基于MBD的中差工艺模型快速转换技术
基于MBD的三维数字化装配工艺设计及现场可视化技术应用

基于MBD的三维数字化装配工艺设计及现场可视化技术应用基于MBD的三维数字化装配工艺设计技术是现代航空数字化制造中的一门新兴学科,也是未来飞机三维装配工艺设计的发展趋势。
本文介绍了该技术主要通过对DELMIA、3DVIA Composer、CAPP等工艺设计、工艺仿真软件进行客户化定制和多系统集成应用,完成基于MBD三维产品模型的工艺分离面的划分、BOM重构、工艺仿真以及三维装配指令编制等工艺设计工作,并通过生产管理系统将已完成的工艺设计信息传递到生产现场实现可视化装配,打通了基于MBD的产品设计与工艺设计及现场可视化装配的技术路线。
MBD(Model-Based Definition)即基于模型的产品数字化定义,其特点是:产品设计不再发放传统的二维图纸,而是采用三维数字化模型作为飞机零件制造、部件装配的依据。
传统的二维工艺设计模式已经不能适应全三维设计要求。
随着现代计算机技术、网络技术、工艺设计软件技术的发展,以及协同平台的建立,为三维数字化装配工艺设计和并行工程奠定了基础。
1 三维数字化装配工艺设计及现场可视化系统通过采用达索公司三维数字化装配工艺设计平台DELMIA及3DVIA Composer解决方案,构建“数字化装配工艺设计和仿真系统”及“生产现场可视化系统”。
突破DELMIA二次开发及定制技术、3D制造过程仿真验证及优化技术、MBD技术、生产现场可视化技术、Windchill/DELMIA/EPCS/CAPP多系统集成技术等关键技术瓶颈,最终构建符合企业业务需求的“数字化装配工艺设计和仿真系统”及“生产现场可视化系统”。
缩短飞机装配周期,提高装配质量,全面提升飞机的数字化制造能力。
系统流程及集成架构如图1所示。
图1 系统流程及集成框架系统流程及集成工作思路如下:(1)Windchill企业数据管理系统是企业唯一合法的数据来源,管理着各种BOM信息。
通过接口程序,把PBOM以XML的格式输出。
基于体分解的MBD工序模型快速生成方法
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基于体分解的MBD工序模型快速生成方法
赵鸣;王细洋
【期刊名称】《计算机集成制造系统》
【年(卷),期】2014(20)8
【摘要】为了实现基于模型定义的工序模型的快速生成,提出一种基于体分解的最大加工特征识别及工艺路线生成方法.将零件加工特征分为简单特征、复杂特征、简单相交特征和复杂相交特征.首先从加工方向上对切削体进行分层简化;然后检索复杂相交特征的凹边,生成分割面并按照分割顺序将其分解为简单特征和复杂特征;再根据组合规则合并所有特征、得到最大加工特征;最后根据各特征的位置关系及类型制定工艺路线,以生成基于模型定义的工序模型.通过实例验证,结果表明:所提方法能够有效减少分割次数和单元体数量,提高相交特征的识别效率,实现基于模型定义的工序模型的快速生成.
【总页数】8页(P1843-1850)
【作者】赵鸣;王细洋
【作者单位】南昌航空大学航空制造工程学院,江西南昌 330063;南昌航空大学航空制造工程学院,江西南昌 330063
【正文语种】中文
【中图分类】TP391.7
【相关文献】
1.基于MBD模型的工序模型构建方法 [J], 于勇;周阳;曹鹏;赵罡
2.基于UG数控加工的MBD工序模型建模方法研究 [J], 刘志军;柳万珠;吴晓锋
3.基于用户自定义特征的壁板类工件MBD工序模型设计方法研究 [J], 秦慧斌;张瑞廷;黄登高;王宗彦;郑智贞;张余升;成全
4.基于MBD的工序模型建模方法研究 [J], 黄斌达
5.基于MBD的工序模型建模方法研究 [J], 黄斌达[1]
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MBD技术应用中的若干问题思考
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MBD技术应用中的若干问题思考莫蓉【期刊名称】《航空制造技术》【年(卷),期】2015(000)018【总页数】4页(P26-29)【作者】莫蓉【作者单位】西北工业大学现代设计与集成制造技术教育部重点实验室【正文语种】中文MBD技术是以3D模型为载体,面向产品全生命周期的设计、制造、维护,并将与产品相关信息以数字化定义的方式嵌入到3D模型中[1-3],为产品全生命周期不同阶段对信息的不同需求提供基础源模型,以便在此基础上进行信息的添加、裁剪、组合。
近年来,MBD技术已逐步应用到我国多个行业,特别是航空制造业,并且已取得了突破和成效,如产品设计、工艺、工装、检测、装配、标注、标准。
不同于早期国内推行的“无纸化(paper-less)”将人工制图变为电子制图,本质上并没有改变产品数据定义的模式,制图仍是工程师的语言,但设计效率大为提高。
而MBD的全三维设计“无图化(Drawingless)” 方法则从根本上改变了产品的数字化定义方式,取消了制图模式,将制图承载的产品结构信息、加工要求、装配要求、检测要求等信息融合到3D模型中,使得3D模型成为工程师的新语言,从而有效支持上下游间的协同设计、信息共享。
