初探mbd标注与尺寸链应用

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1、初探MBD标注与尺寸链应用在MBD环境下进行工艺设计并完成零组件的制造与尺寸链计算密切相关，但对于三维模型上的标注通常是受模型的实际几何尺寸与标注精度两个关键要素控制，工艺或工序设计意图以及模型的实际几何尺寸的换算过程没有直白的在MBD环境中完整体现，笔者针对上述情况摸索并初步总结了如何在MBD环境中清晰呈现经过尺寸链计算的工序模型，该模型作为驱动数控加工编程、加工仿真、检测计量、专用工艺装备的主模型。由于尺寸链计算大多数情况涉及的尺寸的中差，笔者也想借本文粗浅地表达对于中差工序模型构建与标注的认识。随着工艺（或工序）设计逐渐从普通二维方式向MBD方式进行转换，工序模型中显

2、性化的标注（三维标注）的可用性和实用程度已逐渐成为关注点，笔者思考的一个问题是：如何能使MBD方式下创建的工序模型结合三维标注更为清晰地表达工序意图？   通常情况下，设计模型会使用三维标注标示本工序加工的部位的位置尺寸、形状尺寸、形位公差、表面粗糙度以及需要进行特殊说明的技术要求，但大多数情况之下，设计模型从建模到标注按惯例依据已有设计标准中的名义尺寸，而工艺设计要满足设计要求，就不可避免的进行尺寸链的构建和计算，尺寸链计算的次数多少与设计模型的几何属性和技术要求有直接关系，例如：工艺基准和设计基准在某道（或某几道）工序上不重合、零件的表面上要有一定厚度的涂镀层或保留一定

3、厚度范围的化学处理层。   带着这一思考笔者对包括回转类零件的轴向尺寸、角度尺寸、涂镀层尺寸等三类工序模型尺寸链计算和三维标注进行了粗浅的研究和实践，并总结出一些的体会。在MBD中，使用三维标注和尺寸链的总体思路是：   1.利用表达式将尺寸链的各环（增环、减环、封闭环）及其上下差进行关联计算和管理；   2.表达式的原始数据来源于一个电子表格文件；   3.中差工序模型采用中差尺寸实际值进行模型构建和PMI的尺寸方式标注；   4.中差工序模型中各环的名义尺寸和上下差采用PMI的注释方式进行标注；   现结合一个4个相互关联的工序实例描述如下：图1   将有尺寸链换算关系

4、的工序模型放置在同一的模型文件中，使用同一个电子表格（EXCEL）文件进行各名义尺寸、各名义尺寸上偏差和下偏差标签的确定，具体参见表1：   表达式例说明：   增环、增环上偏差、增环下偏差、增环实际值（acp_01、acp_01_01、acp_01_02、acp_01_3d）   减环、减环上偏差、减环下偏差、减环实际值（acm_01、acm_01_01、acm_01_02、acm_01_3d）   封闭环、封闭环上偏差、封闭环下偏差、封闭环实际值（acc_01、acc_01_01、acc_01_02、acc_01_3d）   表1针对尺寸链中各个组成环在工序模型文件中实

5、际需求创建表达式文件并导入的UG软件系统（参见表2、图2、图3）：表2   图2图3   对于轴向尺寸的标注和尺寸链而言：   工序模型构建过程中采用参数表达式进行几何体素形状的控制，图4中从左到右的顺序为5工序到10工序过程中工序模型、三维标注、尺寸链的关系，采用增环、减环、封闭环字符串的标注是PMI的注释方式，如（增环133.210+0.021-0.085）；采用PMI尺寸标注方式标示的尺寸是模型的实际几何尺寸（中差尺寸），紧跟中差尺寸的经过计算的对等分布公差带，如（62.609±0.0090）图4对于角度尺寸的标注和尺寸链而言：   工序模型构建过程中采用参数表达式进

6、行几何体素形状的控制，图5中为25工序过程中工序模型、三维标注、尺寸链的关系，采用增环1、增环2、封闭环字符串的标注是PMI的注释方式，如（封闭环48.900+0.7500.000）；采用PMI尺寸标注方式标示的尺寸是模型的实际几何尺寸（中差尺寸），如（22.25°±0.250°）图5   对于涂镀层尺寸的标注和尺寸链而言：   工序模型构建过程中采用参数表达式进行几何体素形状的控制，图6中为60工序过程中工序模型、三维标注、尺寸链的关系，采用增环1、增环2、封闭环字符串的标注是PMI的注释方式，如（封闭环38.0000-0.038）；采用PMI尺寸标注方式标示的尺寸是模型

7、的实际几何尺寸（中差尺寸），如（75.962±0.013）图6   当发生更改时，在电子表格EXCEL文件中将更改后的具体尺寸值保存并在UG表达式中进行表达式的数据源更新即可得到信息的中差模型和经过尺寸链计算的标注，如图7和图8：图7图8   上述思考和实践是笔者对于三维标注、尺寸链应用以及中差工序模型工程化应用的肤浅的认识，相信随着软件功能的不断扩充和智能化、专家系统的不断完善和应用，MBD环境下的标注和尺寸链计算以及应用会迅猛发展。