PMI 三维模型标注 简介
项目管理成熟度模型分析与应用

项目管理成熟度模型分析与应用作者:范敬凯来源:《城市建设理论研究》2013年第16期摘要:介绍了项目管理成熟度模型的概念以及几种常见的成熟度模型,在总结了几种模型的共同思想基础上,提出了一种新的成熟度模型,将其应用于项目型企业中,并给出了应用项目管理成熟度模型的具体方法与步骤,展望了项目管理成熟度模型的应用前景。
关键词:项目管理成熟度;最佳实践;组织级项目管理中图分类号:F272文献标识码:A文章编号:随着越来越多的企业将项目管理应用到企业运营中,有关评估企业应用项目管理水平高低的成熟度模型备受关注,成为各界人士关注的热门话题。
从上世纪90年代开始,全世界就掀起一股研究项目管理成熟度的热潮,常见的模型已经有30多种。
1 项目管理成熟度模型的概念;; 项目管理成熟度模型作为一种全新的理念,为企业项目管理水平的提高提供了一个评估与改进的框架。
项目管理成熟度模型在基于项目管理过程的基础上把企业项目管理水平从混乱到规范再到优化的进化过程分成有序的五个等级,形成一个逐步升级的平台。
借助项目管理成熟度模型,企业可找出其项目管理中存在的缺陷并识别出项目管理的薄弱环节,同时通过解决对项目管理水平改进至关重要的几个问题,形成对项目管理的改进策略使企业的项目管理能力持续提高。
2 几种常见的成熟度模型目前成熟度模型总数超过了30种。
其中,以美国卡内基·梅隆大学软件研究院(SEI)的CMM模型、美国项目管理学会PMI从组织级项目管理层面提出的OPM3、著名项目管理专家Harold Kerzner博士提出的项目管理成熟度模型K-FMMM和FM solution提出的项目管理成熟度模型FMS-PMMM等最为有名。
限于篇幅,这里仅介绍前两种。
2.1 软件工程学会(SEI)的CMM模型;; 1987年,美国卡内基.梅隆大学软件研究所(SEI)受美国国防部的委托,率先在软件行业从软件过程能力的角度提出了软件过程成熟度模型(CMM),用于评价软件承包能力并帮助其改善软件质量的方法[1]。
项目管理opm3模型
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• OPM3模型是一个三维模型。 • 第一维是项目管理的3个层次:项目投资组合管理、 组合项目管理、项目管理。 • 第二维是项目管理的九大知识领域和四大基本过 程:标准、测度、控制、持续改善。
• 第三维是项目发展周期:初始化、计划、实施、 控制、收尾。 • OPM3也分为5级,但OPM3的内容并没有拘泥于 成熟度的分级,而重在如何使组织能够识别和改 善项目管理的过程。
• 主要绩效指标(Key Performance Indicators):能 测定每个结果的一个或多个主要绩效指标。 • 模型的范畴(Model Context):包括组织项目管 理的过程和改进的步骤和梯级 • 这些“最佳实践”、能力、结果和绩效指标, 同一些叙述性的说明、指导手册、自我评估模板 和组织项目管理过程的描述一起就构成了PMI的组 织项目管理成熟度模型。
2、OPM3的定义 PMI(美国项目管理协会)对OPM3的定义 是:评估组织通过管理单个项目和项目组合来实 施自己战略目标的能力的方法,还是帮助组织提 高市场竞争力的方法。OPM3的目标是“帮助组 织通过开发其能力,成功地,可靠地,按计划地 选择并交付项目而实现其战略”。OPM3为使用 者提供了丰富的知识和自我评估的标准,用以确 定组织的当前的、状态,并制定相应的改进计划。 组织项目管理成熟度模型(Organizational Project Management Maturity Model简称OPM3)是PMI 最新发布的标准。
二、OPM3的基本构成
• OPM3模型的基本构成有以下要素: • 最佳实践(Best Practices):组织项目管理的一 套“最佳实践”是指经实践证明和得到广泛认同 的比较成熟的做法 • 能力组成(the Constituent Capabilities):能力 是“最佳实践”的前提条件,或者说,能力集合 成“最佳实践”,具备了某些能力组成就预示着 对应的“最佳实践”可以实现。 • 路径(Pathways):识别能力整合成“最佳实践” 的路径,包括一个“最佳实践”内部的和不同 “最佳实践”之间的各种能力的相互关系。 • 可见的结果(Observable Outcomes):这些结果 和组织的种种能力之间有确定的关系,可见的结 果意味着组织存在或者达到了某种特定的能力。
基于MBD的三维检验规划系统在飞机部件中数字化检测应用
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基于MBD的三维检验规划系统在飞机部件中数字化检测应用摘要:随着MBD技术在飞机研制过程中的广泛应用,MBD 模型逐渐成为产品设计、制造、检验、维修等环节的G关键应用。
本文以飞机结构件接头类零件为例,结合制造执行系统、协调平台、质量管理系统等信息化模块,提出了基于MBD模型的的三维检验规划方案。
重点介绍了基于MBD技术飞机结构件的数字化检验方法,给出了飞机结构件在三维数字化检验的核心概念、模型构建、测量场设置和数据分析处理,并结合具体零件给出相应检测图示,研究成果为飞机零件实现数字化检测及检验数据管理提供参考依据。
关键词:MBD技术;三维检验规划系统;飞机部件文献标识码:A0 引言近年来,随着MBD(Model Based Definition—基于模型的产品数字化定义))技术在航空领域的深入应用,国内各航空制造企业在其各型号的飞机研制中,针对航空零件已全面应用MBD 技术,且均已建立较为完整的MBD技术应用体系。
数字化机床的迭代更新,使得航空零件生产加工效率大大提高。
与此同时,信息化技术的迅速发展,推动国内航空零件生产制造向着更加精益化、智能化的方向发展。
航空零件的检验检测作为整个生产制造流程中最关键的环节之一,其检验检测技术仍然停留在非数字化且较为传统的二维、三维相结合的定义阶段,即工程技术人员采用设计人员建立的三维零件模型转化为二维工程图,添加公差标注,再结合设计文件、工艺文件等技术条件,形成检验计划,打印成纸质版投放至生产现场作为零件验收依据。
此种检验检测模式不仅费时费力,破坏了零件模型的唯一性及一致性,且某些复杂零件的二维工程图对航空零件验收人员的技能水平要求较高,同时,亦无法适应现代飞机零件对于数字化检验技术的需求。
通过对基于模型的飞机部件数字化检验技术的研究,结合飞机生产单位的飞机结构件检验检测现状,提出基于MBD的三维检验规划系统CAIP(Computer Aided Inspection Planning)在航空产品数字化检测,通过对设计模型需检测的结构特征进行三维标注生成检验模型,与CAIP系统集成三维检验计划,保证检验依据与设计模型数据集唯一,为后续数字化检测质量数据提取打下基础,基本实现了基于MBD技术的设计制造检测一体化。
三维模型定义(MBD)发展动态

三维模型定义(MBD)发展动态作者:吴军胡其登来源:《CAD/CAM与制造业信息化》2015年第03期一、为什么应该对三维模型定义感兴趣?首先做一个简单的比较。
如图 1和图 2两种零件表达方式,哪一种更加直观清晰?很显然图 2更加直观清晰,这就是三维模型定义的优势。
三维模型定义(Model BasedDefinition,MBD)就是一项把三维标注和属性直接关联定义到三维模型的工程实践。
(1)三维标注包括(但不局限于)基准面标识、尺寸、公差、表面粗糙度、焊接符号、材料明细表、技术要求、标题栏和坐标系统等。
目的是为生产制造提供必需的设计信息。
三维标注在国际上也被称为三维产品和制造信息(3DProduct and ManufacturingInformation,3DPMI)。
(2)属性包括零件号、材料、版本、颜色和日期等。
可以由企业的产品数据管理、产品生命周期管理,或者企业资源管理软件关联驱动。
这样通过管理软件做出的属性改动,可以自动更新到模型和三维标识中。
三维模型定义集成了三维建模和二维标注的优势,把二者结合到了一个三维总体文件当中。
避免了创建和更新二维工程图,也避免了相应的大量问题。
更为方便的是,三维模型定义可以内嵌在广为使用的 PDF或者网页格式当中。
读图人员可以使用免费的 Adobe阅读器(AdobeReader)或者互联网浏览器(如 InternetExplorer或Chrome),旋转、缩放和移动模型,动态读取三维模型和标注信息。
如图 3的三维 PDF所示。
三维模型定义的效益已经被世界知名公司和机构反复验证,比如波音、丰田、通用电气和美国国防部。
其中美国海军航空作战中心 Lakehurst飞机分部 2013年的试点估计,年度经费可以节约 24%,约合 2100万人民币。
二、三维模型定义解决了哪些问题?三维设计软件已经广泛使用了 20多年了。
然而不管三维模型多么完善成熟,最终工程师还是习惯投影到二维图纸,进行标注,生成二维工程图。
CATIA PMI标注

示例展示
尺寸公差的标注
