時(shí)間：2023-05-30 10:27:26
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇三維工藝設(shè)計(jì)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
隨著CAD/CAM/CAE以及計(jì)算機(jī)信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，歐美各航空制造大國均已全面采用三維數(shù)字化設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，全面采用三維數(shù)字化產(chǎn)品定義和仿真技術(shù)，從根本上改變了傳統(tǒng)的飛機(jī)設(shè)計(jì)與制造方式，大幅度地提高了飛機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)水平。波音公司在波音777飛機(jī)的研制過程中，由于全面采用了該項(xiàng)新技術(shù)，使研制周期縮短50%，出錯(cuò)返工率減少75%，成本降低25%，其研制過程是數(shù)字化設(shè)計(jì)制造技術(shù)在飛機(jī)研制中應(yīng)用的重大突破。近幾年在美國波音787、F-35、歐洲A400M及A350的研制中，數(shù)字化設(shè)計(jì)及裝配技術(shù)有了更為深入的應(yīng)用[1]。近幾年，國家加強(qiáng)了對航空業(yè)的扶持力度，我國的航空制造業(yè)迎來了高速發(fā)展時(shí)期。當(dāng)前一些新型號(hào)的研制已全面采用了基于MBD的全三維產(chǎn)品設(shè)計(jì)，飛機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)已全面實(shí)現(xiàn)三維無紙化設(shè)計(jì)，取得了產(chǎn)品從二維模擬量到全三維數(shù)字量的革命性突破，也為進(jìn)一步實(shí)施數(shù)字化制造打好了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。目前零件制造部門使用MBD數(shù)據(jù)已較為順利，大大減少了因工人對圖紙理解偏差導(dǎo)致的質(zhì)量問題；然而裝配工藝設(shè)計(jì)部門依然按照傳統(tǒng)方式進(jìn)行裝配工藝的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，導(dǎo)致三維數(shù)字化的產(chǎn)品數(shù)據(jù)在裝配工藝設(shè)計(jì)階段出現(xiàn)斷層，使得三維數(shù)字化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)無法準(zhǔn)確順利地往下一級流動(dòng)，需要大量的人員手工參與，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、連續(xù)性被破壞，裝配指令（即AO）的編制完全采用文字或者插入少量圖片的方式進(jìn)行表達(dá)，工人現(xiàn)場使用時(shí)還需參照大量設(shè)計(jì)技術(shù)文件以及各類工藝性文件，可讀性和操作性極差，一線操作者意見很大，普遍存在師傅干什么徒弟干什么的情況，無法起到指導(dǎo)現(xiàn)場操作的作用。因此裝配工藝設(shè)計(jì)部門需要適應(yīng)全三維數(shù)字化設(shè)計(jì)的新形勢，采用基于MBD的三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行裝配工藝的設(shè)計(jì)和規(guī)劃，利用設(shè)計(jì)部門在VPM協(xié)同設(shè)計(jì)系統(tǒng)中設(shè)計(jì)并發(fā)放的產(chǎn)品三維數(shù)模，通過數(shù)據(jù)接口將產(chǎn)品數(shù)據(jù)導(dǎo)入裝配工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，并將產(chǎn)品三維數(shù)模的路徑關(guān)聯(lián)到每個(gè)零件上，在三維可視環(huán)境下進(jìn)行產(chǎn)品的裝配工藝規(guī)劃及工藝設(shè)計(jì)，直觀地反映裝配狀態(tài)，最后生成現(xiàn)場使用的三維可視化裝配指令指導(dǎo)現(xiàn)場生產(chǎn)。
2基于MBD的三維數(shù)字化裝配工藝的設(shè)計(jì)過程
基于MBD的三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)不僅僅是指編制三維裝配指令，而是貫穿飛機(jī)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程，在整個(gè)過程中不同階段有不同的側(cè)重點(diǎn)。這個(gè)過程主要包含以下三個(gè)階段：第一階段：工藝系統(tǒng)接收產(chǎn)品初步設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，分析產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，與設(shè)計(jì)人員協(xié)商初步確定工藝分離面并制定初步的裝配方案，然后在三維仿真軟件內(nèi)進(jìn)行裝配方案可行性的初步分析，制定總體裝配方案，分析可能的裝配難點(diǎn)和重點(diǎn)。第二階段：工藝系統(tǒng)接收產(chǎn)品較高成熟度的MBD設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，在三維仿真軟件內(nèi)對重點(diǎn)部位（必要時(shí)對全部）結(jié)構(gòu)件、管路、自動(dòng)化裝配設(shè)備等進(jìn)行裝配過程和人機(jī)功效的詳細(xì)仿真分析，發(fā)現(xiàn)并解決產(chǎn)品、工裝以及工藝方面的問題并給出解決方案，如圖1～圖3所示；這個(gè)階段的工藝工作主要包括：裝配順序的創(chuàng)建和優(yōu)化；裝配路徑設(shè)計(jì)和優(yōu)化；裝配工藝過程仿真模擬、人機(jī)功效模擬、自動(dòng)化定位及制孔設(shè)備等的工作仿真。利用三維數(shù)字化仿真軟件對產(chǎn)品的組件或部件進(jìn)行裝配過程規(guī)劃，確定組件或部件內(nèi)零組件的裝配順序；按照工廠現(xiàn)有裝配條件和裝配單元工作內(nèi)容，進(jìn)行裝配路徑的仿真和優(yōu)化；最后在數(shù)字化裝配仿真系統(tǒng)中進(jìn)行零組件或自動(dòng)化設(shè)備的裝配過程及人機(jī)功效的仿真模擬，分析裝配工藝過程的可操作性和合理性，發(fā)現(xiàn)并解決數(shù)字化產(chǎn)品模型裝配過程中所遇到的產(chǎn)品、工裝以及工藝設(shè)計(jì)中的各類問題，同時(shí)也可以進(jìn)行工具等的選型工作[2]。第三階段：接收設(shè)計(jì)部門的最終三維MBD設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，創(chuàng)建頂層MBOM以及PBOM等工藝數(shù)據(jù)，在數(shù)字化工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)中進(jìn)行裝配工藝的詳細(xì)規(guī)劃和細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)以及資源庫的創(chuàng)建，在三維可視化的環(huán)境下進(jìn)行零組件以及標(biāo)準(zhǔn)件的劃分，在全三維的環(huán)境下對裝配指令進(jìn)行工步級的細(xì)節(jié)編輯，最終生成現(xiàn)場使用的三維可視化工藝指令。
3三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)的架構(gòu)和工作模式
3.1三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)的架構(gòu)
本文所述的裝配工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)是基于達(dá)索公司的DELMIA軟件平臺(tái)進(jìn)行開發(fā)的三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)，DELMIA軟件平臺(tái)分DPE和DPM兩個(gè)工作環(huán)境，DPE側(cè)重?cái)?shù)據(jù)管理和工藝規(guī)劃，DPM則提供一個(gè)三維可視化的環(huán)境便于產(chǎn)品數(shù)據(jù)的劃分和裝配仿真等工作。由于DELMIA只是提供了一個(gè)平臺(tái)且目前MBD設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，故需要在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行客戶化定制和開發(fā)，本系開發(fā)了多種輔助工藝設(shè)計(jì)工具以便工藝設(shè)計(jì)人員只需極少的文字輸入即可完成工藝設(shè)計(jì)，所有關(guān)鍵數(shù)據(jù)均直接繼承自產(chǎn)品MBD數(shù)模，保證了工藝信息的完整和準(zhǔn)確；此系統(tǒng)中最為復(fù)雜難度最大是MBD數(shù)模中標(biāo)準(zhǔn)件的處理和劃分，由于大型飛機(jī)標(biāo)準(zhǔn)件數(shù)量都在數(shù)十萬甚至上百萬件以上，采用實(shí)體建模將會(huì)產(chǎn)生天量的數(shù)據(jù)，因此目前飛機(jī)標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計(jì)大都采用點(diǎn)線等元素進(jìn)行簡化表達(dá)，無法使用DELMIA中標(biāo)準(zhǔn)功能進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)件的工藝規(guī)劃，因此系統(tǒng)開發(fā)了一套專門處理標(biāo)準(zhǔn)件模型的工具，本系統(tǒng)也是國內(nèi)目前唯一實(shí)現(xiàn)了對以點(diǎn)線表達(dá)的標(biāo)準(zhǔn)件識(shí)別和劃分的系統(tǒng)，如圖9所示。本系統(tǒng)依托VPM協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)提供MBD產(chǎn)品數(shù)據(jù)，在DELMIA中完成PBOM的創(chuàng)建、頂層MBOM的劃分、三維裝配指令的設(shè)計(jì)并向協(xié)同平臺(tái)提供底層MBOM以及三維裝配指令等數(shù)據(jù)，由系統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)行管理和發(fā)放。三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)的流程及架構(gòu)如圖4所示，整個(gè)三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)始終保持設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的一致性，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性及完整性，同時(shí)本系統(tǒng)可給生產(chǎn)管控系統(tǒng)（MES）以及ERP系統(tǒng)設(shè)置數(shù)據(jù)接口[3]。
3.2三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)的工作流程
三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)主要由需要工藝管理部門和各車間工藝設(shè)計(jì)部門使用和管理，工藝管理部門和各車間工藝設(shè)計(jì)部門必須緊密協(xié)同才能順利開展三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)，同時(shí)工藝管理部門需要給予車間一級足夠的權(quán)限，畢竟車間一級工藝人員對產(chǎn)品設(shè)計(jì)特點(diǎn)有更深入的了解。工藝管理部門主要負(fù)責(zé)三維裝配設(shè)計(jì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的頂層設(shè)計(jì)，其利用DELMIA中的DPE環(huán)境下的數(shù)據(jù)接口進(jìn)行EBOM導(dǎo)入，通過對EBOM的重組增加工藝組件和路線定義等形成PBOM；在PBOM的基礎(chǔ)上構(gòu)建頂層MBOM；根據(jù)各廠際分工要求進(jìn)行大部件級的頂層工藝組件的劃分，如圖5所示。各車間工藝技術(shù)主管接收工藝管理部門下發(fā)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行各車間內(nèi)部工藝面的進(jìn)一步劃分并將之分派給具體每個(gè)工藝員；工藝員接收工藝主管分發(fā)的具體某個(gè)裝配單元的數(shù)據(jù)，進(jìn)行本裝配單元裝配工藝的層次劃分以及具體工步的分解，在DPM三維可視化的環(huán)境中中進(jìn)行零組件及標(biāo)準(zhǔn)件的劃分，然后在DPE環(huán)境下進(jìn)一步進(jìn)行裝配可視化修飾等細(xì)節(jié)編輯，但對于裝配工藝所需飛機(jī)裝配技術(shù)條件、材料、工藝規(guī)范文件等全部采用專門開發(fā)的工藝設(shè)計(jì)工具進(jìn)行創(chuàng)建以保證編制數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確和完整。最后直接在DPE中輸出結(jié)構(gòu)化和標(biāo)準(zhǔn)化的三維裝配指令并提交審批，經(jīng)過審批的裝配指令發(fā)送到協(xié)同平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一進(jìn)行發(fā)放及管理，以上過程見下圖6～圖14所示。三維裝配指令審批發(fā)送到系統(tǒng)平臺(tái)后由工藝管理部門統(tǒng)一管理，不屬于裝配工藝設(shè)計(jì)的范疇，本文不再贅述。
4基于MBD的三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)的優(yōu)勢及要求
4.1基于MBD的三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)的優(yōu)勢
1）采用基于MBD的三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)，徹底解決了制約裝配工藝設(shè)計(jì)過程中涉及的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、完整性的問題，整個(gè)裝配工藝的設(shè)計(jì)完全基于設(shè)計(jì)的MBD數(shù)模，保證了與設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的一致性；2）工藝人員在三維可視化的環(huán)境下進(jìn)行裝配工藝的規(guī)劃、仿真和設(shè)計(jì)，使得裝配工藝設(shè)計(jì)更加直觀更有操作性，通過裝配路徑仿真、人機(jī)功效仿真以及自動(dòng)化設(shè)備工作仿真等可提前發(fā)現(xiàn)存在的設(shè)計(jì)、工裝及工藝規(guī)劃包含的問題并提前予以解決，大幅減少現(xiàn)場實(shí)際生產(chǎn)時(shí)的各類問題，提高生產(chǎn)效率并大幅降低生產(chǎn)成本；三維可視化裝配指令設(shè)計(jì)系統(tǒng)使工藝人員完全從枯燥的文字編輯以及事后數(shù)據(jù)校對中解放出來，工藝人員只需關(guān)注裝配工藝的可行性和合理性，無需花大量精力進(jìn)行數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和完整性的檢查；3）在三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)中輸出的三維裝配指令徹底顛覆了傳統(tǒng)文字化的裝配指令，工人只需在系統(tǒng)輸出的三維可視化裝配指令中進(jìn)行簡單操作即可，無需查找大量的圖紙、設(shè)計(jì)技術(shù)文件以及其他工藝性文件，做到了可見即所得、所得即所需的效果，同時(shí)工人還可在裝配指令的三維視圖中對輕量化的設(shè)計(jì)數(shù)模進(jìn)行各類尺寸的直觀測量，便于工人現(xiàn)場操作的進(jìn)一步了解；4）三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)可輸出裝配部門準(zhǔn)確完整的底層MBOM，有利于ERP以及MES系統(tǒng)的實(shí)施和管理；5）三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)可以與裝配知識(shí)庫系統(tǒng)緊密集成，使得公司積累的知識(shí)在裝配工藝設(shè)計(jì)時(shí)順利地的共享和調(diào)用；6）工藝管理部門可利用DELMIA軟件平臺(tái)中DPE模塊對整個(gè)裝配數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的管理，保證下游數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性，利于工藝設(shè)計(jì)部門編制完整準(zhǔn)確的裝配指令。