虽然制造业已对MBD技术形成共识并得到初步应用,MBD技术应用支撑环境也已具备,但目前应用的广度和深度仍不能满足要求,原因何在?背后隐藏的是什么?本文针对近年来MBD应用中的一些现象和问题进行了分析,希望能够引起重视和讨论。
不同阶段MBD技术的应用1 产品设计中的MBD产品设计阶段一般分为方案设计、详细设计和工程设计,方案设计关注总体布局,详细设计关注3D精确建模,工程设计关注制造信息表达。
3个阶段的MBD模型应建立关联关系,形成产品设计信息无缝共享和集成。
1.1 MBD与方案设计复杂产品总体设计,一般不包含详细几何模型,主要根据功能进行总体布局(例如气动布局和结构布局)、确定结构分离面(例如各部件定位基准、坐标系)、构建关键几何元素(主体框架或大致轮廓),为部件、组件、零件的详细设计提供自顶向下的可分解框架。
MBD技术应用
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目前很多新项目(如Boeing787、MRJ和C919等)都采用基于模型定义技术(Model Based Definition,MBD)。
对于飞机设计,以全三维的MBD模型为数据源,传递给下游的工艺、质量和供应商使用;对于飞机制造,由于交付时间压力,大量新工艺的产生,迫使企业采用先进制造技术,引进自动化设备提高装配质量,缩短装配周期,改进生产率。
而这些设备(如数控机床、机器人、柔性工装和激光跟踪仪)基本都是数字驱动的;对于工艺设计,二维工艺规划方法不能直接利用全数字化MBD模型,需要手工维护大量3D到2D转换等不增值环节,缺少工艺验证手段,编程停留在手工阶段。
当工程更改频繁时,难以准确、高效地将MBD模型的数字量传递到数字化设备。
二维工艺规划方法与上游的全三维数字化设计和下游的先进制造工艺与装备已不相适应,逐渐成为数字化制造瓶颈,针对飞机全数字化MBD模型定义,需要一种直接基于几何和特征的工艺规划方法和自动编程工具,能进行工艺验证,提高数字设备程序编制的质量和效率。
本文探讨了基于MBD的飞机数字化工艺规划、验证和执行技术。
首先提出一种基于MBD的数字化制造与生产技术框架,然后建立了支持设计,工艺和质量的MBD模型体系与相应的数字化制造与生产系统,最后分析了基于MBD的数字化工艺规划在方案设计、详细设计和生产研制阶段的一般流程。
希望能为解决基于MBD的数字化制造与生产技术问题提供一些思路。
基于MBD的飞机数字化制造与生产技术框架本文提出了一种飞机数字化制造框架,主要包含数据、工具和流程3个层次,如图1所示。
数据层作为飞机和资源数字化定义的单一数据源,是数字化制造的基础。
其底层是支撑MBD技术体系的基础数据库,如产品标准件库、工装标准件库、紧固件库、工艺参数库等。
中间层是产品、工艺和资源的行业构型库,代表典型的部件结构、工艺流程和工装结构。
顶层是对应于产品研制各个阶段的设计MBD模型、工艺MBD模型和质量MBD模型。
基于模型的设计(MBD)在空调控制软件中的开发实践
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F O R U M论坛基于模型的设计(MBD)在 空调控制软件中的开发实践Development Practices of HVAC Controller Software DesignBased on MBD杨敏(特灵科技亚太研发中心,上海200051)YANG Min(Trane Technologies Engineering & Technology Center-Asia Pacific,Shanghai 200051, China)【摘要】结合某大型空调控制软件项目,介绍了 M B D的理念与技术,描述了依托Matlab/Sinmlink基础平台进行软 件开发的情况,阐明了开发过程的技术要点、控制环节以及与传统开发模式对比的优势,展示了 MB D技术在大型空 调控制软件开发方面的推广前景和应用价值。
【Abstract】This paper presents how to use MBD in HVAC control development. Based on real world project, this paper presents the design software architecture and algorithm architecture of a rooftop system. This paper also discussed how to use Simulink to design HVAC algorithm, how to development testing applications using tools provided by Matlab/Simulink, and how to verify the control algorithm.【关键词】MBD;空调控制软件;算法模型;仿真测试【Keywords】MBD; HVAC; algorithm model; test verification传统开发与M B D的对比随着大众对生活环境期望的提高,空调的功能需 求不断提升,空调控制系统已然成为空调产品和建筑 工程的核心和关键。