1.打开左图工具栏中的尺寸标注图标。 2指定特征(本例中为孔,必须指定孔的 内圆柱体面)。 3.给定公差范围。
尺寸标注
基准的标注
基准元素 基准目标 几何公差
基准A
基准A 1.选择工具栏中的基准目标图标,指向特征(本例 中为面上的某个点,若指向具体的点,点需预先 创建)。 2.依次标注A1 A2……。
基准B
基准B 1.选择工具栏中的几何公差图标,指向已完成标注 的尺寸公差。 2.在弹出的几何公差定义窗口中,选择合适的公差 类型,并赋值。 3.现在工具栏中的基准元素图标,指向已完成标注 的尺寸公差,在弹出的定义窗口中输入B。 4.基准C的定义同基准B。
形位公差的标注
只列举两种常见的几何公差类型:位置度和面轮廓度
基准元素 基准目标 几何公差
孔位置度 1.选择工具栏中的几何公差,选择公差类型 为位置度,并赋值。 * 其他形位公差类型标注方法同位置度或面轮廓度。
面轮廓度 1.选择工具栏中的几何公差图标,并指向特 征(本例中为某个面)。 2.在弹出的几何公差定义窗口中,选择公差 类型为面轮廓度,并赋值。
总结
PMI标注必须与特征(孔和面等)进行关联,若未关联起来,VA中无法完成特征的自动抽 取。 如何查看,特征是否已关联成功? 在CATIA窗口中,当鼠标选定某个特征控制框时,若特征高亮显示,则特征已关联。如下 图所示,当鼠标点击孔的位置度特征控制框时,孔的几何轮廓已高亮显示(红色)。
已关联的特征高亮显示
PMI技术与三维标注——教材大纲20140714

《PMI技术与三维标注》教材大纲建议学时数:32适用专业:机械设计制造及其自动化一、教材的性质、目的和任务(一)教材性质《PMI技术与三维标注》创新性的以主流三维设计软件NX作为平台,以三维标注的标准和方法作为研究对象,以取代传统工程图教学中二维工程图标注方法为目的,借助西门子工业软件提供的三维标注工具,即产品和制造信息(PMI,Product and Manufacturing Information),全面实现创新性人才培养的需求。
本教材是面向机械设计制造及其自动化专业的本科生而编写,也可作为具有一定三维设计基础企业工程师的参考书籍,作为MBD技术、三维标准应用等研究人员的应用参考。
(二)教材目的教材以西门子三维设计软件NX中PMI功能模块作为应用平台,全面介绍三维标注的概念、优势和发展历程,详细说明三维标注标准的现状和内容,重点讲解PMI功能和使用方法,按照主模型的概念,利用PMI将产品部件的设计信息正确传递到产品制造中,包括尺寸信息、几何公差信息,注释(文字),表面粗糙度,材料规格,以及技术要求等,选用典型特征和典型案例说明三维标注的方法,最后利用企业应用案例说明三维标注的应用现状和发展前景。
(三)教材任务教学时本着理论实践相结合的原则,全程以标准和规范作为鞭策,先了解三维标注技术的发展历程,通过三维数字化定义标准的学习,了解三维标注的信息类型和规范,然后用PMI功能模块中的各个工具实现这些要求,再利用工程案例进行分层次应用,如结构特征、零件、装配件等,最后介绍三维标注在企业应用的案例,对未来进行展望,符合知晓规范-动手实践-付诸应用的认知过程,使学生全面掌握以主模型为基础的全三维信息表达的方法,初步具备使用PMI技术对零部件进行三维标注的能力。
二、教材教学内容和教学要求(一)概述1.教学目的与要求介绍CAD技术,三维CAD技术及全三维表达模式(三维建模、三维标注)的历史必然性和技术可行性,说明三维标注技术的重要性和价值。
NX支持的PMI技术,三维尺寸标注解译_NXUG_机械师之家
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NX支持的PMI技术,三维尺寸标注解译_NXUG_机械师之家
NX支持的PMI技术,三维尺寸标注解译
来源:机械师之家发布者:我心飞翔时间:2010-10-28 20:43:26 点击次数:150
PMI是Product Manufacturing Information的缩写,直译就是三维标注。
就是将原本标注于二维图纸上的所有尺寸、公差与配合、截面表示,等都直接标注在三维模型上。
工程师使用三维软件在设计的时候,都是采用整数,不考虑公差带。
按照常规的工作模式,设计师完成产品的三维设计后,进入二维工程图制作环境,投影各个方向视图,标注尺寸和公差配合,编制装配清单(BOM表)。
二维工程图花费的时间往往是三维产品设计的几倍。
UG中为了支持进行三维尺寸链计算,有GD&T技术,这项技术的重点不是取代二维图纸,而是为三维尺寸链计算(VSA)提供公差带信息。
PMI技术完全包括之前的GD&T,而且,将所有用二维图纸标注的功能都整合到PMI,ASME为了规范各家三维软件的PMI,编制出标准,让各家三维软件参照执行。
2006年,UGS推出的NX4和Solid Edge 19就是完全符合ANSI/ASME Y14.41-2003规范的产品。
有两种方法:
1.在工程图模块下进人模型空间再进行标注
2.NX4.0新增加了一个功能PMI,
在这个模块下可以在三维数模上标注各种技术信息,当然包括尺寸。
ug中pmi标注不同一平面水平标注

ug中pmi标注不同一平面水平标注UG中的PMI标注是一种常用的工程标注方法,用于在三维模型中标注不同平面的水平标注。
本文将详细介绍UG中PMI标注的使用方法和注意事项。
一、什么是UG中的PMI标注?PMI(Product and Manufacturing Information)是一种用于在三维模型中标注相关信息的技术。
在UG软件中,PMI标注可以用于标注不同平面的水平标注,以便工程师和制造人员在设计和制造过程中能够准确理解和遵循相关要求。
二、UG中PMI标注的使用方法1. 打开UG软件并导入三维模型。
2. 在菜单栏中选择“标注”选项,并选择“PMI标注”。
3. 在模型中选择需要标注的平面,可以使用鼠标拖拽来选择多个平面。
4. 在弹出的标注设置对话框中,选择水平标注,并设置标注的样式、尺寸和位置。
5. 确认设置后,UG会自动在选定的平面上生成水平标注。
三、UG中PMI标注的注意事项1. 标注的位置应该选择在模型的合适位置,以便工程师和制造人员能够清晰地看到标注信息。
2. 标注的样式和尺寸应该符合设计需求和制造要求,遵循相应的标准和规范。
3. 在标注过程中,应注意避免标注重叠或者相互遮挡,以免造成混淆和误解。
4. 标注的文字应该清晰、准确,使用恰当的单位和术语,避免歧义或错误信息的传递。
5. 在标注完成后,应及时保存和导出标注信息,以便后续的设计和制造过程中能够方便地查看和使用。
四、PMI标注的优势和应用场景1. PMI标注具有直观、清晰的特点,可以提供更详细的设计信息,方便工程师和制造人员理解和使用。
2. PMI标注可以减少图纸的使用,节省纸张和存储空间,提高工作效率和环保意识。
3. PMI标注可以方便地与其他软件进行数据交换和共享,提高设计和制造的协同效率。
4. PMI标注可以应用于各种行业和领域的设计和制造过程中,特别适用于复杂零部件和装配体的标注。
UG中的PMI标注是一种在三维模型中标注不同平面的水平标注的方法。
NX7.5三维PMI标注培训
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Siemens PLM Software
标注预设置(续)
方法二:在用户默认设置中设定 设置1,进入 文件实用工具用户默认设置 点击 制图常规标准 然后选择GB制图标准
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Siemens PLM Software
PMI标注管理应用示例
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Siemens PLM Software
PMI的视图创建方法(续)
创建新的视图:在建模导航器中,点击模型视图右键添加视图,输入视图名字。
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Siemens PLM Software
面对的挑战
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Siemens PLM Software
传统的数据传递模式
图纸
图纸
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英文pmi的中文表达是什么意思

英文pmi的中文表达是什么意思英文pmi的中文表达是什么意思英语单词的产生是汉英两种语言双向交流的产物,一些带有中国特色的名称和概念进入了英语词汇,同时还有一些英语词汇进入了汉语,在文化环境中衍生出新的含义,形成了英语词汇的语义文化特征。
下面是店铺收集英文pmi的中文表达是什么意思,欢迎大家阅读参考。