4.2基于MBD的三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)的要求
1）基于MBD的三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)要求有準(zhǔn)確、完整及規(guī)范的且嚴(yán)格執(zhí)行的MBD數(shù)模，產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)是所有下游數(shù)據(jù)的源頭，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)確、完整及規(guī)范是決定三維裝配工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)是否順暢和準(zhǔn)確最關(guān)鍵的要素。因此產(chǎn)品設(shè)計(jì)部門必須要有科學(xué)合理的與制造部門協(xié)商過的MBD設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范且必須嚴(yán)格執(zhí)行，否則必定會(huì)導(dǎo)致整個(gè)下游其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的混亂和實(shí)施困難[4]。2）工程制造部門也須有嚴(yán)格的與設(shè)計(jì)部門MBD設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范相協(xié)調(diào)的各類工藝規(guī)范且必須嚴(yán)格執(zhí)行，用以支撐三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)。本文所述的裝配工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)在開發(fā)過程中發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)很大程度上體現(xiàn)的是傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)模式的思想，不能很好的適應(yīng)當(dāng)前基于MBD的三維數(shù)字化設(shè)計(jì)要求，而且設(shè)計(jì)人員沒有嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)化要求，特別是以點(diǎn)線表達(dá)的標(biāo)準(zhǔn)件模型存在大量的格式錯(cuò)誤等不規(guī)范設(shè)計(jì)，導(dǎo)致系統(tǒng)開發(fā)比較緩慢，僅為了解決標(biāo)準(zhǔn)件數(shù)模處理和劃分就占了近三分之一的時(shí)間。因此產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)開發(fā)專用的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)工具和數(shù)據(jù)庫用以支撐基于MBD的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，同時(shí)需要借助專業(yè)化的軟件工具對MBD產(chǎn)品數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化等項(xiàng)目的批量檢查，最大限度地減少因人為因素導(dǎo)致的產(chǎn)品數(shù)據(jù)錯(cuò)誤。3）工藝設(shè)計(jì)人員必須具備相當(dāng)?shù)墓こ探?jīng)驗(yàn)，熟練理解并掌握三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)所涉及的理念和軟件使用要求，三維數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)對工程技術(shù)人員來說只是工具，它本身無法識(shí)別工藝設(shè)計(jì)和規(guī)劃的合理性和可行性，這些都必須由工藝設(shè)計(jì)人員依靠經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)確定。
5結(jié)束語
關(guān)鍵詞：三維輕量化模型、數(shù)字化制造定義
隨著三維CAD在國內(nèi)制造業(yè)的廣泛推廣應(yīng)用，三維設(shè)計(jì)過程已經(jīng)成為企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的主流工具。企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中積累了大量的三維模型數(shù)據(jù)，如何充分利用這些三維模型數(shù)據(jù)成為企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。設(shè)計(jì)手段的變革，工藝設(shè)計(jì)跟著需要變革。工藝如何和三維C AD進(jìn)行集成，工藝如何基于三維CAD進(jìn)行加工工藝設(shè)計(jì)和裝配工藝設(shè)計(jì)等，目前在很多企業(yè)都有迫切的需求。
企業(yè)設(shè)計(jì)逐步采用三維設(shè)計(jì)模式后，工藝設(shè)計(jì)模式也面臨著改變和沖擊。企業(yè)迫切地需要利用三維模型的信息完整、可視的獨(dú)特優(yōu)勢提高工藝編制的質(zhì)量和效率，并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品模型信息的統(tǒng)一。然而，三維模型數(shù)據(jù)量雖大，但目前的數(shù)據(jù)模型主要表達(dá)設(shè)計(jì)幾何信息，對于制造工藝以及數(shù)據(jù)模型卻涉及很少，同時(shí)，不同的C A D系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)在異構(gòu)平臺(tái)下不兼容、工藝信息量龐大和網(wǎng)絡(luò)帶寬的限制，使得三維模型數(shù)據(jù)的交換、共享以及在制造工藝上的應(yīng)用具有很大的困難。
本文就內(nèi)蒙古第一機(jī)械集團(tuán)有限公司（簡稱內(nèi)蒙一機(jī)）采用M P M S制造規(guī)劃管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)基于三維輕量化模型的工藝無紙化應(yīng)用的實(shí)際情況，探討三維模型下工藝管理的關(guān)鍵技術(shù)。
一、三維模型輕量化是工藝三維化的關(guān)鍵技術(shù)支撐
為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期內(nèi)三維模型數(shù)據(jù)的交換和共享，人們對三維模型的輕量化進(jìn)行了大量的研究和探索，內(nèi)蒙一機(jī)在Extech MPMS系統(tǒng)上開發(fā)應(yīng)用了符合企業(yè)需求的輕量化格式，取得了很好的制造工藝應(yīng)用效果。
由于工藝制造信息是設(shè)計(jì)信的息數(shù)十倍，在三維工藝設(shè)計(jì)中，數(shù)據(jù)的輕量化是實(shí)現(xiàn)三維工藝的關(guān)鍵技術(shù)，三維工程輕量化模型需實(shí)現(xiàn)標(biāo)注、測量、裝配和制造工序模型技術(shù)。
在成熟輕量化軟件的基礎(chǔ)上，開發(fā)適合工藝應(yīng)用的輕量化工具，達(dá)到工藝設(shè)計(jì)模式從二維向三維的轉(zhuǎn)變。將原有的CAPP與2D CAD集成轉(zhuǎn)變?yōu)镃APP與3D CAD的集成，為設(shè)計(jì)人員提供一個(gè)接近真實(shí)的可視化工藝設(shè)計(jì)環(huán)境。在這個(gè)環(huán)境下進(jìn)行包括建立和提取三維模型中的加工特征信息，加工過程仿真和校驗(yàn)、裝配過程仿真優(yōu)化、加工資源規(guī)劃等高層次的工藝設(shè)計(jì)工作。這將大大提高工藝設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率，并強(qiáng)化工藝在產(chǎn)品研發(fā)過程中的地位。
1.基于輕量化模型的數(shù)字化定義技術(shù)
數(shù)字化產(chǎn)品定義（DPD）是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化制造的基礎(chǔ)，它以數(shù)字的方式對產(chǎn)品進(jìn)行準(zhǔn)確描述。采用輕量化模型技術(shù)后，數(shù)字化產(chǎn)品定義信息必須按輕量化模型要求進(jìn)行分類組織管理，完整準(zhǔn)確地表達(dá)產(chǎn)品零部件本身的幾何屬性、工藝屬性、質(zhì)量檢測屬性以及管理屬性等信息，滿足制造過程各階段對數(shù)據(jù)的需求，保證產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造過程中的協(xié)調(diào)性。
2.基于輕量化模型的數(shù)字化工藝設(shè)計(jì)與仿真技術(shù)
輕量化模型是產(chǎn)品三維數(shù)模的過程制造模型，使產(chǎn)品的工藝設(shè)計(jì)活動(dòng)發(fā)生了根本變化。工藝設(shè)計(jì)與仿真將在三維數(shù)字化環(huán)境下，依據(jù)基于輕量化模型技術(shù)的數(shù)字化工藝協(xié)調(diào)制造體系要求，以產(chǎn)品的EBOM和三維數(shù)字樣機(jī)為基礎(chǔ)，以工藝數(shù)字化并行定義為核心，制定工藝總方案，建立三維工藝數(shù)字樣機(jī)，進(jìn)行數(shù)字化三維工藝設(shè)計(jì)、數(shù)字化工藝容差分配、仿真優(yōu)化和數(shù)字化三維工藝仿真驗(yàn)證。
在工藝設(shè)計(jì)與仿真的不同階段，仿真的內(nèi)容也不同。在工藝審查階段，對零件、組件及部件組成的制造單元進(jìn)行可制造性、可裝配性分析，檢查結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性；在工藝規(guī)劃階段，通過裝配工藝仿真，確定零部件之間的裝配順序和運(yùn)動(dòng)路徑；在工裝設(shè)計(jì)階段，進(jìn)行制造資源仿真，設(shè)計(jì)出合格的工裝資源；在工藝編制階段，通過建立起產(chǎn)品、工藝和資源的數(shù)字化工藝數(shù)據(jù)模型（P P R），并對關(guān)鍵部件進(jìn)行基于M B D的工藝容差分配計(jì)算和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)基于模型的工藝分離面劃分、裝配工位設(shè)計(jì)、裝配流程設(shè)計(jì)和三維工藝指令設(shè)計(jì)等。
3.建設(shè)輕量化模型的工藝裝備數(shù)據(jù)
工藝裝備設(shè)計(jì)在三維數(shù)字化環(huán)境下，以產(chǎn)品數(shù)字樣機(jī)、工藝數(shù)字樣機(jī)為基礎(chǔ)，進(jìn)行工藝技術(shù)裝備的設(shè)計(jì)和仿真，逐步形成面向現(xiàn)代航空制造的基于三維的飛機(jī)制造技術(shù)裝備工程體系，實(shí)現(xiàn)技術(shù)裝備數(shù)字化、自動(dòng)化和柔性化。在工裝設(shè)計(jì)過程中，產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)模、工藝數(shù)模的版本變化將直接引起工裝數(shù)模的版本變化。因此，必須應(yīng)用三維關(guān)聯(lián)技術(shù)和三維在線技術(shù)，預(yù)先開展基于輕量化模型工藝裝備設(shè)計(jì)與產(chǎn)品、工藝設(shè)計(jì)及仿真的數(shù)字化協(xié)同技術(shù)，工藝裝備設(shè)計(jì)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)的關(guān)聯(lián)更改技術(shù)，工藝裝備三維數(shù)字化設(shè)計(jì)制造一體化集成技術(shù)和基于三維數(shù)字化工藝裝備設(shè)計(jì)制造等技術(shù)的研究工作。
4.基于輕量化模型的裝配過程可視化技術(shù)
在數(shù)字化制造模式下，裝配現(xiàn)場已擺脫傳統(tǒng)基于二維圖樣的模擬量傳遞體系，三維數(shù)模及三維工藝指令已經(jīng)完全替代了二維工程圖樣和紙質(zhì)工藝指令，成為在生產(chǎn)現(xiàn)場指導(dǎo)工人工作的技術(shù)依據(jù)。
為了確保裝配現(xiàn)場能夠及時(shí)獲取現(xiàn)行有效的三維數(shù)模、輕量化模型和三維裝配工藝指令，滿足產(chǎn)品裝配過程管理與執(zhí)行控制的要求，需要解決三維數(shù)模輕量化的問題，并將基于數(shù)字化制造的設(shè)計(jì)模型、工藝模型、檢驗(yàn)?zāi)Ｐ汀⑷S工裝資源數(shù)據(jù)、輕量化模型和三維裝配工藝指令統(tǒng)一納入企業(yè)級P L M中進(jìn)行管理（圖1），并建立與裝配現(xiàn)場作業(yè)計(jì)劃的關(guān)聯(lián)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)三維可視化裝配技術(shù)在裝配制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）的集成應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)真正的無紙化。
二、輕量化三維模型的應(yīng)用
1.現(xiàn)場工藝實(shí)現(xiàn)三維模型化以減少生產(chǎn)人員的識(shí)圖時(shí)間
三維數(shù)字模型的直觀性可以幫助工藝人員直接了解零件內(nèi)部結(jié)構(gòu)，減少看圖出錯(cuò)的幾率，提高工作效率，工藝人員可以把更多的時(shí)間和精力投入到其他工作中。因?yàn)閷τ诒容^復(fù)雜的鑄件圖樣，工藝人員要想在很短的時(shí)間內(nèi)看明白，不是一件容易的事。
對三維數(shù)字模型還可以進(jìn)行三維立體尺寸標(biāo)注，隨時(shí)測量各個(gè)需要加工的工序尺寸，檢查零件實(shí)際加工的尺寸是否正確。對于復(fù)雜且比較大、重的零件，要想知道它的體積和重量不是一件容易的事，需要大量的計(jì)算。基于三維數(shù)字模型，得到體積和重量則是一件非常簡單的事。
2.更好地了解組件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)
為了更好地了解組件內(nèi)部結(jié)構(gòu)，需要用軸測圖來表示部件的裝配形式，用這種形式可以很好地反映部件的裝配結(jié)構(gòu)。如果用過去的二維形式來畫軸測圖，幾十個(gè)零件組成的部件可能要用十幾天的時(shí)間才能夠完成。用三維數(shù)字模型裝配的部件，可以很容易生成軸測圖。并能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，如：在設(shè)計(jì)過程中通過裝配能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)零件之間是否有干涉。在裝配中有些零件之間的空間距離在二維圖樣中很難確定，但在三維數(shù)字模型裝配中卻是件很容易的事。同時(shí)能夠生成任何方向的裝配和軸測圖，并能夠做成各種方向的裝配圖片。這樣就會(huì)大大提高了裝配工人的感官認(rèn)識(shí)和實(shí)際操作能力，提高了裝配的速度和準(zhǔn)確性。
3.動(dòng)態(tài)數(shù)字化工藝視頻指導(dǎo)現(xiàn)場正確操作
三維數(shù)字模型在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行裝配，就可以很好地了解整個(gè)部件的裝配順序，減少工藝規(guī)程編寫中的錯(cuò)誤，提高工藝規(guī)程編寫的質(zhì)量。
對于稍有文化和專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)基礎(chǔ)，且有一定識(shí)圖能力的年輕員工，如果用播放數(shù)字媒體的形式來反映復(fù)雜部件裝配的過程，再配合正確的工藝規(guī)程文件，就會(huì)很好地完成復(fù)雜部件的裝配。
