一种机加工三维工艺规程卡的构建方法技术

本发明专利技术涉及一种机加工三维工艺规程卡的构建方法，包括机加工三维轻量化文件生成、信息存储和工艺规程卡生成三个步骤。该构建方法解决了目前传统二维模式下工艺的组织与管理困难，无法直观地、交互地反映加工过程的细节与要求的缺点，以三维轻量化动态工艺模型直接用于指导生产制造，直观地获得加工特征和对应的工艺信息，缩短生产制造准备周期，提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，包括机加工三维轻量化文件生成、信息存储和工艺规程卡生成三个步骤。该构建方法解决了目前传统二维模式下工艺的组织与管理困难，无法直观地、交互地反映加工过程的细节与要求的缺点，以三维轻量化动态工艺模型直接用于指导生产制造，直观地获得加工特征和对应的工艺信息，缩短生产制造准备周期，提高生产效率。【专利说明】
本专利技术涉及一种机加工三维工艺的信息系统，特别是机加工三维工艺规程卡的构建方法。
技术介绍
三维CAD (Computer Aided Design)系统目前已成为企业数字化设计制造的基础平台，基于三维CAD系统实现产品设计已非常普及。然而目前的机加工工艺设计都是以二维图纸为基础进行人工编制，过分依赖工艺人员的技术水平和经验，设计不规范且编制周期长，二维CAPP系统仅仅提供一个工艺编制的平台，辅助工艺人员生成二维工艺卡片，工艺的组织与管理比较困难，无法直观地、交互地反映加工过程的细节与要求，给下游人员理解和使用带来困难。随着MBD (Model Based Def inition,基于模型定义)技术在国内的迅速发展,开展三维环境的工艺设计成为目前数字化设计与制造的研究热点，其旨在利用三维手段实现机械加工的工艺设计与应用，取消二维图纸和工艺卡片，以三维工艺模型为生产制造的唯一依据，指导加工。机加工三维工艺设计大体上可分为三维工艺设计、三维工艺信息管理和三维工艺现场应用三个阶段。三维工艺设计阶段主要包括工艺模型构建、工艺信息表达、工艺结构树构建、工艺模型轻量化发布等步骤；三维工艺信息管理主要完成三维工艺数据的关联存储、版本管理、审签流程管理、权限管理等工作；三维工艺现场应用是指通过调用数据库中三维工艺数据及其关联关系加载到三维工艺规程卡模板，构建零件机加工三维工艺规程卡，为加工现场提供三维机加工的查询浏览环境。许多学者针对机加工三维工艺设计开展了大量研究，但目前尚无一个较为成熟的机加工三维工艺设计软件。鉴于此， 申请人:于2012年6月4日向国家知识产权局申请了名称为《一种动态三维工艺模型的构建方法》和《一种基于三维模型的工艺信息表达方法》，较好地解决了工艺模型构建和工艺信息表达的问题。针对三维工艺文件的生成，中国专利技术专利说明书CN100559375C (基于WEB的三维装配工艺文件及现场示教的实现方法，专利号ZL200810018965.8)公开了一种通过Internet/Intranet编制三维装配工艺文件和装配动画的方法,可以方便直观地对装配现场的操作人员起到示教作用。但是，这样得到的三维装配工艺文件，制造人员只能播放设计端已定义的装配动画，不能进行旋转、缩放、平移操作，无法从整体上了解和把握工艺过程，同时由于装配动画的视角已固定，不能高亮显示待装配区域，也无法完整表达工艺细节信息，难以达到理想的效果。而采用MBD技术以后，工艺信息也集成在三维模型中，工艺和制造过程中不同角色人员可通过MBD模型获取制造信息。目前的MBD工艺模型构建均在CAD环境下生成，同时集成尺寸、公差、几何精度、表面结构、工艺信息等多种信息，无法直接用于指导生产。如果机加工模型较为复杂，数据量非常大，给可视化查看浏览带来困难。同时，对车间工人而言，也没有必要采用昂贵且使用复杂的原始CAD工具进行浏览，仅需获得自己所在工序及上下各道工序所涉及的加工信息。
技术实现思路