基于MBD的三维数字化装配工艺设计及现场可视化技术应用

维数字化装配工艺设计和并行工程奠定了基础。
1 三维数字化装配工艺设计及现场可视化系 统
通过采用达索公司三维数字化装配工艺设计平台 DELMIA 及 3DVIA Composer 解决方案,构建“数字化 装配工艺设计和仿真系统”及“生产现场可视化系统”。 突破 DELMIA 二次开发及定制技术、3D 制造过程仿 真验证及优化技术、MBD 技术、生产现场可视化技术、 Windchill/DELMIA/EPCS/CAPP 多系统集成技术等关键 技术瓶颈,最终构建符合企业业务需求的“数字化装配 工艺设计和仿真系统”及“生产现场可视化系统”。缩 短飞机装配周期,提高装配质量,全面提升飞机的数字 化制造能力。系统流程及集成架构如图 1 所示。
2011 年第 22 期·航空制造技术 81
装配工艺 ASSEMBLY PROCESS
Hale Waihona Puke 把 MBOM 和 AO 信息传递给 ERP 及 MES 系 统,实 现 车 间 现 场 装 配 可 视 化,指导实际生产工作。
2 三维数字化装配工艺设计
三维数字化装配工艺设计是通过 对飞机产品结构进行分析,在企业现 有制造能力 ( 设备、工艺技术能力、人 力资源等 ) 及产量要求的基础上,进 行 组 件 划 分,制 定 装 配 流 程,确 定 装 配方案,并选择各装配环节所需要的 制 造 资 源。 在 三 维 数 字 化 装 配 工 艺 设计系统中,工艺设计用树状结构表 示,主要由产品结构树、工艺结构树、 资源结构树 3 个分支构成,具体结构 特征按企业需求进行工艺模板定制。 基于 MBD 技术的三维数字化装配工 艺设计主要工作流程如图 2 所示。 2.1 数据准备工作
关键词:MBD 三维工艺设计 现场可视化 [ABSTRACT] MBD-based assembly process of three-dimensional digital design is not only an new discipline in aircraft digital manufacture , but also the future aircraft design trends. The technology completes the jobs of division of the three-dimensional process splice surface based on MBD, BOM reconstruction, process simulation and establishment of three-dimensional assembly order by customization and multi-system integration of process design, process simulation software, such as DELMIA, 3DVIA Composer, CAPP, and so on. The technology transfers the completed process design information to production scene by product management system, the technology opens technology roadmap from the MBD-based product design, process design to on-site visualization assembly. Keywords: MBD Three-dimensional design Onsite visualization
MBD技术介绍精品课件
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39 落实 客户39 飞机
AO 清单 交付
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波音公司要求波音787飞机全球合作伙伴采用MBD 模型作为整个飞机产品制造过程中的唯一依据。该技 术将三维制造信息PMI(3D Product Manufacturing Information)与三维设计信息共同 定义到产品的三维数字化模型中,使产品加工、装配、 测量、检验等实现高度集成,数字化技术的应用有了新 的跨越式发展。
编制FO 零件TO/TOC
工装流程…...
1K/2K
交付中心
生产制造
飞机交付
质量控制
总检
零件制造
发放零件
部装、总 装AO的 核实盖章
气 密 试
验
系统 安装 测试
功 能 试
验
喷 漆
38 落实 客户 38飞机
AO
清单
交付
现行工艺设计业务流程下的主要信息
工程数据发放到飞机交付的整个零件加工装配生产的全过程
15 15
GB/T24734-2009 数字化产品定义数据通则
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GB/T24734-2009 数字化产品定义数据通则
