一种基于模型的三维工艺设计方法技术

一种基于模型的三维工艺设计方法，在三维软件建模环境下启动，其核心部分由工艺路线规划、工序模型生成、工艺信息添加、工艺文件生成四大部分组成。将产品的设计模型和毛坯模型导入到同一三维建模环境下，分析对比二者的结构和加工余量，再根据技术要求等进行工艺路线的规划。工序模型根据已有设计模型、毛坯模型、余量图等进行增才或减材生成。工艺规程基本框架搭建好后，就可以添加制造信息。工序模型以轻量化的方式进行浏览，并嵌入在每个工序的浏览页面。本发明专利技术的优点：提高企业工艺设计水平。可视化的工艺设计过程降低了工艺设计的难度。工序模型的关联提升了工艺规程的质量，工艺信息的自动更新降低了人为出错的可能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制造
，特别涉及了一种基于模型的三维工艺设计方法。
技术介绍
长期以来，三维CAD主要应用于产品设计环节，但工艺部门应用的还是基于二维CAD平台的CAPP系统。这种状况使得CAPP软件虽然能够提高工艺文件编制的效率，但是还不能从根本上帮助制造企业提升工艺与制造水平。传统工艺规程编制模式传递的是二维书面信息。对于图面复杂的工艺图纸，尺寸多，描述不够详细、完整。工艺设计、现场加工、检测各个环节在正确理解和执行设计意图上要花费很多精力与时间，编审周期很长，影响生产效率和产品质量。近几年各行业针对基于三维模型的工艺设计开展了深入的研究工作，但却一直没有达到理想效果，基本停留在对装配工艺的仿真方面，通过三维CAD环境，模拟产品的装配过程，而没有对于零件的机加工艺的三维设计。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决三维环境下无法进行产品三维工艺设计的问题，提高机加工艺设计水平，使工序模型、设计模型和毛坯模型之间保持关联，实现协同制造，特提供了一种基于模型的三维工艺设计方法。本专利技术提供了一种基于模型的三维工艺设计方法，其特征在于：所述的基于模型的三维工艺设计方法，在三维软件建模环境下启动，其核心部分由工艺路线规划、工序模型生成、工艺信息添加、工艺文件生成四大部分组成。主要工作流程如下：1)如图1所示，将产品的设计模型和毛坯模型导入到同一三维建模环境下，分析对比二者的结构和加工余量，再根据技术要求等进行工艺路线的规划。工艺路线规划完成后，产品的加工工艺基本框架形成，其构成如图2所示。2)工序模型生成：工序模型的生成，不是简单的独立模型的构建，关键在于要使相关各工序模型保持关联，即产品的设计模型或毛坯模型一旦尺寸结构发生变化使，相关工序模型尺寸可以实现自动更新，而不需要工艺人员手动更改，减少了人工操作产生错误的可能。工序模型根据已有设计模型、毛坯模型、余量图等进行增才或减材生成。保持各工序模型的关联是依靠从相关工序提取几何元素引用到本工序中。一旦关联链中某一模型几何尺寸发生变化时，相关工序会自动更新。图3中箭头的方向代表模型生成的父子关系，在箭头上游代表父特征，即当父特征所在的模型发生变化时，子特征所在的模型会自动更新。如果不需要保持关联关系，可以打断关联链即可。工序模型是该工序对应工艺标注的信息载体，同时与其它结构化的工艺规程信息形成映射关系。3)工艺信息添加：工艺规程基本框架搭建好后，就可以添加制造信息。制造信息分为两类，一类是附着再三维模型上，即通过三维标注直接标注在三维模型实体上。另一类是以表单的形式体现出来的零件的名称、材料、硬度等基本信息和加工工步信息等。通过xml技术以结构的形式存储在后台文件中，在CAD环境开发相应的信息录入窗口即可实现。4)工艺文件生成：工艺文件编制完成后需要交付制造现场使用，因此需要脱离三维建模环境，在工艺参数不可编辑状态下浏览工艺文件。工艺文件生成后，工序模型以轻量化的方式进行浏览，并嵌入在每个工序的浏览页面。不同于二维平面工艺文件之处在于：工序模型可以进行矢量放大、缩小，平移旋转操作，对产品的局部微小位置可以无限放大进行浏览。本专利技术的优点：本专利技术所述的基于模型的三维工艺设计方法，提高企业工艺设计水平。可视化的工艺设计过程降低了工艺设计的难度。工序模型的关联提升了工艺规程的质量，工艺信息的自动更新降低了人为出错的可能。附图说明下面结合附图及实施方式对本专利技术作进一步详细的说明：图1为基于模型的工艺设计方法工作流程；图2为基于模型的工艺设计基本框架示意图；图3为工序模型生成示意图；图4为工步信息结构示意图。具体实施方式实施例1本实施例提供了一种基于模型的三维工艺设计方法，其特征在于：所述的基于模型的三维工艺设计方法，在三维软件建模环境下启动，其核心部分由工艺路线规划、工序模型生成、工艺信息添加、工艺文件生成四大部分组成。主要工作流程如下：1)如图1所示，将产品的设计模型和毛坯模型导入到同一三维建模环境下，分析对比二者的结构和加工余量，再根据技术要求等进行工艺路线的规划。