建立基于工艺结构树的三维机加工艺模型的方法

建立基于工艺结构树的三维机加工艺模型的方法
【专利摘要】本发明公开了一种建立基于工艺结构树的三维机加工工艺模型的方法，方法是：将工艺设计过程中的工序名称及内容作为工艺结构树的一级子节点，该节点关联一个该工序相关的三维工艺模型；若工序中没有工步，则将该工序的制造特征体、加工方法、加工资源、标注信息以及装夹方式作为工艺结构树中二级子节点；若工序中含有工步，则将工步名称及内容作为工艺结构树中的二级子节点，并将工步的制造特征体、加工方法、加工资源、标注信息以及装夹方式作为工艺结构树中三级子节点。与现有技术相比，本发明可以方便的浏览或提取工艺规划过程中的工艺设计数据、制造资源数据等相应的工艺信息，对下游的加工制造活动提供了便捷有效的方式。
【专利说明】建立基于工艺结构树的三维机加工艺模型的方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及面向三维机加工工艺模型的创建及管理机制的解决方案，主要建立基 于工艺结构树的三维机加工艺模型的方法。

【背景技术】
[0002] 工艺设计中涉及的工艺数据种类繁多，工艺信息的汇总和存储也相对复杂，为了 有效的收集和存储工艺信息，工艺数据的组织结构就显得尤为重要。
[0003] 在传统的工艺规划过程中，工艺设计人员以二维工程图进行工艺设计，工艺信息 以表格形式的工艺卡片进行显示与存储，用于指导生产，以工艺卡片的形式管理工艺信息， 经常会遇到工艺信息表达不清、更改困难，还难以保证工艺数据的唯一性。然而，在当前"三 维设计+二维生产"环境下进行的工艺设计，所产生的工艺信息通常与三维模型分离，甚至 根本不涉及三维模型，上述工艺信息管理的方式难以满足下游加工制造过程中对工艺信息 的需求。
[0004] 在工艺设计过程或生产制造中，都需要从产品所发布的模型中获取工艺设计或加 工制造信息并显示及存储。只有按一定的结构和形式构建的产品工艺信息才能方便下游加 工制造活动的理解和读取，更便利于工艺信息的管理，工艺信息的管理形式通过面向对象 的分析方法建立工艺信息结构树模型进行管理的。
[0005] 综合所述，建立一个全新的三维机加工艺模型管理方法是解决上述问题的途径， 该管理方法将可以将工艺流程、工艺信息、工序间模型和特征结构体集成在统一的工艺结 构树下，实现上述工艺信息的统一存储和管理。


【发明内容】

[0006] 本发明的目的是为了实现三维机加工艺模型中工艺信息集成管理的需求，提出并 设计了一种建立基于工艺结构树的三维机加工艺模型的方法。
[0007] 本发明采用的解决方案如下： 一种建立基于工艺结构树的三维机加工工艺模型的方法其特征在于，方法是： (1) 将工艺设计过程中的工序名称及内容作为工艺结构树的一级子节点，该节点关联 一个该工序相关的三维工艺模型； (2) 若工序中没有工步，则将该工序的制造特征体、加工方法、加工资源、标注信息、装 夹方式作为工艺结构树中二级子节点； (3) 若工序中含有工步，则将工步名称及内容作为工艺结构树中的二级子节点，并将工 步的制造特征体、加工方法、加工资源、标注信息、装夹方式作为工艺结构树中三级子节点。
[0008] 本发明所述的工艺信息分类为工序工艺信息和工步工艺信息，其包含有的工艺信 息为：加工资源信息、加工方法信息、装夹方式信息、标注信息以及相应的制造特征体模型。
[0009] 本发明所述的三维工艺模型是指以三维可视的方式对产品进行准确描述，以一个 集成化的三维实体模型为对象，以产品工艺数据为中心的集工艺过程信息数据为一体的完 整的信息定义模型，将产品各加工阶段的几何形状信息与工艺信息通过一个完整的三维实 体模型来表达，创建的三维工艺模型能够应用于产品的加工制造过程。
[0010] 本发明所述的工艺结构树是依据产品生产制造过程中各工艺活动之间的先后顺 序关系及工艺信息间的从属关系，将工艺流程、工艺信息和工序间模型等工艺信息存储于 结构树的不同层次的节点，形成的工艺结构树。
[0011] 所述工艺结构树中用根节点代表工艺规程，工艺结构树的层次结构关系代表了工 艺设计的具体流程，工艺结构树的创建过程完全映射从毛坯到零件模型的完整工艺过程。
[0012] 工艺结构树上节点对应于的相应的工艺信息以及三维工艺模型，形成包含工艺设 计信息的树状视图。
[0013] 与现有技术相比，本发明基于工艺结构树表达三维机加工艺模型，可以将工艺流 程、工艺信息、工序间模型和特征结构体统一存储和管理。遍历创建的工艺结构树，可以方 便的浏览或提取工艺规划过程中的工艺设计数据、制造资源数据等相应的工艺信息，对下 游的加工制造活动提供了便捷有效的方式。

