基于MBD的数字化检测工艺分工技术研究

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1、基于MBD的数字化检测工艺分工技术研究屈力刚，孙业翔，叶柏超，苏长青，杨野光(沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室，沈阳110136)【摘要】随着数字化集成制造系统的发展与应用，数字化检测技术在数字化集成制造过程中起到了至关重要的作用，工程需求EI益强烈。针对数字化检测过程中缺少较合理的检测工艺分工规划的现状，结合MBD技术，提出了基于MBD的数字化检测工艺分工的相关概念和关键技术。在考虑检测成本及检测时间为约束条件的前提下。根据检测变量构造检测工艺路线函数，实现了最优检测工艺路线的生成与检测工艺分工规划的匹配。关键词：MB

2、D；检测工艺；工艺分工；检测单元；检测变量DoI：10．16080／j．issnl671．833x．2016．14．016屈力刚沈阳航空航天大学教授。硕士生导师，工学博士．主要研究方向为数字化设计与制造、数字化检测技术。随着数字化集成制造系统的发展与应用，数字化检测技术作为数字化集成制造系统中的重要组成部分，工程需要日益强烈。产品设计模型16航空制造技术·2016年第14期和制造信息的传递方式已从传统的二维模拟量传递向三维数字传递方向发展。随着MBD技术的深入研究与应用，实现了基于MBD的数字传递、数据驱动和模型全信息表达【l卅。一般来说，

3、一个企业所拥有的测量设备资源在一定时期内是相对不变的，被测零件的检测工艺规划都是基于企业静态测量设备资源，结合数字化技术进行设计的【5卅。与MBD技术相结合，从MBD模型中获取检测工序模型，利用三维数学模型进行数字传递，实现了数据源的单一化和无纸化，避免了数据源的二义性，保证了测量过程的准确性和效率17-91。但是，由于零件的检测工艺规划是基于企业测量设备资源进行点对点设计的，测量程序对于确定零件具有重复性、可互换性和高效性的特点，这就要求被测零件需要合理利用各种检测设备资源进行协同测量，即检测工艺分工[10-11]。检测工艺分工规划是检测

4、规划程序设计的前提和基础，对合理利用测量设备资源、保证产品质量和提高检测效率等具有重要作用。显然，缺乏合理的检测工艺分工路线的点对点检测工艺规划设计方法难以满足基于静态测量设备资源配置的实际应用需求【l21。针对检测工艺分工规划和检测工艺路线优化的问题，在研究了工艺分工概念和关键技术的基础上，结合MBD技术，提出了以检测成本和检测时间为约束条件，以检测速率、特征精度、特征尺寸为检测变量构造检测工艺路线函数来求解最优检测工艺路线的方法。结合检测工艺分析知识库和企业测量设备资源，完成检测工艺分工规划的选择。数字化检测工艺分工概念定义1测量元素和

5、检测特征一般来说，特征是指对特定的活动或应用具有意义的对象[13l。即特征用一种很自然的方式将应用领域相关的知识和对象的表达方法联系在一起。形状特征与设计相关，它关室可由一个或若干个物理检测单元关联并优化后的结果。注产品的功能性；制造特征与工艺过程相关，它关注零件的工艺性；检测特征与检测过程相关，它关注零件的准确性。检测特征是指产品(零件)制造特征完成加工工艺过程后与设计特征的几何尺寸、形位公差、表面粗糙度等偏离程度的评价过程。测量元素是指在测量过程中，由基本几何元素点、直线、多边形和圆所构成几何特征(平面、圆柱面、球面、锥面等)”41。几

6、何特征是构成零件的基本单位，几何特征的加工质量和检测精度将直接决定零件产品的使用性能和使用寿命。2检测工艺分工规划检测工艺分工规划是指产品或零部件在检测过程中，由测量准备到检测完毕的全部检测工艺过程及其被测特征和测量设备在测量过程中的顺序经历，也称为检测工艺分工路线或检测工艺分工计划。在企业实际生产中，零部件的检测规划过程是：首先对组成产品的零部件的被测特征要求进行分析，形成检测工艺分工规划，然后依据检测工艺分工规划和企业的检测资源配置情况和被测零部件的精度要求进行检测工艺分工(测量设备资源分配)，形成检测工艺规划路线并最终推送至现场驱动测

7、量机进行测量。检测工艺分工规划属于检测工艺规划设计(产品总体工艺设计的一部分)，通常由企业专职工艺工程师和检测工程师负责完成。3物理检测单元物理检测单元(PhysicalInspectingCell，PIC)是指在测量室中相对集中的、能够协同完成某种零件检测工艺规划要求的若干台测量设备的组合。物理检测单元一般以零件族为基础进行设计，要求其能够完成零件族中主要或全部特征的检测和评价过程。物理检测单元是测量室中的基本组成单位，即一个测量组成。以物理检测单元而不是以测量设备进行检测能力的描述可以有效地避免检测能力的重复表达。4逻辑检测单元逻辑检测

8、单元(LogicalInspectingCell，LIC)是指逻辑上可完成某种零件特征的检测能力的描述。事实上，逻辑检测单元是根据零件族的典型特征及其检测要求而确定的一种检测方法