英文pmi的中文表达意思采购经理人指数;phosphomannose isomerase 磷酸甘露糖异构酶;per million inhabitants 每一百万居民;网络解释1.聚甲基丙烯酰亚胺:150年龄相关性黄斑变性(AMD)的RNA干扰(RNAi)技术开发松茸菌(Tricholoma matsutake)菌种选育及应用研究江南大学68 谷氨酰胺转胺酶(TGase)催化羊毛蛋白交联改性及其机制研究542 聚甲基丙烯酰亚胺(PMI)结构泡沫体的研究与2.产品制造信息:产品制造信息(PMI)让我们不用将三维模型转变到工程图纸,就能直观在三维模型中查阅产品的.加工信息,如尺寸、表面粗糙度、形位公差等,这种创新的智能技术现在出现在SolidEdge中,它减少了设计评审和信息交流过程中,对二维图纸的需求,3.pmi:purchase manager index;采购经理人指数4.pmi:product manufacturing information;产品制造信息5.pmi:privilege management infrastructures;授权管理体系6.pmi:pseudo matrix isolation;伪矩阵隔离英文pmi的双语例句1.Having followed the tobacco industry for two decades, PMI's stock should trade at a slight premium to Altria's stock, which has traded in a P/E multiple range of 6 to 18 over the last 10 years.在跟随烟草业长达20年之后,菲莫国际的股票应该以比奥驰亚股票稍稍高一点的价格进行交易,在过去10年里,奥驰亚的股票一直在6至18倍的市盈率范围内交易。
NX7.5 PMI功能介绍

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NX PMI预设置
1、注释平面:设置PMI尺寸放置的默认平 面。 2、显示在所有视图中:创建的PMI尺寸是 否生成在所有视图中,勾选则生成在所有视 图,否则只在工作视图中生成。 3、通过有色模型显示PMI:当PMI被实体 遮挡,PMI是否会变色显示。勾选则显示, 不勾选则不显示。 4、视图旋转后更新读取方向:当尺寸旋转 180°后,数字是否会更新显示。
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NX PMI用户界面
开始→PMI
工具条
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NX PMI尺寸标注
①选择适合的视图 ②选择尺寸选项 ③选择放置平面
④标注效果
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南京欧奔软件技术有限公司 NX7.5 PMI功能介绍
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PMI功能概述
针对数字化产品定义,Siemens Industry Software 公司提 供了产品和制造信息简称PMI(Product and Manufacturing Information)的具体方案,PMI应用在3D CAD或协同产品开发系 统中,用于将产品部件设计的信息正确传递到产品制造中。更明 确地说,PMI传递的信息包括几何公差信息,3D注释(文字), 表面粗糙度,以及材料规格等。
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基于NX软件和MBD技术的圈椅数字化模型构建
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林业工程学报,2023,8(2):180-186JournalofForestryEngineeringDOI:10.13360/j.issn.2096-1359.202208023收稿日期:2022-08-27㊀㊀㊀㊀修回日期:2022-10-27基金项目:河北省引进国家高层次创新型人才科研项目(2021HBQZYCXY011);湖南省重点研发计划(2022NK2043);中青年学者培养计划(2020TJ-Q18);湖南省科技创新领军人才项目(2021RC4033)㊂作者简介:易礼琴,女,研究方向为家具设计工程㊂通信作者:张仲凤,女,教授㊂E⁃mail:csfuzzf@163.com基于NX软件和MBD技术的圈椅数字化模型构建易礼琴1,2,何佳容1,张仲凤1∗,张继娟1(1.中南林业科技大学家具与艺术设计学院,国家林业和草原局绿色家具工程技术研究中心,湖南省绿色家居工程技术研究中心,长沙410004;2.河北木槐智能家居有限公司,邯郸056000)摘㊀要:我国的家具制造业不断向数字化和智能化的方向发展,为改善传统家具企业 二维图纸,三维模型 的生产现状,规范生产工艺并提升生产效率,同时将传统技术和工艺参数化,从而实现传统家具数字化保护与制造㊂本研究以圈椅为样本,将MBD(modelbaseddefinition)技术应用于传统家具行业㊂首先,经过获取模型数据㊁处理数据和模型重建等步骤,得到了圈椅的装配几何模型;其次,基于UGNX软件平台,参照圈椅的组织构成,将圈椅各结构部件的设计和工艺信息集成标注,构建了数字化MBD模型;最后,经过验证基于此MBD模型能够编写数控代码,从而用于数控机床加工,论证了该模型技术有着对接数控机床的实用性㊂在家具制造产业数字化的大背景下,运用NX参数化软件将MBD技术应用于传统家具领域,旨在推进传统家具的数字化保护与制造进程㊂构建连接设计与制造以及能够对接数控加工的圈椅数字化MBD模型,对于中国传统文化和传统家具工艺的保护和传承都具有深远意义㊂关键词:圈椅;MBD模型;UGNX软件;数字化;家具智能制造中图分类号:TP391㊀㊀㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:2096-1359(2023)02-0180-07Constructionofdigitalmodelofround⁃backedarmchairusingNXsoftwareandMBDtechnologyYILiqin1,2,HEJiarong1,ZHANGZhongfeng1∗,ZHANGJijuan1(1.CollegeofFurnitureandArtDesign,CentralSouthUniversityofForestryandTechnology;NationalForestryandGrasslandAdministrationGreenFurnitureEngineeringTechnologyResearchCenterinHunan;GreenHomeEngineeringTechnologyResearchCenterinHunan,Changsha410004,China;2.HebeiMuhuaiSmartHomeCo.Ltd.,Handan056000,China)Abstract:Chinaisoneofthefurnituremanufacturingcontinuesindesigninganddevelopingnewstyleoffurnitureaimingatthedirectionofdigitalizationandintelligence.Thisresearchaimsatimprovingtheproductionstatusof 2Ddrawing,3Dmodel ,andstandardizingtheproductionprocessandenhancingtheproductionefficiency.Simultaneously,thetra⁃ditionaltechnologyandprocessareparameterized,soastoachievethedigitalprotectionandmanufacturingoftraditionalfurniture.Theround⁃backedarmchairisselectedassamplestoapplymodelbaseddefinition(MBD)technologytothetraditionalfurnitureindustry.Firstly,theassemblygeometrymodeloftheround⁃backedarmchairisobtainedthroughthestepsofacquiringmodeldata,processingdataandmodelreconstruction.Secondly,basedontheUGNXsoftwareplat⁃form,andwithreferencetotheorganizationofthechair,thedesignandprocessinformationofeachstructuralpartofthechairislabeledandadigitalMBDmodelisconstructed.Finally