制作好的數(shù)字媒體，不僅可用以對現(xiàn)場的員工進(jìn)行培訓(xùn)，還可用以通過互聯(lián)網(wǎng)對千里之外的協(xié)作用戶進(jìn)行培訓(xùn)，這將是未來培訓(xùn)的必然趨勢，也是現(xiàn)場工藝人員用于了解裝配部件內(nèi)部結(jié)構(gòu)最有效的方法。
另外，用三維數(shù)字模型制作的視頻文件存為avi形式，就可用Windows中的Windows Media Player或其他視頻軟件來播放，從而反映整個(gè)部件的裝配過程。
三、應(yīng)用效果與部署情況
圖2所示是內(nèi)蒙一機(jī)制造規(guī)劃管理系統(tǒng)的完整應(yīng)用模型。系統(tǒng)將企業(yè)的工藝設(shè)計(jì)與管理組合成一個(gè)有機(jī)結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)體系，這些數(shù)據(jù)完全可以為信息系統(tǒng)和后續(xù)的應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)，運(yùn)用三維數(shù)字化定義、三維數(shù)字化工藝設(shè)計(jì)與仿真、三維數(shù)字化工藝裝備的設(shè)計(jì)與制造、基于輕量化模型的裝配過程可視化技術(shù)、三維數(shù)字化檢驗(yàn)檢測技術(shù)以及基于結(jié)構(gòu)化的工藝數(shù)據(jù)，結(jié)合產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)集成技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效地縮短產(chǎn)品研制周期，改善生產(chǎn)現(xiàn)場工作環(huán)境，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，真正實(shí)現(xiàn)無二維圖紙、無紙質(zhì)工作指令的三維數(shù)字化集成制造。
參考文獻(xiàn)
洛陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院 趙俊霞
針對大型裝備制造企業(yè)廣泛應(yīng)用三維設(shè)計(jì)模型的現(xiàn)狀，基于數(shù)據(jù)管理平臺(tái)Teamcenter 開展三維裝配工藝應(yīng)用模式研究；通過開展基于三維模型的裝配工藝設(shè)計(jì)、裝配工藝仿真，構(gòu)建多樣的裝配工藝應(yīng)用模式；達(dá)到驗(yàn)證和改進(jìn)產(chǎn)品的裝配工藝，提高裝配效率和質(zhì)量，滿足三維環(huán)境下開展裝配工藝設(shè)計(jì)的目的。
一、引言
三維設(shè)計(jì)軟件NX 和數(shù)據(jù)管理平臺(tái)Teamcenter 在以航空、船舶為代表的國內(nèi)大型裝備制造企業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)及管理。但是當(dāng)產(chǎn)品從設(shè)計(jì)階段延伸到工藝階段時(shí)卻出現(xiàn)了三維數(shù)據(jù)傳遞的“斷層”，在工藝系統(tǒng)中基于三維產(chǎn)品模型應(yīng)用等方面還很薄弱。現(xiàn)有的工藝模式仍然采用二維圖紙和傳統(tǒng)工藝文件的方式進(jìn)行，無法滿足三維環(huán)境下工藝工作的要求。目前，工藝工作中面臨的問題如下。
（1）工藝設(shè)計(jì)沒有直觀的產(chǎn)品和資源表現(xiàn)形式，工藝設(shè)計(jì)人員依據(jù)二維圖紙去理解產(chǎn)品的裝配關(guān)系及工裝的使用方式，并構(gòu)想產(chǎn)品的裝配順序，整個(gè)過程耗費(fèi)時(shí)間，且容易出現(xiàn)歧義。
（2）工藝數(shù)據(jù)表達(dá)手段單一，目前工藝輸出結(jié)果以二維工藝卡片為主，不能充分應(yīng)用上游的三維設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，很難對復(fù)雜結(jié)構(gòu)和過程進(jìn)行清晰、直觀地表達(dá)，不利于操作者快速理解產(chǎn)品的裝配過程。
（3）工藝人員在工藝編制過程中根據(jù)生產(chǎn)要求提出的工裝需求，只能在實(shí)際生產(chǎn)中驗(yàn)證工裝的可行性和合理性，如果在虛擬環(huán)境中驗(yàn)證工裝的可行性和合理性，能夠有效避免工裝返工和修改，提高工裝設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。
針對以上問題，開展數(shù)字化裝配工藝應(yīng)用模式研究，構(gòu)建基于三維模型的裝配工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)三維設(shè)計(jì)、工藝數(shù)據(jù)的完整搭接，為最終實(shí)現(xiàn)數(shù)字化裝配工藝奠定基礎(chǔ)。
二、技術(shù)路線
基于三維模型的裝配工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)的總體技術(shù)路線如圖1 所示。實(shí)現(xiàn)途徑如下。
（1）從Teamcenter 系統(tǒng)中獲取設(shè)計(jì)BOM 及產(chǎn)品三維模型，進(jìn)行裝配結(jié)構(gòu)的可視化調(diào)整，形成工藝BOM，根據(jù)工藝BOM 進(jìn)行工藝分工，確定各個(gè)部件所屬的裝配部門，最后輸出PBOM 和分單位目錄。
（2）工藝編制人員接收任務(wù)后制定工藝流程順序，確定產(chǎn)品在裝配過程中所需的裝配工序，形成裝配工藝流程；進(jìn)行裝配工藝的詳細(xì)設(shè)計(jì)，指定各個(gè)裝配工序所需要的零組件、制造資源( 工裝、夾具) 等信息。
（3）工藝人員根據(jù)裝配工藝要求，進(jìn)行裝配路徑規(guī)劃，對裝配工藝設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真驗(yàn)證，確保裝配工藝設(shè)計(jì)的可行性和合理性，并輸出相應(yīng)的仿真圖片、仿真動(dòng)畫信息。
（4）將裝配工藝設(shè)計(jì)、裝配工藝仿真產(chǎn)生的結(jié)果通過工藝卡片、包含三維模型信息的PDF 文件以及AVI 格式的視頻動(dòng)畫等方式輸出，以指導(dǎo)現(xiàn)場生產(chǎn)。
（5） 三維裝配工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)產(chǎn)生的結(jié)果信息存儲(chǔ)在Teamcenter 系統(tǒng)， 生產(chǎn)現(xiàn)場通過制造執(zhí)行系統(tǒng)與Teamcenter系統(tǒng)的接口獲取相應(yīng)的工藝數(shù)據(jù)用于指導(dǎo)生產(chǎn)。
三、基于三維模型的裝配工藝規(guī)劃
1. 裝配工藝性審查
在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，工藝人員應(yīng)用三維裝配工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行工藝審查，檢查產(chǎn)品的可裝配性。當(dāng)主管提出合理化建議時(shí)，通過批閱的形式反饋到設(shè)計(jì)人員，達(dá)到工藝提前介入的目的，提高產(chǎn)品的工程化水平。
2. 構(gòu)建PBOM
通過集成接口讀取Teamcenter 系統(tǒng)中的EBOM 及相應(yīng)的產(chǎn)品輕量化模型。根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和裝配關(guān)系，在可視化環(huán)境中方便地調(diào)整裝配零組件組成結(jié)構(gòu)、設(shè)置工藝組件、完善零組件的工藝信息，最終形成完整的PBOM。
3. 工藝分工
通過三維工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)，直接在三維環(huán)境中從產(chǎn)品樹上選取零組件分配到相應(yīng)生產(chǎn)部門。系統(tǒng)能夠自動(dòng)識(shí)別零組件的分配狀態(tài)，未分配的零組件和分配后的零組件分別以不同的方式顯示，避免零組件漏分而引起工藝錯(cuò)誤。
四、基于三維模型的裝配工藝設(shè)計(jì)
1. 任務(wù)分工
生產(chǎn)分廠接到生產(chǎn)任務(wù)后，主管工藝人員根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行裝配單元的分解，并且能對組件的組成進(jìn)行調(diào)整，將本部門承擔(dān)的任務(wù)進(jìn)一步分解為更小的裝配單元，并指定具體的負(fù)責(zé)人編制裝配工藝。系統(tǒng)能夠方便、快捷地輸出任務(wù)分工表。任務(wù)分工完成后進(jìn)行零組件遺漏檢查，確保任務(wù)分工的完整性和正確性。
2. 制定工藝路線
工藝編制人員接收任務(wù)后在三維環(huán)境下制定工藝流程，確定產(chǎn)品的裝配工序，形成裝配工藝路線卡，并可指定裝配工位等。
3. 詳細(xì)工序設(shè)計(jì)
工藝編制人員在三維環(huán)境下指定本工序零部件、工裝和設(shè)備，并填寫工藝內(nèi)容。工序設(shè)計(jì)完成后，零部件、工裝和設(shè)備信息自動(dòng)匯總，填入相關(guān)的匯總表中，并進(jìn)行零組件遺漏檢查，確保產(chǎn)品裝配的正確性和完整性。
裝配工藝設(shè)計(jì)完成后形成裝配過程信息樹，如圖2 所示，包含具有順序關(guān)系的各個(gè)裝配工序以及對應(yīng)的裝配件和裝配資源。
五、基于三維模型的裝配工藝仿真
完成裝配工藝設(shè)計(jì)后，所有的裝配所需要的資源信息已經(jīng)具備，進(jìn)行裝配過程的仿真工作。在虛擬環(huán)境中驗(yàn)證零組件的裝配過程，確定合理的裝配順序，避免發(fā)生因裝配順序不正確而出現(xiàn)的無裝配通路的情況，并且能夠優(yōu)化裝配流程，得到最適合的裝配順序。裝配過程仿真的主要內(nèi)容如下。
1. 裝配路徑設(shè)計(jì)
根據(jù)工藝路線的要求，在三維虛擬裝配環(huán)境中通過手動(dòng)交互式的操作待裝配的零組件，規(guī)劃每道工序中裝配件的裝配順序來得到的零組件的裝配路徑，如圖3 所示。在保證零組件裝配的合理性的前提下，制定正確的裝配路徑。
2. 裝配路徑仿真
裝配路徑仿真主要包含以下內(nèi)容。（1）根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際要求對裝配過程進(jìn)行模擬，以保證裝配路徑的可行性，最終通過驗(yàn)證零部件的裝配順序、裝配路和裝配操作姿態(tài)等數(shù)據(jù)的合理性，裝配所需要的工裝、工具等的可達(dá)性，以及裝配操作空間的敞開性。
（2）裝配路徑動(dòng)態(tài)分析，工藝人員根據(jù)裝配路徑動(dòng)態(tài)的分析情況，動(dòng)態(tài)的調(diào)整零組件的裝配順序、裝配的優(yōu)先級，重要特性的保障措施等，從而優(yōu)化產(chǎn)品的裝配過程，達(dá)到驗(yàn)證產(chǎn)品的裝配工藝性，完善工藝設(shè)計(jì)的目的。
3. 裝配干涉檢查
在裝配移動(dòng)過程中實(shí)時(shí)進(jìn)行干涉檢查，檢查裝配件、工裝在裝配過程中是否和其它裝配件或裝配資源發(fā)生干涉。模擬零組件在裝配過程中實(shí)際可能發(fā)生的問題，幫助用戶分析裝配過程并檢測可能產(chǎn)生的錯(cuò)誤。當(dāng)遇到干涉和失調(diào)時(shí)能夠及時(shí)停止仿真，并且能夠在裝配過程中標(biāo)注和修改出現(xiàn)的問題。
通過裝配過程仿真，定位影響裝配整體效能的關(guān)鍵裝配環(huán)節(jié)，并對不同的改進(jìn)方案進(jìn)行實(shí)時(shí)分析、比較以及優(yōu)化，建立局部和整體相結(jié)合的持續(xù)性優(yōu)化機(jī)制，形成相對最優(yōu)的工藝方案。
六、裝配工藝的輸出及管理
1. 裝配工藝輸出
工藝人員在系統(tǒng)中完成了全部的工藝工作，并通過仿真驗(yàn)證裝配工藝過程的準(zhǔn)確性，最終得到優(yōu)化后的工藝設(shè)計(jì)的結(jié)果。這些結(jié)果能夠通過工藝卡片、在線交互工藝、包含三維模型信息的PDF（3D PDF）文件以及AVI 格式的視頻動(dòng)畫等方式輸出，如圖4 所示。最終以視頻或電子文檔形式到生產(chǎn)現(xiàn)場，從而指導(dǎo)現(xiàn)場工人準(zhǔn)確、快速的進(jìn)行裝夾、裝配、拆卸和維護(hù)等。
2. 裝配工藝的管理
最終形成的裝配工藝等資源信息存儲(chǔ)在Teamcenter系統(tǒng)中，由Teamcenter 系統(tǒng)完成三維裝配工藝變更過程的控制，包括工藝版本的控制、審批流程的驅(qū)動(dòng)、工藝更改以及工藝升版的控制等。
七、實(shí)現(xiàn)意義
通過開展基于三維模型的裝配工藝研究，實(shí)現(xiàn)意義如下。
（1）構(gòu)建基于三維設(shè)計(jì)模型的裝配工藝設(shè)計(jì)體系以適應(yīng)MBD 環(huán)境下開展工藝工作，改變以二維圖紙為主的傳統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)；以產(chǎn)品三維設(shè)計(jì)模型為基礎(chǔ)，通過構(gòu)造數(shù)字化的工藝設(shè)計(jì)與仿真環(huán)境，形成快速的裝配工藝設(shè)計(jì)、裝配工藝仿真及驗(yàn)證能力。
（2）建立三維工藝文件表達(dá)及管理模式，滿足工藝文件審批、有效性管理以及現(xiàn)場應(yīng)用等方面的需求，基于三維設(shè)計(jì)模型構(gòu)建面向生產(chǎn)現(xiàn)場的工藝，豐富工藝展現(xiàn)形式，提高工藝指導(dǎo)生產(chǎn)的能力。
（3）一方面對產(chǎn)品的設(shè)計(jì)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)現(xiàn)面向裝配的設(shè)計(jì)；另一方面實(shí)現(xiàn)基于虛擬現(xiàn)實(shí)的裝配工藝設(shè)計(jì)，通過建立三維可視化的虛擬環(huán)境，檢驗(yàn)產(chǎn)品裝配工藝性，從而指導(dǎo)實(shí)際裝配生產(chǎn)。
（4）將裝配工藝設(shè)計(jì)與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)緊密結(jié)合，裝配工藝設(shè)計(jì)能夠在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中同步開展，在產(chǎn)品實(shí)物到達(dá)裝配現(xiàn)場前直觀的開展工藝設(shè)計(jì)工作，充分體現(xiàn)并行工程的設(shè)計(jì)思想。
【關(guān)鍵詞】鈑金；二次開發(fā)；工藝設(shè)計(jì)
1.引言
現(xiàn)有的三維軟件，例如Pro/E、UG、Solidworks、CATIA都具有鈑金模塊，但只能實(shí)現(xiàn)一些簡單鈑金件的展開，現(xiàn)階段相關(guān)的研究也只完成了鈑金的部分工藝，例如華中科技大學(xué)郝明等人利用自主研制的FASTAMP求解器，以Pro/E為平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜鈑金件的展開；南京航空航天大學(xué)洪晴等人以CATIA為平臺(tái)通過Automation及CAA二次開發(fā)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了飛機(jī)復(fù)雜鈑金件的展開；華中科技大學(xué)秦宇等人在Solidworks平臺(tái)上，開發(fā)了一套面向沖壓工藝的坯料展開模擬系統(tǒng)SW-BEX。因此開發(fā)出一套基于三維軟件的鈑金CAPP系統(tǒng)用來滿足企業(yè)的需求是有必要的。
2.鈑金CAPP系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)
將現(xiàn)有三維軟件（Pro/E、CATIA、Solid-works）和二維CAPP系統(tǒng)相結(jié)合，系統(tǒng)允許用戶基于三維軟件的三維鈑金模型輸入和編輯工藝信息，并將完成的鈑金工藝設(shè)計(jì)以表格的形式輸出到CAPPFramework。工藝表格與三維模型的設(shè)計(jì)參數(shù)相關(guān)聯(lián)，并能自動(dòng)地動(dòng)態(tài)刷新。應(yīng)用三維軟件自帶的API函數(shù)對三維軟件二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜鈑金件的展開和展開件的排樣，并且在三維軟件中建立鈑金件特征信息交互窗口，完成三維軟件和二維CAPP數(shù)據(jù)庫的集成，便于信息的調(diào)用和存儲(chǔ)。
3.鈑金CAPP系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
