基于MBD的数字化检测工艺规划技术研究

发布时间：2020-07-13 11:06

【摘要】：本文在分析了国内外学者关于MBD技术与数字化检测技术研究现状的基础上,针对零件检测过程中的检测工艺规划问题,研究了基于MBD的数字化检测工艺规划技术,并对接触式测量过程中的相关技术进行了深入的讨论。首先,分析了国内外学者关于MBD技术及数字化检测技术的研究现状,研究了MBD模型数据集传递过程以及数字化检测技术的基本原理与概念,根据MBD模型的数据结构建立了检测工艺模型。其次,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,分析了影响检测工艺分工的相关因素,提出了以检测单元为基本单位的工艺分工方法。以物理检测单元的集合作为设备集,逻辑检测单元的集合为方法集,通过逻辑映射的方法根据被测零件所需逻辑检测单元生成物理检测单元,并对物理检测单元进行优化组合形成可执行检测工艺路线,完成检测工艺分工。再次,研究了基于特征的检测工艺规划技术。分析了影响被测特征测量点数的主要因素,将影响因素量化,得到规则曲面与多特征复杂平面的测量点数公式。在研究了现有测量点分布策略的基础上,根据被测特征的几何拓扑关系,提出了基于改进Halton序列和基于特性形心划分的测量点分布策略。在零件中进行实际测量,验证了所提出的测量点公式及分布策略的合理性。最后,研究了被测零件测量结果分析与表面质量预测的方法。应用傅里叶变换将获得的被测零件中圆柱度误差,分离成各次谐波误差,根据各次谐波误差的物理意义和产生机理对其进行控制,以达到降低零件误差的目的。根据被测特征的测量数据,利用空间点矢量法获取其实际位置,通过拟合实际特征表面对其质量进行预测。
【学位授予单位】：沈阳航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG806
【图文】：

全信息模型,三维几何模型

11(b) MBD 全信息模型图 2.3 MBD 全信息模型与三维几何模型MBD 模型数据集由实体模型、属性信息、注释信息三部分组成，如图 2.4 所示。其中实体模型包括由几何要素组成的三维几何模型及几何要素间拓扑关系共同组成的。模型的属性信息包括工艺信息、装配信息、检测信息、工装信息和物料信息，模型的属性

模型图,检测工艺,模型

图 3.4 检测工艺模型3.2.2 基于约束的检测工艺分工规划检测工艺分工是一项经验性很强的工作，为满足企业在检测零件时对检测工艺规和检测工艺分工规划的需要，采用基于 MBD 模型和知识库、资源库的智能化设计方法可提高自动化程度，减少对检测工艺人员的依赖程度[43-44]。在获得被测零件检测工艺模型后，首先检测工艺模型确定零件类型，根据不同的件类型基于知识库分析其检测工艺性，得到逻辑检测单元并进行合理的排序形成逻辑测工艺路线。将组成逻辑检测工艺路线的逻辑检测单元进行映射即可到由物理检测元，将其按照一定顺序进行排列即得到可执行检测工艺路线。在生成可执行检测工艺线后，以企业现有的测量设备资源作为约束条件，即可得到检测工艺分工规划(路线)如图 3.5 所示。

界面图,检测工艺,界面,检测信息

沈阳航空航天大学硕士学位论文系统层主要由六部分系统功能模块和测量设备工作机所组成。可检测性分析模块主要完成检测信息提取、模型规范检查、未注公差完善、检测工艺分工等任务。检测信息提取主要功能是从检测工艺模型中获取被测特征和检测信息；模型规划检查主要实现对模型中提取的检测信息进行规范性检查，对标注不规范的尺寸进行修改；未住公差完善主要处理在模型中出现的未住公差尺寸，以便测量设备完成测量；检测工艺分工主要完成从逻辑检测单元到物理检测单元的映射生成以及可执行检测工艺路线生成与优化，进而完成检测工艺分工任务，工艺分工过程及结构如图 3.9、图 3.10 所示。

【参考文献】