,theMBDmodelisverifiedtobeabletowriteCNCcodeforCNCmachinetoolprocessing,whichdemonstratesthepracticalityofthemodeltechnologytoconnectwithCNCmachinetools.TheMBDmodeloftheround⁃backedarmchairconnectsthedesignandmanufacturingoffurnitureproducts,andtheabilitytointerfacewithCNCmachinetools,whichmakesthemanufacturingeasyfortechnicianstoextractpartprocessinginformationanddesignmachiningprocesses.Moreover,themodelcanbebuilttosuppressredun⁃dantdocumentsanddrawings,thusbetterachievingconsistencyofproductdata,andgreatlyimprovingthequalityandefficiencyoffurnitureproduction.Inthecontextofdigitalizationofthefurnituremanufacturingindustry,thispaperap⁃pliestheMBDtechnologyandNXparametricsoftwaretothetraditionalfurnitureindustryforbuildingadigitalMBDmodeloftheround⁃backedarmchair,whichconnectsdesignandmanufactureandcaninterfacewiththeCNCmachi⁃ning,inordertoimprovetheunevenqualityofthetraditionalfurnitureintheconsumermarket.Thisstudyaimsatpro⁃motingtheprocessofdigitalpreservationanddigitalmanufacturingofthetraditionalfurniture.Theconstructionofthis㊀第2期易礼琴,等:基于NX软件和MBD技术的圈椅数字化模型构建MBDmodelpromotesthequalityandefficiencyofthefurnitureproductiontoagreatextentandachievesthepurposeofpromotingthedigitalmanufacturingandconservationoftraditionalfurniture.Thishasfar⁃reachingsignificanceforthepreservationandinheritanceofboththeChinesetraditionalcultureandtraditionalfurniturecraftsmanship.Keywords:round⁃backedarmchair;MBDmodel;UGNXsoftware;digitization;furnitureintelligentmanufacturing㊀㊀中国家具制造技术经历了 大规模定制 和 柔性制造 的信息化和数字化转型后,正快步向智能制造推进[1],传统家具制造业也在此浪潮中不断向数字化和智能化发展㊂数字化改造对传统家具企业带来非常明显的竞争优势,体现在缩短产品生产周期㊁提升企业生产能力以及降低生产成本等[2]㊂此外,近年来文化发展受到了进一步的重视,文化资源的数字化保护及制造也在稳步推进,因此,在传统家具行业中也可以采用新技术手段完善传统家具的生产性保护和数字化生产[3]㊂然而,现阶段传统家具的数字化保护水平还比较滞后,经典传统家具数字化保护的应用多数以博物馆和云展示的方式呈现[4]㊂此外,家具产品的设计数据和制造数据依旧处于分离状态,表现在通常以三维几何模型为主体来表达设计成果,而参照二维工程图来编写制造工艺[5]㊂并且由于传统家具企业的生产缺乏图档规范,致使各个企业生产的经典家具产品质量参差不齐,随着时间的推移,传统家具的工艺制造技术可能不会得到良好的传承㊂在家具数字化制造技术方面,王琛等[6]运用了UG软件对家具数字化装配进行应用研究,有效提高产品装配效率;枣林等[7]分析了将 云端 控制系统应用于木家具数控加工中的优势㊂此外,在家具数字化管理技术的研究方面,国外学者Yao等[8]以软垫家具企业为研究对象,研究了一种以客户需求为导向的生产信息管理系统;Dhaniawaty等[9]对家具生产管理监控系统进行研究,设计了一种基于网站的家具生产过程信息管理系统;包瑜亮等[10]提出利用MES系统对传统木家具制造车间进行计划排产优化管理㊂数字化制造是传统家具企业的发展方向,传统家具的数字化是实现传统家具数字化制造的基础条件之一,而现阶段尚未完全出现连接设计与制造㊁实现传统家具数字化保护㊁对接数控加工的数字化家具模型㊂本研究以圈椅为样本,以保护我国优秀传统文化为出发点,通过构建其MBD(modelbaseddefini⁃tion)模型完成圈椅设计信息和制造信息的集成,旨在实现MBD技术在传统家具领域中的应用,促进传统家具的数字化保护以及推进传统家具数字化制造进程,这对我国优秀传统文化的保护与传承以及传统工艺的继承有着深远的意义㊂1㊀圈椅的MBD模型与NX软件1.1㊀MBD技术MBD意为基于模型的定义,起源于航空领域对复杂产品零部件的设计与制造,此技术是基于计算机辅助设计(CAD)模型,从简单的几何数据采集器过渡到整个产品生命周期的全面信息源[11]㊂MBD技术是一种对产品进行数字化定义的方法技术,能够将产品的生产工艺信息都集中于一个模型中,而数字化制造是将制造信息进行数字化表达㊁处理㊁传递和加工的过程,即数字化产品定义是实现数字化制造的基础㊂1.2㊀Pro/Engineer逆向工程软件Pro/Engineer简称为Pro/E,是一款集CAD/CAM/CAE一体化的三维软件,此软件首先提出了参数化设计的概念,并且采用了单一数据库来解决特征的相关性问题㊂另外,此软件采用了模块化的方式,用户可以根据自身的需要进行选择,分别进行草图绘制㊁零件制作㊁装配设计㊁钣金设计㊁加工处理等㊂Pro/E软件基于特征方式,能够将设计至生产的全过程集成到一起,实现并行工程设计㊂此软件也可以基于三角网格模型进行逆向建模,实现模型数据的实体化,以满足开发和生产的需求,用Pro/E软件进行模型重建时,首先将三角面网格数据模型导入Pro/E,再根据目标对象各部件的造型特点进行分类建模㊂1.3㊀UGNX软件UGNX软件简称NX,是一个交互式的CAD/CAM系统,提供了完善的三维数据模型标注功能㊂使用NXPMI模块可以对三维数字化几何模型进行信息标注,PMI(productmanufacturinginformation)即产品制造信息,是NX软件系统中支持数字化产品定义的模块㊂PMI能够实现产品尺寸㊁公差㊁基准㊁粗糙度等信息的标注,可以使非几何信息和几何信息关联并达到集成,即模型中的文字信息和几何模型组合在一起,点击文字信息时,几何模型会高亮显示㊂通过将产品几何制造信息以及非几何制造工艺信息在三维空间集成表达,方便了产品设计过程的管理,提高了设计重用性和数据一致性等,降低了设计和生产成本[12]㊂在后续数控加工时需要提取出圈椅的PMI信息进行数控181林业工程学报第8卷编程,NX软件二次开发接口NX/OpenAPI中提供的封装函数可实现各类PMI信息的提取[13]㊂1.4㊀圈椅MBD模型分析圈椅作为我国古典家具的经典作品之一,与其他传统家具相比其结构相对复杂㊁零部件多㊁椅圈结构部分制图难度大㊂圈椅经历了世世代代的传承和创新,在结构和造型上已经达到了实用性与艺术性的协调统一,具有很高的历史传承性㊂并且圈椅选用的优质硬质木材促进了工艺与结构上的改进和创新;在结构上采用传统榫卯结合,形制上符合人体工程学,既满足了力学强度要求又实现了整体和谐统一㊂然而,经典圈椅作品的高质量仿品稀缺,设计师在对经典圈椅作品进行数据获取及再设计时,难以找到信息准确完整的结构模型做参考,往往只能依照文本图像资料进行㊂因此圈椅作为优秀传统椅代表作之一,研究其数字化保护与制造的方法对现代传统家具行业的数字化设计制造研究具有代表性意义㊂本试验研究了MBD技术在圈椅新产品开发方面和机加工方面的适用性㊂在新产品开发方面,MBD模型的建立实现了设计信息与制造信息的集成㊂运用MBD技术建立圈椅的MBD模型,将圈椅的外观形态㊁尺寸及工艺特点等信息集成在几何模型上,实现产品信息的数字化保存㊂设计师可以通过圈椅的MBD数据模型了解圈椅的造型㊁装饰等特点,还能运用此模型进行局部外形或结构的改造设计,提升新产品开发或旧产品改造的效率,缩短产品开发周期㊂在机加工方面,可以通过提取MBD模型中所包含的加工信息,在CAM软件中,编