[發(fā)明專利]基于MBD面向可制造的CAD設(shè)計方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110455032.0
• 申請日: 2021-04-26
• 公開（公告）號: CN113177312A
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳志楊;方萃浩
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州新迪數(shù)字工程系統(tǒng)有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/17;G06T17/00
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 鄭芳

1.一種基于MBD面向可制造的CAD設(shè)計方法，其特征在于包括下述步驟：

(1)創(chuàng)建基于MBD的產(chǎn)品信息模型，搭建工程數(shù)據(jù)倉庫，用于存儲基于MBD的產(chǎn)品信息模型，供軟件共享使用；

(2)搭建面向可制造產(chǎn)品設(shè)計的體系結(jié)構(gòu)，分別對三維CAD軟件、CAPP軟件和CAM軟件進行集成化改造，以在它們之間實現(xiàn)產(chǎn)品信息互通和及時反饋優(yōu)化修改設(shè)計；

(3)在三維CAD軟件中完成產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與外形設(shè)計、裝配設(shè)計、機構(gòu)仿真，在三維模型上標(biāo)注設(shè)計信息，并標(biāo)識加工特征和加工信息，并將它們統(tǒng)一集成得到產(chǎn)品的MBD模型中；

(4)CAPP軟件從MBD產(chǎn)品模型中，獲取產(chǎn)品的幾何模型、尺寸標(biāo)注、加工特征、加工方法、切削參數(shù)、刀具選用和裝夾方式信息，進行產(chǎn)品加工的工藝規(guī)劃，并對其可制造性進行評價和反饋評價結(jié)果至CAD軟件中，以指導(dǎo)產(chǎn)品的特征優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)特征/工藝的并行設(shè)計；工藝規(guī)劃的結(jié)果也將存儲于MBD模型中，供后續(xù)CAM軟件使用；

(5)CAM軟件從MBD模型中獲取產(chǎn)品的幾何模型、工藝規(guī)劃結(jié)果信息，進而生成產(chǎn)品數(shù)控加工的NC機代碼，并發(fā)送至數(shù)控機床后進行零件的加工制造；此過程中，如果有任何不可制造因素，將直接反饋至CAD或CAPP軟件系統(tǒng)中，以重新優(yōu)化產(chǎn)品的特征設(shè)計、加工參數(shù)設(shè)置及工藝規(guī)劃；

(6)反復(fù)執(zhí)行步驟(3)-(5)直到產(chǎn)品完全可制造且符合預(yù)設(shè)需求。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于MBD面向可制造的CAD設(shè)計方法，其特征在于：步驟(1)中，基于MBD的產(chǎn)品信息模型包含如下信息：用戶要求、產(chǎn)品功能、設(shè)計、工藝、制造、裝配、質(zhì)量、成本和評價。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述基于MBD面向可制造的CAD設(shè)計方法，其特征在于：步驟(1)中，采用復(fù)合、結(jié)構(gòu)化、可擴展的定義來表達產(chǎn)品的MBD信息模型；模型分為若干主塊內(nèi)容，包括{User Requirements}、{Design Information}、{Design Model}、{CAPP Results}、{Manufacture Information}；根據(jù)不同應(yīng)用場景去擴展或更改主塊，每一主塊也是復(fù)合、結(jié)構(gòu)化子塊的集合，子塊也可繼續(xù)是孫塊的集合，包括{User Requirements{ProductLife},{Highest Price}}、{Design Model{3D Geometry},{3D PMI},{ManufactureFeatures}}；如此往復(fù)定義，以表示任何應(yīng)用場景、任何用戶需求的產(chǎn)品信息；采用將MBD信息模型保存于工程數(shù)據(jù)倉庫中，采用非關(guān)系性數(shù)據(jù)庫搭建工程數(shù)據(jù)倉庫；產(chǎn)品的三維幾何模型{3D Geometry}以CAD軟件系統(tǒng)的原生文件或中性格式文件存儲，3D CAD的原生文件包含3D PMI內(nèi)容；采用中性格式文件{3D Geometry}加{3D PMI}數(shù)據(jù)塊的形式表達產(chǎn)品三維幾何和三維標(biāo)注。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于MBD面向可制造的CAD設(shè)計方法，其特征在于：步驟(2)中，采用松散耦合的體系結(jié)構(gòu)，對三維CAD軟件、CAPP軟件和CAM軟件進行集成化改造，實現(xiàn)它們的并行設(shè)計；CAD軟件以本地客戶端方式運行，增添【可制造性評價】功能按鈕；用戶在CAD軟件中完成產(chǎn)品的特征設(shè)計、裝配設(shè)計、結(jié)構(gòu)仿真之后點擊【可制造性評價】按鈕，系統(tǒng)后臺將收集產(chǎn)品設(shè)計相關(guān)信息并存儲于MBD信息模型中，同時在數(shù)據(jù)倉庫中添加一個可制造性評價的任務(wù)，等待CAPP/CAM接受任務(wù)、可制造性評價和反饋結(jié)果；得到可制造性反饋后，設(shè)計者即知曉其設(shè)計有哪些缺陷和如何優(yōu)化設(shè)計；CAPP/CAM均以云端服務(wù)方式部署，將它們整套軟件系統(tǒng)部署于服務(wù)器中，并對它們的功能調(diào)用接口做Web服務(wù)的封裝，再分別創(chuàng)建一個進程用于偵聽任務(wù)、調(diào)用Web服務(wù)處理任務(wù)和反饋結(jié)果。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于MBD面向可制造的CAD設(shè)計方法，其特征在于：步驟(3)中，用戶在三維CAD軟件中完成產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與外形設(shè)計、裝配設(shè)計、機構(gòu)仿真工作，同時在三維模型上標(biāo)注設(shè)計信息；在CAD軟件中增添【信息收集】工具，用于收集用戶要求、產(chǎn)品功能、加工需求信息。