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MBD公差特征的表达
平面度特征 基准面特征符号
此表面为 基准面A
18 18
MBD数据集的坐标系统
零件坐标系统通常 安置在主基准面和 第二、第三基准面 的交点处。
11 11
MBD设计模型—全三维定义的方法、 规范
基于这一情况,美国机械工程师协会(ASME)联合 波音公司于2003年制订了“数字化产品定义数据规程” (Digital Product Definition Data Practices)ASME Y14.41-2003标准。其主导思想不只是简单地将二维 图纸的信息反映到三维模型中去,而要“充分利用三 维模型所具备的表现力,去探索便于用户理解、更具 效率的设计信息表达方式。”
飞机三维数字化装配工艺设计与管理技术
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飞机三维数字化装配工艺设计与管理技术田锡天;耿俊浩;唐健钧;赵东平【期刊名称】《航空制造技术》【年(卷),期】2015(000)004【总页数】4页(P51-54)【作者】田锡天;耿俊浩;唐健钧;赵东平【作者单位】西北工业大学CAPP与制造工程软件研究所;西北工业大学CAPP与制造工程软件研究所;西北工业大学CAPP与制造工程软件研究所;西北工业大学CAPP与制造工程软件研究所【正文语种】中文通过多年的信息化建设,我国飞机制造企业在CAD、CAPP、CAM、PDM、ERP等系统的建设方面已取得了实质性的成果,如建立或实施了相应的应用系统或管理平台,进行了较为深入的集成应用,基本实现了产品、工艺、工装的数字化设计及其过程和数据的数字化管理,在飞机型号研制和生产方面发挥了重要作用。
部分飞机制造企业在飞机装配工艺的数字化设计与管理方面,逐步实现了从以二维为主向二维/三维相结合的模式转变[1],如PBOM/MBOM构建、装配顺序规划、装配路径规划[2]和装配工艺文件生成[3]等过程的三维化。
目前三维数字化装配工艺设计主要在一些飞机型号的数字化制造方面得到了一定的试应用,但是还没有得到大规模的推广应用,如没有将数字化装配工艺设计和仿真结果作为指导生产的依据,数字化工艺设计结果的规范性以及现场发放方式仍然有待完善,与已有的协同平台集成度也不高[4-5]等。
这些是进一步提高飞机三维数字化装配工艺设计与管理的质量和效率,并将其推广所必须解决的问题。
随着制造部门生产数字化的逐步开展和深入,以及三维产品模型的广泛应用,迅速提高飞机三维数字化装配工艺设计、仿真及管理的水平、质量和效率是目前必须面对的当务之急。
飞机三维数字化装配工艺设计与管理技术体系装配工艺设计与管理是连接飞机设计和制造的关键环节,它为飞机的研制和批量生产提供工艺准备,并贯穿于飞机组件、部件和总装配生产的全过程。
如图1所示,飞机三维数字化装配工艺设计与管理技术体系主要包括工程数据集成管理技术、产品数字化工艺定义技术、三维数字化工艺设计与管理应用模式、三维数字化工艺技术规范等研究内容。
新型航天器基于模型定义(MBD)方法研究与应用

2022年·第08期39航天工业管理Management & Practice管理与实践航天新型产品研制领域面临着外部竞争激烈,内部任务重、周期紧、技术难度大等困难,为确保我国新型航天器预研领域大有可为,必须放眼国际前沿,突破传统观念,寻求最佳研制模式,大幅缩短产品研制周期,提高研发质量。
航天新型飞行器航空航天结合,协作单位跨越航空航天多家单位,急需突破传统航天型号设计工具、设计平台、研制模式和体系,建立适用于复杂协作关系和复杂飞行器构型的高效研发模式。
一、MBD概念的提出基于模型定义(MBD)是采用全三维模型设计,将产品模型的几何、非几何信息按照一定规范用统一的模型进行定义表达的设计方法。
美国通过ASME Y14.41完成了相关标准的制定工作并应用于波音787、777等客机研制,极大提高了研制效率,推动了数字化设计技术无纸化跨越式发展。
在新型航天器产品研制过程中,项目团队结合ASME Y14.41对数字化产品数据集定义及国内外先进航空宇航企业相关规范,面向国内航空航天实际技术水平,制定合理的MBD 数据集定义方案。
不仅需要将传统的基于二维图样定义技术中尺寸公差、注释等标注信息移植到三维模型中,更关键的是要满足管理技术以及并行工程要求。
二、 MBD主要内容新型航天器产品MBD 将传统二维图样上的尺寸公差、旗注、技术要求、材料属性等信息通过标准规范集成到三维模型文件中。
根据《新型航天器数据集定义规范》,MBD 数据集包括实体模型、三维注释、尺寸及公差标注等信息,满足完整定义产品的所有要求,典型MBD 数据结构如图1所示(实体模型+三维标注称为设计模型,其他非几何信息定义在特征树中)。
三、MBD数据结构数据结构主要包括主几何、工程数据集和设计环境相关零部件,其中主几何数据集包括主几何模型数据集、接口控制几何。
1.MBD 数据集的分类(1)主几何主几何包含构成飞行器外形和骨架的主要几何元素,新型航天器概念设计到产品详细出图的基准模型。
基于MBD的飞机数字化装配工艺设计及应用