制加工工艺㊁刀轨程序并进行加工仿真㊁生成NC代码[14]㊂根据圈椅的加工工艺流程以及数控加工设备的使用情况,将圈椅的毛坯尺寸㊁加工工序和加工设备等信息集成在模型中㊂技术人员可以参照此MBD模型的几何特征,从而设定好每道工序所包含的刀具尺寸㊁切削用量和运行轨迹等,随后可进行加工刀路的仿真模拟,判断刀具㊁加工参数㊁加工轨迹设置的合理性㊂运用圈椅MBD模型进行加工仿真有助于发现家具部件从设计到生产阶段出现的技术问题,通过发现并修正技术问题能有效降低加工失误造成的产品不合格风险㊂在完成模型的仿真验证后,将编制好的程序转换为加工设备可识别的加工代码,从而实现圈椅的数控加工制造㊂综合以上分析,可见MBD技术在圈椅的设计与制造过程中具有适用性㊂结合此适用性分析,梳理出圈椅部件设计MBD模型的组织构成,如图1所示㊂图1㊀圈椅部件MBD设计模型的组织构成Fig.1㊀CompositionoftheroundbackedarmchairMBDmodel2㊀圈椅MBD模型构建的步骤在构建圈椅MBD模型时,首先进行样本圈椅的选取,并通过逆行工程得到样本圈椅的结构模型;再参照圈椅MBD模型的各组成部分,对于导入NX软件中的模型进行非几何信息与几何信息的集成,即将产品的形状信息㊁尺寸㊁公差和工艺信息在三维模型上集成表达㊂由此得到了一个具有产品所有设计与制造信息㊁可以面向数字化制造的圈椅MBD模型㊂图2㊀样本圈椅Fig.2㊀Sampleround⁃backedarmchair2.1㊀选取样本圈椅圈椅数字化MBD模型的构建是传统家具面向数字化的一个新尝试,因此需要选择具有代表性的圈椅作为模型范例,根据大量的文献研究总结和资料分析确定了样本圈椅,其外形和各部件的名称如图2所示㊂此圈椅靠背和扶手紧密结合在一起形成四分之三的圆弧,其形态上圆下方,整体顺势而下,将圈椅的气势表现得淋漓尽致[15]㊂281㊀第2期易礼琴,等:基于NX软件和MBD技术的圈椅数字化模型构建2.2㊀运用逆向工程建模基于模型的逆向建模方法能够快速得到实物产品的几何模型,整个逆向构建过程分为数据收集阶段㊁数据分析阶段和模型重构阶段㊂数据收集阶段选取基于光学三角原理的结构光法对样本圈椅进行非接触式的数据采集[16],结构光三维扫描仪可用来侦测并分析物体的几何构造与外观数据㊂数据分析阶段对三维扫描的点云数据进行去噪去失真㊁数据平滑㊁数据精简和数据拼合等[17],从而使模型更加简单整体㊂最后模型重构阶段,将得到的三角网格模型导入逆向工程软件Pro/Engineer中进行三维重建,采取特征参数提取与正向建模相结合的方法实现模型数据的实体化,从而完成圈椅的逆向建模㊂其中以椅圈部件为例,具体的建模步骤包括绘制基准面㊁绘制轮廓线㊁镜像㊁拉伸和倒角5个步骤,如图3所示㊂基准面的绘制确定了椅圈的造型图3㊀椅圈重建过程Fig.3㊀Rebuildprocessofseatring平面,单侧轮廓线的绘制确定了椅圈的基本造型,镜像补全了椅圈的整体造型,拉伸使二维椅圈造型平面成为三维立体状态,倒角使椅圈特征更加贴合数据模型㊂2.3㊀运用NX软件进行圈椅几何信息和非几何信息的集成㊀㊀圈椅的模型信息分为几何信息和非几何信息两类,其中几何信息对应几何形状信息,包括几何实体和坐标;非几何信息包括部件设计信息和部件属性注释信息㊂其中,设计信息即模型的尺寸和公差信息,属性注释信息则包括材料名称㊁部件名称㊁毛料规格㊁加工设备和加工工序㊂运用NX平台在含有几何信息的部件模型上进行非几何信息的标注,从而完成了几何信息与非几何信息的集成,标志着数字化MBD模型的完成㊂2.3.1㊀尺寸公差标注公差的标注根据GB/T12471 2009‘产品几何技术规范(GPS)木制件极限与配合“中常用的配合尺寸,IT13级标准公差规定的间隙配合和过盈配合公差要求,进行公差标注,配合要求如表1所示㊂GB/T12471 2009优先采用基孔制配合,表1中相关孔和轴的尺寸偏差情况如图4所示,图4中公称尺寸代表基础尺寸㊂根据圈椅使用时部件受力特点,对于竖直方向部件的榫头长度㊁厚度和宽度都选用H13/h13间隙配合公差,榫头长度一律选用H13/a13间隙配合尺寸,榫头厚度使用H13/b13间隙配合尺寸,榫头宽度使用H13/zf13过盈配合尺寸㊂表1㊀IT13级配合要求Table1㊀IT13levelcoordinationrequirements公称尺寸间隙配合过盈配合大于至H13/a13H13/b13H13/h13H13/zf13-3+0.55/+0.27+0.42/+0.14+0.28/0-0.02/-0.3036+0.63/+0.27+0.50/+0.14+0.36/0-0.04/-0.40610+0.72/+0.28+0.59/+0.15+0.44/0-0.08/-0.521014+0.83/+0.29+0.69/+0.15+0.54/0-0.12/-0.661418+0.83/+0.29+0.69/+0.15+0.54/0-0.16/-0.701824+0.96/+0.30+0.82/+0.16+0.66/0-0.21/-0.872430+0.96/+0.30+0.82/+0.16+0.66/0-0.27/-0.933040+1.10/+0.31+0.95/+0.17+0.78/0-0.35/-1.134050+1.10/+0.32+0.98/+0.18+0.78/0-0.45/-1.235065+1.26/+0.34+1.11/+0.19+0.92/0-6580+1.28/+0.36+1.12/+0.20+0.92/0-80100+1.46/+0.38+1.30/+0.22+1.08/0-㊀注:单位为mm,表中 公称尺寸 对应基础尺寸, H 表示孔, a b h zf 表示轴, 13 代表IT13级, + 值表示间隙量, - 值表示过盈量㊂㊀㊀以椅圈部件为例,标注的具体步骤为:首先将靠背处椅圈部件摆正,设置标注参数如图5所381林业工程学报第8卷示㊂靠背处椅圈部件特征信息繁多,需将标注信息进行分开管理,以模型仰视图和正三轴测图为标注管理视图,靠背处椅圈部件具体标注情况如图6所示㊂在模型仰视图中,标注出椅圈长㊁宽轮廓尺寸以及中间榫眼特征尺寸;在正三轴测图中,标注出榫头的宽度㊁厚度和长度,应当注意榫头的宽度和厚度应标注在同一平面㊂曲线材端面不与XY/XZ/YZ任一平面平行,因此需运用PMI标注中自定义平面功能选择相应平面标注㊂根据榫接合技术要求,椅圈的楔钉榫公差选用H13/b13小间隙配合公差,双榫端头处的单个榫头公差数值为+0.16mm;椅圈部件中部榫眼接合的靠背板为竖向部件,应用H13/h13间隙配合公差,因此椅圈部件中部榫眼深度对应公差数值为+0.54mm,榫眼长度对应的公差数值为+1.08mm,榫眼宽度对应的公差数值为+0.54mm,公差数值标注在基础尺寸数值后方㊂图4㊀基本偏差图Fig.4㊀Basicdeviationchart图5㊀标注参数设置Fig.5㊀Annotationparametersettings图6㊀靠背处椅圈标注情况Fig.6㊀Labelingoftheseatringatthebackrest2.3.2㊀属性注释标注圈椅部件模型的属性注释包括部件名称㊁材料名称㊁毛料规格㊁加工设备和加工工序等㊂此类标注可以为后续加工工艺和加工程序的编制提供便利,确保了三维数字化设计中数据传输的唯一性[18]㊂以椅圈对称中段部件为例,NX中几何模型属性注释的标注步骤为:1)部件名称标注㊂通过体属性,更改部件名称为 椅圈对称中段部件 ㊂2)材料及毛料规格标注㊂首先通过 菜单产品制造信息 专用 材料规格 ,进入材料规格界面并指定标注位置,选定椅圈对称中段部件俯视图对应的XY平面为标注平面,标注信息关联部件,将部件材料选定为红酸枝㊂随后在 材料规格界面 开放字段 下输入毛料规格尺寸㊂毛料规格尺寸具体数值等于部件基础轮廓尺寸数值加上加工余量值,现阶段我国实木家具企业加工时所使用加工余量为经验数值[19],因此依据‘木家具制造工艺学“中提到的干毛料加工余量经验值范围,圈椅带榫头部件在长度上余量取8mm,宽度和厚度上取3mm,得到椅圈对称中段部件的毛料规格尺寸为长381mm㊁宽102mm㊁厚41mm,将此填写在 材料规格界面 中,完成材料规格的标注㊂3)加工要求标注㊂椅圈对称中段部件为曲线型圆材,可选用数控加工中心完成整个部件的加工或选用数控锯铣机和数控榫卯加工中心进行分工序加工,具体加工工序包括曲线锯切㊁基准面与相对面加工㊁榫头加工㊁榫眼加工和型面加工㊂通过 菜单 产品制造信息 专用 工艺说明 ,进入工艺说明界面备注工序集中设备,并标注加工和走刀要求,最终椅圈对称中段部件标注效果如图7所示㊂图7㊀椅圈对称中段部件标注效果Fig.7㊀Thelabelingeffectofthesymmetricalmiddlesectionoftheseatring481㊀第2期易礼琴,等:基于NX软件和MBD技术的圈椅数字化模型构建3㊀圈椅MBD模型的验证将所得到的MBD模型进行数控编程,从而验证MBD技术在圈椅中的适用性,证明样本圈椅MBD模型对接数控机床的可行性与实用性,工艺部门可直接利用得到的圈椅设计MBD模型,获取其所包含的几何信息和非几何信息,在NX系统中快速地编制加工程序,并且模拟加工导轨从而验证工序㊂圈椅MBD模型的数控编程有如下几个步骤:基于毛坯尺寸创建毛坯模型㊁创建加工坐标系㊁遵循加工要求编辑工序㊁模拟加工刀轨从而验证工序以及经过程序后处理输出NC程序,其步骤如图8图8㊀数控编程流程Fig.8㊀NCprogrammingflowchart创建毛坯模型是加工编程的基础㊂首先在NX中启动建模,参照MBD模型视图中标注的零部件毛坯模型尺寸,通过 