如圖1所示，將系統(tǒng)分為前置處理子系統(tǒng)、后置處理子系統(tǒng)、文件管理子系統(tǒng)三個(gè)部分。前置處理完成了鈑金件的三維建模、展開、優(yōu)化排樣和鈑金件的工藝設(shè)計(jì)；后置處理完成了工藝文件的輸出、數(shù)控代碼的生成，通過數(shù)據(jù)集成接口完成三維軟件調(diào)用或?qū)隤DM部分和二維CAPP部分的信息；文件管理完成了企業(yè)制造資源和鈑金工藝資源的管理，以便設(shè)計(jì)和生產(chǎn)部門調(diào)用。下面對系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行闡述。
圖1 基于三維軟件的鈑金CAPP系統(tǒng)
3.1 基于三維軟件的鈑金件展開
3.1.1 可展鈑金件的參數(shù)化展開
根據(jù)鈑金的功能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)本文將可展鈑金分為六大類。分別是：等徑圓管鈑金件、異徑異口三通管、棱錐管及其組合件、圓錐管及其組合件、圓方過渡接頭、其他可展開板金件。鈑金參數(shù)化原理如圖2所示。
第一步，以三維軟件（Pro/E、CATIA）為平臺(tái)，結(jié)合軟件自帶的二次開發(fā)函數(shù)（protoolkit、AutomationAPI）和函數(shù)支持的開發(fā)語言（C++、VB、JAVA等），編制后臺(tái)鈑金展開相關(guān)程序。第二步，在三維軟件界面創(chuàng)建鈑金件展開菜單、參數(shù)對話框，建立鈑金模板庫鏈接窗口。最后，用戶點(diǎn)擊鈑金模板庫鏈接窗口中鈑金模型圖標(biāo)鏈接，通過鏈接調(diào)用先前編制好的后臺(tái)程序，最終生成三維鈑金件模型參數(shù)對話框、三維模型和對應(yīng)展開件共存的界面窗口。文獻(xiàn)[3]利用Pro/E（protoolkit）和VC++，對相貫鈑金件實(shí)現(xiàn)了參數(shù)化展開，可詳見。
圖2 鈑金件參數(shù)化展開原理
3.1.2 不可展鈑金件的近似展開
南京航空航天大學(xué)謝蘭生等人提出的“基于幾何映射法的鈑金展開有限元逆算法”，彌補(bǔ)了鈑金件用有限元逆算法展開過程中出現(xiàn)的不足。
系統(tǒng)設(shè)計(jì)的第一步和2.1.1的相同，第二步需要在三維軟件界面建立一些鏈接窗口來實(shí)現(xiàn)鈑金展開：模型處理、接口程序、求解器、展開結(jié)果結(jié)果后處理和展開模型處理。各個(gè)模塊通過三維軟件及程序提供的特定接口，互相傳遞數(shù)據(jù)進(jìn)行通信，協(xié)調(diào)合作實(shí)現(xiàn)在三維軟件環(huán)境下的鈑金展開功能。
模型處理主要功能是對原始鈑金零件進(jìn)行網(wǎng)格劃分，并根據(jù)劃分好的網(wǎng)格生成后續(xù)處理所需要的信息。然后由接口程序提供三維軟件與外部程序的數(shù)據(jù)通信接口。生成的網(wǎng)格數(shù)據(jù)通過該接口傳輸至求解器模塊，在求解器中經(jīng)過幾何映射法的鈑金展開有限元逆算法處理得到零件毛坯數(shù)據(jù)，包括零件毛坯形狀、原始鈑金零件的應(yīng)力、應(yīng)變、厚度分布信息等。再通過這個(gè)接口將數(shù)據(jù)傳回至三維軟件。
保存三維模型、展開件和云圖的快照，并錄制成形動(dòng)畫為AVI格式，以便以后查看。將展開圖以DXF、DWG、IGES等多種圖形文件格式輸出，可以很方便地與數(shù)控設(shè)備進(jìn)行圖形文件的數(shù)據(jù)交換，將相應(yīng)格式的展開文件直接輸入到數(shù)控鈑金加工機(jī)床進(jìn)行編程切割，實(shí)現(xiàn)無紙化加工。
3.2 基于三維軟件的鈑金展開件排樣
對鈑金CAD系統(tǒng)而言，排樣算法決定了鈑金CAD系統(tǒng)的性能和實(shí)用性。對于矩形排樣，梁利東等人在剩余矩形的匹配方法基礎(chǔ)上提出了剩余矩形的動(dòng)態(tài)匹配方法，經(jīng)驗(yàn)證取得了較好的效果。對于不規(guī)則鈑金件排樣，提出了粒子群算法的優(yōu)化方法。
（1）信息庫管理模塊存儲(chǔ)了板材信息和零件信息，零件信息管理的功能是設(shè)置即將入排的零件信息和所需的板料信息。（2）展開圖輸入模塊功能是將前面展開步驟得到的圖形導(dǎo)入到三維軟件界面建立的鈑金排樣窗口中。（3）圖形預(yù)處理模塊利用粒子群優(yōu)化算法程序?qū)⒉灰?guī)則圖形進(jìn)行自動(dòng)組合和自動(dòng)填充處理，最終組合成最小包絡(luò)矩形。（4）優(yōu)化排樣模塊將得到的矩形，利用剩余矩形動(dòng)態(tài)匹配方法程序在給定的板料上自動(dòng)排樣，可以借助交互排樣功能進(jìn)行修改。（5）排樣輸出及存儲(chǔ)模塊輸出排樣圖形，并保存排樣結(jié)果信息。
3.3 鈑金工藝設(shè)計(jì)
工藝設(shè)計(jì)主要是工藝規(guī)程的編制，需要根據(jù)企業(yè)現(xiàn)有的制造資源和工藝信息編寫。如何從大量的文件中找到所需要的工藝信息，是工藝規(guī)程編制的關(guān)鍵。劉闖提出的“鈑金CAPP中實(shí)例檢索的灰色關(guān)聯(lián)方法”很好地解決了這個(gè)問題。圖3為工藝設(shè)計(jì)流程。
圖3 鈑金件工藝設(shè)計(jì)流程
首先，在二維CAPP中建立鈑金零件的實(shí)例庫、管理和材料特征庫，并進(jìn)行分類編碼。然后，對二維CAPP進(jìn)行二次開發(fā)，用VC++編制“灰色關(guān)聯(lián)算法”的程序。最后，建立鈑金工藝卡片模板庫、企業(yè)制造資源庫以及設(shè)置用戶權(quán)限管理等。
首先，在三維軟件二次開發(fā)函數(shù)中用VC++編制調(diào)用程序，調(diào)用二維CAPP中的工藝信息。其次，在三維軟件界面建立工藝信息交互窗口模塊，這些窗口模塊包括：鈑金模型打開模塊、鈑金信息輸入模塊、鈑金工藝生成模塊、鈑金工藝輸出模塊。窗口界面有：菜單控制部分、工藝流程顯示部分、工序圖顯示部分、各命令控制部分。
鈑金工藝輸出模塊包括工序卡的生成和輸出，工序卡包括：零件信息、加工工藝信息、工序圖三部分，工序圖可由鈑金建模和展開過程的快照圖片來代替，利用VC++編程調(diào)用二維CAPP中的模板實(shí)現(xiàn)工序卡的生成和輸出。
4.后置處理和文件管理
通過二維CAPP接口和PDM接口將前面展開、排樣和工藝決策產(chǎn)生的圖片、數(shù)據(jù)和工藝文件傳送到二維CAPP系統(tǒng)和PDM系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)信息的共享。根據(jù)二維CAPP系統(tǒng)的工藝信息，結(jié)合企業(yè)現(xiàn)有制造資源，生成NC加工代碼并進(jìn)行加工仿真，及早發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤并糾正。文件管理部分包含了企業(yè)制造資源管理和鈑金工藝信息管理，制造資源包含了生產(chǎn)設(shè)備和排樣所需的板料資源，工藝信息部分包括鈑金技術(shù)手冊、進(jìn)行分類編碼的工藝實(shí)例和用戶權(quán)限設(shè)置（防止工藝資源被亂修改）。
5.結(jié)論
基于三維軟件的鈑金CAPP系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了鈑金件由設(shè)計(jì)（建模、展開、優(yōu)化排樣）到工藝卡片輸出的整個(gè)過程，通過對軟件的二次開發(fā)技術(shù)完成了二維CAPP系統(tǒng)和三維軟件的集成。系統(tǒng)對于鈑金企業(yè)應(yīng)用不同三維軟件（Pro/E、CATIA、UG等）具有借鑒意義。
參考文獻(xiàn)
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作者簡介：
隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展,微型計(jì)算機(jī)上的三維設(shè)計(jì)已經(jīng)由專業(yè)的設(shè)計(jì)領(lǐng)域進(jìn)入了普通設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)領(lǐng)域。由專業(yè)的圖形工作站-服務(wù)器模式轉(zhuǎn)化為易于為大眾接收的個(gè)人計(jì)算機(jī)領(lǐng)域。由需要專門的圖形顯示卡過渡到普通的、非專業(yè)的圖形顯示卡就可以運(yùn)行的狀態(tài)。從前,設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)對象時(shí),總要把三維的設(shè)計(jì)對象轉(zhuǎn)化到用二維設(shè)計(jì)的語言在圖紙上表述;這種轉(zhuǎn)化過程的本身就難免會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤和歧義,而且設(shè)計(jì)師有相當(dāng)一部分的精力用在這種轉(zhuǎn)換上,影響了設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)水平的完全發(fā)揮。如今,微型計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)突破了設(shè)計(jì)領(lǐng)域傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式,讓設(shè)計(jì)師完全回歸到自然的、正常的從設(shè)計(jì)到表達(dá)的直接的設(shè)計(jì)思路中去。三維設(shè)計(jì)的所見即所得設(shè)計(jì)理念,是歷史的進(jìn)步。這雖然看似一次簡單的設(shè)計(jì)方式的改革,但帶來的將會(huì)是重大的設(shè)計(jì)思想改變,必定帶來設(shè)計(jì)質(zhì)量的提升,是設(shè)計(jì)領(lǐng)域中一次革命。
2 三維設(shè)計(jì)的概念
三維設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用基礎(chǔ),在工業(yè)的各個(gè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域中扮演著日益重要的作用。那么什么是三維設(shè)計(jì)的概念呢？
從某種意義上來講,工程設(shè)計(jì)中沒有二維設(shè)計(jì),只有用二維圖紙來表現(xiàn)三維設(shè)計(jì)。過去,我們用傳統(tǒng)的鉛筆、圖板、丁字尺畫圖,后來用AutoCAD、CAXA電子圖版畫圖(北航海爾的CAXA有三維軟件,CAXA電子圖版是其二維軟件),其工作過程都是一樣,只是介質(zhì)變了,但本質(zhì)沒變。它們都是工具畫圖,其工具的本身沒有設(shè)計(jì)思想。用AutoCAD畫圖只能冠以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì);那么同理,鉛筆、圖板、丁字尺也能冠以文具輔助設(shè)計(jì)。三維設(shè)計(jì)與二維設(shè)計(jì)一樣,首先分析在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中,體現(xiàn)主要設(shè)計(jì)成分的是設(shè)計(jì)師還是計(jì)算機(jī)。如果是設(shè)計(jì)師,而計(jì)算機(jī)偏重于表現(xiàn),通過表現(xiàn)來幫助設(shè)計(jì)師完善設(shè)計(jì)方案,那么,計(jì)算機(jī)在整個(gè)設(shè)計(jì)過程中所承擔(dān)的是一個(gè)輔助角色,也是屬于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。那么何謂計(jì)算機(jī)三維設(shè)計(jì)呢？當(dāng)然是要強(qiáng)調(diào)“設(shè)計(jì)”二字,而不是“畫圖”。由計(jì)算機(jī)來完成整個(gè)或者部分的設(shè)計(jì)過程。
我們知道任何一個(gè)物體至少都應(yīng)具備這樣兩個(gè)屬性,一是幾何屬性;二是物理屬性。以一個(gè)階梯軸為例來說明此問題,它的幾何屬性是指它的外形尺寸,各段的直徑與長度、鍵槽的尺寸等;它的物理屬性是指它的材質(zhì)、重量、強(qiáng)度、硬度等。如果設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)了階梯軸的幾何屬性(或稱幾何參數(shù)),那么計(jì)算機(jī)將通過計(jì)算,最后給出它的物理屬性。設(shè)計(jì)師可以通過這些物理屬性檢查是不是滿足該階梯軸的設(shè)計(jì)性能要求。 如果設(shè)計(jì)師給定了階梯軸的物理屬性(或稱設(shè)計(jì)參數(shù)),那么計(jì)算機(jī)將自動(dòng)給出該階梯軸的幾何屬性。設(shè)計(jì)師可以通過約束條件等因素確定其外形尺寸。但是在設(shè)計(jì)過程中這兩個(gè)屬性始終是相互關(guān)聯(lián)的,相互確定部分參數(shù),再得到另外的參數(shù)。設(shè)計(jì)的過程,也是這兩個(gè)屬性相互補(bǔ)充的過程。而三維設(shè)計(jì)的結(jié)果可以直接進(jìn)行計(jì)算機(jī)的輔助工程設(shè)計(jì),即CAE工程。如進(jìn)行局部受力的有限元分析、運(yùn)動(dòng)分析、碰撞變形分析、熱應(yīng)力分析等;也可以進(jìn)行CAPP工藝。即計(jì)算機(jī)輔助工藝。利用計(jì)算機(jī)CAE的結(jié)果,進(jìn)行各種分析之后確定所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品確實(shí)滿足設(shè)計(jì)要求,經(jīng)過次數(shù)相對較少的中試之后需要形成制造工藝,此工藝直接采用三維軟件形成的數(shù)據(jù)庫,結(jié)合企業(yè)資源計(jì)劃ERP形成單一數(shù)據(jù)庫的制造工藝。此工藝絕非是二維圖紙出圖-曬圖形成的紙質(zhì)工藝,而是立體的、涵蓋各方面綜合數(shù)據(jù)的全面的工藝數(shù)據(jù)。它考慮了從上游產(chǎn)業(yè)鏈的原材料資源數(shù)據(jù),到企業(yè)制造數(shù)據(jù)再到下游市場數(shù)據(jù)的全面而綜合的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)。這樣的工藝可以滿足現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需求。而CAM,即計(jì)算機(jī)輔助制造則直接將CAPP的工藝,通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)直接傳送給制造單元,如數(shù)控加工中心進(jìn)行集成制造。上述過程被稱為4C。即CAD-CAE-CAPP-CAM。三維CAD設(shè)計(jì)是4C的核心。
3 掌握三維設(shè)計(jì)技術(shù)提高機(jī)械專業(yè)畢業(yè)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)水平
筆者從1982年大學(xué)畢業(yè)至今,從最初的丁字尺、三角板、鉛筆到AUTOCAD、CAXA電子圖版的二維設(shè)計(jì)到如今工業(yè)設(shè)計(jì)中普遍采用的三維軟件設(shè)計(jì),多年的實(shí)踐中體會(huì)到,傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)今工業(yè)設(shè)計(jì)的需要,只有三維設(shè)計(jì)才是工業(yè)設(shè)計(jì)的出路所在。如果將來畢業(yè)后進(jìn)行技術(shù)工作,必須進(jìn)行三維軟件的學(xué)習(xí)并通過課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)來加深對三維軟件設(shè)計(jì)的深入掌握。
由于在設(shè)計(jì)中采用三維軟件,學(xué)生能夠更好地領(lǐng)會(huì)課題并充滿興趣地使用所學(xué)到的三維軟件進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)。也僅有通過三維設(shè)計(jì),使學(xué)生更好地設(shè)計(jì)出更符合工程實(shí)際需要的設(shè)計(jì)作品來。通過筆者多年的實(shí)踐,好的畢業(yè)設(shè)計(jì)或課程設(shè)計(jì)源于對專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用。但能夠使用三維軟件設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品將會(huì)使優(yōu)秀的設(shè)計(jì)錦上添花,更上一層樓。畢業(yè)設(shè)計(jì)是機(jī)械專業(yè)畢業(yè)生對四年大學(xué)所學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用與掌控過程,任何走過場的現(xiàn)象都會(huì)造成學(xué)習(xí)資源的浪費(fèi),為今后的就業(yè)造成隱患。而平面的繪圖僅僅能夠描述圖紙的尺寸線條,對于運(yùn)動(dòng)干涉、強(qiáng)度設(shè)計(jì)、有限元分析等三維技術(shù)獨(dú)有的設(shè)計(jì)技術(shù),無從把握與熟悉,更加需要提及的是三維制造與虛擬設(shè)計(jì)的技術(shù)及對理論設(shè)計(jì)的檢驗(yàn)也無從下手。這些技術(shù)僅僅只有三維設(shè)計(jì)技術(shù)才能獨(dú)有。因此,對于熟練掌握與運(yùn)用三維軟件技術(shù)是畢業(yè)生進(jìn)行全面而綜合設(shè)計(jì)的重要工具,僅有通過三維設(shè)計(jì),才能更好地體現(xiàn)現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念與掌握現(xiàn)代設(shè)計(jì)的精髓所在。因此,掌握三維設(shè)計(jì)技術(shù),是提高機(jī)械專業(yè)畢業(yè)生畢業(yè)設(shè)計(jì)水平,使其得到全面鍛煉的必由之路。
