1、本文格式為Word版，下載可任意編輯 基于MBD的產(chǎn)品工藝協(xié)同設計關鍵技術應用 本文以Pro/ENGINEER為平臺，采用ProToolkit與VC+進行組合開發(fā)，介紹了基于MBD的產(chǎn)品與工藝的協(xié)同設計中的關鍵技術，詳細介紹了三維模型標注技術、三維機加工藝設計技術、三維焊接裝配工藝設計技術、三維鈑金工藝設計技術、三維工藝可視化發(fā)布技術以及三維模型質(zhì)量檢測技術的應用。一、引言隨著數(shù)字化設計技術的逐步應用和推廣，越來越多企業(yè)認識到產(chǎn)品工藝協(xié)同設計在推廣數(shù)字化設計模式中的重要性。數(shù)字化設計過程中的設計工具、建模過程、模型質(zhì)量、裝配質(zhì)量以及數(shù)字化產(chǎn)品數(shù)據(jù)命名、管理、審簽、歸檔和更改等方面都迫切需要進行

2、規(guī)范和約束。這些標準與規(guī)范務必能夠系統(tǒng)和全面地協(xié)調(diào)整個工程機械裝備的數(shù)字化設計活動，并在體系框架層面進行規(guī)范和約束。若不能及時系統(tǒng)地開展數(shù)字化設計標準的研究和編制，將會顯著影響整個企業(yè)共享設計平臺的推進和深化發(fā)展。實施全三維數(shù)字化設計，首先有相應的標準作應用規(guī)范化支撐，其次務必構(gòu)建開發(fā)對應的全三維研發(fā)工藝協(xié)同設計系統(tǒng)，以提高設計、工藝的效率，節(jié)省產(chǎn)品研制本金。圖1所示為所需開發(fā)構(gòu)建的全三維研發(fā)工藝協(xié)同設計應用平臺的流程架構(gòu)。該平臺包含有“三維模型標注技術、“三維機加工藝設計技術、“三維焊接裝配工藝設計技術、“三怠速工況1.5階燃燒鼓舞頻率為21.3Hz時，此頻率下繞X方向振動傳遞率優(yōu)化后明顯下

3、降，從138.7%降低到84.2%；Z方向振動傳遞率也有一定程度降低；怠速工況1階不平衡往復慣性力矩的鼓舞頻率為14.2Hz，此頻率下繞X和z方向振動隔振率優(yōu)化前后變化不大。因此振動傳遞率仿真說明：優(yōu)化后動力總成懸置系統(tǒng)隔振性能得到提高。六、結(jié)語叉車動力總成懸置系統(tǒng)的設計有一定難度，特別是針對三缸發(fā)動機而言，需要同時考慮1階、1.5階發(fā)動機振動鼓舞的隔振，也要兼顧六個方向振動模態(tài)能量解耦，還要操縱發(fā)動機啟動時的抖動。因此務必要利用優(yōu)化設計方法，在有限的設計空間內(nèi)，摸索最優(yōu)的設計方案，本文利用的遺傳算法是一種高效的全局優(yōu)化算法，可以快速找到動力總成懸置系統(tǒng)全局最優(yōu)設計方案，具有很高的工程應用價值

4、。維鈑金工藝設計技術、“三維工藝可視化發(fā)布技術和“三維模型質(zhì)量檢測技術。下面將具體介紹每個技術的體系架構(gòu)和具體應用。二、產(chǎn)品工藝協(xié)同設計關鍵技術應用1.三維模型標注技術該技術是將設計過程中用到的尺寸標注、公差標注、表面粗糙度標注、螺紋標注、幾何公差標注及技術要求標注等設計信息進行集成開發(fā)，并將這些符號、參數(shù)信息標注到相關模型中。建立三維模型標注前，首先將國家標準、行業(yè)標準、設計手冊以及企業(yè)標準中的數(shù)據(jù)、參數(shù)、設計公式集成到程序中。建立基于MBD三維標注的表面粗糙度標注、幾何公差標注、焊接符號、技術要求標注等符號，并存儲到數(shù)據(jù)庫中。所有標注的符號均要與圖元相關，即在修改模型、圖元時符號圖元的相對

5、位置不變。系統(tǒng)維護便利，企業(yè)能自由添加相關數(shù)據(jù)。該平臺一部分采用Pro/ENGINEER系統(tǒng)提供的ProToolkit二次開發(fā)函數(shù)進行二次開發(fā)，另一部分采用Pro/ENGINEER系統(tǒng)本身的自定義符號進行符號庫的建立，最終兩者結(jié)合實現(xiàn)三維模型標注功能。此外該系統(tǒng)提供一個統(tǒng)一的升級服務，便利后期程序功能增加后的程序升級，這樣不需要每個客戶端分別安裝升級包，只需要對升級服務器進行設置所有客戶端均能自動升級。本系統(tǒng)采用VC+和Pro/Toolkit進行組合開發(fā)，以菜單形式加載到Pro/E中，部分程序例如界面如圖26所示。2.三維機加工藝設計技術建立一個基于三維模型的機加工工藝信息系統(tǒng)，實現(xiàn)設計、工藝

6、、制造使用一致的數(shù)據(jù)源，突破設計、工藝和制造之間的信息孤島。系統(tǒng)總體目標是固化機加工工藝信息符號，規(guī)范機加工工藝信息表達方法，實現(xiàn)機加工工藝信息在三維模型中表達，實現(xiàn)機加工工序模型可視化發(fā)布，實現(xiàn)機加工工藝卡片的自動產(chǎn)生，實現(xiàn)機加工工藝審批流程，實現(xiàn)制造車間無圖化瀏覽。該系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖7所示。系統(tǒng)層：主要是配置全三維鈑金工藝設計時所需的計算機軟硬件環(huán)境，包括計算機硬件配置、網(wǎng)絡環(huán)境配置及相關的軟件、數(shù)據(jù)庫配置等，如PDM、ERP等。數(shù)據(jù)層：該層主要是合理存儲三維機加工工藝設計過程中所產(chǎn)生的機加工工藝參數(shù)、符號及特征信息等。平臺層：該技術主要基于三維建模軟件Pro/E和輕量化插件Product

7、View。對于機加工MBD工序模型的構(gòu)建主要基于Pro/ENGINEER的機加工工藝信息標注模塊、工序模型構(gòu)建模塊、工序組織與特征關聯(lián)模塊進行開發(fā)定制，而對于MBD機加工工序模型的可視化網(wǎng)頁發(fā)布主要基于ProductView進行開發(fā)實現(xiàn)。應用層：該層主要是在平臺層基礎上，利用平臺層相關軟件的底層開發(fā)接口函數(shù)，進行機加工工藝設計過程的全三維化，包含有機加工工藝參數(shù)的三維化標注、工序特征的快速構(gòu)建、工序組織與特征關聯(lián)、MBD機加工工序模型的構(gòu)建及網(wǎng)頁化發(fā)布等。工藝符號庫：基于Pro/ENGINEER建立的工藝信息表達符號庫。工藝信息標注：基于Pro/ENGINEER的三維快速標注工具。工序模型構(gòu)建：基于Pro/ENGINEER的三維工序模型構(gòu)建工具。工序模型發(fā)布：基于Pro/ENGINEER的工序模型發(fā)布工具。PDM擴展：基于Windchill的模型數(shù)據(jù)與發(fā)布流程管理。系統(tǒng)管理：B/S架構(gòu)工藝信息管理與維護接口。應用模塊：B/S架構(gòu)供最終