[發明專利]面向裝配工藝的三維工藝模型建模方法

在審

• 申請號: 201410296431.7
• 申請日: 2014-06-27
• 公開（公告）號: CN104036092A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 易紅;倪中華;劉曉軍;程亞龍;劉金鋒
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 江蘇永衡昭輝律師事務所 32250
• 代理人: 王斌

技術領域

本發明涉及的基于三維模型的工藝建模方法及表達機制的解決方案,主要建立面向裝配工藝的三維工藝模型建模方法。

背景技術

隨著三維CAD（Computer?Aided?Design）在航空、航天、電子、武器、汽車、船舶等制造行業應用范圍的不斷擴大，實現基于三維模型的工藝設計，并將三維工藝應用到制造過程中，成為了未來發展的必然趨勢。裝配工藝設計是工藝設計的一個重要組成部分，裝配工藝設計的三維化是工藝設計三維化的關鍵環節。在開發基于三維模型的裝配工藝設計軟件時，需要研究三維裝配工藝模型的建模方法。

目前的裝配工藝模型表達方法中缺失配合尺寸、公差、工藝要求等裝配工藝信息；裝配工藝模型中不包含輔助工藝（包括零部件的清洗，檢測等），不能直接生成裝配工藝文件。

綜合所述，建立一個全新的面向裝配工藝的三維工藝模型建模方法是解決上述問題的途徑，該建模方法基于產品層次結構進行裝配工藝模型的建立，集合了系統中產品的所有裝配工藝信息，可以直接生成裝配工藝文件。

發明內容

本發明提出并設計了一種面向裝配工藝的三維工藝模型建模方法。

本發明采用的解決方案如下：

一種面向機加工藝的三維工藝模型建模方法，其特征在于：該建模方法包括粗裝配工藝階段和精裝配工藝階段，其中：

粗裝配工藝階段包括：a）根據產品信息模型，將需要進行裝配工藝設計的產品映射成對應的任務節點，保留產品之間的層次關系，得到拆卸工藝模型的任務結構樹；b）按照由頂層至底層的順序，分別對任務結構樹的各任務節點進行拆卸操作，記錄零部件拆卸順序及路徑；c）待所有的零部件拆卸完成后，便得到了拆卸工藝模型；d）將拆卸工藝模型映射成粗裝配工藝模型，該粗裝配工藝模型記錄了零部件的裝配序列及路徑；

精裝配工藝階段：在粗裝配工藝模型添加輔助工藝及工藝標注信息，最終得到精裝配工藝模型。

任務節點包含的信息有：任務對象列表、關聯任務列表及工序列表。

任務對象列表與相應部件單元的子級零部件列表相同，為該任務所包含的具體工序提供操作對象，列表中的子部件均處于鎖定狀態,。

關聯任務列表記錄了任務對象列表中部件對應的任務，在裝配任務中，需要先完成關聯任務列表中的任務，稱為預先裝配任務列表，同理，拆卸任務中稱之為后續拆卸任務列表。

工序列表由一系列工序組成，描述了子零部件的具體操作過程，是任務節點的核心內容；工序細分為工步和活動，在同一個工步內，同時被選中的一個或多個零部件的連續運動視為一個活動。

本發明一種面向機加工藝的三維工藝模型建模方法。該建模方法主要分為粗裝配工藝階段和精裝配工藝階段，其中，粗裝配工藝階段通過對產品裝配模型進行拆卸，得到產品的可行裝配序列和裝配路徑；精裝配工藝設計階段為粗裝配工藝補充裝配尺寸、公差要求、工藝內容、輔助工藝等信息，完善三維裝配工藝模型。本發明建模方法基于產品層次結構進行裝配工藝模型的建立，集合了系統中產品的所有裝配工藝信息，可以直接生成裝配工藝文件。

附圖說明

圖1是本發明裝配工藝建模流程圖。

圖2是本發明拆卸任務與裝配任務映射關系圖。

具體實施方式

三維裝配工藝詳細建模流程如下：

1）粗裝配工藝設計階段：a）根據調整后的產品結構樹，將需要進行裝配工藝設計的部件（或整個產品）映射成對應的任務節點，保留部件之間的層次關系，得到拆卸工藝模型的任務結構樹；b）按照由頂層至底層的順序，分別對任務結構樹的各任務節點進行拆卸操作，記錄零部件拆卸順序及路徑；c）待所有的零部件拆卸完成后，便得到了拆卸工藝模型。通過逆序將拆卸工藝模型映射成粗裝配工藝模型，該模型主要記錄了零部件的裝配序列及路徑。

2）精裝配工藝設計階段：該階段的主要任務是為粗裝配工藝模型添加輔助工藝及工藝標注等信息，最終得到精裝配工藝模型。該模型具有較完善的工藝信息，既包含了裝配序列及路徑，同時包含了裝配輔助工藝及標注信息，可以用于裝配仿真或直接生成工藝文件。

上述的拆卸工藝模型、粗裝配工藝模型及精裝配工藝模型是同一個裝配工藝模型在不同階段的表現形式，它們有著相同的框架結構。

裝配工藝模型的任務結構樹主要用于表達任務之間的層次關系，每一個任務節點都記錄了具體的工藝過程。任務節點主要包含的信息有：任務對象列表、關聯任務列表及工序列表。