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一体化三维工艺设计在复杂电子装备中的应用

2017/10/31    来源:互联网    作者:吴欣      
关键字:模型定义技术  三维工艺  一体化  工艺物料清单  产品数据管理  
军用电子装备行业研制生产并线,产品结构复杂。为打通三维模型在设计制造端的传递和应用,文中在数字化样机工程基础上,提出了基于模型定义(Model—based Definition,MBD)技术的设计制造一体化集成研制框架,并在复杂电子装备行业进行了应用。重点阐述了一体化三维工艺设计的系统架构和业务框架,对系统的工艺物料清单(Process Bill of Material,PBOM)设计管理、三维工艺设计等过程进行了详细描述。应用结果表明,该系统可以提高上下游交互程度,提升设计制造一体化水平,可为设计制造一体化推进工作提供参考。

    3.2 PBOM设计管理

    PBOM的生成及管理是工艺设计和管理的起始点,也是产品设计与工艺设计的交接点,是PDM下组织整个工艺的基础。基于PDM平台的工艺信息管理将围绕PBOM进行数据组织和管理,并能够根据业务流程的关系有机地执行管理、工艺分工、工艺计划、工艺规程编制、工艺资源管理、工艺知识管理、材料消耗定额编制、工时定额管理、工艺审批流程管理以及工装设计与管理。

    PBOM是在产品设计阶段的工程物料清单(Engineering Bill of Material,EBOM)的基础上经过重构产生的。EBOM是产品设计过程的属性数据集,除包含产品零部件的结构尺寸、材料属性、技术要求等信息外,其装配属性信息中还描述了产品零部件之间按照功能划分的装配结构关系。PBOM是在产品设计协同阶段,工艺设计师继承来自上游设计端的EBOM,完成从EBOM到PBOM的创建。工艺设计师在EBOM的基础上,按照工艺实际装配关系对EBOM结构树进行重新构建,同时在PBOM节点上添加零部件的相关制造信息。系统PBOM结构编辑界面如图3所示。

    PBOM完成归档后,系统自动读取PBOM创建时的相关制造信息,并以顶层节点作为主对象自动启动工艺设计任务的分工流程。PBOM作为各类工艺任务分工以及工艺设计的依据,使所有工艺信息以PBOM为核心进行组织管理。

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    图3 PBOM结构编辑界面

    3.3 三维工艺设计

    3.3.1 三维零件工艺设计过程

    基于三维模型的产品数字化定义不同于传统的三维模型,它在传统直观形象的三维几何模型基础上,在三维几何模型中完成标注(包括尺寸、形位公差、技术要求、注释及属性等),完整地反映设计意图。全三维标注的三维设计模型如图4所示。

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    图4 基于MBD的三维模型定义

    工艺设计师在PDM系统中确认工艺设计任务,从PDM中的工艺任务链接启动工艺编辑工具。创建新编工艺设计,并将PBOM节点信息的相关制造信息自动带人。工艺文件挂载到PBOM节点上,如图5所示。

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    图5 工艺文件挂载到PBOM节点上

    零件工艺的设计步骤如图6所示。在工艺编辑器中进行工艺路线设计,模块工艺设计师利用中间模型建模工具完全继承设计模型、三维标注等信息;直接对零件几何进行操作,实现模型的处理;在中间模型工具中直接利用设计产生的3D模型生成零件加工过程中所需的中问模型;3D中间模型方便纳入PDM中进行统一管理,并建立与工序对象之间的关联关系。

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    图6 零件工艺编制步骤

    零件工艺编制后生成的零件工艺流程图最终发布在工艺规程页面的零件工艺发布页面,如图7所示。

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    图7 零件工艺发布页面

责任编辑:张纯子
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