e-works数字化企业网  »  文章频道  »  产品创新数字化(PLM)  »  CAPP

2015产品创新数字化征文:钣金图形数据采集与处理的研发分析

2015/11/10    来源:e-works    作者:胡玮      
关键字:钣金工艺  图形数据  三维设计  
作者利用三维图形数据结构,从钣金零件工艺编制入手开发软件,读圆、方、长圆与特殊孔等图形数据,处理成模具数据(供数控冲床)。本文从软件编制角度分析用户需求,软件数据源分析与阐述相应处理方式。

一、现状

    随着中国制造2025工业4.0与两化融合的概念普及,设备信息自动采集与处理提上议事日程。设备信息数据采集与相关计算处理,使设备趋向全程控制。硬件信息数据正在集成化与互联化,而三维设计信息是否能全自动互联与互通?目前全面从三维模型形体系统中采集与集成数据应用尚未普及,如何让三维模型设计源头数据直至加工末段,设计信息在不同场合不同阶段有着不同需求与不同数据。如何分离与分析数据,如何规划与规范数据等,我们构造三维设计软件图形信息采集与数据处理之方法。

    长期来二维设计软件占主导,二维图纸上信息提取主要集中在标题栏。如图名、材质、重量、数量、版本等等数据,PDM主要管控这些数据。视图形体与标注信息采集基本没有利用,因二维图纸是独立、离散型线段,无法深度表述物体的面、环、边等,所以没有模型形体概念,图形识别还是依靠人脑分析、判断与构建,可能会存在各自理解差异。二维图纸标注信息只是指定线段而非形体特征,无法将其相互关联,从而导致图形形体的后续应用无法深度挖掘。

    三维设计软件的应用普及,人们逐渐认识其科学性、合理性、明确性,为加工工艺信息数据采集构建了很好平台。但三维设计软件需要处理的数据难度大,软件二次开发的技术含量也有很大提高。从二维设计软件的点、线研究转入到三维的形体、特征、面、环、边等的数据研究需要技术储备,所以三维图形数据的研究与应用实例开展的较少。

    原有工艺卡片数据的填写主要依靠人员,图形信息提取缺乏相应的技术手段,导致工艺卡片信息细节数据均有人工完成。工艺编制人员工作波动性,人员工作质量稳定性,各种人员素质差异性均能导致工艺设计质量不稳定。

二、设想

    我们有许多工艺设计人员忙于重复简单繁琐的事务性工作,外人看来白领技术,其实是大量的重复性劳动,需要软件来替代这些重复繁琐工作。规范的数据、规范的流程、成熟的经验就是软件开发的方向。机器人来替代普通蓝领工作,而软件应用则可替代普通小白领工作。

    随着“互联网+”的应用普及,用户个性化定制正在开展。多品种、单件生产日常化,工艺编制工作量集聚上升,如何让信息采集自动化、信息处理集成化。软件开发与应用将逐步替代普通、繁重、繁琐工作。

    图形数据采集最好从设计模型、模型特征、模型形体、设计图纸、视图表述、设计标注、注释等等,再融合企业数据、工艺经验等程式,将思维软件化,工作过程程序化,工作方法标准化、信息数据规范化与流程化,彻底解放工艺人员的繁重、繁琐工作,让工艺人员有时间研究三新技术。

    加工工艺自动化编制前提是加工信息数据的自动化采集,信息自动分类,自动计算与处理等。三维设计数据可延伸至加工工艺与生产管理中,精确采集的三维设计数据可确保各流程之间数据传递,其数据包含有图形形状方面,如平面、圆柱面、各种孔状、各种倒角、曲面等。各种标注如形状尺寸、位置尺寸、公差尺寸、配合尺寸、表面粗糙度等。企业现有的加工设备、相关工艺熟语、对照表等。利用人员编制加工工艺经验,将采集数据进行整理输出。

    工艺自动化首先是信息采集自动化,信息集成自动,信息处理自动化。如何规范信息数据,如何合理应用信息数据。设计数据如何让后续信息加工与采集提供便利。整合信息流程,让软件充分理解经验、适应经验、集成经验,减轻繁重繁琐重复性工作。

    加工工艺自动编制分析。如此庞杂信息数据采集,编制通用机械加工工艺好像无从下手。如工艺自动编制,不同材质决定已经初步确定加工路线,不同形体其加工方式不同,不同尺寸其加工设备是有区别的,不同标注其加工次序有差别,不同表面粗糙度值,其加工过程也不相同。如何找到切入点实现作者设想,且通过软件编制找到可行方案。机械加工工艺在探索初期介入是不太适合,所以希望在其它加工工艺上进行拓展研究。

三、钣金工艺切入

    作者从事过八年多的钣金加工工艺编制工作(绘制钣金展开图、编制工艺文档、编写数控NC代码等),熟知其特殊性、规则与流程。拓展性的研究者必须深知每一环节细节,清楚数据目的性与应用性,为软件研发奠定基础。作者自行研究做三维软件的二次开发十多年,实现探索的把握性更大。

    目前同类设想在三维设计软件中近似实现手段与方式不多见,主要是加工工艺手工填写为主导。作者承接的项目是钣金工艺的信息采集与工艺编制,通过项目来完成作者的设想,同时也找到了最佳切入点。

    下面通过项目研发需求展开剖析。

四、用户需求

    用户需求非常明确,在电气开关箱或其它钣金装配体设计完工后,用户填写简单的工序条目,其它最好由软件全自动实现,且这些数据信息文档无纸化形式进行流转。

图1 钣金装配体对象实例

图1 钣金装配体对象实例

责任编辑:吴星星
本文为e-works原创投稿文章,未经e-works书面许可,任何人不得复制、转载、摘编等任何方式进行使用。如已是e-works授权合作伙伴,应在授权范围内使用。e-works内容合作伙伴申请热线:editor@e-works.net.cn tel:027-87592219/20/21。
e-works
官方微信
掌上
信息化
编辑推荐
新闻推荐
博客推荐
视频推荐