面向装配工艺的三维工艺模型建模方法
【专利摘要】本发明公开了一种面向装配工艺的三维工艺模型建模方法，该建模方法包括粗装配工艺阶段和精装配工艺阶段，其中：粗装配工艺阶段包括：a）根据产品信息模型，将需要进行装配工艺设计的产品映射成对应的任务节点，保留产品之间的层次关系，得到拆卸工艺模型的任务结构树；b）按照由顶层至底层的顺序，分别对任务结构树的各任务节点进行拆卸操作，记录零部件拆卸顺序及路径；c）待所有的零部件拆卸完成后，便得到了拆卸工艺模型；d）将拆卸工艺模型映射成粗装配工艺模型，该粗装配工艺模型记录了零部件的装配序列及路径。本发明建模方法，基于产品层次结构进行装配工艺模型的建立，集合了系统中产品的所有装配工艺信息，可以直接生成装配工艺文件。
【专利说明】面向装配工艺的三维工艺模型建模方法【技术领域】
[0001]本发明涉及的基于三维模型的工艺建模方法及表达机制的解决方案，主要建立面向装配工艺的三维工艺模型建模方法。
【背景技术】
[0002]随着三维CAD (Computer Aided Design)在航空、航天、电子、武器、汽车、船舶等制造行业应用范围的不断扩大，实现基于三维模型的工艺设计，并将三维工艺应用到制造过程中，成为了未来发展的必然趋势。装配工艺设计是工艺设计的一个重要组成部分，装配工艺设计的三维化是工艺设计三维化的关键环节。在开发基于三维模型的装配工艺设计软件时，需要研究三维装配工艺模型的建模方法。
[0003]目前的装配工艺模型表达方法中缺失配合尺寸、公差、工艺要求等装配工艺信息；装配工艺模型中不包含辅助工艺(包括零部件的清洗，检测等)，不能直接生成装配工艺文件。
[0004]综合所述，建立一个全新的面向装配工艺的三维工艺模型建模方法是解决上述问题的途径，该建模方法基于产品层次结构进行装配工艺模型的建立，集合了系统中产品的所有装配工艺信息，可以直接生成装配工艺文件。
【发明内容】
[0005]本发明提出并设计了一种面 向装配工艺的三维工艺模型建模方法。
[0006]本发明采用的解决方案如下:
一种面向机加工艺的三维工艺模型建模方法，其特征在于:该建模方法包括粗装配工艺阶段和精装配工艺阶段，其中:
粗装配工艺阶段包括:a)根据产品信息模型，将需要进行装配工艺设计的产品映射成对应的任务节点，保留产品之间的层次关系，得到拆卸工艺模型的任务结构树；b)按照由顶层至底层的顺序，分别对任务结构树的各任务节点进行拆卸操作，记录零部件拆卸顺序及路径；c)待所有的零部件拆卸完成后，便得到了拆卸工艺模型；d)将拆卸工艺模型映射成粗装配工艺模型，该粗装配工艺模型记录了零部件的装配序列及路径；
精装配工艺阶段:在粗装配工艺模型添加辅助工艺及工艺标注信息，最终得到精装配工艺模型。
[0007]任务节点包含的信息有:任务对象列表、关联任务列表及工序列表。
[0008]任务对象列表与相应部件单元的子级零部件列表相同，为该任务所包含的具体工序提供操作对象，列表中的子部件均处于锁定状态，。
[0009]关联任务列表记录了任务对象列表中部件对应的任务，在装配任务中，需要先完成关联任务列表中的任务，称为预先装配任务列表，同理，拆卸任务中称之为后续拆卸任务列表。
[0010]工序列表由一系列工序组成，描述了子零部件的具体操作过程，是任务节点的核心内容；工序细分为工步和活动，在同一个工步内，同时被选中的一个或多个零部件的连续运动视为一个活动。
[0011]本发明一种面向机加工艺的三维工艺模型建模方法。该建模方法主要分为粗装配工艺阶段和精装配工艺阶段，其中，粗装配工艺阶段通过对产品装配模型进行拆卸，得到产品的可行装配序列和装配路径；精装配工艺设计阶段为粗装配工艺补充装配尺寸、公差要求、工艺内容、辅助工艺等信息，完善三维装配工艺模型。本发明建模方法基于产品层次结构进行装配工艺模型的建立，集合了系统中产品的所有装配工艺信息，可以直接生成装配工艺文件。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本发明装配工艺建模流程图。
