三维机加工工艺设计中工艺MBD模型生成关键技术研究
发布时间：2021-02-04 12:39
传统的二维工艺设计因自动化水平低、数据流通性差、可视性弱等问题,已无法适应数字化技术的发展。为此,本文针对机加工零件的制造特点,探索了基于MBD（Model Based Definition）技术的三维数字化工艺设计新模式,将工艺MBD模型定义为三维工艺设计最终输出的工艺参考文件,研究了工艺MBD模型的相关定义、制造特征识别与信息提取、工艺MBD模型生成与发布等关键技术,为CAD/CAPP/CAM系统集成奠定基础。本文研究的具体内容包括以下四点:（1）工艺MBD模型的定义、表达与存储研究。首先对工艺MBD模型的相关定义进行研究,确定了一种可读性及信息表达能力更强的工艺参考文件,并提出基于《MBD三维标注标准》的工艺MBD模型信息标注表达方法;之后研究了工艺MBD模型的可视化和非可视化存储管理方法;最后归纳了机加工零件工艺MBD模型生成的总体流程,确定了本文研究的关键技术,即制造特征识别与信息提取、工艺MBD模型生成与发布技术。（2）制造特征识别与信息提取技术研究。首先对制造特征进行定义与分类,并提取零件设计MBD模型的几何/拓扑信息;其次对基于图匹配的方法进行属性扩展,构造扩展属性邻接...
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
某汽车后桥差速器壳零件设计MBD模型
14iiiiIPM=PGMDIPI（2-2）式中，IPMi—第i道工序的工序MBD模型；PGMi—第i道工序的工序几何模型；DIi—第i道工序对应的设计信息；PIi—第i道工序对应的工艺信息。毛坯状态毛坯模型工序几何模型成型零件加工通台阶特征加工通槽特征加工通孔特征图2-3制造过程与工序几何模型的对应当机加工零件加工精度较高，导致机加工工艺较为复杂时，一个简单的工序MBD模型无法全面表达该工序的工艺流程信息，因此需对各工序MBD模型进行细分，划分为多个工步MBD模型（IntermediateStepModel，ISM）。工步MBD模型是产品从最初的毛坯形态到最终成品过程中，比工序MBD模型更加精确反映零件制造过程的中间模型状态，形象表达了零件在制造过程中各工步的变化情况。工步MBD模型由本工步的工步几何模型（StepGeometricalModel，SGM）、设计信息DI和工艺信息PI组成，此时工序MBD模型的组成如图2-4所示。因此，第m道工序下的第i个工步的工步MBD模型和第m道工序的工序MBD模型可分别表示如下：i,mi,mi,mi,mISM=SGMDIPI（2-3）,,,,11()nnmimimimimiiIPMISMSGMDIPI====（2-4）式中，1≤i≤n，n表示第m道工序的工步总数；IPMm—第m道工序的工序MBD模型；ISMi,m—第m道工序下第i个工步的工步MBD模型；SGMi,m—第m道工序下第i个工步的工步几何模型；DIi,m—第m道工序下第i个工步对应的设计信息；PIi,m—第m道工序下第i个工步对应的工艺信息。
14iiiiIPM=PGMDIPI（2-2）式中，IPMi—第i道工序的工序MBD模型；PGMi—第i道工序的工序几何模型；DIi—第i道工序对应的设计信息；PIi—第i道工序对应的工艺信息。毛坯状态毛坯模型工序几何模型成型零件加工通台阶特征加工通槽特征加工通孔特征图2-3制造过程与工序几何模型的对应当机加工零件加工精度较高，导致机加工工艺较为复杂时，一个简单的工序MBD模型无法全面表达该工序的工艺流程信息，因此需对各工序MBD模型进行细分，划分为多个工步MBD模型（IntermediateStepModel，ISM）。工步MBD模型是产品从最初的毛坯形态到最终成品过程中，比工序MBD模型更加精确反映零件制造过程的中间模型状态，形象表达了零件在制造过程中各工步的变化情况。工步MBD模型由本工步的工步几何模型（StepGeometricalModel，SGM）、设计信息DI和工艺信息PI组成，此时工序MBD模型的组成如图2-4所示。因此，第m道工序下的第i个工步的工步MBD模型和第m道工序的工序MBD模型可分别表示如下：i,mi,mi,mi,mISM=SGMDIPI（2-3）,,,,11()nnmimimimimiiIPMISMSGMDIPI====（2-4）式中，1≤i≤n，n表示第m道工序的工步总数；IPMm—第m道工序的工序MBD模型；ISMi,m—第m道工序下第i个工步的工步MBD模型；SGMi,m—第m道工序下第i个工步的工步几何模型；DIi,m—第m道工序下第i个工步对应的设计信息；PIi,m—第m道工序下第i个工步对应的工艺信息。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于MBD技术的三维标注方法研究与系统实现[J]. 卢一帆,叶福田,柳伟. 模具工业. 2019(03)
[2]基于特征主基面的相交特征识别[J]. 成彬,丁君利. 机床与液压. 2019(01)
[3]基于MBD的商用航空发动机数字化设计与制造技术实施方法[J]. 张玉金. 航空制造技术. 2018(22)
[4]基于MBD的三维图样表达方式研究与系统实现[J]. 吕程,龚练,刘辉,伍国果. 图学学报. 2018(05)
[5]基于模型定义的数字化设计系统的建设思路[J]. 卢健钊,方伟,王东. 机械设计与制造. 2018(10)
[6]基于MBD模型的工序模型构建方法[J]. 于勇,周阳,曹鹏,赵罡. 浙江大学学报(工学版). 2018(06)
[7]基于图和子图同构算法的制造特征识别方法[J]. 谢飞,郭宇,张红蕾,王发麟,黄潇. 南京航空航天大学学报. 2018(03)
[8]基于设计意图推理的圆角过渡特征识别[J]. 赵永,张应中,罗晓芳. 计算机系统应用. 2018(01)