创建矩形 和 拉伸成体 建立能够将部件完全包裹的毛坯模型㊂其次通过 编辑对象显示 调整毛坯模型的透明度,使加工毛坯通透显示以方便后续加工程序的编制㊂第二步进行加工坐标系的创建,一道工序对应一个MCS加工坐标系,加工坐标系是指在机床加工过程中,对机床工作台上的待加工工件进行对刀时所设置的坐标,应注意加工坐标系位置的设置需要使对应工序下的加工特征被均匀加工㊂根据MBD模型中标注的加工工序的先后,进行对应加工工序编制,通过点击NX的 加工 模块,在 工序导航器 几何视图 可进行模型加工坐标系的创建㊂第三步进行工序编辑,通过MCS加工坐标子项目 WORKPIECE 指定几何体,再通过 插入 工序 进入工序编辑界面㊂随后再根据MBD模型的几何特征㊁尺寸和属性注释信息选择合适的刀具大小㊁切削深度,从而规划走刀路径并生成刀轨㊂在工序子类型的工序编辑界面中,在 工具 下新建刀具,在 刀轨设置 处设定刀具切削参数,最后在 操作 下生成刀具轨迹,从而完成工序创建(图9)㊂为了进一步验证基于此模型的工序编程是否合理,在完成所有工序的编制后需要进行加工刀路图9㊀加工工序设置方法Fig.9㊀Machiningprocesssettingsmethod的模拟㊂确认刀轨后在 刀轨可视化 界面选择 3D动态 ,点击播放按钮可实时查看毛坯模型的加工效果,根据模拟加工情况来判断每道工序走刀路径和切削参数等设置是否合理㊂此处以椅圈对称中段部件编程为例,如图10所示㊂从图10可见,毛坯模型模拟加工效果贴合部件模型,表面加工质量较好㊂在完成程序编制后通过 后处理 选择相应的后处理器,完成加工程序转换,使其转变成被实际生产设备识别的加工代码,将此加工代码输入对应数控设备就可以实现产品的数控加工制造㊂基于此MBD模型进行加工程序数控编程,验证了MBD技术在圈椅中的适用性,证明了样本圈椅MBD模型对接数控机床的可行性与实用性,即通过此模型能够切实地将设计与制造连接起来㊂图10㊀刀轨可视化及型面精加工模拟Fig.10㊀Toolpathvisualizationandprofilefinishingsimulation4㊀结㊀论在文化与制造产业数字化大背景下,为实现传统家具产品智能制造的需求,针对消费市场上传统家具质量参差不齐的现状,本研究将MBD技术应用于传统家具领域㊂首先,分析了圈椅MBD模型的组织构成,进而选取了样本圈椅㊁采集并处理数据㊁逆向建模以及运用NX软件按照三维标注要求标注了其非几何信息,达成了几何信息和非几何信581林业工程学报第8卷息的集成,从而构建起包含圈椅规范化设计与制造信息的数字化MBD模型㊂构建圈椅MBD模型方便了技术人员进行提取零件加工信息和编制加工工艺,并经过验证基于此模型能够编写出数控代码,从而用于数控加工,论证了该模型有着对接数控机床的实用性㊂圈椅MBD模型实现了设计与制造的连接,并且能够对接数控机床加工㊂此模型的建立能够抑制冗杂的文档和图纸,从而更好地实现产品数据一致性,极大限度地提升产品生产制作的质量和效率,达到了推进传统家具数字化制造和保护的目的,对中国传统文化和传统家具工艺的保护和传承都具有深远意义㊂参考文献(References):[1]熊先青,岳心怡.中国家居智能制造技术研究与应用进展[J].林业工程学报,2022,7(2):26-34.DOI:10.13360/j.issn.2096-1359.202107006.XIONGXQ,YUEXY.ResearchandapplicationprogressofhomeintelligentmanufacturingtechnologiesinChina[J].JournalofForestryEngineering,2022,7(2):26-34.[2]熊先青,马清如,袁莹莹,等.面向智能制造的家具企业数字化设计与制造[J].林业工程学报,2020,5(4):174-180.DOI:10.13360/j.issn.2096-1359.201908017.XIONGXQ,MAQR,YUANYY,etal.Digitaldesignandmanufacturingoffurnitureenterprisesorientedtointelligentmanu⁃facturing[J].JournalofForestryEngineering,2020,5(4):174-180.[3]杨琳,孙曦.传统木作家具文化传承模式探索[J].艺术与设计(理论),2018,2(S1):114-115.DOI:10.16824/j.cnki.issn10082832.2018.z1.037.YANGL,SUNX.Theexplorationoftraditionalwoodfurniturecultureinheritingmode[J].ArtandDesign,2018,2(S1):114-115.[4]张磊,朱培浩,卢凯杰.古典家具数字化保护方法研究进展[J].计算机工程与应用,2018,54(18):26-33,44.DOI:10.3778/j.issn.1002-8331.1806-0159.ZHANGL,ZHUPH,LUKJ.Researchprogressondigitalpro⁃tectionofclassicalfurniture[J].ComputerEngineeringandAp⁃plications,2018,54(18):26-33,44.[5]卢一帆.基于MBD的产品设计关键技术研究[D].上海:上海交通大学,2019.LUYF.ResearchonkeytechnologiesofproductdesignbasedonMBD[D].Shanghai:ShanghaiJiaoTongUniversity,2019.[6]王琛,郁舒兰,羊玢,等.基于UG的家具虚拟装配技术[J].家具,2015,36(4):26-28,37.DOI:10.16610/j.cnki.jiaju.2015.04.008.WANGC,YUSL,YANGB,etal.UG⁃basedfurniturevirtualassemblytechnology[J].Furniture,2015,36(4):26-28,37.[7]枣林,刘洋,王文涛. 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三坐标的pmi(semantic)的意思

三坐标的pmi(semantic)的意思标题:深入解析三坐标测量中的PMI(Semantic)含义在精密制造领域,三坐标测量机(CMM)被广泛应用于各种零部件的尺寸精度和质量检测。
而在三坐标测量报告中,PMI(语义)是一个经常出现的术语。
本文将详细解释三坐标测量中的PMI(Semantic)是什么意思,帮助读者更好地理解其背后的原理和应用。
一、什么是三坐标测量?三坐标测量机(CMM)是一种高精度的测量设备,主要用于测量物体的几何尺寸、形状和位置。
它通过在一个三维空间内移动测量探头,捕捉被测物体的关键尺寸数据,从而实现对零部件质量的评估。
二、PMI(Semantic)的定义PMI(Product and Manufacturing Information,产品与制造信息)在三坐标测量领域,通常指的是与被测零部件相关的尺寸、公差、表面质量等制造信息的集合。
而Semantic则是语义的意思,这里指的是对PMI信息的解释和描述。
在三坐标测量报告中,PMI(Semantic)是指将测量数据与设计图纸上的要求进行比对,对被测零部件的质量特性进行语义化的描述。
这种描述包括了尺寸的偏差、公差的符合情况以及可能存在的问题等。
三、PMI(Semantic)在三坐标测量中的作用1.提供详细的测量结果:PMI(Semantic)将测量数据以直观、易懂的方式呈现出来,使得工程师和技术人员能够快速了解被测零部件的质量状况。
2.有助于问题诊断:通过对测量数据的语义化描述,可以更快地定位到问题所在,为后续的改进和调整提供依据。
3.提高沟通效率:PMI(Semantic)以一种统一的语言描述测量结果,有助于不同部门之间的沟通与协作。
4.便于追溯和审计:语义化的测量报告可以作为质量管理的依据,便于对生产过程进行追溯和审计。
四、PMI(Semantic)的实际应用在实际应用中,PMI(Semantic)通常包括以下内容:1.尺寸偏差:测量结果与设计尺寸之间的差值。
浅谈三维数字化设计制造技术应用与趋势