工艺路线规划完成后，产品的加工工艺基本框架形成，其构成如图2所示。2)工序模型生成：工序模型的生成，不是简单的独立模型的构建，关键在于要使相关各工序模型保持关联，即产品的设计模型或毛坯模型一旦尺寸结构发生变化使，相关工序模型尺寸可以实现自动更新，而不需要工艺人员手动更改，减少了人工操作产生错误的可能。工序模型根据已有设计模型、毛坯模型、余量图等进行增才或减材生成。保持各工序模型的关联是依靠从相关工序提取几何元素引用到本工序中。一旦关联链中某一模型几何尺寸发生变化时，相关工序会自动更新。图3中箭头的方向代表模型生成的父子关系，在箭头上游代表父特征，即当父特征所在的模型发生变化时，子特征所在的模型会自动更新。如果不需要保持关联关系，可以打断关联链即可。工序模型是该工序对应工艺标注的信息载体，同时与其它结构化的工艺规程信息形成映射关系。3)工艺信息添加：工艺规程基本框架搭建好后，就可以添加制造信息。制造信息分为两类，一类是附着再三维模型上，即通过三维标注直接标注在三维模型实体上。另一类是以表单的形式体现出来的零件的名称、材料、硬度等基本信息和加工工步信息等。通过xml技术以结构的形式存储在后台文件中，在CAD环境开发相应的信息录入窗口即可实现。4)工艺文件生成：工艺文件编制完成后需要交付制造现场使用，因此需要脱离三维建模环境，在工艺参数不可编辑状态下浏览工艺文件。工艺文件生成后，工序模型以轻量化的方式进行浏览，并嵌入在每个工序的浏览页面。不同于二维平面工艺文件之处在于：工序模型可以进行矢量放大、缩小，平移旋转操作，对产品的局部微小位置可以无限放大进行浏览。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于模型的三维工艺设计方法，其特征在于：所述的基于模型的三维工艺设计方法，在三维软件建模环境下启动，其核心部分由工艺路线规划、工序模型生成、工艺信息添加、工艺文件生成四大部分组成；主要工作流程如下：1)将产品的设计模型和毛坯模型导入到同一三维建模环境下，分析对比二者的结构和加工余量，再根据技术要求等进行工艺路线的规划；工艺路线规划完成后，产品的加工工艺基本框架形成；2)工序模型生成：工序模型的生成，不是简单的独立模型的构建，关键在于要使相关各工序模型保持关联，即产品的设计模型或毛坯模型一旦尺寸结构发生变化使，相关工序模型尺寸可以实现自动更新，而不需要工艺人员手动更改，减少了人工操作产生错误的可能；工序模型根据已有设计模型、毛坯模型、余量图等进行增才或减材生成；保持各工序模型的关联是依靠从相关工序提取几何元素引用到本工序中；一旦关联链中某一模型几何尺寸发生变化时，相关工序会自动更新；工序模型是该工序对应工艺标注的信息载体，同时与其它结构化的工艺规程信息形成映射关系；3)工艺信息添加：工艺规程基本框架搭建好后，就可以添加制造信息；制造信息分为两类，一类是附着再三维模型上，即通过三维标注直接标注在三维模型实体上；另一类是以表单的形式体现出来的零件的名称、材料、硬度等基本信息和加工工步信息等；通过xml技术以结构的形式存储在后台文件中，在CAD环境开发相应的信息录入窗口即可实现；4)工艺文件生成：工艺文件编制完成后需要交付制造现场使用，因此需要脱离三维建模环境，在工艺参数不可编辑状态下浏览工艺文件；工艺文件生成后，工序模型以轻量化的方式进行浏览，并嵌入在每个工序的浏览页面；不同于二维平面工艺文件之处在于：工序模型可以进行矢量放大、缩小，平移旋转操作，对产品的局部微小位置可以无限放大进行浏览。...

【技术特征摘要】
1.一种基于模型的三维工艺设计方法，其特征在于：所述的基于
模型的三维工艺设计方法，在三维软件建模环境下启动，其核心部分
由工艺路线规划、工序模型生成、工艺信息添加、工艺文件生成四大
部分组成；主要工作流程如下：
1)将产品的设计模型和毛坯模型导入到同一三维建模环境下，
分析对比二者的结构和加工余量，再根据技术要求等进行工艺路线的
规划；工艺路线规划完成后，产品的加工工艺基本框架形成；
2)工序模型生成：工序模型的生成，不是简单的独立模型的构
建，关键在于要使相关各工序模型保持关联，即产品的设计模型或毛
坯模型一旦尺寸结构发生变化使，相关工序模型尺寸可以实现自动更
新，而不需要工艺人员手动更改，减少了人工操作产生错误的可能；
工序模型根据已有设计模型、毛坯模型、余量图等进行增才或减
材生成；保持各工序模型的关联是依靠从相关工序提取几何元素引用
到本工序中；一旦关联链中某一模型几何尺寸发生变化...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑艳铭，张森棠，贺芳，赵恒，赵辞，
申请(专利权)人：沈阳黎明航空发动机集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21