[9]面向MBD模型的工艺信息组织与重构系统[J]. 徐菁,陈清良,李文博,王国磊. 航空制造技术. 2017(21)
[10]基于AAG扩展及痕迹法的相交特征识别[J]. 成彬,任振华. 图学学报. 2017(04)
硕士论文
[1]基于三维模型的智能工艺设计技术研究[D]. 张波.哈尔滨工业大学 2013
本文编号：3018320
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：102 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
某汽车后桥差速器壳零件设计MBD模型
14iiiiIPM=PGMDIPI（2-2）式中，IPMi—第i道工序的工序MBD模型；PGMi—第i道工序的工序几何模型；DIi—第i道工序对应的设计信息；PIi—第i道工序对应的工艺信息。毛坯状态毛坯模型工序几何模型成型零件加工通台阶特征加工通槽特征加工通孔特征图2-3制造过程与工序几何模型的对应当机加工零件加工精度较高，导致机加工工艺较为复杂时，一个简单的工序MBD模型无法全面表达该工序的工艺流程信息，因此需对各工序MBD模型进行细分，划分为多个工步MBD模型（IntermediateStepModel，ISM）。工步MBD模型是产品从最初的毛坯形态到最终成品过程中，比工序MBD模型更加精确反映零件制造过程的中间模型状态，形象表达了零件在制造过程中各工步的变化情况。工步MBD模型由本工步的工步几何模型（StepGeometricalModel，SGM）、设计信息DI和工艺信息PI组成，此时工序MBD模型的组成如图2-4所示。因此，第m道工序下的第i个工步的工步MBD模型和第m道工序的工序MBD模型可分别表示如下：i,mi,mi,mi,mISM=SGMDIPI（2-3）,,,,11()nnmimimimimiiIPMISMSGMDIPI====（2-4）式中，1≤i≤n，n表示第m道工序的工步总数；IPMm—第m道工序的工序MBD模型；ISMi,m—第m道工序下第i个工步的工步MBD模型；SGMi,m—第m道工序下第i个工步的工步几何模型；DIi,m—第m道工序下第i个工步对应的设计信息；PIi,m—第m道工序下第i个工步对应的工艺信息。
14iiiiIPM=PGMDIPI（2-2）式中，IPMi—第i道工序的工序MBD模型；PGMi—第i道工序的工序几何模型；DIi—第i道工序对应的设计信息；PIi—第i道工序对应的工艺信息。毛坯状态毛坯模型工序几何模型成型零件加工通台阶特征加工通槽特征加工通孔特征图2-3制造过程与工序几何模型的对应当机加工零件加工精度较高，导致机加工工艺较为复杂时，一个简单的工序MBD模型无法全面表达该工序的工艺流程信息，因此需对各工序MBD模型进行细分，划分为多个工步MBD模型（IntermediateStepModel，ISM）。工步MBD模型是产品从最初的毛坯形态到最终成品过程中，比工序MBD模型更加精确反映零件制造过程的中间模型状态，形象表达了零件在制造过程中各工步的变化情况。工步MBD模型由本工步的工步几何模型（StepGeometricalModel，SGM）、设计信息DI和工艺信息PI组成，此时工序MBD模型的组成如图2-4所示。因此，第m道工序下的第i个工步的工步MBD模型和第m道工序的工序MBD模型可分别表示如下：i,mi,mi,mi,mISM=SGMDIPI（2-3）,,,,11()nnmimimimimiiIPMISMSGMDIPI====（2-4）式中，1≤i≤n，n表示第m道工序的工步总数；IPMm—第m道工序的工序MBD模型；ISMi,m—第m道工序下第i个工步的工步MBD模型；SGMi,m—第m道工序下第i个工步的工步几何模型；DIi,m—第m道工序下第i个工步对应的设计信息；PIi,m—第m道工序下第i个工步对应的工艺信息。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于MBD技术的三维标注方法研究与系统实现[J]. 卢一帆,叶福田,柳伟. 模具工业. 2019(03)
[2]基于特征主基面的相交特征识别[J]. 成彬,丁君利. 机床与液压. 2019(01)
[3]基于MBD的商用航空发动机数字化设计与制造技术实施方法[J]. 张玉金. 航空制造技术. 2018(22)
[4]基于MBD的三维图样表达方式研究与系统实现[J]. 吕程,龚练,刘辉,伍国果. 图学学报. 2018(05)
[5]基于模型定义的数字化设计系统的建设思路[J]. 卢健钊,方伟,王东. 机械设计与制造. 2018(10)
[6]基于MBD模型的工序模型构建方法[J]. 于勇,周阳,曹鹏,赵罡. 浙江大学学报(工学版). 2018(06)
[7]基于图和子图同构算法的制造特征识别方法[J]. 谢飞,郭宇,张红蕾,王发麟,黄潇. 南京航空航天大学学报. 2018(03)
[8]基于设计意图推理的圆角过渡特征识别[J]. 赵永,张应中,罗晓芳. 计算机系统应用. 2018(01)
[9]面向MBD模型的工艺信息组织与重构系统[J]. 徐菁,陈清良,李文博,王国磊. 航空制造技术. 2017(21)
[10]基于AAG扩展及痕迹法的相交特征识别[J]. 成彬,任振华. 图学学报. 2017(04)
硕士论文
[1]基于三维模型的智能工艺设计技术研究[D]. 张波.哈尔滨工业大学 2013
本文编号：3018320
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shengwushengchang/3018320.html
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