基于MBD的飞机数字化装配工艺设计及应用基于MBD的飞机数字化装配工艺设计及应用基于模型定义技术使三维模型成为产品设计生产过程中的唯一依据,这一应用必然改变传统的生产模式。
文章在基于模型定义技术的背景下,提出了飞机数字化装配工艺设计及应用模式,在该模式下,通过工艺方案设计和详细工艺设计,完成了三维装配指令的构建,从而为装配现场可视化提供了依据。
当前,我国航空制造业的数字化技术发展迅速,三维数字化设计技术得到了广泛的应用。
特别是基于模型定义(Model-Based Definition,MBD)技术的实施,使三维模型取代二维图纸成为设计制造的唯一依据。
随着MBD技术的深入应用,必然会对工艺规划设计、车间生产应用等产生重大影响,引起数字化制造技术的重大变革,真正开启三维数字化制造时代。
本文在MBD技术背景下,对飞机数字化装配工艺设计及应用做一些阐述。
1 MBD技术1.1 MBD技术的内涵基于模型的定义(MBD),是一个用集成的三维实体模型来完整表达产品定义信息的方法体,它详细规定了三维实体模型中产品尺寸、公差标注规则和工艺信息表达方法。
从狭义上说,MBD就是对数字化模型进行规范化的全三维标注;从广义上说,MBD不仅是对模型进行三维标注,和传统的以工程图为核心授权资料的生产模式相比,以MBD数据集为唯一依据的制造技术带来了生产模式的变革,更有效地增加了数字化技术带来的便利。
1.2 MBD技术的意义在MBD的技术体系中,MBD数据集的内容包含设计、工艺、制造、检验等各部门的信息。
在数据管理系统和研制管理体系的控制下,各职能人员可以在一个产品模型上协同工作,提高了设计效率。
同时也提高了产品的可制造性。
其意义如图1所示。
图1 MBD技术的意义2 基于MBD的飞机数字化装配工艺设计及应用模式MBD技术应用以前,装配工艺设计工作以工程图或工程图纸为主要工作依据。
采用MBD技术后,产品结构设计工作的结果是数字状态的三维数模,不再生成纸质形态的工程图纸。
《基于MBD的装配零部件工艺信息系统集成》

《基于MBD的装配零部件工艺信息系统集成》一、引言随着制造业的快速发展,装配零部件的工艺流程日趋复杂,对于工艺信息的管理和集成提出了更高的要求。
模型基础设计(Model-Based Design,简称MBD)技术的出现,为装配零部件工艺信息系统的集成提供了新的思路和方法。
本文旨在探讨基于MBD的装配零部件工艺信息系统集成,以提高生产效率、降低生产成本、优化产品质量。
二、MBD技术及其在装配零部件工艺中的应用MBD技术是一种基于三维模型的设计方法,通过将设计、制造、检测等过程的信息集成到单一的三维模型中,实现了产品信息的全面共享。
在装配零部件工艺中,MBD技术可以有效地提高设计效率和制造精度,降低生产成本。
通过MBD技术,可以将装配零部件的几何信息、公差信息、制造工艺信息等集成到三维模型中,为工艺信息系统的集成提供了数据基础。
三、装配零部件工艺信息系统集成的必要性装配零部件工艺信息系统的集成是制造业信息化、智能化的重要方向。
通过将设计、制造、检测等过程的信息进行集成和共享,可以实现生产过程的可视化管理、优化生产流程、提高生产效率。
同时,工艺信息系统的集成还可以提高产品质量和降低生产成本。
然而,由于装配零部件的工艺流程复杂、涉及部门众多,传统的工艺信息系统往往存在信息孤岛、数据不一致等问题,影响了生产效率和产品质量。
因此,基于MBD的装配零部件工艺信息系统集成显得尤为重要。
四、基于MBD的装配零部件工艺信息系统集成方案基于MBD的装配零部件工艺信息系统集成方案包括以下几个方面:1. 建立统一的三维模型库:将装配零部件的几何信息、公差信息、制造工艺信息等集成到统一的三维模型库中,为工艺信息系统的集成提供数据基础。
2. 搭建工艺信息系统平台:通过搭建工艺信息系统平台,实现设计、制造、检测等过程的信息化和智能化管理。
平台应具备数据共享、协同设计、工艺优化等功能。
3. 制定数据交换标准:为了实现不同部门、不同系统之间的数据交换和共享,需要制定统一的数据交换标准。
MBD工艺技术研究
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MBD工艺技术研究MBD工艺技术研究摘要:文章对MBD工艺技术的结构化工艺、工艺模型创建、模型视图命名、PMI标注和加工特征标识、MBD工艺输出等内容进行了研究,对企业应用MBD工艺技术有指导意义。
关键词:MBD工艺技术;工艺模型;模型表达;MBD 工艺输出MBD(Model Based Definition)源于美国机械工程师协会(ASME)1997年提出,并在2003年正式成为美国国家标准――“Y14.41 Digital Product Definition Data Practices”。
国际标准有ISO16792 ――Digital Product Definition data practices,我国公布的标准有GB/T 24734-2009――数字化产品定义数据通则。
MBD 技术在国际航空企业中广泛应用,波音在Y14.41标准此基础上制订了“BDS-600”技术规范系列,并在客机787研制中采用MBD技术作为整个飞机产品制造过程中的唯一依据。