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浅谈三维数字化设计制造技术应用与趋势本文在阐述了三维数字化设计制造技术的发展历程基础上,对基于三维数模的产品定义、基于三维数模的产品建模与仿真、基于MBD的数字化工艺设计、基于仿真的三维工艺验证与优化、基于MBD的数字化检测技术等三维数字化设计制造中的关键技术进行了论述,以及企业未来如何成功实施三维设计制造技术。
一、工程语言演变1、工程师的语言语言、文字和图形是人们进行交流的主要方式。
在工程界,准确表达一个物体的形状的主要工具就是图形,在工程技术中为了正确表示出机器、设备的形状、大小、规格和材料等内容,通常将物体按一定的投影方法和技术规定表达在图纸上,这种根据正投影原理、标准或有关规定,表示工程对象,并有必要的技术说明的图就称图样。
工程图样是人们表达设计的对象,生产者依据图样了解设计要求并组织、制造产品。
这种采用类似工程图样的产品定义方式常被称为工程师的语言。
2、工程语言的历史演进2.1 第一代工程语言工程定义需要明白和无歧义的表达。
中国古代工匠就有采用物理实体模型(如:故宫“样式张”)和二维绘图法表达工程思想的历史。
1795年法国科学家加斯帕尔·蒙日(Gaspard Monge,1746~1818)系统地提出了以投影几何为主线的画法几何,把工程图的表达与绘制高度规范化、唯一化,工程图便成为工程界常用的定义产品的语言—-第一代工程语言。
这种工程设计语言的缺陷是显而易见的,设计师在设计新产品时,首先涌现在脑海里的是三维的实体形象而不是平面视图。
但为了向制造它的人传递产品的信息,必须将这个活生生的实体通过严格的标准和投影关系变成为复杂的、但为工程界所共识的标准工程图。
这当中的浪费不仅是投影图的绘制,还包括了从实体形象向抽象的视图表达方式转换的思维,以及在转换过程中不可避免出现的表达不清和存在歧义.制造工程师、工人在使用这种平面图纸时,又要通过想象恢复它的立体形状,以理解设计意图。
这又是一番思维、脑力和时间的浪费。
ug中pmi标注不同一平面水平标注
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ug中pmi标注不同一平面水平标注UG(Unigraphics)中的PMI(Product and Manufacturing Information)标注是一种在三维模型中添加注释、尺寸和其他相关信息的方法。
在UG中,可以将不同的标注放置在不同平面上,以提供更清晰的标注信息。
本文将探讨UG中PMI标注不同平面水平标注的应用和效果。
我们需要了解UG中的PMI标注是如何工作的。
UG提供了多种标注工具,可以在三维模型的不同位置添加标注。
其中,水平标注是一种常用的标注方式,可以通过在模型的平面上添加标注来表示物体的尺寸、位置和其他相关信息。
通过使用不同平面的水平标注,可以更好地展示模型的特征和属性。
在UG中,标注的平面可以根据需要进行选择和调整。
通过选择不同的平面,可以在不同的视角下展示模型的特征。
例如,可以在模型的正面、侧面和顶部分别添加标注,以展示模型在不同方向上的尺寸和位置。
这样,用户可以更直观地了解模型的几何特征和设计要求。
在实际应用中,UG中的PMI标注可以帮助设计师和工程师更好地理解和分析模型。
通过标注模型的关键尺寸和位置,可以准确地传达设计意图和要求。
同时,标注的信息也可以作为制造和装配的参考,帮助生产和组装过程中的操作和检验。
除了水平标注,UG还提供了其他类型的标注工具,如垂直标注、角度标注和曲线标注等。
这些不同类型的标注可以根据需要进行组合和调整,以满足不同的设计和制造要求。
通过灵活运用这些标注工具,可以有效地提高模型的可读性和可理解性。
在使用UG中的PMI标注时,需要注意一些细节和技巧。
首先,标注应尽量简洁明了,避免过多的文字和符号。
其次,标注应与模型的几何特征和设计意图相一致,避免歧义和误导。
此外,标注的位置和尺寸应根据实际情况进行选择和调整,以确保标注的准确性和可读性。
UG中的PMI标注是一种强大的工具,可以帮助设计师和工程师更好地理解和分析模型。
通过灵活运用不同平面的水平标注,可以清晰地传达模型的尺寸、位置和其他相关信息。
基于视图的产品制造信息表达管理方法
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收稿日期:2016-11-28基金项目:基于三维数字样机的新型弹/箭设计制造综合集成与示范应用(A0320141002)作者简介:缪一槿(1992 -),男,北京人,硕士研究生,研究方向为工业及制造系统工程。
基于视图的产品制造信息表达管理方法Research of product manufacturing information expression and management method based on view缪一槿,郭连水,吴明理,韩 宁MIAO Yi-jin, GUO Lian-shui, WU Ming-li, HAN Ning(北京航空航天大学 机械学院,北京 100191)摘 要:通过分析产品制造信息与三维几何模型以及特征模型等关系,建立基于B-Rep的产品制造信息模型,提出了基于视图的产品制造信息显示管理的方式。
基于工程制图中“视图”的概念,在模型中划分成多个视图,将模型的产品制造信息在对应的视图中进行标注,从而建立“模型”、“视图”、“PMI信息(产品制造信息)”三种相互关联的信息管理显示结构,实现了产品制造信息的合理有效表达和自动管理。
基于Pro/E开发三维标注系统,验证基于“视图”下产品制造信息的有效表达和管理方法的可行性。
关键词:B-Rep模型;产品制造信息;视图中图分类号:TH162; TP391 文献标识码:A 文章编号:1009-0134(2017)02-0005-050 引言随着计算机辅助设计技术的发展,现代产品制造技术正在向全数字化方向发展[1]。
然而,现有的三维模型只是用来描述产品的几何形状,产品的尺寸、公差、工艺信息,仍然较多的用二维图纸来定义,并没有真正的利用三维模型的优势。
与此同时,产品定义技术经历了从工程制图技术到二维CAD 技术,再到三维建模技术的发展历程[2]。
MBD 包含的信息远多于传统图纸,它不仅描述设计几何信息,而且定义了三维产品制造信息和非几何的管理信息(产品结构、PMI 、BOM 等)等[2]。
PMI三维模型标注简介
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PMI三维模型标注简介系列介绍⼆:PMI使⽤案例特征⼀套全⾯的三维注释⼯具,⽤于捕捉尺⼨、公差和产品定义信息直接从UGS 的NX制图(NX Drafting)软件界⾯派⽣出来-不需要花⼤量时间来学习就可以开始使⽤该应⽤程序可以在NX 制图(NX Drafting)中全⾯重复使⽤,在基于JT 的查看器中查看,并与UGS 的验证⼯具集成通过JT、PLMXML 和NX OpenAPI,为PMI 特征提供全⾯的API覆盖。
使⽤案例替代了普遍的⼆维图纸。
⼈们熟悉⼆维图纸并将其作为合法定义⼀个完⼯产品的⽅法。
⼆维图纸提供了被普遍理解和解释的标准符号体系。
然⽽,在某些情况下,定义⼀个已经制造的零件所需要的多种冗余数据的存在可能导致在最终三维格式中出现偏差。
翻译错误、复制错误或者版本不⼀致性都能够导致⾼成本的错误,⽽这些错误会迅速转化为更低的质量和⽣产⼒。
因此,虽然⼆维图纸包含制造⼀个零件的“处⽅”,但是真正的制造过程需要三维格式和⼆维信息,以便第⼀次就⽣成出⼀个正确的零件。
通过使⽤⽤于传递下游⽣产要求的⼆维图纸,还会为产品开发周期增加不必要的负担。
在产品定义中的⼀个简单变更不仅需要更新三维数字化数据,⽽且还需要⼤量的与产品相关联的所有⼆维⽂件的⼯程变更。
由于维护这些⽂件需要花费时间,实施⼀个产品变更的⽣命周期随着它与⼆维数据的关联程度⽽增加。
通过使⽤NX PMI 解决⽅案,把⼆维信息直接嵌⼊到三维模型之中,产品团队不需要创建多种冗长数据组就能够定义⼀个给定的零件。
相反,通过PMI,产品团队能够在三维模型中捕捉并共享⼯程要求-从⽽能够全⾯利⽤设计意图,消除了对⼆维图纸的需要,并且确保了最终产品符合其⼯程规格。
通过三维产品定义,提⾼了⽣产⼒。
当在⼀个三维模型中创建并且在零件中直接与对象之间建⽴关联,PMI 提供了以下利益:●通过确保完整地捕捉到设计意图,并使它与模型建⽴关联,从⽽减少了成本。
不再需要根据⼆维信息来推导和解释设计意图。
Followme跟我快速学3D:PMI标注直接出图更快捷
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Followme跟我快速学3D:PMI标注直接出图更快捷
工程图
是贯穿产品研发、设计和制造全流程中的一种基础表现形式
而当前企业普遍存在这样一种现象:
产品设计完成后,图纸会交到生产部门进行加工生产
在这过程中,生产部门的工程师们一边需要花费一定时间去消化图纸中的各种数据,包括尺寸、公差、精度要求等信息
同时还要在脑海里勾画所需加工的零件外形,或者是用三维CAD 软件打开三维模型图与二维图纸进行对照
无论是哪种方式,都会花费工程师宝贵的时间
从而降低了工作效率
如何解决此问题?
