[发明专利]一种基于三维模型的工艺信息表达方法

说明书

技术领域

本发明属于三维工艺设计领域，是一种利用三维标注技术实现机加工工艺信息规范表达方法，特别是一种基于三维模型的工艺信息表达方法。

背景技术

目前的工艺设计大多是在二维图纸基础上进行，设计人员除了建立三维模型外，还需要花大量时间和精力用于把三维模型转化为二维图纸；工艺人员需要重新进行三维建模，并设计二维工艺卡片，提交制造厂使用。这种频繁的更改不但增加了工作量，而且还难以保证数据的唯一性，存在着无法有效利用设计模型信息、数据共享困难、设计知识获取和管理混乱等问题，逐渐成为数字化制造的瓶颈。在目前“三维设计+二维制造”的模式下，工艺信息表达也限于二维形式，不能与三维模型特征直接关联，无法直观反映工艺细节，且表达方式多样，给操作人员理解、使用带来困难。

随着MBD技术的发展和推广应用，实现基于模型的三维工艺设计已成为可能。MBD技术采用集成的三维实体模型来完整表达产品几何形状信息与尺寸、公差、工艺等信息，将工艺与设计、制造相结合，在三维环境下开展工艺设计，打通设计与工艺的三维数据链。目前基于MBD的三维工艺技术研究集中在三维数字化装配工艺规划、装配过程仿真、数据信息管理等方面，借助三维装配工艺路径规划和装配过程仿真构建装配工艺三维工艺卡片，生成三维装配动画，而关于机械加工工艺信息（加工方法、设备信息、刀具信息、工艺参数等）在模型上规范表达方法的研究还尚属空白。因此，急需一种基于模型的工艺信息规范表达方法，克服目前工艺信息表达不直观、形式多样、难以管理等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于三维模型的工艺信息表达方法，并提供相应工具来实现基于三维模型的机加工工艺信息规范表达，通过三维标注实现工艺信息与三维模型相关联，将设计与工艺整合于统一的三维设计平台，继而取代二维工艺卡片，解决目前二维工艺信息表达不直观、形式多样、难以管理等问题。

本发明的技术方案是一种基于三维模型的工艺信息表达方法，其特征是：这种基于三维模型的工艺信息表达方法按照如下的三个步骤进行：

步骤1，工艺信息标识符号构建；设计人员在国内已有标准给出部分工艺信息标识符号的基础上，在Pro/E环境下通过二次开发动态定义表达符号，以Oracle为数据库，对工艺信息标识符号进行模板化定制和扩充，构建符合相关标准要求的工艺信息标识符号；

步骤2，工艺信息组合符号动态生成；根据步骤1中构建的符号，对定制的标识符号进行处理，将各类工艺信息标识符号进行有序排列，构建工艺信息组合符号，并基于Pro/E二次开发接口程序，开发交互式组合符号动态生成模块，实现组合符号动态快速生成；

步骤3，工艺信息三维标注；在零件各道工序模型基础上进行标注。

所述的工艺信息是指机械加工过程中常用的工艺信息，如定位夹紧方式、机床信息、刀具信息、切削液信息和加工方法等。

所述的标识符号是指以符号形式表达对应的工艺信息，国内已经有标准给出了部分工艺信息规范化标识符号。

所述的步骤1中对已有的工艺信息标识符号进行的扩充是指对目前未有标识符号规定的工艺信息，结合实际情况制定其对应的标识符号。

所述的步骤2中工艺信息标识符号的有序排列，其排列方式按照数量、设备型号、加工方法、刀具类型、刀具参数、切削参数、切削液和备注的顺序。

所述的数量是指本道工序或工步加工特征的数量；设备是指本道工序或工步加工选用的机床；加工方法是指本道工序或工步采用的工艺加工方法，如车削、铣削、刨削、拉削；刀具类型是指本道工序或工步使用的刀具类型，如车刀、铣刀、刨刀、拉刀；刀具参数是指本道工序或工步使用刀具的几何参数，如前角、后角、主偏角、副偏角；切削参数是指本道工序或工步加工过程中选用的切削用量参数，如切削深度、切削速度、进给量；切削液是指本道工序或工步加工过程中选用的切削液信息；备注是指除以上信息以外的其他附加说明。

所述的步骤3中在零件各道工序模型基础上进行标注包括以下四个步骤：

首先，在零件各道工序模型基础上，标注零件尺寸、公差、表面结构、几何公差等设计信息；

其次，在零件各道工序模型基础上，标注零件定位基准、夹紧方式等信息；

然后，在零件各道工序模型基础上，标注动态生成的工艺信息组合符号；

最后，在零件各道工序模型基础上，根据需要编写技术要求等常用文本信息，通过标注实现文本信息与三维模型相关联。