一种面向MBD模型的设计工艺统一模型构建方法与流程

本发明属于数据管理，具体涉及一种用于构建零件设计、工艺mbd模型，并以统一的数据模型对其进行表示和管理的面向mbd模型的设计工艺统一模型构建方法。

背景技术：

1、三维cad技术经过多年的推广和应用，已广泛应用于机械制造等领域。为了更直观表达产品设计与制造信息等相关内容，基于mbd的数字化定义技术应运而生，其目的在于维护统一的数据源信息，构建产品设计和制造之间的信息集成链路，服务于产品全生命周期的各个阶段。在这个过程中，产品设计一般使用各类cad软件如creo、solidworks等，制造一般使用各类capp软件，每一类应用系统都建有自己的数据库，这导致产品研制各个阶段之间缺乏继承性和连贯性，设计阶段的信息无法直接被下游阶段的工艺阶段直接利用，工艺阶段的信息也无法直接反馈到设计阶段中。

2、目前的一些做法是建立一个包含产品设计、工艺、制造等所有阶段所用工具的全平台，但建立全平台的代价过大，难以做好每一个功能；还有一些做法是建立不同系统之间的数据传递和转换接口，但这种点对点的接口建立方式会随着系统数量的增加呈几何性增加，达到一定程度后难以管理；且目前cad软件中对mbd模型信息的管理还处于低层次的几何实体如点线面，缺乏以特征为对象的高层次结构化表示化方法，这也影响到mbd技术在制造阶段的进一步推广与使用。

技术实现思路

1、(一)要解决的技术问题

2、本发明提出一种面向mbd模型的设计工艺统一模型构建方法，以解决目前产品生产过程中存在的数据没有统一表达，设计、工艺两阶段的数据割裂使得数据关联关系未有效建立和管理的技术问题。

3、(二)技术方案

4、为解决上述技术问题，本发明提出一种面向mbd模型的设计工艺统一模型构建方法，该设计工艺统一模型构建方法包括如下步骤：

5、s1.将mbd模型的设计工艺统一模型分为设计和工艺两个阶段，以特征为对象，根据产品设计阶段和工艺阶段的不同特点，分别建立对应的设计数据模型与工艺数据模型；

6、s2.建立设计数据模型与工艺数据模型内外部数据单元间的关联关系，形成mbd模型的设计工艺统一数据模型；

7、s3.在cad软件中创建零件设计mbd模型，识别设计mbd模型上的制造特征，通过逐步填充制造特征的方式，采用逆序分别创建零件各加工工序的mbd模型，并添加工艺pmi信息形成各加工工序的mbd模型；

8、s4.通过数据抽取技术，将步骤s2建立的mbd模型的设计工艺统一数据模型与步骤s3创建的零件设计mbd模型和各加工工序的mbd模型建立映射关系；

9、s5.将定义的统一数据模型储存到统一的数据中心，进行数据视图展示和管理统一数据模型，实现对mbd模型内数据的展示与统一管理。

10、进一步地，步骤s1中，特征定义为具有一定语义的几何结构，各加工工序的三维模型由各类制造特征组成；其中，标注信息和工艺pmi信息与各阶段特征具有关联关系。

11、进一步地，步骤s1中，数据模型包含设计信息数据模型和工艺信息数据模型；其中，设计信息涵盖零件的几何特征、材料属性、公差要求关键信息，分为设计模型、标注信息和属性信息；工艺信息按照工艺设计过程划分，分为工艺性审查、工艺路线、工序设计、切削参数确定和辅助信息，在不同阶段确定相应的工艺信息。

12、进一步地，步骤s1中，数据模型由标识层、类型层、属性层和地址层组成；其中，标识层是一串独一无二的字符串，用于唯一地标识此数据单元；类型层用于区分此数据单元类型；属性层表示数据单元实际值；地址层表示数据储存位置；关联层表示与此数据单元具有关联关系的其他数据单元。

13、进一步地，步骤s2中，数据模型内外部数据单元间的关联关系包括数据对象间的影响关系、派生关系、转换关系和映射关系；关联关系由数据单元内部的标识层和关联层构成。

14、进一步地，步骤s4中，在建立模型间的映射关系后，将mbd模型中的每一个数据都转化到统一数据模型中，建立起两者间的映射关系。

15、(三)有益效果

16、本发明提出一种面向mbd模型的设计工艺统一模型构建方法，通过建立统一模型，能够辅助用户以统一和标准格式定义产品生产阶段涉及的所有数据，通过数据抽取机制建立mbd模型与统一数据模型之间的映射关系，通过映射关系建立与mbd模型内部数据一一对应的数据对象，通过数据关联关系建立起不同阶段虚拟对象之间的联系，并通过统一数据模型实现所有数据对象统一管理，提高管理效率。

技术特征：

1.一种面向mbd模型的设计工艺统一模型构建方法，其特征在于，所述设计工艺统一模型构建方法包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的设计工艺统一模型构建方法，其特征在于，步骤s1中，特征定义为具有一定语义的几何结构，各加工工序的三维模型由各类制造特征组成；其中，标注信息和工艺pmi信息与各阶段特征具有关联关系。

3.如权利要求1所述的设计工艺统一模型构建方法，其特征在于，步骤s1中，数据模型包含设计信息数据模型和工艺信息数据模型；其中，设计信息涵盖零件的几何特征、材料属性、公差要求关键信息，分为设计模型、标注信息和属性信息；工艺信息按照工艺设计过程划分，分为工艺性审查、工艺路线、工序设计、切削参数确定和辅助信息，在不同阶段确定相应的工艺信息。

4.如权利要求1所述的设计工艺统一模型构建方法，其特征在于，步骤s1中，数据模型由标识层、类型层、属性层和地址层组成；其中，标识层是一串独一无二的字符串，用于唯一地标识此数据单元；类型层用于区分此数据单元类型；属性层表示数据单元实际值；地址层表示数据储存位置；关联层表示与此数据单元具有关联关系的其他数据单元。

5.如权利要求1所述的设计工艺统一模型构建方法，其特征在于，步骤s2中，数据模型内外部数据单元间的关联关系包括数据对象间的影响关系、派生关系、转换关系和映射关系；关联关系由数据单元内部的标识层和关联层构成。

6.如权利要求1所述的设计工艺统一模型构建方法，其特征在于，步骤s4中，在建立模型间的映射关系后，将mbd模型中的每一个数据都转化到统一数据模型中，建立起两者间的映射关系。

技术总结
本发明提出一种面向MBD模型的设计工艺统一模型构建方法，通过建立统一模型，能够辅助用户以统一和标准格式定义产品生产阶段涉及的所有数据，通过数据抽取机制建立MBD模型与统一数据模型之间的映射关系，通过映射关系建立与MBD模型内部数据一一对应的数据对象，通过数据关联关系建立起不同阶段虚拟对象之间的联系，并通过统一数据模型实现所有数据对象统一管理，提高管理效率。

技术研发人员：张强,毛润,周如意,程燕,许晋,张玉东,张静,李新毅,李亮,尹华兵,王乐,彭振宇
受保护的技术使用者：中国北方车辆研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27