为克服二维模式下工艺的组织与管理困难，无法直观地、交互地反映加工过程的细节与要求等缺点，本专利技术旨在提供一种能够进行交互操作、直接指导制造人员，便于理解和使用的机加工三维工艺规程卡的构建方法，包括机加工三维轻量化文件生成、信息存储和工艺规程卡生成三个步骤；其中，I)机加工三维轻量化文件生成:在工艺设计端，将工艺模型发布成面向制造过程的系列机加工三维轻量化文件，所述工艺模型是指以工艺参考模型为基础构建的包含零件加工特征和信息的三维模型；2)信息存储:将轻量化文件、工艺规程信息关联存储到PDM系统相应位置；3)工艺规程卡生成:将PDM系统中存储的轻量化文件和工艺规程信息加载到基于IE浏览器开发的三维工艺规程卡模板相应区域，生成机加工三维工艺规程卡，存储于PDM系统，并通过数据接口推送到生产车间，辅助工人加工。作为上述方案步骤I)的进一步改进，所述机加工三维轻量化文件包括工序轻量化文件和工步轻量化文件，其生成步骤如下:I)将工艺模型复制一份作为发布基础，称为临时工艺模型，并隐藏临时工艺模型所有标注信息，所述工艺模型含有η个工序节点，第i个工序节点含有HIi个工步节点，其中，i=n, n-1,...1, Iiii 和 η 均为正整数；2)基于工艺规程顺序按工序节点恢复临时工艺模型中第i个工序节点下的所有标注信息，识别第i个工序节点下的特征并进行动态着色处理，通过发布生成第i个工序轻量化文件；3)判断Hii > I是否成立，若成立则执行步骤4)，若不成立则直接执行步骤6)；4)通过动态着色处理将第i个工序节点的特征恢复为初始颜色，隐藏第i个工序节点下所有标注信息，恢复第j个工步节点的标注信息，并对第j个工步节点的特征进行动态着色处理，通过发布生成第i个工序节点下的第j个工步轻量化文件，其中，J-=Hli, IIl1-1,...1 ;5)删除第j个工步节点的标注和特征信息，执行j-，判断j=0是否成立，若成立，则执行步骤6)，若不成立则执行步骤4)；6)删除临时工艺模型中第i个工序节点下的所有标注和特征信息，执行1-，判断i=0是否成立，若成立则发布结束，若不成立则执行步骤2)。作为上述方案步骤2)的进一步改进，所述信息储存包括以下步骤:I)将发布生成的工序轻量化文件、工步轻量化文件存储到PDM系统中的相应位置；2)将工艺规程信息存储到PDM系统中对应数据表，通过数据库技术建立工艺规程信息与轻量化文件的关联关系。作为上述方案步骤3)的进一步改进，所述工艺规程卡的生成是指通过工艺规程节点触发，将PDM系统中存储的轻量化文件、工艺规程信息分别加载到三维工艺规程卡模板的相应区域，生成工艺规程卡。其中，所述系列机加工三维轻量化文件基于同一工艺模型发布生成，文件生成顺序严格按照工艺规程树顺序执行。 所述系列机加工三维轻量化文件为ProductView格式，文件后缀名为.pvz或.edzο所述工序轻量化文件包含工艺规程树中某工序节点对应工序模型的几何特征和标注信息，并通过动态着色处理区分该工序的加工特征和非加工特征；所述工步轻量化文件包含工艺规程树中某工步节点对应工步模型的几何特征和标注信息，并通过动态着色处理区分该工步的加工特征和非加工特征。所述动态着色处理是对工序、工步节点下的加工特征附加预定义的颜色，以颜色区分该工序/工步节点下的加工特征和非加工特征。所述数据表包括模型信息表、工序信息表、工步信息表、材料信息表、设备信息表、加工方法信息表、刀具信息表、加工参数信息表、切削液信息表、工装信息表。其中模型信息表存储工艺模型的图号、模型ID、零件名称、版本、状态、材料牌号等信息，并通过材料牌号与材料信息表关联，同时记录零件的毛坯尺寸；所述工序信息表存储工艺模型的模型ID、工序ID、工序名称、设备编号、该工序使用的所有工装的图号、工序轻量化文件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机加工三维工艺规程卡的构建方法，其特征在于：包括机加工三维轻量化文件生成、信息存储和工艺规程卡生成三个步骤；其中，1）机加工三维轻量化文件生成：在工艺设计端，将工艺模型发布成面向制造过程的系列机加工三维轻量化文件，所述工艺模型是指以工艺参考模型为基础构建的包含零件加工特征和信息的三维模型；2）信息存储：将轻量化文件、工艺规程信息关联存储到PDM系统相应位置；3）工艺规程卡生成：将PDM系统中存储的轻量化文件和工艺规程信息加载到基于IE浏览器开发的三维工艺规程卡模板相应区域，生成机加工三维工艺规程卡，存储于PDM系统，并通过数据接口推送到生产车间，辅助工人加工。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈兴玉，张祥祥，程五四，周红桥，陈帝江，田富君，胡祥涛，张红旗，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：