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三维标注的产品数字化定义标准及其管理系统开发

2017/2/22    来源:互联网    作者:王鹏飞  周秋忠  徐万洪      
关键字:三维标注  数字化定义  标准信息体系  信息管理系统  
三维标注新技术引起了数字化定义方法的变革。简要介绍三维标注技术的内涵,详细说明了三维标注信息的分类和表达方法,构建了产品数字化定义的标准体系。为减轻产品数字化定义的工作量,开发了基于CATIA V5的产品定义标准信息管理系统,实现了产品数字化定义标准信息的统一管理,并详细阐述了基于CATIA的产品数字化定义应用流程。

    产品数字化定义技术经历了从工程制图技术到二维CAD技术,再到三维建模技术的发展历程。如今,CAD三维建模技术和计算机图样虚拟绘制技术在制造企业中得到了普遍的应用,给产品设计带来了巨大的推动。尽管三维模型包含二维图样所不具备的几何形状信息,但却不包括尺寸、公差、材料、装配件连接及其它工艺参数等信息。目前大多数企业还处于“三维建模,二维出图”这样同时依赖三维模型和二维图样的局面,导致信息不唯一、共享程度低、传递过程中容易出错等弊端,尤其在对信息进行修改时更为繁琐。波音公司在2004年开始的787客机设计中,为避免上述弊端,全面采用三维标注新技术,将三维数字化模型作为传递设计信息的唯一载体并获得巨大成功,取得了数字化定义方法的新突破。三维标注技术使三维模型作为设计过程中的唯一依据,改变了传统的以工程图纸为主以三维实体模型为辅的方法。将三维标注技术应用于产品数字化定义信息的管理,可以有效解决信息组织表达分散、数据共享程度低等问题。

    本文采用三维标注对产品定义信息进行分类表达和标准化,并开发产品定义标准信息管理系统,在需要使用标准信息进行标注时直接调用数据库中的产品定义标准信息,可以大大减少设计人员的工作量,提高产品定义效率,缩短产品开发周期。

1 三维标注简介

    三维标注是基于模型的数字化定义(Model Based Definition,MBD)技术的应用,是将产品的所有制造技术要求、属性和管理等非几何信息都附加到产品三维模型中的先进数字化定义方法,其核心思想是用一个集成的三维数字化模型来完整表达产品定义信息。

    三维标注最早依据美国“ASME Y14.41-2003 Digital product definition data practices”国家标准;ISO组织制定了“IS0 16792-2006 Technical product documentation digital product definition data practices”标准;我国标准GB/T 24734-2009《技术产品文件数字化产品定义数据通则》也规范了三维标注数据集的基本原则和显示形式。

    三维标注在三维数字化模型上加以标注,除了尺寸、公差、基准、粗糙度等直接与模型相关的几何信息外,还包含与产品设计制造相关的非几何信息。图1为应用三维标注技术的产品模型。

图1 基于三维标注技术的产品模型

图1 基于三维标注技术的产品模型

2 三维标注信息的分类和表达

    2.1 三维标注信息的分类

    三维标注的产品数字化定义信息分为几何信息和非几何信息两大类。几何信息为CAD软件建立的三维模型和尺寸公差等信息,如今已得到了普遍的应用。非几何信息可分为通用管理信息、零件加工制造信息和连接工艺信息。非几何信息的通用管理信息是用来说明产品定义的管理类信息;零件加工制造信息是指与产品零件加工制造相关的工艺等信息;连接工艺信息是用来表明产品的零组件在连接装配时的一些相关要求等信息。具体信息的分类如图2所示。

图2 三维标注信息的分类

图2 三维标注信息的分类

责任编辑:郝秋红
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