[0013]图2是本发明拆卸任务与装配任务映射关系图。
【具体实施方式】
[0014]三维装配工艺详细建模流程如下:
I)粗装配工艺设计阶段:a)根据调整后的产品结构树，将需要进行装配工艺设计的部件(或整个产品)映射成对应的任务节点，保留部件之间的层次关系，得到拆卸工艺模型的任务结构树；b)按照由顶层至底层的顺序，分别对任务结构树的各任务节点进行拆卸操作，记录零部件拆卸顺序及路径；c)待所有的零部件拆卸完成后，便得到了拆卸工艺模型。通过逆序将拆卸工艺模型映射成粗装配工艺模型，该模型主要记录了零部件的装配序列及路径。
[0015]2)精装配工艺设计阶段:该阶段的主要任务是为粗装配工艺模型添加辅助工艺及工艺标注等信息，最终得到精装配工艺模型。该模型具有较完善的工艺信息，既包含了装配序列及路径，同时包含了装配辅助工艺及标注信息，可以用于装配仿真或直接生成工艺文件。
[0016]上述的拆卸工艺模型、粗装配工艺模型及精装配工艺模型是同一个装配工艺模型在不同阶段的表现形式，它们有着相同的框架结构。
[0017]装配工艺模型的任务结构树主要用于表达任务之间的层次关系，每一个任务节点都记录了具体的工艺过程。任务节点主要包含的信息有:任务对象列表、关联任务列表及工序列表。
[0018]I)任务对象列表与相应部件单元的子级零部件列表相同，为该任务所包含的具体工序提供操作对象。列表中的子部件均处于锁定状态(即子部件不可拆，视为超零件)。
[0019]2)关联任务列表记录了任务对象列表中部件对应的任务。在装配任务中，需要先完成关联任务列表中的任务，称为预先装配任务列表，同理，拆卸任务中称之为后续拆卸任务列表。
[0020]3)工序列表由一系列工序组成，描述了子零部件的具体操作过程，是任务节点的核心内容。工序可细分为工步、活动。其中工序、工步与实际工程中的定义相同，而活动是指对零部件的基本操作的组合。在同一个工步内，同时被选中的一个或多个零部件的连续运动视为一个活动。引入活动的概念能够表达出最底层的零部件运动，且活动中记录了零 部件的运动路径。
【权利要求】
1.一种面向装配工艺的三维工艺模型建模方法，其特征在于:该建模方法包括粗装配工艺阶段和精装配工艺阶段，其中: 粗装配工艺阶段包括:a)根据产品信息模型，将需要进行装配工艺设计的产品映射成对应的任务节点，保留产品之间的层次关系，得到拆卸工艺模型的任务结构树；b)按照由顶层至底层的顺序，分别对任务结构树的各任务节点进行拆卸操作，记录零部件拆卸顺序及路径；c)待所有的零部件拆卸完成后，便得到了拆卸工艺模型；d)将拆卸工艺模型映射成粗装配工艺模型，该粗装配工艺模型记录了零部件的装配序列及路径； 精装配工艺阶段:在粗装配工艺模型添加辅助工艺及工艺标注信息，最终得到精装配工艺模型。
2.根据权利要求1所述的面向装配工艺的三维工艺模型建模方法，其特征在于:任务节点包含的信息有:任务对象列表、关联任务列表及工序列表。
3.根据权利要求2所述的面向装配工艺的三维工艺模型建模方法，其特征在于:任务对象列表与相应部件单元的子级零部件列表相同，为该任务所包含的具体工序提供操作对象，列表中的子部件均处于锁定状态。
4.根据权利要求2所述的面向装配工艺的三维工艺模型建模方法，其特征在于:关联任务列表记录了任务对象列表中部件对应的任务，在装配任务中，需要先完成关联任务列表中的任务，称为预先装配任务列表，同理，拆卸任务中称之为后续拆卸任务列表。
5.根据权利要求2所述的面向装配工艺的三维工艺模型建模方法，其特征在于:工序列表由一系列工序组成，描述了子零部件的具体操作过程，是任务节点的核心内容；工序细分为工步和活动，在同一个工步内，同时被选中的一个或多个零部件的连续运动视为一个活动。
【文档编号】G06F17/50GK104036092SQ201410296431
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月27日 优先权日:2014年6月27日
【发明者】易红, 倪中华, 刘晓军, 程亚龙, 刘金锋 申请人:东南大学