參考文獻(xiàn)
【關(guān)鍵詞】數(shù)字化 工藝設(shè)計(jì) 裝配仿真
數(shù)字化裝配仿真技術(shù)在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段，實(shí)現(xiàn)虛擬產(chǎn)品的預(yù)裝配，驗(yàn)證和改進(jìn)產(chǎn)品的裝配工藝過程，生動(dòng)直觀地展示產(chǎn)品的可裝配性，從而提高產(chǎn)品的裝配效率，減少裝配時(shí)間和費(fèi)用。數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用從根本上改變了傳統(tǒng)的飛機(jī)設(shè)計(jì)和制造方式，大大地提高了設(shè)計(jì)水平，最大限度地避免了設(shè)計(jì)漏洞和缺陷，減少了返修率。近年來，國外飛機(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)的研究主要集中在裝配分析與仿真、裝配數(shù)據(jù)管理、裝配工裝夾具設(shè)計(jì)制造以及自動(dòng)化裝配等方面。裝配過程仿真與優(yōu)化技術(shù)的使用使波音、 空客取得了顯著的效益，比如空客典型部件的裝配周期縮短了60%，裝配工藝的設(shè)計(jì)周期縮短了30%～50%，裝配成本卻減少了近20%～30%。
一、傳統(tǒng)裝配設(shè)計(jì)存在的問題
（一）裝配工藝設(shè)計(jì)仍然停留在二維方式
傳統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)是由設(shè)計(jì)人員在頭腦中想象出三維裝配空間，以及設(shè)計(jì)裝配順序，然后再用二維的方式描述出來。傳統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)質(zhì)量主要取決于工藝設(shè)計(jì)人員的高超的技術(shù)水平和豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，操作人員則要根據(jù)設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)文件以及二維工程圖紙，在大腦中還原設(shè)計(jì)人員構(gòu)建的三維裝配空間，進(jìn)而理解裝配順序及需求，如此設(shè)計(jì)非常容易在設(shè)計(jì)人員與操作人員之間產(chǎn)生偏差，造成嚴(yán)重的裝配錯(cuò)誤，因此，二維模式的裝配工藝設(shè)計(jì)嚴(yán)重阻礙了制造業(yè)的快速發(fā)展。
（二）缺少科學(xué)的工藝設(shè)計(jì)優(yōu)化方法
傳統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)主要以二維的設(shè)計(jì)為主要模式，工藝設(shè)計(jì)的修改和優(yōu)化周期較長，方案的優(yōu)劣主要取決于設(shè)計(jì)人員的工作經(jīng)驗(yàn)，缺乏科學(xué)的研究方法，沒有定性定量的分析，制造工藝水平因人而異，會(huì)增加制造周期和制造成本。傳統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)中制造資源的二維描述可能導(dǎo)致設(shè)計(jì)過程中對細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)的淡化，不能充分利用三維CAD數(shù)據(jù)，不能完全消除工藝設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換造成與產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的不一致性，難以實(shí)現(xiàn)工藝設(shè)計(jì)的繼承性、規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。
（三）無法進(jìn)行一些三維工藝設(shè)計(jì)
工藝設(shè)計(jì)環(huán)境不具備三維工藝驗(yàn)證能力，不能用三維的方式準(zhǔn)確的檢測工藝設(shè)計(jì)過程中存在的錯(cuò)誤，還可能會(huì)導(dǎo)致裝配中裝配順序是否合理、工藝設(shè)備是否滿足需求、操作空間是否要開敞等一系列的問題，直到在生產(chǎn)試制階段才會(huì)發(fā)現(xiàn)。任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題，都會(huì)影響飛機(jī)制造的進(jìn)度和質(zhì)量，進(jìn)而造成巨大的損失。
二、數(shù)字化裝配設(shè)計(jì)和仿真
（一）ARJ21中央翼組件特點(diǎn)
ARJ21中央翼組件式飛機(jī)上機(jī)身與外翼對接部位，是全機(jī)對接基準(zhǔn)件。該組件有一些特點(diǎn)，比如定位精度要求高，協(xié)調(diào)部位多，工人操作困難，工裝定位器多等，使得工藝設(shè)計(jì)過程更細(xì)致，也更復(fù)雜。如果按照傳統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)模式，不僅不能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成中央翼工藝準(zhǔn)備，而且可能因?yàn)榭紤]不周、經(jīng)驗(yàn)不足等原因造成試制過程停工，甚至返修等嚴(yán)重問題。
（二）工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)
我們采用DELMIA軟件來進(jìn)行設(shè)計(jì)，在DELMIA的數(shù)字化工藝設(shè)計(jì)模塊支持下，將產(chǎn)品數(shù)據(jù)導(dǎo)入到數(shù)字化工藝設(shè)計(jì)環(huán)境，直接使用產(chǎn)品數(shù)字化數(shù)據(jù)進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，能夠有效提高設(shè)計(jì)效率，保證產(chǎn)品數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和唯一性。工藝規(guī)劃設(shè)計(jì)方法有兩種：
方法一：1在數(shù)字化工藝設(shè)計(jì)模塊，以設(shè)計(jì)樹為基礎(chǔ)來構(gòu)建工藝樹；2在數(shù)字化工藝仿真模塊瀏覽三維裝配順序；3根據(jù)三維模擬效果，在數(shù)字化工藝仿真模塊下修改工藝組件定義及裝配順序；4根據(jù)三維顯示，在數(shù)字化工藝設(shè)計(jì)模塊直接修改工藝組件定義。重復(fù)123步驟，直到獲得滿意的規(guī)劃設(shè)計(jì)并記錄下裝配工藝設(shè)計(jì)模型。
方法二：1在數(shù)字化工藝設(shè)計(jì)模塊命名工藝裝配件；2在數(shù)字化仿真模塊，拆分設(shè)計(jì)裝配模型獲得裝配順序；3在數(shù)字化工藝仿真模塊，瀏覽三維動(dòng)態(tài)裝配順序，修改并完善工藝組件定義，直到獲得滿意的規(guī)劃設(shè)計(jì)并記錄下裝配工藝設(shè)計(jì)模型。
（三） 裝配過程仿真及結(jié)果輸出
在數(shù)字化工藝設(shè)計(jì)模塊對裝配過程進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真與分析，然后優(yōu)化飛機(jī)零部件的裝配順序以及裝配路徑、裝配操作姿態(tài)、工具使用方案等，檢驗(yàn)裝配工具的可達(dá)性、裝配操作空間的開敞性，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工裝設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)提供可靠的依據(jù)。數(shù)字化的裝配工藝設(shè)計(jì)輸出結(jié)果十分豐富，可以實(shí)現(xiàn)我們想象的大部分形式。可輸出AVI文件，比如詳細(xì)裝配操作AVI文件等。還可以輸出各種形式的報(bào)表，比如輸出包含零件三維信息的文件等。
三、數(shù)字化工藝裝配技術(shù)特點(diǎn)
（一）工藝設(shè)計(jì)特點(diǎn)
首先，數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)以產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)為源，在工藝設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過增加和補(bǔ)充工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容的方式來建立符合要求的工藝裝配模型，使得工藝效率得到大大的提高，同時(shí)也保證了產(chǎn)品數(shù)據(jù)的前后一致性。其次，數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)的工藝人員很容易能夠獲得相關(guān)的制造資源的詳細(xì)數(shù)據(jù)，這不僅為工藝設(shè)計(jì)提供了堅(jiān)強(qiáng)有力的支持，在很大程度上使工藝設(shè)計(jì)更加標(biāo)準(zhǔn)，更加規(guī)范，而且使工藝設(shè)計(jì)的效率大大提高，質(zhì)量也得到了保證，同時(shí)也降低了制造成本。然后，二維設(shè)計(jì)與三維設(shè)計(jì)相互結(jié)合，汲取各個(gè)的優(yōu)勢，使工藝人員可以以多種方式完成并完善工藝設(shè)計(jì)，工藝優(yōu)化簡單而且有效。此外，數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)有各種各樣的輸出形式，工藝人員不需要接受培訓(xùn)就可以方便地使用相關(guān)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，這將在很大程度上提高產(chǎn)品數(shù)據(jù)利用率，保證工作效率。
（二）過程仿真特點(diǎn)
裝配過程仿真是當(dāng)前先進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的驗(yàn)證、優(yōu)化手段。DELMIA的數(shù)字化工藝仿真系統(tǒng)具有優(yōu)秀的特性，可以使工藝人員更直觀、定性、定量的分析每個(gè)工藝設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，可以將以前大量的再試制過程中驗(yàn)證、優(yōu)化的設(shè)計(jì)結(jié)果提前在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中模擬，這種方式不但可以提前發(fā)現(xiàn)問題，而且可以通過科學(xué)測量和分析手段，設(shè)計(jì)比較合理的改進(jìn)方案。
比如在裝配仿真過程中發(fā)現(xiàn)的部分工藝設(shè)計(jì)問題：1中央翼下壁板距型架地板約1350mm，操作人員很難把工具鉆進(jìn)中央翼里進(jìn)行相關(guān)工作，為此可以在工裝對稱兩側(cè)分別增加一個(gè)高約800mm的活動(dòng)梯，方便操作人員的進(jìn)出。2操作人員需要拿著工具進(jìn)入中央翼里工作，我們在仿真分析中分析得到右腿與上部軀體夾角106.53度，接近極限113度，工作環(huán)境極其惡劣，可以根據(jù)仿真結(jié)構(gòu)，更改連接方式，盡最大程度的改善操作人員的工作姿態(tài)。
四、結(jié)束語
數(shù)字化裝配技術(shù)在制造業(yè)中起著舉足輕重的作用，是產(chǎn)品制造過程中的關(guān)鍵工序。數(shù)字化裝配仿真技術(shù)有著強(qiáng)大的優(yōu)勢，可以大大縮短產(chǎn)品的開發(fā)時(shí)間，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，還可以降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本，可以檢驗(yàn)裝配順序。
近年來，科學(xué)技術(shù)與信息技術(shù)迅猛發(fā)展，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法逐漸地被現(xiàn)代的科學(xué)的設(shè)計(jì)方法所取代，國內(nèi)投入大量的人力物力財(cái)力進(jìn)行新的設(shè)計(jì)方法的探索與研究，在機(jī)械系統(tǒng)中，數(shù)字化裝備仿真技術(shù)的得到了廣泛的應(yīng)用。產(chǎn)品數(shù)字化制造的基本前提是數(shù)字化的工藝設(shè)計(jì)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)是制造業(yè)的靈魂，只有高質(zhì)量的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案，才能進(jìn)行高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字化制造。在我國，大力推廣仿真技術(shù)應(yīng)用能力建設(shè)已經(jīng)成為貫徹科學(xué)發(fā)展觀、建設(shè)創(chuàng)新型國家的迫切需要。
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關(guān)鍵詞：逆向工程；快速成型；模具制造；反求技術(shù)；三維掃描儀
中圖分類號(hào)：TP202 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）05-0053-04
1 逆向工程
1.1 逆向工程及反求技術(shù)
逆向工程，又稱反求工程（RE），是以先進(jìn)產(chǎn)品設(shè)備實(shí)物、軟件（圖紙、程序、技術(shù)文件等）或影像（圖片、照片等）作為研究對象，應(yīng)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論方法、生產(chǎn)工程學(xué)、材料學(xué)有關(guān)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行系統(tǒng)深入的分析和研究，探索掌握其關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)而開發(fā)出同類的先進(jìn)產(chǎn)品。
反求技術(shù)是利用電子儀器去收集物體表面的原始數(shù)據(jù)，之后再使用軟件，計(jì)算出采集數(shù)據(jù)的空間坐標(biāo)，并得到對應(yīng)的顏色。掃描儀是對物體做全方位的掃描，然后整理數(shù)據(jù)、三維造型、格式轉(zhuǎn)換、輸出結(jié)果。整個(gè)操作過程，可以分為以下幾個(gè)步驟：物體數(shù)據(jù)化：普遍采用三坐標(biāo)測量機(jī)或光學(xué)三維掃描儀來采集物體表面的空間坐標(biāo)值；從采集的數(shù)據(jù)中分析物體的幾何特征：依據(jù)數(shù)據(jù)的屬性，進(jìn)行分割，再采用幾何特征和識(shí)別方法來分析物體的設(shè)計(jì)及加工特征；物體三維模型重建：利用CAD軟件，把分割后的三維數(shù)據(jù)做表面模型的擬合，得出實(shí)物的三維模型；檢驗(yàn)、修正三維模型；加工、制造三維模型。
1.2 逆向工程流程
1.2.1 三維掃描：用三維掃描儀對實(shí)物進(jìn)行高精度三維測量，得到三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)，輸出ASC及STL文件。
1.2.2 曲面重構(gòu)：利用Geomagic、Imageware、Rapidform、Copycad等逆向軟件和Catia、Pro/e、Ug等設(shè)計(jì)軟件讀入掃描數(shù)據(jù)，對其進(jìn)行數(shù)據(jù)重構(gòu)。
1.2.3 數(shù)控加工：用三維軟件重構(gòu)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)控加工出成品。或快速成型加工：掃描儀得出STL數(shù)據(jù)直接進(jìn)行快速成型加工。