达索、普惠、GE航空等企业也在大量应用MBD技术。
国内的航空企业也在展开积极探索和应用。
传统产品设计模式是由二维图纸或者三维实体模型来描述几何形状信息,用二维工程图纸来定义尺寸、公差和工艺信息的分步式产品数字化定义方法,MBD技术使三维实体模型成为生产制造过程中的唯一依据,改变了传统二维工程图纸的制造方法,是数字化设计、制造领域的一大革新。
本研究应用的PDM系统为Teamcenter8,MBD三维模型的设计软件为UG NX7.5,采用UG NX7.5的PMI(Product Manufacture Information)工具在三维模型上标注,满足MBD 技术的要求。
1 MBD模型定义MBD模型,包含有三维模型(如模型几何信息)、模型属性(如设计属性、模型prt编号、名称、零件类型等)、标注(对应模型的尺寸公差、表面精度等信息)等信息(见图1)。
基于MBD的飞机装配工艺模型设计

基于MBD的飞机装配工艺模型设计单位:南京航空航天大学机电学院作者:冯廷廷金霞王珉安鲁陵发布时间:2011-1-20 10:00:26 飞机装配技术是一项技术难度大、涉及学科领域多的综合性集成技术,在飞机制造过程中,通过采用数字化装配技术,改变传统的飞机设计与制造模式,缩短飞机的生产周期并降低生产成本,提高飞机生产质量。
在国外,波音和空客都已经实现了数字化装配。
在全机的生产过程中采用了MBD(Model Based Definition,基于模型的定义)技术,MBD 在2003 年被ASME 批准为机械产品工程模型的定义标准,是以三维实体模型作为唯一制造依据的标准体,体现了产品面向制造与装配而设计(DFMA)的思想。
如波音787,全机的工程信息都是通过MBD定义的,采用达索软件,根据产品模型信息进行工艺设计与加工制造,不需要二维图纸,贯穿了从产品数字化定义到数字化装配工艺设计的数据流与信息流,实现了单一产品数据源下的数字化装配过程。
在国内,数字化制造技术发展迅速,数字化产品定义、数字化预装配、产品数据管理等技术得到了很好的应用,而数字化工艺设计技术应用较少。
西飞和成飞在承担某型飞机项目的研制工作时,都尝试采用DELMIA 软件系统进行数字化装配工艺设计,以某产品为例,采用DPE 模块进行装配工艺规划,DPM模块进行装配仿真,最终生成了工艺报表,对飞机数字化装配工艺设计技术提供了可借鉴依据。
然而项目中工艺设计与仿真的验证对象不是基于产品MBD 数据集,没有研究MBD 模式下装配工艺模型建立的过程,没能实现单一产品数据源下的装配工艺规划、装配仿真和三维工艺文件输出。
考虑到国内外的差距,借鉴国内外使用飞机数字化装配工艺设计技术的成功经验,以贯穿产品从数字化定义到数字化装配工艺设计与仿真的数据流为目标,研究MBD 模式下装配工艺模型的设计技术,提出轻量化三维装配工艺规程的生成方法。
装配工艺模型建立文中所论述的装配工艺模型是在MBD 产品发放以后,经过数据接口导入到数字化协同应用平台中,工艺人员通过人机交互方式进行装配工艺设计与仿真,最后汇总为各类装配工艺数据集,并将其储存的数字化表达方法。
基于MBD的三维结构化工艺设计应用
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基于MBD的三维结构化工艺设计应用作者:暂无来源:《智能制造》 2017年第10期随着数字化设计技术与制造技术的推广应用,企业在产品研发中大多实现了三维设计,大幅度提高了企业的设计效率、研发及创新能力,越来越多的制造企业逐步从二维设计模式过渡到全三维设计模式。
但是,大多数企业的工艺仍然是基于二维图纸,三维设计数据和设计意图无法有效传递和充分利用,工艺人员无法享受三维设计带来的便利性,数据缺乏关联,由此造成设计与工艺脱节,还需进行三维向二维的转换,并以二维图纸作为交付物,已经成为产品三维协同研制的短板和瓶颈。
实施三维结构化工艺设计,建立适应三维结构化工艺设计的标准规范,基于企业PDM 系统开发三维结构化工艺设计工具和管理系统,继承设计的信息(EBOM 和带三维标注MBD 模型等),开展EBOM/PBOM/MBOM 调整、三维结构化工艺编制,并在PDM 系统中进行工艺业务过程和工艺数据的管理,推进设计、工艺协同工作,提高工艺工作效率和工作质量。
一、三维结构化工艺数据组织设计部门在PDM 系统中以产品结构树(EBOM)为核心进行产品设计数据组织和管理的模式得到企业的广泛认可和深入应用。
工艺部门从工艺设计和管理角度出发,围绕企业工艺设计和生产制造的主线——产品制造树(MBOM)进行工艺数据组织和管理。
1. 基于PDM 系统的设计工艺一体化工艺要继承设计信息,共享设计数据,进行基于MBD的结构化工艺设计,企业应建立基于PDM 系统的设计工艺一体化平台,使得设计、工艺在同一平台上工作,实现一体化的产品设计和工艺设计,一体化的变更。
企业在成功应用PDM 系统进行产品设计数据管理的基础上,基于PDM 系统开发MBOM 编辑器和结构化工艺设计系统,实现基于MBD 模型的三维结构化工艺设计,实现设计、工艺数据统一管理,系统框架如图1 所示。
2. 基于MBOM 的三维结构化工艺设计与管理以MBOM 为核心进行工艺数据管理,即通过建立MBOM 零部件与相应工艺数据之间的关联关系,实现各类工艺数据的关联化管理及其变更历史记录。
