一种基于三维设计模型的制造工序模型创建方法与流程

本发明涉及数字化制造技术领域，具体涉及一种基于三维设计模型的制造工序模型创建方法。

背景技术：

随着三维CAD技术应用发展，相关产品研制已逐步采用MBD技术，取得了显著的效果。但与国外MBD技术发展相比，仍存在很大的差距，其主要表现在MBD技术的应用无法有效贯穿产品的设计、制造全过程。

目前，国内基于MBD技术的三维数字化工艺设计方法仍处于研究和探索阶段，以MBD技术为核心的数字化工艺设计和产品制造模式尚不成熟，多数制造企业的工艺部门在工序模型设计时仍然采用将三维MBD模型转化为二维工程图的方法，不能充分利用已有的设计三维模型建立三维工艺模型，制造过程工序模型建立效率低，与设计模型的同步管理困难，难以有效适应设计模型变更等方面的问题。

如图1所示，现阶段通过设计模型来构建制造工序模型，主要是参照设计模型，应用相应的CAD软件，逐步建立所需的制造过程工序模型。主要的构建方法有：(1)由零件二维设计模型倒推零件制造的过程工序模型的方法。(2)由零件三维设计模型转化为二维图纸再进行创建工序模型或直接创建二维图纸的方法。(3)由零件三维设计模型逐步建立去除材料的实体特征，形成三维制造过程工序模型。(4)依托三维设计模型，通过特征识别、柔性建模等技术手段来实现工序模型的快速创建。上述现有技术在三维模型转化 为二维工程图时，易出现数据不一致等情况。

三维工序模型能有效的减少工艺人员消化零件模型及工艺过程的时间，并可直接将三维模型转化用于制造过程仿真，但是如果手工建立三维工序模型，需大量的人机交互工作，难以实现在工艺设计过程中按工序建立工艺模型，实用性不强，并且难以有效解决由于设计变更所造成的一系列工序模型更改等方面的问题。因此，迫切需要建立新的制造工序模型创建方法，为工艺设计人员提供相应的设计方法及工具，实现制造三维工序模型快速设计，能够适应设计模型的频繁变更，打破三维工艺模型的构建瓶颈。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于三维设计模型的制造工序模型创建方法，其充分利用三维设计模型，并能够有效适应设计模型的频繁变更，降低工艺人员工作量。

实现本发明目的的技术方案：一种基于三维设计模型的制造工序模型创建方法，其包括如下步骤：

(1)制造部门接收到基于模型视图表达的三维设计模型a.1，对设计模型a.1进行判断，如果设计模型a.1不存在旧版本，则按照步骤(2)进行操作；如设计模型a.1存在旧版本a.0，则按照步骤(3)进行操作；

(2)如若设计模型a.1不存在旧版本，则：

(2.1)新建装配体模型b.1.0，将设计模型a.1插入装配体模型b.1.0，依靠设计模型a.1、新建装配体模型b.1.0两个坐标系完全重合进行定位；

(2.2)在装配体模型b.1.0中，新建一系列工序特征模型c.1、c.2、c.3……c.n；在新建一系列工序特征模型c.1、c.2、c.3……c.n中参考设计模型a.1，依照工序要求，建立相应特征填补相应特征，形成装配体模型b.1.1；

(2.3)在装配体模型b.1.1中，添加相应的尺寸、公差、注释信息以及必要的辅助信息，完整的表达设计模型a.1的不同制造阶段的工艺信息，形成装配体模型b.1.2；

(2.4)依据设计模型a.1视图信息及实际加工需要，在装配体模型b.1.2建立相应视图，形成装配体模型b.1.3；

(2.5)通过视图管理，综合控制装配体模型b.1.3中c.1、c.2、c.3……c.n一系列工序特征模型，尺寸、公差、注释信息以及必要的辅助信息在各视图中的显示状态，形成装配体模型b.1.4；

(2.6)将装配体模型b.1.4中各视图显示模型作为设计模型a.1的制造过程工序模型集b.1，每一个视图所展示信息则为制造工序模型信息；

(3)如若设计模型存a.1在旧版本模型a.0，则：

(3.1)找到对应的制造过程工序模型集b.0；

(3.2)将装配体模型b.0下设计模型a.0替换为新设计模型a.1，形成新装配体模型b.1.0；

(3.3)将装配体模型b.1.0在相应工具软件打开，因装配体模型b.1.0中c.1、c.2、c.3……c.n一系列工序特征模型、尺寸、公差、注释信息以及必要的辅助信息均与设计模型关联，所以c.1、c.2、c.3……c.n一系列工序特征模型、尺寸、公差、注释信息以及必要的辅助信息均会依据设计模型a.1的变更而变更，形成装配体模型b.1.1；

(3.4)工艺人员对装配体模型b.1.1中的工艺信息进行检查，修改装配体模型b.1.1中c.1、c.2、c.3……c.n一系列工序特征模型、尺寸、公差、注释信息以及必要的辅助信息，自动变更出错的信息或添加缺少的信息，形成装配体模型b.1.2；

