面向MBD环境的三维CAPP技术研究.pdf

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1、新视点NEWVIEWPOINT面向MBD环境的三维CAPP技术研究ResearchonMBD-OrientedThree-DimensionalCAPPTechnology西北工业大学CAPP与制造工程软件研究所 辛宇鹏 田锡天 黄利江中航工业西安航空发动机（集团）有限公司 马光辉传统的二维工艺设计应用模式无法直接利用上游设计发放的三维模型，在工艺设计阶段需要经历二维/三维的转换过程，这无疑加大了工艺人员工作量，并且无法为后期的数控加工以及工艺检验提供三维数模的支持。本文提出的MBD环境下的三维CAPP技术，可以直接利用零件MBD模型进行工艺规划，在工艺规划过程中建立的MBD工

2、序模型，可以在CAM、CMM阶段直接利用，实现CAD/CAPP/CMM/CAM的集成，为更进一步的CIMS集成技术研究奠定了基础。DOI:10.16080/j.issn1671-833x.2015.06.060辛宇鹏西北工业大学机电学院，CAPP与制造工程软件研究所博士研究生，主式下零件设计、制造和检验过程明实现信息传递，并通过实例进行了验要研究方向为计算机辅助工艺规划技显加快，然而它的实现在整个产品证，在技术上保证了工艺过程设计阶术、数控加工技术。[1]生命周期中尚未被完全采纳，阻碍段用MBD模型作为工艺信息载体[3]其发展的关键原因是三维计算机辅的可行性。田富君等对三维环境

3、随着三维数字化设计、制造技术助工艺规划（ComputerAidedProcess下机加工艺过程设计的应用模式进的发展，基于模型定义（ModelBasedPlanning,CAPP）技术的缺失。工艺行探索，提出以三维机加工序模型作Definition,MBD）技术逐渐在各行各是连接设计与制造的“桥梁”，而目前为工艺信息载体的思路，分析了三维业得到推广，尤以汽车、航空行业应的CAPP系统还停留在二维应用的环境下机加工序模型的组成元素，研[1]用最为广泛。MBD技术是将制造阶段，不能满足MBD全三维环境的究了三维机加工艺卡片的组成结构。[4]信息和设计信息（三维尺寸标注及各需求，因此

4、三维CAPP技术逐渐成为万能等也提出了工序模型驱动的种制造信息和产品结构信息）共同近几年学者们研究的热点。工艺设计方法，并对与工艺自动规划[2]定义到产品的三维数字化模型中，用Sivakumar等研究了三维数模相关的特征识别技术、加工元生成技三维MBD模型取代二维工程图，指在CAD/CAM/CAI集成中的应用，提术及加工元聚类进行了研究。导产品的设计制造全过程。MBD模出对零件特征分解，利用STEP文件以上研究工作验证了利用MBD60航空制造技术·2015年第6期新视点NEWVIEWPOINT技术实现三维机加工艺设计是可行的，因此，本文在此基础上针对机械三维机加CAPP系统加工

5、（简称机加）工艺设计过程，从三维三维工艺机加机加现场系统构建的角度研究了面向MBD环用户应用工艺工艺可视工艺特征分析和加工方法选择界面层境的三维CAPP技术，提出建立4层过程文件化应设计生成用架构的三维机加工艺设计系统，同时零加工特征识别工艺执行提出MBD工序模型驱动的机加工艺件系统应用MBD服务层设计方法，通过扩展三维CAD系统设计功能，实现MBD环境下的三维机加模工序模型工艺信息工艺资源系统功能处理模块管理模块管理模块型工艺设计及发布。模块层工艺知识工艺决策工艺优化管理模块模块处理模块MBD环境下三维CAPP系统数据层整体架构标准件模型库三维工装库设备库三维典型工艺库切削参

6、数库材料库三维CAPP系统是基于成熟三制造能力资源库专家经验库文件系统维CAD系统，面向机械加工特征而扩展的计算机辅助工艺规划系统。在MBD环境下三维CAPP系统产品数据管理系统（PDM）的输入信息是零件MBD设计模型，通过对三维模型进行加工特征识别，图1MBD环境下的三维CAPP系统整体架构分析其在具体制造环境下的可加工能模块层是系统应用服务层的基础，MBD环境下的工艺信息表达与发布。性并确定主要加工方法，制定初步的主要为应用服务层提供底层支持，包加工工艺路线，特征识别过程可参考括工序模型处理模块、工艺信息管理MBD工序模型驱动的三维文献[5]。三维工艺决策过程包括3模块、工

7、艺资源管理模块、工艺知识机加工艺设计方法个部分：（1）选择性决策，如加工方管理模块、工艺决策模块和工艺优化MBD工序模型是在三维机加工法、工装设备选择等；（2）规划性决处理模块。其中，工序模型处理模块艺设计过程中，利用MBD技术建立策，如工序安排与排序、工步安排与提供工序模型快速创建工具集，辅助的包含本工序所有加工工艺信息的排序等；（3）计算性决策，如工序尺工作人员在工艺设计过程中快速创三维数字化实体模型，表现该工序的寸计算等。三维产品工艺信息输出建三维工序模型，实现基于工序模型加工结果。是