1.3 三維反求設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀
1.3.1 第一代反求設(shè)備：三坐標(biāo)測量機(jī)。精度高、體積較大、采集速度慢、測量范圍受機(jī)械行程限制、設(shè)備維護(hù)成本高。
1.3.2 第二代反求設(shè)備：激光掃描設(shè)備。投射線激光，采集速度慢、測量范圍受機(jī)械行程限制、掃描死角多，測量數(shù)據(jù)無法編輯、無自動(dòng)拼接測量數(shù)據(jù)。
1.3.3 第三代反求設(shè)備：白光光柵式三維掃描儀。具有便攜、點(diǎn)距小、分辨率高、精度高、采集速度較快、對人體無害、標(biāo)志點(diǎn)全自動(dòng)拼接、硬件要求低等特點(diǎn)。
2 快速成型（Rapid Prototyping）
2.1 快速成形技術(shù)
快速成形技術(shù)（簡稱RP）是由CAD模型直接驅(qū)動(dòng)的快速制造任意復(fù)雜形狀三維物理實(shí)體的技術(shù)總稱，是一種集CAD/CAM、CNC、激光、新材料等技術(shù)于一體的現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)。該技術(shù)改變了傳統(tǒng)的通過去除多余材料獲得零件的方法，利用分層制造、逐層累加成型的原理，可自動(dòng)、直接、精確、快速地將設(shè)計(jì)思想轉(zhuǎn)變成具有一定功能的原形實(shí)物零件，制造速度、制造成本與零件的復(fù)雜程度基本無關(guān)，從而可對實(shí)物零件進(jìn)行快速功能驗(yàn)證、市場評估、修改定型。用定型零件進(jìn)行模具的快速制造，可以實(shí)現(xiàn)零件的批量生產(chǎn)。因此，采用該技術(shù)可大大地縮短新產(chǎn)品的研制開發(fā)周期，降低研制開發(fā)的成本。
快速成型的基本過程是：首先設(shè)計(jì)出所需零件的計(jì)算機(jī)三維模型（數(shù)字模型、CAD模型）；其次根據(jù)工藝要求，按照一定的規(guī)律將該模型離散為一系列有序的單元，通常在Z向?qū)⑵浒匆欢ê穸冗M(jìn)行離散（習(xí)慣稱為分層），把原來的三維CAD模型變成一系列的層片；再次根據(jù)每個(gè)層片的輪廓信息，輸入加工參數(shù)，自動(dòng)生成數(shù)控代碼；最后由成形系統(tǒng)成形一系列層片并自動(dòng)將它們聯(lián)接起來，得到一個(gè)三維物理實(shí)體，如圖1所示：
2.2 快速成型技術(shù)的特點(diǎn)
2.2.1 快速性。通過STL格式文件，RPM系統(tǒng)幾乎可以與所有的CAD造型系統(tǒng)無縫連接，從CAD模型到完成原型制作通常只需幾小時(shí)到幾十小時(shí)，大幅度縮短新產(chǎn)品的開發(fā)成本和周期。可減少產(chǎn)品開發(fā)成本30%～70%，減少開發(fā)時(shí)間50%，甚至更少。
2.2.2 高度柔性化。快速成型系統(tǒng)是真正的數(shù)字化制造系統(tǒng)，在整個(gè)制造過程，僅需改變CAD模型或反求數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型，對成型設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)?shù)膮?shù)調(diào)整，即可在計(jì)算機(jī)的管理下制造出不同形狀的零件或模型，特別適合新品開發(fā)或單件小批量
生產(chǎn)。
2.2.3 技術(shù)高度集成化。快速成型技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、控制技術(shù)、激光技術(shù)、材料技術(shù)和機(jī)械工程等多項(xiàng)交叉學(xué)科的綜合集成。它以離散/堆積為方法，在計(jì)算機(jī)和數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)上，追求最大的柔性為目標(biāo)。
2.2.4 設(shè)計(jì)制造一體化。一個(gè)顯著特點(diǎn)是CAD/CAM一體化。由于采用了離散/堆積的分層制造工藝，能夠很好地將CAD、CAM結(jié)合起來。
2.2.5 制造自由成型化。它可根據(jù)零件的形狀，不受任何專用工具或模具的限制而自由成型，也不受零件任何復(fù)雜程度的限制，能夠制造任何復(fù)雜形狀與結(jié)構(gòu)、不同材料復(fù)合的零件。RPM技術(shù)大大簡化了工藝規(guī)程、工裝設(shè)備、裝配等過程，很容易實(shí)現(xiàn)由產(chǎn)品模型驅(qū)動(dòng)的直接制造或稱自由制造。
2.2.6 材料使用廣泛性。金屬、紙張、塑料、樹脂、石蠟、陶瓷甚至纖維等材料在快速原型制造領(lǐng)域已有很好的應(yīng)用。
2.3 快速成型主要工藝
RP技術(shù)結(jié)合了眾多當(dāng)代高新技術(shù)：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、數(shù)控技術(shù)、激光技術(shù)、材料技術(shù)等，并將隨著技術(shù)的更新而不斷發(fā)展。自1986年出現(xiàn)至今，世界上已有大約20多種不同的成形方法和工藝，而且新方法和工藝不斷地出現(xiàn)。目前已出現(xiàn)的RP技術(shù)的主要工藝有：SL工藝：光固化/立體光；FDM工藝：熔融沉積成形；SLS工藝：選擇性激光燒結(jié)；LOM工藝：分層實(shí)體制造；3DP工藝：三維印刷；PCM工藝：無木模鑄造。
3 逆向工程和快速成形在模具制造中的應(yīng)用
RPM技術(shù)在模具制造方面的應(yīng)用可分為RP原型間接快速制模和RP系統(tǒng)直接快速制模，主要用于制造注射類模具、沖壓類模具和鑄造類模具等，通過將精密鑄造、中間軟模過渡法以及金屬噴涂、電火花加工、研磨等先進(jìn)模具制造技術(shù)與快速成型制造相結(jié)合，就可以快速地制造出各種金屬模具來。
3.1 間接快速制模技術(shù)
間接快速制模技術(shù)（IRT）是將快速成型技術(shù)與傳統(tǒng)的成型技術(shù)有效地結(jié)合，實(shí)現(xiàn)模具的快速
制造。
間接快速制模技術(shù)通常以非金屬材料為主（如紙、ABS工程塑料、蠟、尼龍、樹脂等）。通常情況下，非金屬成型無法直接作為模具使用，需要以RP原型作母模，通過各種工藝轉(zhuǎn)換來制造金屬模具。而間接制模一般可以使模具制造成本和周期下降一半，明顯提高了生產(chǎn)效率。
間接制模工藝依據(jù)零件生產(chǎn)批量大小、模具材料和生產(chǎn)成本有下列幾種：
3.1.1 硅膠模（SRM）。適用于單件或數(shù)十件以下的小批量零件的制造，硅膠模的壽命一般為10～80件。在制作時(shí)，將表面光整處理后的RP或其他產(chǎn)品原型置入成型用的框內(nèi)，注入硅膠，等其固化后從原型分離即得到模具。其優(yōu)點(diǎn)是成本低、周期短、形狀限制小、復(fù)制精度高，具有良好的柔性和彈性，能夠澆注出結(jié)構(gòu)復(fù)雜、花紋精細(xì)、無拔模斜度以及具有深凹槽的塑料件。缺點(diǎn)是可供成型的樹脂種類有限。
3.1.2 環(huán)氧樹脂模具。環(huán)氧樹脂模具采用環(huán)氧樹脂作為模具基材，制作工藝與硅膠模類似。與傳統(tǒng)注射模具相比，成本只有傳統(tǒng)方法的幾分之一，生產(chǎn)周期也大大減少，模具制造件數(shù)達(dá)到1000～5000件，可滿足中小批量生產(chǎn)的需要。
3.1.3 金屬冷噴涂模。以成型為母模，將低熔點(diǎn)金屬充分霧化后以一定的速度噴射到樣模表面，形成一層金屬殼層（即模具型腔表面，其厚度可達(dá)2mm甚至更厚），然后用鋁顆粒與樹脂混合材料作為背襯物起支撐作用，將殼與成型分離，得到精密的金屬模具和用快速成型直接加工模具。其特點(diǎn)是工藝簡單、周期短、模具尺寸精度高、成
本低。
3.1.4 陶瓷型精密鑄造法。以RP成型為母模，用特制的陶瓷漿料澆注成陶瓷鑄型，制成模具。
（1）化學(xué)粘接陶瓷（CBC）澆注型腔。用快速成型系統(tǒng)制作紙質(zhì)母模的成型，澆注硅膠模、環(huán)氧樹脂、聚氨酯等軟體材料，構(gòu)成軟模，移去成型，在軟模中澆注化學(xué)粘接陶，在205℃下固化CBC型腔，并拋光型腔表面，加入澆注和冷卻系統(tǒng)后便制成小批量（約300件）生產(chǎn)用模具。
（2）用陶瓷或石膏模澆注鋼或鐵型腔（型芯）。與上法相似，制作模具周期不超過4周，壽命較長，可生產(chǎn)250000個(gè)塑料制品。
3.2 直接快速制模技術(shù)（DRT）
對于單件小批量生產(chǎn)，模具的成本占有很大的比重，而修模占近1/3，因此小批量生產(chǎn)的成本較高。較好的解決方法就是采用快速成型直接制造模具，可在幾天之內(nèi)完成非常復(fù)雜的零部件模具的制造，而且越復(fù)雜越能顯示其優(yōu)越性。
基于LOM基礎(chǔ)的金屬板材堆積成型工藝。以LOM工藝為基礎(chǔ)，直接采用金屬片材為材料，通過激光切割、焊接或粘接金屬片材成型金屬零件。
基于SLS基礎(chǔ)的金屬粉末堆積成型工藝。該類工藝主要是采用激光燒結(jié)或粘接劑粘接金屬粉末成型，典型代表是SLS工藝。
基于FDM基礎(chǔ)的金屬絲材熔融堆積工藝。首先將能用FDM成型的金屬粉與粘接劑摻勻，然后擠壓成具有足夠彎曲度和粘接度的金屬絲材供FDM設(shè)備成型使用。金屬材料包括不銹鋼、鎢及碳化鎢。
3.3 應(yīng)用實(shí)例
3.3.1 模型驗(yàn)證：為減少模具投入風(fēng)險(xiǎn)，利用快速成形工藝，制作樣板，通過實(shí)物功能驗(yàn)證，以保證產(chǎn)品設(shè)計(jì)的正確性。
3.3.2 翻模成型：利用快速成形制造樣件，然后翻制模具，具有節(jié)省時(shí)間和費(fèi)用的特點(diǎn)。
3.3.3 鉆頭模具制造：傳統(tǒng)方式，制造鉆頭需要通過制作石墨模具加工，成本高；如果設(shè)計(jì)出錯(cuò)，就會(huì)完全報(bào)廢；使用快速成形制作印模，澆注硅膠模，節(jié)省時(shí)間及成本。
4 結(jié)語
RE、RP、RT技術(shù)是產(chǎn)品快速設(shè)計(jì)與制造系統(tǒng)的核心技術(shù)，并行工程、虛擬技術(shù)、快速模具、反求工程、快速成型、網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合而組成的快速反應(yīng)集成制造系統(tǒng)，將成為設(shè)計(jì)與制造新技術(shù)主要的發(fā)展方向。從以上論述可以看出，快速成型技術(shù)及以其為基礎(chǔ)的快速模具技術(shù)在企業(yè)新產(chǎn)品的快速開發(fā)中有著重要的作用，它可以極大地縮短新產(chǎn)品的開發(fā)周期，降低開發(fā)成本，降低研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，對所有企業(yè)都是一個(gè)特別有效地研發(fā)平臺(tái)，該項(xiàng)技術(shù)必將得到廣闊的應(yīng)用與發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：飛機(jī)；數(shù)據(jù)管理；集成管理
飛機(jī)是當(dāng)今交通運(yùn)輸行業(yè)的主要交通工具之一，其匯集了當(dāng)今各種高新技術(shù)，可以說是人類當(dāng)今工作科技發(fā)展支柱，航空產(chǎn)業(yè)也因此成為當(dāng)今各國經(jīng)濟(jì)與國力的體現(xiàn)依據(jù)。就我國而言，航空產(chǎn)業(yè)的興起也帶動(dòng)著材料產(chǎn)業(yè)、通信產(chǎn)業(yè)及電子產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。在飛機(jī)裝備綜合保障的分析與設(shè)計(jì)工作中，可靠性維修性保障性分析已成為關(guān)注的焦點(diǎn)。文章通過分析飛機(jī)數(shù)字化裝備數(shù)據(jù)集成管理的內(nèi)涵，提出了具體的實(shí)施方案。
1 飛機(jī)綜合保障數(shù)據(jù)集成管理
飛機(jī)是一個(gè)集機(jī)械、電子、通導(dǎo)、武器等多種裝備及技術(shù)的綜合體。在使用過程中如何保持飛機(jī)的最大系統(tǒng)效能，以最少的投入來保障各裝備的安全可靠的運(yùn)行一直是各級部門以及裝備使用和維修管理人員追求的目標(biāo)。為了實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，要進(jìn)行有效地綜合保障，必須要有能描述裝備狀態(tài)的準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。也就是說，要有大量的有效信息用于分析與決策，這就涉及到數(shù)據(jù)的集成管理。即數(shù)據(jù)是各種保障方案得以執(zhí)行的前提。
飛機(jī)數(shù)字化裝備數(shù)據(jù)是飛機(jī)數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)、制造中所使用的制造數(shù)據(jù)的總稱，它包含了工程數(shù)據(jù)、裝配工藝數(shù)據(jù)、資源數(shù)據(jù)及檢驗(yàn)數(shù)據(jù)等多個(gè)領(lǐng)域。其中工程數(shù)據(jù)主要指的是工程設(shè)計(jì)部門所的有關(guān)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品物理性能、功能及設(shè)計(jì)方面的數(shù)據(jù)。裝配工藝數(shù)據(jù)指的是飛機(jī)是數(shù)字化裝配中所生成的各項(xiàng)工藝信息流。資源數(shù)據(jù)則是飛機(jī)數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)當(dāng)中所生成的基本信息，其中包含了材料信息、設(shè)備庫信息、人員配置信息及工具庫等。檢驗(yàn)數(shù)據(jù)是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程，它隨著裝配業(yè)務(wù)流程的開展而不斷變化，其中包含了檢驗(yàn)測驗(yàn)數(shù)據(jù)、現(xiàn)場裝置數(shù)據(jù)、數(shù)字化測量設(shè)備得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及誤差分析數(shù)據(jù)等。
2 以數(shù)字化為核心的裝配技術(shù)
飛機(jī)裝配的關(guān)鍵在于要協(xié)調(diào)和解決好系統(tǒng)件裝配過程中的互換問題，只有這樣才能實(shí)現(xiàn)裝配的科學(xué)合理。數(shù)字化裝配技術(shù)是一種能提高產(chǎn)品質(zhì)量、適應(yīng)快速研制和生產(chǎn)、降低制造成本的技術(shù)。數(shù)字化裝配方法不僅包括了傳統(tǒng)數(shù)字化裝配概念中工裝的設(shè)計(jì)、制造及裝配的虛擬仿真等，還包括了如柔性裝配、無型架裝配等自動(dòng)化裝配方法。飛機(jī)數(shù)字化裝配技術(shù)是數(shù)字化裝配工藝技術(shù)、數(shù)字化柔性裝配工裝技術(shù)、光學(xué)檢測與反饋技術(shù)、數(shù)字化鉆鉚技術(shù)及數(shù)字化的集成控制技術(shù)等多種先進(jìn)技術(shù)的綜合應(yīng)用。數(shù)字化裝配技術(shù)在飛機(jī)裝配過程中實(shí)現(xiàn)裝配的數(shù)字化、柔性化、信息化、模K化和自動(dòng)化，是將傳統(tǒng)的依靠手工或?qū)Ｓ眯图軍A具的裝配方式轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字化的裝配方式，將傳統(tǒng)裝配模式下的模擬量傳遞模式改為數(shù)字量傳遞模式，因此要首先明確以下概念：
2.1 協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度。
協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度描述的是兩個(gè)系統(tǒng)件相互配合的實(shí)際尺寸和幾何形狀的匹配程度，符合程度越高該值越大。由此可見，采用的先進(jìn)裝配技術(shù)必須能夠提高不同系統(tǒng)件之間的協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度。
2.2 關(guān)鍵特性
關(guān)鍵特性是指那些能夠影響飛機(jī)系統(tǒng)件之間協(xié)調(diào)準(zhǔn)確度的過程特性、零部件特性以及材料特性。它是由具體的計(jì)量和計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)來衡量的，并根據(jù)數(shù)據(jù)制定相應(yīng)的特性樹從而指導(dǎo)飛機(jī)裝配。
2.3 基于數(shù)字化標(biāo)工定義的互換協(xié)調(diào)方法
