形成，其構成如圖2所示。
[0021]2)工序模型生成:工序模型的生成，不是簡單的獨立模型的構建，關鍵在于要使相關各工序模型保持關聯(lián)，即產品的設計模型或毛坯模型一旦尺寸結構發(fā)生變化使，相關工序模型尺寸可以實現(xiàn)自動更新，而不需要工藝人員手動更改，減少了人工操作產生錯誤的可能。
[0022]工序模型根據已有設計模型、毛坯模型、余量圖等進行增才或減材生成。保持各工序模型的關聯(lián)是依靠從相關工序提取幾何元素引用到本工序中。一旦關聯(lián)鏈中某一模型幾何尺寸發(fā)生變化時，相關工序會自動更新。圖3中箭頭的方向代表模型生成的父子關系，在箭頭上游代表父特征，即當父特征所在的模型發(fā)生變化時，子特征所在的模型會自動更新。如果不需要保持關聯(lián)關系，可以打斷關聯(lián)鏈即可。
[0023]工序模型是該工序對應工藝標注的信息載體，同時與其它結構化的工藝規(guī)程信息形成映射關系。
[0024]3)工藝信息添加:工藝規(guī)程基本框架搭建好后，就可以添加制造信息。制造信息分為兩類，一類是附著再三維模型上，即通過三維標注直接標注在三維模型實體上。另一類是以表單的形式體現(xiàn)出來的零件的名稱、材料、硬度等基本信息和加工工步信息等。通過xml技術以結構的形式存儲在后臺文件中，在CAD環(huán)境開發(fā)相應的信息錄入窗口即可實現(xiàn)。
[0025]4)工藝文件生成:工藝文件編制完成后需要交付制造現(xiàn)場使用，因此需要脫離三維建模環(huán)境，在工藝參數(shù)不可編輯狀態(tài)下瀏覽工藝文件。工藝文件生成后，工序模型以輕量化的方式進行瀏覽，并嵌入在每個工序的瀏覽頁面。不同于二維平面工藝文件之處在于:工序模型可以進行矢量放大、縮小，平移旋轉操作，對產品的局部微小位置可以無限放大進行瀏覽。
【主權項】
1.一種基于模型的三維工藝設計方法，其特征在于:所述的基于模型的三維工藝設計方法，在三維軟件建模環(huán)境下啟動，其核心部分由工藝路線規(guī)劃、工序模型生成、工藝信息添加、工藝文件生成四大部分組成；主要工作流程如下: 1)將產品的設計模型和毛坯模型導入到同一三維建模環(huán)境下，分析對比二者的結構和加工余量，再根據技術要求等進行工藝路線的規(guī)劃；工藝路線規(guī)劃完成后，產品的加工工藝基本框架形成； 2)工序模型生成:工序模型的生成，不是簡單的獨立模型的構建，關鍵在于要使相關各工序模型保持關聯(lián)，即產品的設計模型或毛坯模型一旦尺寸結構發(fā)生變化使，相關工序模型尺寸可以實現(xiàn)自動更新，而不需要工藝人員手動更改，減少了人工操作產生錯誤的可倉泛; 工序模型根據已有設計模型、毛坯模型、余量圖等進行增才或減材生成；保持各工序模型的關聯(lián)是依靠從相關工序提取幾何元素引用到本工序中；一旦關聯(lián)鏈中某一模型幾何尺寸發(fā)生變化時，相關工序會自動更新； 工序模型是該工序對應工藝標注的信息載體，同時與其它結構化的工藝規(guī)程信息形成映射關系； 3)工藝信息添加:工藝規(guī)程基本框架搭建好后，就可以添加制造信息；制造信息分為兩類，一類是附著再三維模型上，即通過三維標注直接標注在三維模型實體上；另一類是以表單的形式體現(xiàn)出來的零件的名稱、材料、硬度等基本信息和加工工步信息等；通過xml技術以結構的形式存儲在后臺文件中，在CAD環(huán)境開發(fā)相應的信息錄入窗口即可實現(xiàn)； 4)工藝文件生成:工藝文件編制完成后需要交付制造現(xiàn)場使用，因此需要脫離三維建模環(huán)境，在工藝參數(shù)不可編輯狀態(tài)下瀏覽工藝文件；工藝文件生成后，工序模型以輕量化的方式進行瀏覽，并嵌入在每個工序的瀏覽頁面；不同于二維平面工藝文件之處在于:工序模型可以進行矢量放大、縮小，平移旋轉操作，對產品的局部微小位置可以無限放大進行瀏覽。
【專利摘要】一種基于模型的三維工藝設計方法，在三維軟件建模環(huán)境下啟動，其核心部分由工藝路線規(guī)劃、工序模型生成、工藝信息添加、工藝文件生成四大部分組成。將產品的設計模型和毛坯模型導入到同一三維建模環(huán)境下，分析對比二者的結構和加工余量，再根據技術要求等進行工藝路線的規(guī)劃。工序模型根據已有設計模型、毛坯模型、余量圖等進行增才或減材生成。工藝規(guī)程基本框架搭建好后，就可以添加制造信息。工序模型以輕量化的方式進行瀏覽，并嵌入在每個工序的瀏覽頁面。本發(fā)明的優(yōu)點：提高企業(yè)工藝設計水平。可視化的工藝設計過程降低了工藝設計的難度。工序模型的關聯(lián)提升了工藝規(guī)程的質量，工藝信息的自動更新降低了人為出錯的可能。
【IPC分類】G06T17/00, G06F17/50
【公開號】CN105589978
【申請?zhí)枴緾N201410562524
【發(fā)明人】鄭艷銘, 張森棠, 賀芳, 趙恒 , 趙辭
【申請人】沈陽黎明航空發(fā)動機(集團)有限責任公司
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2014年10月21日