【专利附图】

【附图说明】
[0014] 图1是本发明机加工艺结构树原理图。

【具体实施方式】
[0015] 依据产品生产制造过程中各工艺活动之间的先后顺序关系及工艺信息间的从属 关系，将工艺流程、工艺信息、工序间模型和特征结构体等工艺信息存储于结构树的不同层 次的节点，形成的包含工艺信息的结构树称为工艺结构树。工艺结构树中用根节点代表工 艺规程，工艺结构树的层次结构关系代表了工艺设计的具体流程，工艺结构树的创建过程 完全映射从毛坯到零件模型的完整工艺过程。
[0016] 机加工艺的工艺结构树如图1所示，一级子节点表示工艺设计过程中的工序名称 及内容，如图中的工序1、工序2、工序3、…，各工序节点都与各自的三维工序工艺模型关 联；工序中若无工步，如图工序3,则二级子节点表示该工序3所关联的工序工艺信息，如制 造特征体、加工方法信息、加工资源信息、装夹方式信息以及标注信息，若工序所包含有多 个工步信息，如图工序2,二级节点为工步的名称及内容，如工步21、工步22、…;三级子节 点则与相应的工步工艺信息相关联，包括工步制造特征体、加工方法信息、加工资源信息、 装夹信息以及标注信息。
[0017] 工艺结构树上与节点对应的工艺信息和三维工艺模型关联，形成包含工艺设计信 息的树状视图，节点信息与动态工艺信息的对应关系如上图1所示。
[0018] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。对 于任何熟悉本【技术领域】的相关人员来说，在不脱离本发明技术实质的前提下，还可以做出 若干改进和修饰，这些改进和修饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1. 一种建立基于工艺结构树的三维机加工艺模型的方法，其特征在于：该方法的步骤 是： (1) 将工艺设计过程中的工序名称及内容作为工艺结构树的一级子节点，该节点关联 于一个该工序相关的三维工艺模型； (2) 若工序中没有工步，则将该工序的制造特征体、加工方法、加工资源、标注信息以及 装夹方式等作为工艺结构树中二级子节点； (3) 若工序中含有工步，则将工步名称及内容作为工艺结构树中的二级子节点，并将工 步的制造特征体、加工方法、加工资源、标注信息以及装夹方式等作为工艺结构树中三级子 节点。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的三维工艺模型是指以三维可视的 方式对产品进行准确描述，以一个集成化的三维实体模型为对象，以产品工艺数据为中心 的集工艺过程信息数据为一体的完整的信息定义模型，将产品各加工阶段的几何形状信息 与工艺信息通过一个完整的三维实体模型来表达，最终将三维工艺模型贯穿整个产品的加 工制造过程中进行应用。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的工序结构树是依据产品生产制造 过程中各工艺活动之间的先后顺序关系及工艺信息间的从属关系，将工艺流程、工艺信息 和工序间模型等工艺信息存储于结构树的不同层次的节点，形成的结构树。
【文档编号】G06T17/00GK104050331SQ201410295121
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年6月27日 优先权日:2014年6月27日
【发明者】倪中华, 易红, 刘金锋, 刘晓军, 程亚龙 申请人:东南大学