基于MBD的三坐标检测工艺系统构建技术研究
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Research of system construction technology of three-dimensional inspection based on MBD 屈力刚1,田健琪1,韩 义1,丁来军2,宋昕一1 QU Li-gang1, TIAN Jian-qi1, HAN Yi1, DING Lai-jun2, SONG Xin-yi1
消隐掉,供其他测量使用。最后根据精度和最大行程等 信息选择最适合的测量机进行测量。检测工序分工能够 使测量机资源利用合理化,高效化。 (2)检测工步规划和装夹是通过对MBD模型的坐 标系、工件标注信息和特征矢量方向等进行分析,将一 次装夹能够测量的部分进行提取并生成 MBD 检测工步 模型。每道检测工序会生成若干 MBD 检测工步模型。 加工工艺、检测工艺、检测工序、检测工步和装夹之间 的关系如图2所示。 3)检测程序生成与仿真 ( 1)检测信息提取与检测要素评价:通过对检测 工步 MBD 模型进行分析并对标注信息进行提取,根据 公差范围和基本尺寸确定测量点分布和测量点数,选择 测针并创建测头角度。对测量点的空间位置进行分析, 优化测量顺序,生成检测程序。 ( 2 )检测全三维仿真:通过软件自动生成的检测 程序可能存在碰撞与干涉,通过插入测量机模型,对检 测过程进行全三维仿真。对检测路径进行优化,自动添 加安全点、安全平面,以保证检测程序能够使用。 4)结果输出与程序输出 (1 )检测结果模板输出:通过对测量结果模板进 行定义,输出标准测量结果模板。测量所得的结果直接 赋值在检测结果模板上,以供查看。 (2)测量程序输出:对程序进行后处理,可将程序 保存为标准DMIS格式,方便不同厂商不同型号的测量机 使用。将输出的检测程序进行统一管理,方便调用。后处 理使程序通用性增强,可以大大降低人力资源的浪费[6]。 1.2 系统数据流程 基于 MBD 的三坐标检测工艺系统主要由 PDM 集成 应用平台、模型处理软件和测量软件组成。系统的数据 流程如图3所示。 从 PDM 中获取带有标注信息的 MBD 检测工序模 型,通过模型处理软件进行检测标注信息规范性检查, 将不合格的部分进行汇总并反馈。再经过未注公差处 理、检测工序分工、检测工步规划生成若干检测工步模 型。在测量软件中进行del Based Definition)技术,又被称为数 字化产品定义技术,其核心是通过三维实体模型完整 的表达产品定义信息。近年来随着 MBD 技术的快速发 展,我国制造业正从三维设计二维出图向基于 MBD 的 全三维数字化设计 - 制造转变,大大缩短了产品的研发 周期,取得了显着的成果 。但检测环节依然使用三维 设计二维出图的方式[2]。随着企业多种类产品并线检测 工作量的翻倍增加,检测效率日益称为数字化制造环节 的瓶颈。三坐标测量机因其高效、精准、柔性好等优 点,已经成为各大制造企业必不可少的重要测量设备。 但由于二维图纸的限制,大大降低了三坐标测量机的工 作效率。具体表现为:检测编程需要依赖二维检测图纸 和实物,对编程人员读图能力要求较高,容易因图形复 杂造成人员理解偏差,检测过程无法仿真,经常导致撞 针;机加与检测编程不能并行,加工工艺微小改动即可 造成检测程序失效,严重制约检测效率;二维图纸和三 维数模同时存在极易造成检测数据的二义性。此问题在 国内航空企业尤为突出 。 针对诸多问题,本文提出基于 MBD 的三坐标检测 工艺系统。对系统的运行逻辑和数据流程进行了深入探
矿产
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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
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机械
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艺人员再以中差工艺模型为基础开展三维工艺 设计,大大提升工艺设计效率,打破设计、工 艺壁垒,从而推进基于 MBD 技术应用的设计 工艺一体化进程。
1 MBD 设计模型构建方法
设计人员一般按照名义尺寸进行产品设 计,往往会将尺寸的公差设为非对称形式,从 而便于尺寸链的计算。如图 1 所示,MBD 设计 模型是产品生命周期管理的数据源头,在进行 产品设计时,仍然采用名义尺寸、非对称公差 的方式进行三维建模。
NXOPEN 的开发方式对 NX 软件进行二次开发,实现了读取和转换 PMI 尺寸信息并驱动模型修改的功能,
能够依次快速完成尺寸扣除镀层及中差模型的转换,得到中差工艺模型。
关键词:中差模型;MBD;工艺模型;设计工艺一体化
中图分类号:TH122
文献标志码:A
doi:10.3969/j.issn.1006-0316.2019.07.013
文章编号:1006-0316 (2019) 07-0062-05