數(shù)字化協(xié)調(diào)方法是一種建立在數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)工裝定義上的協(xié)調(diào)互換方法，也即是常說的數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn)工裝協(xié)調(diào)方法，它能夠保證組件和產(chǎn)品部件、產(chǎn)品和生產(chǎn)工藝裝備、工藝裝備之間形狀和尺寸的協(xié)調(diào)互換。數(shù)字標(biāo)工協(xié)調(diào)法的實(shí)現(xiàn)依賴于測量系統(tǒng)、數(shù)字化制造以及數(shù)字化工裝設(shè)計(jì)，利用數(shù)控成形加工出定位元素。在進(jìn)行工裝制造時(shí)，通過室內(nèi)GPS、數(shù)字照相測量、電子經(jīng)緯儀、激光跟蹤儀等數(shù)字測量系統(tǒng)實(shí)時(shí)控制測量，建立相關(guān)的坐標(biāo)系統(tǒng)從而直接比較3D模型定義數(shù)據(jù)和測量數(shù)據(jù)，達(dá)到驗(yàn)證產(chǎn)品是否合格的目的。
3 裝配數(shù)據(jù)集成模型
飛機(jī)數(shù)據(jù)裝配之中需要大量的數(shù)據(jù)信息，這些信息在各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)之間要及時(shí)互通共享，此時(shí)集成數(shù)據(jù)則能有效的保證業(yè)務(wù)流和數(shù)據(jù)流的互轉(zhuǎn)。在飛機(jī)裝配中，數(shù)據(jù)集成模型的構(gòu)建主要從以下方面入手。
3.1 系統(tǒng)集成框架的建立
集成框架指的是在分布式、異構(gòu)的計(jì)算機(jī)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)信息集成、功能集成及過程集成的軟件系統(tǒng)，這一環(huán)節(jié)通常都是以PDM作為集成平臺(tái)，將CAD、CAPP、ERP、MES作為數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)內(nèi)外信息的共享與互通，使信息流處于有效、有序、可控的狀態(tài)。這種集成框架是以現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為支撐平臺(tái)來完成文檔管理、項(xiàng)目管理和配置管理等任務(wù)。
3.2 裝配數(shù)據(jù)集成實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)
3.2.1 數(shù)字化裝配工藝的設(shè)計(jì)
數(shù)字化裝配工藝設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)是基于模型的定義（MBD）技術(shù)，即用集成的三維實(shí)體模型來完整表達(dá)產(chǎn)品定義信息，作為唯一的制造依據(jù)。MBD技術(shù)根據(jù)數(shù)字化定義規(guī)范，采用三維建模進(jìn)行數(shù)字化產(chǎn)品定義，建立起滿足協(xié)調(diào)要求的全機(jī)三維數(shù)字樣機(jī)和三維工裝模型。工藝人員可直接依據(jù)三維實(shí)體模型開展三維工藝設(shè)計(jì)，改變了以往同時(shí)依據(jù)二維工程圖紙和三維實(shí)體模型來設(shè)計(jì)產(chǎn)品裝配工藝和零件加工工藝的做法，依據(jù)數(shù)字化裝配工藝流程，建立三維數(shù)字化裝配工藝模型，通過數(shù)字化虛擬裝配環(huán)境對裝配工藝過程進(jìn)行模擬仿真，在工藝工作進(jìn)行的同時(shí)及飛機(jī)產(chǎn)品實(shí)物裝配前進(jìn)行制造工藝活動(dòng)的虛擬裝配驗(yàn)證，確認(rèn)工藝操作過程準(zhǔn)確無誤后再將裝配工藝授權(quán)發(fā)放，進(jìn)行現(xiàn)場使用和實(shí)物裝配。在工藝模擬仿真過程中還可生成裝配操作的三維工藝圖解和多媒體動(dòng)畫，為數(shù)字化裝配工藝現(xiàn)場應(yīng)用提供依據(jù)。
3.2.2 框架系統(tǒng)之間的集成
現(xiàn)階段的裝配數(shù)據(jù)是在數(shù)字化技術(shù)的基礎(chǔ)上，以PDM作為集成平臺(tái)，這一集成方式包含了封裝模式、接口模式、內(nèi)部函數(shù)調(diào)用模式、中間交火模式和中間數(shù)據(jù)庫等，是根據(jù)數(shù)據(jù)類型、信息操作分類及存儲(chǔ)方法再結(jié)合管理流程、開發(fā)成本形成的一套系統(tǒng)集成模式。
（1）CAD與PDM集成
CAD與PDM之間的信息集成利用接口連接的方式來實(shí)現(xiàn)，CAD系統(tǒng)將產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。零件信息及時(shí)、準(zhǔn)確的反映給PDM系統(tǒng)，確保了兩個(gè)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的一致性，另外通過PDM系統(tǒng)內(nèi)部借口，將這些文件批量導(dǎo)出并存儲(chǔ)到PDM系統(tǒng)中，讀取零件相關(guān)信息，且生成BOM結(jié)構(gòu)樹，與三維模型、文件等信息一一對應(yīng)。
（2）CAPP與PDM集成
CAPP與PDM系統(tǒng)之間的集成采用了接口與緊密集成混合的繼承方式，是通過DELMIA作為系統(tǒng)核心，以PPR-HUB作為存儲(chǔ)器，用來存儲(chǔ)集成產(chǎn)品的相關(guān)信息和工藝資源，為產(chǎn)品裝配各階段工藝人員使用提供了最新、最真實(shí)的數(shù)據(jù)資料。
結(jié)束語
伴隨科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，裝配企業(yè)的信息集成勢在必行，本文通過對飛機(jī)綜合保障數(shù)據(jù)集成管理分析，旨在通過建立統(tǒng)一裝配數(shù)據(jù)模型，達(dá)到信息共享與交換的目的，但由機(jī)系統(tǒng)的復(fù)雜性，這一方案還有待進(jìn)一步的探討與研究。
參考文獻(xiàn)
[關(guān)鍵詞]機(jī)械產(chǎn)品 三維CAD系統(tǒng) 建模及關(guān)鍵技術(shù)
[中圖分類號(hào)] TH128 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號(hào)] 1000-405X（2014）-2-109-1
傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)要想提高企業(yè)競爭力，就必須提高產(chǎn)品的創(chuàng)新能力，利用先進(jìn)的技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的制造技術(shù)。將先進(jìn)的三維CAD系統(tǒng)應(yīng)用到機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)當(dāng)中，對于產(chǎn)品的開發(fā)、工藝流程的設(shè)計(jì)等都有了很大的改進(jìn)，而且很容易的就可以設(shè)計(jì)出三維機(jī)械產(chǎn)品的模型。
1機(jī)械產(chǎn)品中三維CAD系統(tǒng)建模的探索
1.1三維CAD系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
目前國內(nèi)外有許多關(guān)于三維CAD系統(tǒng)建模、設(shè)計(jì)及分析的方法，例如ARIS、PERA等，這些方法論從各個(gè)角度對系統(tǒng)進(jìn)行分析和描述。
根據(jù)國內(nèi)外三維CAD系統(tǒng)建模方法及理論的研究，針對我國目前建模方面在實(shí)圖集成和系統(tǒng)實(shí)施模型等內(nèi)容中存在的相關(guān)問題，我國的三維CAD軟件專家提出了集成化建模的方法。集成化建模方法是根據(jù)相關(guān)項(xiàng)目的研究建立的建模體系結(jié)構(gòu)，以產(chǎn)品的流程模型作為體系的核心，還包括了功能模型、組織模型、信息模型等，建立起了一套完整的企業(yè)模型。所有的模型構(gòu)成了一個(gè)完成的生命周期，能夠體現(xiàn)出企業(yè)產(chǎn)品不斷的研發(fā)和更新的過程。
1.2構(gòu)建三維CAD系統(tǒng)功能的內(nèi)容
利用統(tǒng)一的三維CAD系統(tǒng)設(shè)計(jì)平臺(tái)，能夠幫助公司獲得相關(guān)的工作流程及數(shù)據(jù)信息，及時(shí)將研究人員所需的資料傳遞過去，這樣可以節(jié)約時(shí)間，提高工作效率，縮短了等待數(shù)據(jù)的時(shí)間。與此同時(shí)，三維CAD系統(tǒng)除了能夠設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)模型、圖紙外，還可以通過統(tǒng)一的系統(tǒng)平臺(tái)進(jìn)行仿真模擬實(shí)驗(yàn)、網(wǎng)絡(luò)編程和流程管理，形成與企業(yè)相關(guān)的知識(shí)庫數(shù)據(jù)，在有限的時(shí)間內(nèi)，獲取最合適的資料，提高研發(fā)的決策。統(tǒng)一的三維CAD系統(tǒng)設(shè)計(jì)平臺(tái)的這種優(yōu)勢消除了非自動(dòng)化、信息堵塞以及流程不足所造成的內(nèi)在滯后。
1.3并行設(shè)計(jì)三維CAD支持系統(tǒng)功能模型
目前大多數(shù)實(shí)施CIMS的企業(yè)，采用的都是IDEFO方法來建立功能模型。IDEFO主要是通過結(jié)構(gòu)化分析方法來建模，該功能模型由許多的圖形構(gòu)成，它將復(fù)雜的整體分成許多的小部分，按照大小層次分解，采用圖形的方式對三維CAD系統(tǒng)進(jìn)行描述，稱作三維CAD系統(tǒng)的模型。三維CAD系統(tǒng)建模僅僅處于概念性的階段，是結(jié)構(gòu)化進(jìn)程的前半部分，系統(tǒng)工作的的主要內(nèi)容是實(shí)施階段，我們可以利用功能模型模型分析系統(tǒng)的組成和結(jié)構(gòu)，還能夠?qū)崿F(xiàn)從模型到現(xiàn)實(shí)的轉(zhuǎn)變。與此同時(shí)，應(yīng)用IDEFO的方法對并行設(shè)計(jì)三維CAD支持系統(tǒng)功能，能夠在三維CAD系統(tǒng)平臺(tái)上完成制造、裝配、特征建模的功能設(shè)計(jì)。
2機(jī)械產(chǎn)品中三維CAD關(guān)鍵應(yīng)用技術(shù)
近年來，隨著機(jī)械產(chǎn)品開發(fā)過程中新技術(shù)的應(yīng)用，三維造型技術(shù)、虛擬技術(shù)等新的理論已經(jīng)逐漸代替了傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，所以將三維CAD技術(shù)功能與機(jī)械產(chǎn)品的開發(fā)相結(jié)合，在機(jī)械產(chǎn)品研發(fā)中建立CAD系統(tǒng)軟件平臺(tái)，采用先進(jìn)的CAD系統(tǒng)軟件技術(shù)有利于推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展，提高產(chǎn)品的質(zhì)量、降低研發(fā)成本。
2.1將三維CAD建模技術(shù)與機(jī)械產(chǎn)品模型相結(jié)合
機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)就是產(chǎn)品模型的改變，各種模型相互映射，且受到各種條件的限制。在對產(chǎn)品進(jìn)行評估時(shí)，必須以大量的工程實(shí)例為依據(jù)對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、性能以及工藝進(jìn)行審查。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過程中，由于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的目的、對象和約束條件的不同，得到的產(chǎn)品設(shè)計(jì)模型也大不相同。因此，根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)模型的不同，對產(chǎn)品的設(shè)計(jì)人員進(jìn)行分配，由產(chǎn)品的總設(shè)計(jì)師給出機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的概念和功能模型，再由其他的設(shè)計(jì)人員對產(chǎn)品進(jìn)行模型設(shè)計(jì)。在產(chǎn)品進(jìn)行模型構(gòu)造的各個(gè)時(shí)期，主特征模型作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)中最重要的模型，是連接上游和下游設(shè)計(jì)的一個(gè)紐帶。產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中的構(gòu)思、概念、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制造工藝等每一個(gè)環(huán)節(jié)都需要設(shè)計(jì)人員進(jìn)行詳細(xì)的計(jì)算、分析和評價(jià)。而產(chǎn)品模型就是將產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變成產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、組成、制造工藝的一個(gè)真實(shí)表達(dá)。
2.2將三維CAD裝配建模技術(shù)與機(jī)械產(chǎn)品裝配相結(jié)合
機(jī)械產(chǎn)品的裝配模型就是產(chǎn)品由理論設(shè)計(jì)到零件設(shè)計(jì)，而且還能夠準(zhǔn)確的完成不同機(jī)械產(chǎn)品裝配體設(shè)計(jì)的參數(shù)、層次以及信息的產(chǎn)品模型。產(chǎn)品模型包含了產(chǎn)品零部件之間的的層次和裝配關(guān)系，還包含了不同機(jī)械產(chǎn)品裝配設(shè)計(jì)參數(shù)之間的相互約束以及傳遞關(guān)系。產(chǎn)品模型是機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的核心，是產(chǎn)品在設(shè)計(jì)和開發(fā)過程中的最有用的工具。
機(jī)械產(chǎn)品裝配模型的目的主要有兩個(gè)方面。第一，能夠使三維CAD系統(tǒng)為機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程提供全面的支持；第二，產(chǎn)品裝配模型能夠給新的三維CAD系統(tǒng)的裝配自動(dòng)化和工藝設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)資料，并完成對設(shè)計(jì)的產(chǎn)品進(jìn)行分析。
2.3將三維CAD系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)技術(shù)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程相結(jié)合
機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中包含了概念設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工程圖紙的繪制、性能參與以及產(chǎn)品制造工藝等。在進(jìn)行零件設(shè)計(jì)時(shí)，首先要考慮零部件之間的約束關(guān)系，在對產(chǎn)品的整體設(shè)計(jì)完成后，再考慮每個(gè)零件的設(shè)計(jì)。目前在三維CAD系統(tǒng)中可以采用bottom-up設(shè)計(jì)過程和top-down設(shè)計(jì)過程來完成將設(shè)計(jì)好的零部件裝配成產(chǎn)品的過程。
3結(jié)語
機(jī)械產(chǎn)品的開發(fā)過程十分復(fù)雜，采用三維CAD系統(tǒng)建模的方式建立產(chǎn)品模型，根據(jù)我國軟件專家提出的集成系統(tǒng)建模的思想，將機(jī)械產(chǎn)品開發(fā)三維CAD系統(tǒng)軟件相聯(lián)系，建立起系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)，并以流程模型為核心，其他模型為輔助模型，建立起了機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)模型。
參考文獻(xiàn)
[1]鷹胡鐘.基于Gu的汽車縱梁模具cAD技術(shù)的研究[J].吉林工業(yè)大學(xué)，2009（12）.
