三维图形的标准化管理

1 三维图形标准化管理的重要意义

    (1)从企业管理角度看，标准化贯穿于企业生产、管理、经营之中，规范化的生产运作体系能确保产品质量。

    (2)从信息化建设的角度看，对三维图形实行标准化管理，可以大幅度缩短新产品的研制周期，节省大量研制费用，提高产品的安全性、通用性和可靠性，并提高生产效率和节省资源。

    (3)从企业发展的角度看，标准化作为衡量高新技术产品科技含量的标志之一，为提高产品质量，达到国内外同类产品先进技术水平，必然要进行技术创新，采用最新技术，努力跟上世界先进水平，向更高层次迈进，从而获得最大限度的社会效益和经济效益。

2  三维图形管理的现状

    产品结构设计中因装入零部件多、结构复杂、不规则曲面增多，采用二维设计软件已显得费时费力，正确性难以保证，对装入件之间的相互位置和接合关系不直观，大多时候还需要在曲面上或曲面形成的内腔空间装配零部件，很难确定空闻位置和尺寸。现在企业普遍采用三维设计软件，设计人员将三维图形设计完成后，转换输出为二维工程图用于生产。三维图形能够简单明了反映产品结构形状及尺寸要求，为设计人员提供极大方便。但简单地全部提供二维工程图给生产，为模具设计、零件加工编程、检验等人员也是提供二维丁程图，会严重影响产品研制和生产。模具设计、编程、检验人员只能看到二维工程图，他们需要按照二维工程冈的形状及尺寸要求绘出三维图形，之后才可以进行模具的设计、编程等。这样造成了人力及物力的很大浪费。

3 三维图形标准化管理的必要性

    科学的管理理念，严谨的管理流程，配合先进的设计软件，是生产高质量产品的坚实基础。通过顺畅的管理渠道，为工艺人员和检验人员提供三维图形，将大大缩短产品的生产周期。

    (1)模具设计人员若直接使用三维图形，可实现数据的自动传递与转换，使CAM阶段完全吸收CAD阶段的三维图形，减少中间建模的时间和误差；借助计算机对模具性能、模具结构、加T精度、金属液体在模具中的流动情况及模具工作过程中的温度分布情况等进行反复修改和优化，将问题发现于正式生产前，大大缩短制模具时间，提高模具加工精度。

    (2)零件加工，编程人员若直接调用三维图形进行机床设置、刀具选择、加上参数设定、加工程序输出、加工路径模拟等工作，可及早发现零件加工工艺性问题，避免二次建模可能造成的形状及尺寸偏差，缩短编程时间，提高加工效率。

    (3)检验人员若利用三维图形，可直接确定有效检测点，完全吸收CAD阶段的三维图形特征，借助计算机对检测点进行修改和优化，编制检测程序，使用三坐标测量仪进行数据采集，这样大大提高了检测效率和检验精度。

4 开展三维图形标准化管理的前提

    有效开展三维图形标准化管理工作，应先做好以下两项基本工作：

    (1)培养高素质、懂标准化的三维图形设计人才。在当今时代，标准化工作已渗透到产品的整个生产周期，不懂得标准化工作的技术人员难以设计出符合标准的产品，不符合标准的产品必将失去市场，这样的技术人员也必将在激烈的人才竞争中落伍。为此，需要企业建立一支综合素质高的三维图形设计人才队伍。

    (2)不断提高三维图形应用技术人员水平。提高三维图形应用技术人员水平足企业可持续发展的基础，技术人员是标准化管理的主体，发挥生产技术人员的主观能动性和创造性，才能高质量完成三维图形的标准化管理工作。

5 三维图形标准化管理流程

    (1)三维图形绘制要求。三维图形由设计部门完成，为了保证三维图形被其它技术人员采用时能完整被读取，不产生特征面、特征线的改变或遗失，对图形质量提出要求：

    ①图形绘制过程中建立的基准点、基准线、基准面、特征模块等必须三维实体使用，不能有未被使用或隐含的图形元素。

    ②通过特征实体渲染检查特征面，特别是组合曲面的融合精度，避免间隙过大，出现破面，精度信息衰减。

    ③应用最小曲率限制及调整的方法检查曲面的光顺和平行，使特征流畅自然，无陡起或陕速凹下，为生产制造提供便利。

    ④倒扣检查，零件结构中不必要的倒扣应去除。确实需要的应考虑加工：工艺的可行性，不得出现无法加工和工艺性差现象。

    ⑤三维图形应在作为设计基准的位置做出基准标识，对不规则曲面形状零件必须标注制造基准，为生产提供便利。

    (2)三维图形归档要求。

    ①三维图形设计完成后，设计人员填写归档说明，和其它设计文件、二维工程图电子文件一起归入档案室；三维图形应与同时归档的二维工程图、相关设计文件保持一致；三维图形的特征形状和尺寸与二维工程图完全相同。

    ②档案室按产品代号创建文件夹，在该文件夹中建立子文件夹，命名为“三维图形”，将该产品的三维图形伞部存入该文件夹中，即三维图形的存档。

    ③设计更改需要变更三维图形的，应将旧图档名加注日期后存入备份文件夹中，将新的三维图形存入该产品文件夹下的“三维图形”中，文件名后需加版本号。在该文件夹中永远是最新的、有效的三维图形。通知单下发给所有可能使用三维图形的单位。

    (3)三维图形调用。

    ①办理三维图形复制申请，经批准后可到档案室复制，并将复制的三维图形存放到个人电脑的同定文件夹中。如：D：＼编程＼产品号。

    ②模具设计、编程、检验人员应对调用的三维图形进行校对和检查，主要检查零件特征和参考特征有没有遗失，组合曲面有无破面，基准标识是否标注清楚，对发现的问题立即反馈给设计部门进行纠正，并重新归档。

    ③调用的三维图形可分级选取或分区、分特性选取．也可以部分选取，但不得更改特征。选取过程中发现垃圾图形元素或隐含特征应清除，避免编制加T程序时选择特征错误：

    ④模具设计人员严格按照三维图形所标注的基准标识选择分模面，确定模芯镶嵌形式和位置；零件加工：编程人员考虑装夹定位方式应以基准标识为依据，使装夹定位面与设计基准面重合；检验人员检测时以设计基准为定位面，做到设计基准与加工基准、检验基准完全重合。

6 三维图形管理注意事项

    (1)由于生产技术人员所使用的软件不同，有些可能会需要转换格式，这时经常出现组合曲面产生破而的情况，出现这种情况后，大部分技术人员会进行数据修复与处理，对破面位置修补，但这往往就改变了设计的原始设计风格，这是绝对不可使用的方法。

    (2)杜绝私自进行三维图形传输，私自传输会使产品质量不受控，从而引发大的质量事故。通过对三维图形进行标准化管理，使三维图形发挥了最大的效用，提高了研发质量，加快了新产品的研发进度。三维图形的标准化管理为产品生产提供了强有力的技术支持，极大提高了产品的加工精度，保证了加工质量。为企业的产品设计，制造和生产水平的提高带来了质的飞跃。