浅谈全三维数字化工艺规程的创建和使用_CAPP_产品创新数字化(PLM)_2749

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1、浅谈全三维数字化工艺规程的创建和使用_CAPP_产品创新数字化(PLM)   纸质工艺规程是制造型企业科研生产流程中经常使用的技术文件，通常有两大作用：一是用于指导生产，二是用于工艺管理。工艺规程采用图形、文字和符号等信息描述每道工序的工作，包括：加工内容、技术要求、工艺技术准备、计量和检验要求等五类信息。对于结构分布和外观形状简单的零件，纸质工艺规程进行工序信息描述的工作量较小、出错率较低、更改因素较少、更改周期短、相关人员理解工序任务的时间较短。但对于结构分布或外观形状复杂的零件，使用纸质工艺规程进行工序信息描述的工作量明显增加，出错率同步上升，更改因素增多，更改周期变长、

2、相关人员理解工序任务的时间激增且难度加大。而现在结构分布或外观形状复杂的零件与日俱增、比比皆是，纸质工艺规程的局限性就明显了。能否将工艺规程编制转移到设计源头的三维设计模型上进行呢？这样做会有什么优点？需要什么条件？原来二维纸质工艺规程所描述的加工内容、加工要求、计量要求、检验要求等在何处表示？笔者带着这四个问题，结合企业生产过程的实际进行了实践，初步得出下面的结论。   1、工艺规程的编制可以在设计模型的基础上进行：· 工艺规程中各道工序可以依据设计模型创建工序模型；· 工序模型是进行现场生产、计量、检测等工作的主模型；· 工序模型是在关联设计模型和毛坯模型的基础上创建的。 

3、  2、利用与设计模型关联的工艺模型编制工艺规程的优点是：· 工艺规程是以全三维工序模型为基础的结构化工艺；· 每个工序模型与设计模型和毛坯模型保持关联，无论设计模型还是毛坯模型发生更改，与其关联的工序模型也会相应发生更改，而且这种更改是可控的；· 三维模型的可视化使工序模型所表达的制作过程全部信息更加直观；· 生产过程的不同环节不同使用者得到的信息是相同的。    3、利用与设计模型关联的工艺模型编制工艺规程所需的条件是：·编制工艺规程的模式的变化要求编制者和使用者均要经历逐步适应的过程；· 编制者和使用者须经过一定的实践才能熟练掌握UG系统的基本技能；· 由于使用先进的软件

4、技术作为处理日常工作的工具，有可能不符合现行质量程序文件的要求，须与时俱进地丰富完善质量程序文件，重新梳理从设计源头到工艺规程编制、审批、使用各环节所需的信息，规定各环节接收、产生、维护、发送的信息类型。   4、原二维纸质工艺规程对工序内容的描述全部在工序模型上直观的进行，并且可以实现关联高亮显示。   以上四个结论说明应当大力推行全三维数字化工艺规程。   笔者在实践基础上总结出了全三维数字化工艺规程的创建过程，用示意图(图1)和简要文字解释如下： 图1·   全三维数字化工艺规程创建的思路是：   1、建立全三维数字化总工序模型节点，将其作为工艺规程的根节点；   2、按

5、顺序将使用WAVELINK设计模型方式创建的模型毛坯模型、使用WAVELINK设计模型方式创建的工艺用设计模型(所谓工艺用设计模型即在工艺规程编制阶段采用关联设计模型方式提取并保存设计模型上各类位置和形状体素的模型)、工序模型添加到总工序模型节点下作为装配件用于记录和描述每道工序加工完毕后的状况，为了用可视化的方式描述工艺规程结构树，在UGNX5环境下增加了描述项目标签，见图2： 图2   下表(表1)按图2中所列描述项的内容对该工艺规程结构树中各节点及其作用进行简要解释：表1·   全三维数字化工序模型创建的步骤是：   1、总工序模型的创建：   在零件加工工艺规程根节点(

6、总工序模型)内，通过WAVELINK毛坯模型得到工艺员可编辑的毛坯模型。在该毛坯模型上依据WAVELINK得到的设计模型进行从首道工序模型到最终工序模型的一系列补充建模工作，并将这些建模步骤按一定命名规则进行重新命名，用以区分不同工序的起止，最终形成建模结构树，该结构树详细记录了从零件毛坯到最终零件的全部补充建模步骤，见图3： 图3   2、每道工序模型的创建：   每道工序模型通过WAVELINK总工序模型而来，并通过时间戳功能和图3中建模结构树的重命名步骤确定该道工序模型的最终形状(为了减少建模工作量也可以将零件的加工阶段加以区分，处在某个阶段的若干道工序共同使用本阶段内最

7、后一道工序的工序模型)，在每道工序模型中，通过添加不同视图，利用产品制造信息标示功能即PMI(除检验工序外)在各视图中描述该道工序的详细技术要求，见图4-图7： 图4 图5图6 图7   采用工艺规程结构树编制工艺规程既能保证工艺规程的完整性、结构化，又能使工序内容突出体现，从根本上为实现工艺信息和工序信息的结构化布局和结构化传递提供了完整的模式，是产品设计与制造加工协同进行的基础。   笔者在实践基础上还总结出了全三维数字化工艺规程的使用方法，用示意图和简要文字解释如下：   工艺规程是指