Fast Conversion Technique for MBD-Based Symmetric Tolerance Process Model WANG Xu,CHEN Shiping
( Guizhou Space Appliance Co., Ltd., Guiyang 550009, China ) Abstract:Based on Unigraphics NX, we focus on the key technology of MBD design model transformed into MBD symmetrical tolerance process model. The 3D demension information is obtained by desplaying the sketch size as PMI, VS2012 is used as the development tool, and UGOPEN/API and NXOPEN are adopted for the secondary development of NX software, finally, it realizes the function of reading and transforming PMI dimension information and driving model modification. As a result, the symmertrical tolerance process model can be obtained by quickly deducting the coating thickness and converting the assymmetric tolerance model. Key words:symmetric tolerance model;MBD;process model;design and process integration
基于模型定义(Model Based Definition, 模型,工作量大,重新建模容易出现人为错误; MBD)是一种全三维的产品设计方法,是工程 而采用的同步建模技术,需要大量的特征抑制、 设计语言表达方式的一次技术革新,是数字化 删除、拉伸等操作,过程繁琐,且同步建模为 设计的发展趋势[1-3]。当前,MBD 技术已在国 非参数化建模方式,无法进行参数化管理,设 外得到了深入的推广和应用,但在国内仍处于 计模型拓扑结构更改时,可能出现设计信息丢 探索和起步阶段,主要是因为对 MBD 技术如 失等问题[6-8]。本文在企业数字化科研体系建设 何适应国内的研发模式缺少研究,在 MBD 技 过程中,对 MBD 技术的设计工艺一体化实践 术推广的过程中缺乏设计工艺一体化的意识, 应用进行深入研究,通过改变设计模型三维标 特别是在重用设计模型快速构建工艺模型的关 注方法,并对 NX 软件进行二次开发,实现了 键技术上少有文献报道[4-5]。现较为常见的方法 工艺部门常用的扣镀层和中差模型转换功能, 是工艺部门将设计模型作为参考重新构建工艺 设计模型到中差工艺模型实现一站式转换,工 ———————————————
收稿日期:2018-12-19 作者简介:王旭(1983-),男,湖南岳阳人,工学硕士,工程师,主要从事 MBD 技术研究与应用、数字化企建设方面的工作;陈世平 (1991-),男,贵州安顺人,工学硕士,工程师,主要从事 MBD 技术研究与应用、仿真分析、智慧企业建设方面的工作。
机械 2019 年第 7 期 第 46 卷
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机械
机械 2019 年第 7 期 第 46 卷
基于 MBD 的中差工艺模型快速转换技术
王旭,陈世平
(贵州航天电器股份有限公司,贵州 贵阳 550009)
摘要:基于 NX 三维设计软件,对 MBD 设计模型转换为 MBD 中差工艺模型的关键技术进行研究。通过
草图尺寸显示为 PMI 的方式得到模型的三维尺寸信息,使用 VS2012 作为开发工具,采用 UGOPEN/API、
图 1 MBD 设计模型构建方法 建模完成后,需要进行三维尺寸标注,不 同于其他三维软件的标注方法,在 NX 中进行 草图绘制的同时,可以在草图尺寸中添加公差, 并 将 添 加 公 差 后 的 草 图 尺 寸 转 化 成 PMI (Product and manufacturing Informationg,产品 制造信息),这样转换得到的尺寸信息自然建 立了和草图尺寸的关联,这种关联关系便于下 游部门开展 PMI 信息重用驱动模型转换,草图 尺寸必须全约束以保障模型的稳定性。采用草 图尺寸转换为 PMI 的方式可以完成大部分三维 尺寸标注的工作,在一定程度上也提升了三维 标注效率,对于少部分无草图作为基础转换而 来的特征,如拉伸高度、旋转角度等尺寸信息, 则通过 NX 自带的 PMI 标准工具进行三维标 注,并将标注尺寸和表达的模型特征进行关联, 最终得到由草图尺寸转换而来及 PMI 标准功能 标注的三维尺寸信息,共同表达产品的设计尺 寸信息,再添加位置度、表面粗糙度等公差信