(3.5)将装配体模型b.1.2中各视图显示模型作为新设计模型a.1的制造过程工序模型集b.1，每一个视图所展示信息则为制造工序模型信息。

如上所述的一种基于三维设计模型的制造工序模型创建方法，其步骤(2.3)中，所述的必要的辅助信息为以二维点、线或文字来辅助工序工艺信息表达的模型信息。

如上所述的一种基于三维设计模型的制造工序模型创建方法，其步骤(3.4)中，工艺人员对装配体模型b.1.1中的工艺信息进行检查，修改装配体模型b.1.1中c.1、c.2、c.3……c.n一系列工序特征模型、尺寸、公差、注释信息以及必要的辅助信息，自动变更出错的信息或添加缺少的信息，形成装配体模型b.1.2，具体步骤参照(2.2)(2.3)、(2.4)、(2.5)。

本发明的效果在于：本发明所述的一种基于三维设计模型的制造工序模型创建方法，其基于统一的三维模型数据源，打破设计与制造之间的数据集成瓶颈。所有的工序模型创建工作均在设计模型基础上完成，大大减少了工艺建模工作，降低了出错率，提高了工序模型的建模效率。当设计模型发生变更时，因数据源统一并存在设计、工艺模型数据关联，只要将装配模型下设计模型替换对工艺模型做相应修改即可，这有效地保证了数据传递的准确性，减少因设计模型版本变化，造成工艺重新建模或者是重新进行工艺标注方面的工作量。本发明可以在工艺模型上直接应用设计模型所建立的三维标注等设计信息，减少重复性工作。本发明制造工序模型构建方法以三维设计模型为主体，结合三维模型、三维视图的表达方式。通过此种制造工序模型的构建方案及优化思路，有效地保证了设计、工艺数据传递的准确性，提升设计模型的重用效果，提高制造工序模型建模效率，减少因设计模型升版所造成的工艺重复性工作，实现产品设计与制造模型的有效衔接。

附图说明

图1为原有制造过程工序模型创建模式示意图；

图2为本发明所述的一种基于三维设计模型的制造工序模型创建方法示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明所述的一种基于三维设计模型的制造工序模型创建方法作进一步描述。

如图2所示，本发明所述的一种基于三维设计模型的制造工序模型创建方法，其具体步骤如下：

(1)制造部门接收到基于模型视图表达的三维设计模型a.1，对设计模型a.1进行判断，如果设计模型a.1不存在旧版本，则按照步骤(2)进行操作；如设计模型a.1存在旧版本a.0，则按照步骤(3)进行操作。

(2)如若设计模型a.1不存在旧版本，则：

(2.1)新建装配体模型b.1.0，将设计模型a.1插入装配体模型b.1.0，依靠设计模型a.1、新建装配体模型b.1.0两个坐标系完全重合进行定位；

(2.2)在装配体模型b.1.0中，新建一系列工序特征模型c.1、c.2、c.3……c.n；在新建一系列工序特征模型c.1、c.2、c.3……c.n中参考设计模型a.1，依照工序要求，建立相应特征填补相应特征，形成装配体模型b.1.1；

(2.3)在装配体模型b.1.1中，添加相应的尺寸、公差、注释等标注信息以及必要的辅助信息，完整的表达设计模型a.1的不同制造阶段的工艺信息，形成装配体模型b.1.2；

(2.4)依据设计模型a.1视图信息及实际加工需要，在装配体模型b.1.2建立相应视图，形成装配体模型b.1.3；

(2.5)通过视图管理，综合控制装配体模型b.1.3中c.1、c.2、c.3……c.n一系列工序特征模型，尺寸、公差、注释信息以及必要的辅助信息在各视图中的显示状态，形成装配体模型b.1.4；

(2.6)将装配体模型b.1.4中各视图显示模型作为设计模型a.1的制造过程工序模型集b.1，每一个视图所展示信息则为制造工序模型信息。

(3)如若设计模型存a.1在旧版本模型a.0，则：

(3.1)找到对应的制造过程工序模型集b.0；

(3.2)将装配体模型b.0下设计模型a.0替换为新设计模型a.1，形成新装配体模型b.1.0；

(3.3)将装配体模型b.1.0在相应工具软件打开，因装配体模型b.1.0中c.1、c.2、c.3……c.n一系列工序特征模型、尺寸、公差、注释等标注信息以及必要的辅助信息均与设计模型关联，所以c.1、c.2、c.3……c.n一系列工序特征模型、尺寸、公差、注释等标注信息以及必要的辅助信息均会依据设计模型a.1的变更而变更，形成装配体模型b.1.1；

(3.4)工艺人员对装配体模型b.1.1中的工艺信息进行检查，修改装配体模型b.1.1中c.1、c.2、c.3……c.n一系列工序特征模型、尺寸、公差、注释等标注信息以及必要的辅助信息，自动变更出错的信息或添加缺少的信息，具体步骤参照(2.2)(2.3)、(2.4)、(2.5)，形成装配体模型b.1.2；

(3.5)将装配体模型b.1.2中各视图显示模型作为新设计模型a.1的制造过程工序模型集b.1。

上述必要的辅助信息为以二维点、线或文字来辅助工序工艺信息表达的模型信息。

本发明在分析三维制造工艺过程模型设计的基础上，提出了以三维设计 模型为数据源、结合三维模型软件，提出了全新的制造工序模型构建方法，使三维模型成为工艺信息的唯一有效载体，减少因设计变更而产生的工艺变更工作量。结合三维建模工具软件，分析制造过程中工序模型建模的技术途径，满足制造过程工序模型构建的准确性和快速性要求。