[發明專利]一種面向組件加工的工藝模型構建方法

在審

• 申請號: 201510761279.X
• 申請日: 2015-11-09
• 公開（公告）號: CN105279338A
• 公開（公告）日: 2016-01-27
• 發明（設計）人: 張祥祥;程五四;陳興玉;魏一雄;陳帝江;胡祥濤;田富君;周紅橋
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十八研究所
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙) 34124
• 代理人: 方榮肖

技術領域

本發明涉及一種工藝模型構建方法，尤其涉及一種面向組件加工的工藝模型構建方法。

背景技術

三維CAD(ComputerAidedDesign)系統目前已成為企業數字化設計制造的基礎平臺，基于三維CAD系統實現產品設計已非常普及。然而目前的工藝設計大多以二維工程圖為基礎，三維模型僅作為工藝設計參考，不是法定的數據輸入，無法有效利用三維設計模型，導致設計工藝數據源不統一，難以保持關聯。

組件加工是一種重要的工藝方法，通常在零部件通過裝配或焊接形成整體后進行，如配打、焊后加工等，用于消除變形和誤差積累，保證組件的精度要求，在復雜機電裝備的生產過程中大量存在，對應的結構件種類及數量也較多，如雷達裝備轉臺與撐腿機構、起重機臂體、衛星薄壁密封艙等。與單純的零件加工工藝和組件裝配工藝不同，組件加工融合了多種工藝類型，如機加、裝配、焊接、涂敷、電鍍、檢驗等，涉及信息種類較為繁雜，各種工藝類型體現的工藝信息差別較大。目前組件加工工藝設計仍停留在傳統二維模式，信息載體以紙質為主，紙質信息載體種類繁多(二維工程圖、工藝卡片、操作指導書、工藝附圖等)，難以實現直觀、交互地表達實際生產制造過程，信息獲取較為困難，且多類紙質信息載體也不利于管理和變更，給工藝設計過程及下游工人理解和使用帶來困難。三維工藝是目前數字化設計與制造領域的研究熱點，其關鍵是利用三維模型的表現力，直觀展示制造過程幾何實體、加工要求等內容，動態反應產品在制造中的變化過程。工藝模型作為三維工藝信息載體，其構建方法是其核心問題之一，直接關系到三維工藝技術的實施與應用。

目前關于工藝模型構建方法的研究主要集中在零件加工工藝和組件裝配工藝，且側重點不同。零件加工工藝的研究主要是通過零件設計模型，結合特征識別技術自動識別零件待加工特征，采用正向減材料或逆向增材料方式得到零件工序模型，然后結合CAPP/CAM系統的功能及必要的人機交互完成工藝路線、工藝規程的編制及信息標注，最后輸出零件三維工藝卡片及對應的NC代碼，具體可參見相關的專利和期刊文獻，如已授權的發明專利《飛機復雜構件快速數控加工準備系統及方法》(公開號CN101763068B，公開日2011.11.09)、《三維可視化工藝設計系統及其設計方法》(公開號CN101339575B，公開日2011.04.13)、《一種利用三維工藝加工零件的方法》(公開號CN101875165B，公開日2010.12.15)、《一種動態三維工藝模型的構建方法》(公開號CN102722614B，公開日2012.11.28)等。

組件裝配工藝方面，大多數大研究集中在裝配工藝設計及結果的可視化發布。例如發明專利《基于WEB的三維裝配工藝文件及現場示教的實現方法》(公開號CN100559375C，公開日2008.07.23)公開了一種通過Internet/Intranet編制三維裝配工藝文件和裝配動畫的方法，可以方便直觀地對裝配現場的操作人員起到示教作用。但是，這樣得到的三維裝配工藝文件無法與現場裝配操作人員進行旋轉、縮放、平移等交互操作，無法從整體上了解和把握工藝過程，同時由于裝配動畫的視角已固定，也無法完整表達工藝細節信息，難以達到理想的效果。在審發明專利《基于裝配過程仿真的產品裝配工藝生成的方法》公開了一種基于裝配過程仿真的機電產品裝配工藝生成方法，包括產品虛擬裝配過程仿真、產品裝配仿真過程信息模型建立、產品裝配仿真過程信息模型到產品裝配工藝模型的映射、裝配工藝卡和明細表輸出四個步驟，通過裝配仿真過程信息記錄和適當修改，可形成滿足企業實際要求的裝配工藝文件，但無法適用于組件加工多種工藝類型融合的特點。期刊文獻《基于輕量化模型的三維裝配工藝文件生成技術》提出了一種基于三維輕量化裝配工藝文件生成方法，用于實現三維裝配工藝設計與仿真信息的現場發布，但更加偏向于下游數據的生成與發布的研究，而上游工藝設計階段工藝模型的構建描述較少。