中望3D 2016全新的标注功能
PMI标注(产品制造信息)
通过PMI功能直接在3D模型上创建3D尺寸或注释
可在视图管理器中查看全部创建信息
确保设计信息的有效继承
帮助设计师、工程师轻松对接!
温馨提示:建议在wifi环境下观看,确保完整学会。
ug中pmi标注不同一平面水平标注
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ug中pmi标注不同一平面水平标注在UG中,PMI(Product and Manufacturing Information)是一种用于在三维模型中标注和记录相关信息的功能。
其中,水平标注是一种常见的标注方式,用于标示物体或特征的水平位置。
水平标注在UG中的应用非常广泛,可以用于标注零件的尺寸、位置、形状等信息,为后续的加工和装配提供准确的参考。
在本文中,将详细介绍UG中水平标注的使用方法以及其在实际工程中的应用。
UG中的水平标注功能非常简单易用。
我们只需要选择需要标注的对象或特征,然后选择水平标注工具,即可在三维模型中添加水平标注。
UG会自动计算出标注的位置和数值,并将其显示在模型上。
在实际应用中,水平标注可以用于标注零件的尺寸。
例如,我们可以标注一个零件的长度、宽度、高度等尺寸,以便在后续的加工和装配中能够准确地控制尺寸。
水平标注还可以用于标注零件的位置。
例如,我们可以标注一个零件相对于其他零件的位置,以便在装配过程中能够准确地定位和安装零件。
水平标注还可以用于标注零件的形状。
例如,我们可以标注一个零件的曲线、曲面等形状特征,以便在后续的加工和检测中能够准确地复制和测量这些特征。
除了零件的尺寸、位置和形状,水平标注还可以用于标注其他重要的信息。
例如,我们可以标注零件的材料、加工要求、表面处理要求等,以便在后续的加工和检测中能够准确地理解和执行这些要求。
水平标注在UG中的应用非常广泛,可以用于标注零件的尺寸、位置、形状等信息,为后续的加工和装配提供准确的参考。
在实际工程中,正确使用水平标注可以提高生产效率,减少错误和误差,提高产品的质量和可靠性。
在使用水平标注时,我们需要注意一些细节。
首先,标注的位置应该清晰明确,避免与其他标注重叠或产生混淆。
其次,标注的数值应该准确无误,避免产生错误的测量结果。
最后,标注的文字应该清晰易读,避免产生歧义或误导。
在实际使用中,我们还可以根据需要对水平标注进行一些调整和优化。
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系列介绍二:PMI使用案例
特征
一套全面的三维注释工具,用于捕捉尺寸、公差和产品定义信息直接从UGS 的NX制图(NX Drafting)软件界面派生出来-不需要花大量时间来学习就可以开始使用该应用程序可以在NX 制图(NX Drafting)中全面重复使用,在基于JT 的查看器中查看,并与UGS 的验证工具集成通过JT、PLMXML 和NX OpenAPI,为PMI 特征提供全面的API覆盖。
使用案例
替代了普遍的二维图纸。
人们熟悉二维图纸并将其作为合法定义一个完工产品的方法。
二维图纸提供了被普遍理解和解释的标准符号体系。
然而,在某些情况下,定义一个已经制造的零件所需要的多种冗余数据的存在可能导致在最终三维格式中出现偏差。
翻译错误、复制错误或者版本不一致性都能够导致高成本的错误,而这些错误会迅速转化为更低的质量和生产力。
因此,虽然二维图纸包含制造一个零件的“处方”,但是真正的制造过程需要三维格式和二维信息,以便第一次就生成出一个正确的零件。
通过使用用于传递下游生产要求的二维图纸,还会为产品开发周期增加不必要的负担。
在产品定义中的一个简单变更不仅需要更新三维数字化数据,而且还需要大量的与产品相关联的所有二维文件的工程变更。
由于维护这些文件需要花费时间,实施一个产品变更的生命周期随着它与二维数据的关联程度而增加。
通过使用NX PMI 解决方案,把二维信息直接嵌入到三维模型之中,产品团队不需要创建多种冗长数据组就能够定义一个给定的零件。
相反,通过PMI,产品团队能够在三维模型中捕捉并共享工程要求-从而能够全面利用设计意图,消除了对二维图纸的需要,并且确保了最终产品符合其工程规格。
通过三维产品定义,提高了生产力。
当在一个三维模型中创建并且在零件中直接与对象之间建立关联,PMI 提供了以下利益:
●通过确保完整地捕捉到设计意图,并使它与模型建立关联,从而减少了成本。
不再需要根据二维信息来推导和解释设计意图。
●减少了与不正确或者不完整的制造信息相关联的返工。
●减少了因人工转换造成的制造错误,并增强了最终产品定义的“特性可解释性”。
●通过把信息一次性做成文件并在每个地方重复使用这些信息,提高了生产力和质量(下游应用程序不再需要冗长的数据)。
●通过促进在设计过程的早期就把模型做成文件,支持并行工程。
设计协同团队不再等待图纸的生产就能够传递设计要求。
大量的下游过程-从自动创建二维图纸到对制成零件的最终检验-很容易重复使用以数字形式存储的信息。
另外,因为PMI 是由轻量化JT 格式支持和发布的,产品团队能够利用首选方法来对数据进行可视化处理:
●直接从一个CAD/CAM 系统中;
●在一个独立的三维产品可视化工具中;
●在一个产品数据管理(PDM)系统的端口查看器中
PMI 不仅减少了生成二维图纸的需要。
通过它,下游应用程序还能够直接访问这些信息以便自动完成任务,比如CNC 编程、累计公差分析和CMM 分析。
因此,产品团队能够在企业范围内在正确的时间以正确的详细程度访问正确的数据。
通过理解并传递整个企业-从工程部门到制造车间并外延到供应链-的三维PMI 的价值,制造商能够在他们的整个上游和下游过程中提高生产力、质量以及效率。
PMI 能够包含行为公差(GD&T)、焊缝符号、文本和尺寸,以及产品定义和过程注释。
PMI 能够以信息在二维图纸上存在的同样方式存在于三维模型之中-在产品设计中用带箭头的指引线把数据连接到特定的零件中。
因此,PMI 为熟悉二维系统的用户提供了一个直观环境。
PMI 建立之后就可以立即在整个产品生命周期中重新使用-从工程绘图到验证分析,从可视化工具(可视化工具促进了协同和标记)到制造和质量规划过程。
PMI 的重要价值保持不变:一次创建,随地使用。
包装和可获得性
PMI 管理工具包含在很多NX Mach Series 解决方案程序包之中,可以用作以前NX 安装的解决方案的一个附加程序模块。
欢迎您的下载,
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