基于MBD的三维工程化设计应用-论文.pdf

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1、IM经验基于MBD的三维工程化设计应用撰文/南车戚墅堰机车有限公司信息管理部谢利一、引言彻底改变产品数据定义、生成、授权与传递的模式，消除当前,国内外大型装备制造企业的数字化技术发展迅了传统研发模式中的三维模型与二维图纸之间的信息冲突，速,三维数字化设计技术得到了广泛的应用。基于模型定减少了创建、存储和追踪的数据量，实现三维数字化产品定义（Model-BasedDefinition，MBD）的数字化设计与制义、三维数字化工艺开发和三维数字化数据应用，保证了产造技术已经成为制造业信息化的发展趋势。品制造信息的正确和快速传递，从而有效地缩短了产品研制企

2、业为什么要推广MBD技术进行三维工程化设计呢？周期，减少了重复工作，提高了产品质量和生产效率。以二维工程图作为交付物，向工艺、制造、生产和检查等那么，MBD技术如何落地？如何在三维设计模型环节传递产品的几何结构及技术要求的传统研制模式存在上将后续工艺、制造、检测和质量检查等环节需要的信如下问题。息完整的表达？是值得认真思考和研究的课题。笔者结（1）设计环节：由于以二维图作为交付物，三维模型合企业三维工程化应用项目的实施认为,制造企业基于不作为交付物，二维图更改后三维模型不及时更新，导致MBD的三维工程化设计应用应从以下几个方面着手:三数据不一致。维

3、模型与二维工程图表达差异分析；确定三维标注的内（2）工艺、制造和检测环节：工艺、制造以二维图为容；制定三维标注标准规范；开发三维标注工具；管理准，增加了从图纸到形状的还原过程，容易出现理解歧义，MBD模型数据。并增加了出错概率。同时，工艺模型或图纸重建，增加了二、三维模型与二维工程图表达差异分析无价值劳动。管路、电缆以二维图为主，造成制造、装配误差较大，且不能形象地指导装配过程，导致现场更改较多。传统的二维工程图，从设计向下传递的信息，不仅包检测以二维图为准，数据手工录入效率低，准确性无法保证。含了产品的几何投影信息，更为重要的是表达了完整的最（3

4、）检查机制：由于设计以二维图作为交付物，因此终外形及尺寸、工艺和制造信息。在全三维设计过程中，没有建立三维模型的检查机制，导致工艺、制造和检测等如何对工艺、制造生产等过程中的技术要求等信息在三维后续环节得不到准确的三维模型。模型中进行表达成为关键。（4）标准规范：当前产品研发过程中遵循的标准规范三维工程化设计的关键在于如何结合制造企业的产品是基于二维模式，缺乏三维工程化应用的标准体系规范，特点和工艺制造特点，在传统的三维模型中，将原有二维导致三维设计模型质量较差。图中产品的视图、剖面定向定位表达，以及尺寸、公差、MBD技术采用包含了三维几何模型、尺

5、寸和尺寸工差、粗糙度、注释、符号和技术要求等工艺信息，还有标题栏、形位公差、基准、符号、表面粗糙度、属性、注释等产品制球标和明细栏等零部件信息以工艺、制造、检测等部门能造信息的单一主模型来完整表达产品定义信息，并将其作为够接受的方式，进行规范表达、标注和显示，形成适合产产品制造过程中的唯一依据，从而实现设计、工艺、制造和品和企业设计特点的三维标注规范，纳入企业PDM/PLM检测等环节的高度集成。采用MBD技术实现了单一数据源，系统进行有效管理。·60·ExperienceIM表1二、三维工程图信息表达差异模型上。序号内容二维工程图三维模型备注（3）

6、技术要求:直接标注在三维模型主视图。1几何形状一般强（4）标题栏：标题栏中的信息主要是通过三维模型的视图2剖面信息一般强属性来描述。3尺寸标注有无（5）明细栏与球标：在三维环境下直接将图形界面中4尺寸公差有无的零件与明细建立关联。5几何公差有无6表面粗糙度有无7注释有无四、制定三维标注标准规范8符号有无三维标注涉及设计、工艺、制造和检测等业务环节，9技术要求有无现有的标准规范都是针对二维图的，企业缺乏三维模型和三10标题栏有无维标注的标准规范，无法对三维建模和三维标注进行约束。11球标有无因此，企业需要针对产品特点，结合所适用的CAD工具，12明细

7、栏有无按照零部件制造特点分类研究三维标注的标准规范，统一企三、确定三维标注的内容业三维设计环境和设计标准，规范三维标注，让三维模型及结合企业所使用的三维CAD软件和企业产品特点，三维标注成为企业设计的交流语言，使设计、工艺、制造和通过开发必要的三维标注工具，在设计阶段由设计师将二检测等业务环节的工程技术人员在统一的设计环境中工作，维图中的主要信息较完整地表达到三维模型上，在设计源为企业三维工程化设计的应用奠定基础。笔者所在企业在三头进行零部件信息的完整表述，同时能满足后续工艺、制造、维工程化设计过程中建立的标准规范如表2所示。生产、检测、检查和维修

8、维护等产品生命周期各环节利用。表2三维模型标注规范笔者不建议在设计阶段只对三维模型信息进行部分标序号标准规范名称注，显示重