機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)是學(xué)完機(jī)械制造工藝學(xué)課程后進(jìn)行的一項(xiàng)實(shí)踐訓(xùn)練，目的是使學(xué)生運(yùn)用所學(xué)基本理論和生產(chǎn)實(shí)踐的基本知識(shí)去解決工藝及工藝裝備設(shè)計(jì)的實(shí)際問題，要求學(xué)生結(jié)合先修課程的知識(shí)，如機(jī)械制圖、工程力學(xué)、工程材料、互換性與技術(shù)測量、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制造工藝學(xué)等，能夠綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)和專業(yè)技術(shù)知識(shí)，聯(lián)系工程生產(chǎn)實(shí)際和零件的具體工作條件，設(shè)計(jì)合理的工藝工裝，同時(shí)需要查閱大量的機(jī)械設(shè)計(jì)手冊、國家標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)資料。因此，機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)在培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計(jì)能力和創(chuàng)新能力所需的知識(shí)結(jié)構(gòu)中，具有十分重要的地位，同時(shí)要求學(xué)生能獨(dú)立編制一個(gè)中等復(fù)雜程度的機(jī)械零件加工工藝規(guī)程，設(shè)計(jì)其中一道工序的工藝裝備(夾具)，以培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手設(shè)計(jì)能力，提高學(xué)生在設(shè)計(jì)計(jì)算、繪制工程圖、運(yùn)用設(shè)計(jì)資料、進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)估算、考慮技術(shù)決策等機(jī)械設(shè)計(jì)方面的基本技能以及機(jī)械CAD技術(shù)［1］。
對于機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)的實(shí)踐教學(xué)，需要進(jìn)一步研究教學(xué)改革方法，以適應(yīng)我校應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求，應(yīng)用型本科教育在培養(yǎng)模式上，以適應(yīng)社會(huì)需要為目標(biāo)，以培養(yǎng)技術(shù)應(yīng)用能力的應(yīng)用型人才為主線設(shè)計(jì)學(xué)生的知識(shí)、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)和培養(yǎng)方案，以“應(yīng)用型”為主旨和特征構(gòu)建課程和教學(xué)內(nèi)容體系，重視學(xué)生的技術(shù)應(yīng)用能力的培養(yǎng)［2－3］。
1課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容要求及存在的不足
1．1課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容要求
我校開設(shè)機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)的對象為機(jī)械類專業(yè)(包括機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、機(jī)械電子工程、材料成型及控制工程)的學(xué)生，課時(shí)安排為兩周(28學(xué)時(shí))，具體內(nèi)容是編制一個(gè)中等復(fù)雜程度的機(jī)器零件加工工藝規(guī)程，設(shè)計(jì)其中一道具體工序的工藝裝備(夾具)，主要包括以下幾個(gè)方面［4］:(1)確定生產(chǎn)類型，分析零件工藝性。(2)確定毛坯種類及制造方法，繪制零件毛坯圖。(3)擬定零件的機(jī)械加工工藝規(guī)程，包括:選擇各工序加工設(shè)備及工藝裝備;確定工序尺寸及公差;計(jì)算各工序切削用量;計(jì)算時(shí)間定額;繪制工序簡圖等。(4)填寫工藝文件。(5)設(shè)計(jì)某一道工序所使用的專用機(jī)床夾具，繪制夾具裝配圖。(6)撰寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書。
1．2課程設(shè)計(jì)存在的不足
根據(jù)我校機(jī)械相關(guān)專業(yè)的機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容，大部分學(xué)生在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)過程中采用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式，即主要體現(xiàn)在繪制二維工程圖環(huán)節(jié)里采用手工繪圖。在課程設(shè)計(jì)教學(xué)過程中，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的空間想象能力和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)缺乏，創(chuàng)新點(diǎn)更為欠缺，因此學(xué)生的設(shè)計(jì)結(jié)果質(zhì)量不高，具體存在的不足從以下幾個(gè)方面分析，主要體現(xiàn)在:
(1)從課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容分析
從上面分析我校機(jī)械類專業(yè)開設(shè)的機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容來看，與國內(nèi)大多數(shù)高校機(jī)械類相關(guān)專業(yè)的一致，設(shè)計(jì)題目較成熟，與之配套的指導(dǎo)書、參考資料等也較完整，形成設(shè)計(jì)過程規(guī)范化的一種模式，因此，學(xué)生在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)過程中，根據(jù)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書和參考資料上的步驟進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，并撰寫設(shè)計(jì)說明書，也正是因?yàn)檫@種教科書式的模式下導(dǎo)致學(xué)生的設(shè)計(jì)理念單一，設(shè)計(jì)的產(chǎn)品缺乏創(chuàng)新性。
(2)從設(shè)計(jì)手段分析
設(shè)計(jì)手段主要是人工計(jì)算和手工繪圖，人工計(jì)算不僅浪費(fèi)了大部分時(shí)間，而且容易出錯(cuò)，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤返回修改等工作比較繁瑣復(fù)雜，大大影響了設(shè)計(jì)效率。同樣，手工繪圖效率較低而且返回修改也很累贅，這與現(xiàn)代設(shè)計(jì)理念相違背，不能滿足現(xiàn)代設(shè)計(jì)的要求。手工繪圖導(dǎo)致學(xué)生出現(xiàn)局限于二維設(shè)計(jì)、空間想象能力無法拓展的情況，僅從二維空間去了解設(shè)計(jì)過程，無法提升到三維空間層面，對夾具體零部件之間的裝配關(guān)系、運(yùn)動(dòng)關(guān)系等認(rèn)識(shí)不充分，由此對夾具體的整體設(shè)計(jì)與裝配過程缺乏全面的了解。
在這種設(shè)計(jì)手段模式下，學(xué)生與專業(yè)軟件(如CAD、UG、Pro/E等)的應(yīng)用脫節(jié)，同時(shí)對整個(gè)設(shè)計(jì)方案和結(jié)構(gòu)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的考慮較少，也不利于學(xué)生對專業(yè)軟件知識(shí)的掌握及將專業(yè)軟件應(yīng)用于工程設(shè)計(jì)的能力培養(yǎng)，更加制約了學(xué)生創(chuàng)新能力的提高。
(3)從學(xué)生自身因素分析
課程設(shè)計(jì)要求學(xué)生能夠綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)和專業(yè)技術(shù)知識(shí)去解決工藝及工藝裝備設(shè)計(jì)的實(shí)際問題，并需要查閱大量的機(jī)械設(shè)計(jì)手冊、國家標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)資料，而部分學(xué)生專業(yè)課程知識(shí)卻不夠扎實(shí)，如機(jī)械制圖、工程力學(xué)、工程材料、互換性與技術(shù)測量、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制造工藝學(xué)等課程，對專業(yè)課程知識(shí)的綜合應(yīng)用能力更為薄弱，導(dǎo)致最后完成的課程設(shè)計(jì)質(zhì)量不高。
2課程設(shè)計(jì)改革的具體措施
針對目前我校機(jī)械相關(guān)專業(yè)的機(jī)械制造工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)存在的不足之處，結(jié)合我校應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)目標(biāo)，從實(shí)際出發(fā)，提出以下幾個(gè)改革措施:
(1)改革課程設(shè)計(jì)內(nèi)容
在保證工作任務(wù)要求、設(shè)計(jì)難易程度大致相同的情況下，擴(kuò)大課程設(shè)計(jì)選題范圍，增加學(xué)生自主選題，從以下兩個(gè)方面考慮:第一，結(jié)合機(jī)械類專業(yè)的學(xué)科競賽主題，如大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目、大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競賽、機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)大賽等，以參賽作品的某些零部件作為課程設(shè)計(jì)內(nèi)容對象;第二，結(jié)合校企合作項(xiàng)目，以廣州圓大智能設(shè)備有限公司生產(chǎn)的工業(yè)機(jī)器人主要部件作為課程設(shè)計(jì)內(nèi)容對象。由于設(shè)計(jì)內(nèi)容對象來源于生產(chǎn)實(shí)際的工程項(xiàng)目，因此可以提高學(xué)生對課程設(shè)計(jì)的興趣，更能挖掘?qū)W生對工程設(shè)計(jì)的創(chuàng)新能力。
(2)改變設(shè)計(jì)手段
充分利用專業(yè)軟件工具，在繪制二維工程圖環(huán)節(jié)要求學(xué)生利用CAD或UG，根據(jù)我校應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)目標(biāo)，我校機(jī)械類專業(yè)的人才培養(yǎng)方案中，開設(shè)了CAD、UG兩門課程，學(xué)生已經(jīng)掌握CAD和UG操作的基本技能，為了能使二維工程圖與三維實(shí)體的關(guān)聯(lián)性，推薦使用UG軟件建立三維模型和制作二維工程圖。
UG是Unigraphics的縮寫，是一個(gè)交互式的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)輔助制造系統(tǒng)，集CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))、CAM(計(jì)算機(jī)輔助制造)、CAE(計(jì)算機(jī)輔助工程分析)于一身［5］。UG具有強(qiáng)大的工程制圖功模塊，依據(jù)三維實(shí)體模型可制作出符合國家標(biāo)準(zhǔn)的二維工程圖，此外通過UG的裝配模塊能實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品進(jìn)行模擬裝配和干涉檢查，以檢驗(yàn)零部件設(shè)計(jì)的合理性。將三維設(shè)計(jì)軟件UG應(yīng)用于課程設(shè)計(jì)，使三維建模與二維工程圖緊密結(jié)合，大大提高學(xué)生使用三維軟件進(jìn)行自主設(shè)計(jì)的能力，并改善設(shè)計(jì)質(zhì)量，最終促進(jìn)教學(xué)效果的提高。
(3)加強(qiáng)學(xué)生專業(yè)課程知識(shí)的學(xué)習(xí)
由于課程設(shè)計(jì)綜合運(yùn)用多門專業(yè)課程的知識(shí)，如機(jī)械制圖、工程力學(xué)、工程材料、互換性與技術(shù)測量、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、機(jī)械制造工藝學(xué)等課程，因此，在開展各個(gè)課程的教學(xué)過程中，老師應(yīng)當(dāng)從理論教學(xué)和踐教學(xué)上嚴(yán)格要求，同時(shí)多結(jié)合工程項(xiàng)目實(shí)際案例，以培養(yǎng)學(xué)生將專業(yè)理論知識(shí)應(yīng)用于工程實(shí)踐的能力，為后續(xù)進(jìn)行課程設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
3UG在課程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用實(shí)例
以CA6140車床后托架為例，其三維模型，該零件安裝于CA6140車床床身的尾部，起到支撐的作用，以防止絲桿和光桿下垂，保證在工作循環(huán)中，保持水平，托架的結(jié)構(gòu)形式同活動(dòng)鉆模版相似，但其作用僅在于支撐絲桿和光桿，托架不起直接保證加工精度的作用，但它卻直接影響機(jī)床能否正常的工作。在完成編制零件加工工藝規(guī)程、設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算以及設(shè)計(jì)兩道工序的夾具(鏜φ40+0．02050孔、鉆φ6和M6孔)之后，運(yùn)用三維軟件UG對兩副夾具體進(jìn)行三維設(shè)計(jì)。
摘要:當(dāng)前，三維CAD技術(shù)被越來越多地應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)中去，開展新形勢下CAD技術(shù)和機(jī)械制圖的教學(xué)研究是必要之舉。基于此，本文分析了CAD技術(shù)三維化的影響，介紹了三維建模的方式，并據(jù)此提出若干提升教學(xué)效果的措施。
關(guān)鍵詞:CAD技術(shù)；機(jī)械制圖；教學(xué)；三維CAD技術(shù)
隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，三維CAD技術(shù)被越來越多地應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)中去，作為一種輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，三維CAD改變了制造業(yè)的理論和技術(shù)，使人們的思維和工作方式都發(fā)生了很大的變化。為了適應(yīng)現(xiàn)代化設(shè)計(jì)制造、培養(yǎng)出較高素質(zhì)的機(jī)械設(shè)計(jì)人才，我們有必要對新形勢下的CAD技術(shù)和機(jī)械制圖的教學(xué)做出研究。
1 CAD技術(shù)出現(xiàn)了三維平臺(tái)為設(shè)計(jì)制造提供了方便
傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)平臺(tái)雖然設(shè)計(jì)者腦中已經(jīng)形成了設(shè)計(jì)產(chǎn)品的三維圖像，但是受到技術(shù)條件的制約，只能把腦中的三維圖像以二維的形式表現(xiàn)在設(shè)計(jì)圖紙上，只有根據(jù)多張產(chǎn)品設(shè)計(jì)的二維圖紙才能想象出圖紙中所表達(dá)的三維產(chǎn)品，有時(shí)在圖紙翻譯的過程中還會(huì)遺漏一些產(chǎn)品設(shè)計(jì)的信息，可見二維設(shè)計(jì)平臺(tái)有其弊端。
現(xiàn)代CAD技術(shù)為設(shè)計(jì)制造提供了一個(gè)三維平臺(tái)，設(shè)計(jì)者對腦中已經(jīng)形成的設(shè)計(jì)產(chǎn)品的三維圖像可以通過CAD軟件表現(xiàn)于電腦屏幕上，三維平臺(tái)不僅能表現(xiàn)出設(shè)計(jì)產(chǎn)品的三維圖像，還能直觀地看到產(chǎn)品各個(gè)零部件的材質(zhì)以及不同零件之間裝配關(guān)系，因此，CAD技術(shù)支持下的三維平臺(tái)改變了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造的概念。
計(jì)算機(jī)圖形和CAD技術(shù)教學(xué)已經(jīng)被引入到制圖教學(xué)中，但是效果卻不如預(yù)想的那么好，在實(shí)際的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，產(chǎn)品實(shí)體造型軟件應(yīng)用較少，學(xué)生們更多的還是使用傳統(tǒng)的二維繪圖軟件。
2 三維建模的方式
三維CAD系統(tǒng)與二維CAD系統(tǒng)不同，三維CAD系統(tǒng)提供多種產(chǎn)品的實(shí)體造型和特征造型的功能，在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程中，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的拉伸、旋轉(zhuǎn)、打孔、陣列等多種功能，也可以采取多種方式對產(chǎn)品進(jìn)行三維建模。
2.1 滿足設(shè)計(jì)要求和工藝要求的建模方式。一個(gè)完整的產(chǎn)品是有多個(gè)零部件構(gòu)成的，從產(chǎn)品零部件的設(shè)計(jì)角度來看，零部件在產(chǎn)品中發(fā)揮的功能作用直接決定了零部件的整體結(jié)構(gòu)，因此應(yīng)該充分考慮到產(chǎn)品裝配的相關(guān)性。從產(chǎn)品零部件的設(shè)計(jì)共計(jì)角度來看，零部件的工藝，如倒角、退刀槽等也直接影響著零部件的局部結(jié)構(gòu)。
特征互相疊加、形成特征樹是三維建模過程的主要要素。這些特征之間有著密切的關(guān)系。例如特征之間父子關(guān)系，子特征的體現(xiàn)必須依賴父特征的存在；父特征在發(fā)生修改等變化時(shí)，子特征也要隨之變化。例如圖1（a）所示的是一個(gè)軸，從設(shè)計(jì)的角度來看，要求軸必須有4個(gè)軸段；從加工工藝來看，要求軸必須經(jīng)過倒角和退刀槽等工藝步驟；軸左側(cè)的倒角和退刀槽是左側(cè)軸段子特征。使用旋轉(zhuǎn)和拉伸的方法對各個(gè)軸段進(jìn)行建模，最后使用布爾
運(yùn)算將設(shè)計(jì)出的4個(gè)軸段相連。
2.2 適應(yīng)機(jī)內(nèi)造型的建模方式。為了使產(chǎn)品的內(nèi)部零部件的結(jié)構(gòu)清晰、便于修改，可以使用多種方法對內(nèi)部零部件進(jìn)行建模。例如：
2.2.1 簡化建模過程的結(jié)構(gòu)，對零部件進(jìn)行建模的過程中要盡量減少零部件的特征數(shù)量，減少各個(gè)零部件之間的布爾運(yùn)算。例如，圖1（a）表示的軸，可將圖1（b）所示的面繞旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)生成，各軸段與倒角和退刀槽一次同時(shí)形成。
2.2.2 將具有功能相同特征相同的設(shè)計(jì)特征組合在一起。
2.2.3 為了避免相同的操作多次使用，將多種不同的特征相組合，最后進(jìn)行統(tǒng)一操作。
2.3 三維建模的教學(xué)安排。在教學(xué)的過程中，應(yīng)該對建模方法的順序做出合理的安排，為了更好的培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)，首先，在學(xué)生實(shí)際設(shè)計(jì)制造的前提下，讓學(xué)生學(xué)會(huì)滿足制造工藝要求和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的建模形式。其次，學(xué)生應(yīng)該學(xué)會(huì)機(jī)內(nèi)造型的建模方式，并且學(xué)生要通過計(jì)算機(jī)內(nèi)部建立數(shù)字化集合模型，并進(jìn)行三維模型顯示的原理、靈活多邊的建模方法。這對于發(fā)散思維、創(chuàng)新思維大有益處。
針對機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)知識(shí)舉出比較薄弱的學(xué)生，應(yīng)該淡化學(xué)生對產(chǎn)品工藝專業(yè)性的要求，并且把如何設(shè)計(jì)產(chǎn)品的三維形狀作為重點(diǎn)。給學(xué)生留的二維環(huán)境下的機(jī)械制圖方面的作業(yè)，可以更好的幫助學(xué)生消化所學(xué)的概念性內(nèi)容，但是學(xué)生的創(chuàng)造性思維也將受到限制。三維環(huán)境下的機(jī)械制圖方面的作業(yè)，可以讓學(xué)生在設(shè)計(jì)產(chǎn)品的過程中，對產(chǎn)品的存在的內(nèi)部缺陷進(jìn)行修改，極大的激發(fā)的學(xué)生們的創(chuàng)造欲望，同時(shí)也很大程度開闊了同學(xué)們的視野。
3 改變教學(xué)方式
3.1 以“體”為中心。在實(shí)際的教學(xué)中應(yīng)該以“體”為中心，因?yàn)閷W(xué)生對立體感的圖形比孤立的圖認(rèn)知能力更好，所以我們應(yīng)該從三維物體本身著手，將原來的點(diǎn)、線、面教學(xué)方法整改為抽點(diǎn)、抽線、抽面的教學(xué)方法。
將點(diǎn)、線、面、體組合成多種三維圖像和二為圖像，增強(qiáng)學(xué)生這圖形組合能力的訓(xùn)練，可以增加學(xué)生對常見三維圖形的記憶，從而增強(qiáng)空間思維能力。
3.2 適度地增減教學(xué)內(nèi)容，適應(yīng)現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造技術(shù)。有些教學(xué)內(nèi)容可以適當(dāng)?shù)慕档推鋬?nèi)容的難度，例如機(jī)械制圖中相貫線的相關(guān)內(nèi)容，這些內(nèi)容對培養(yǎng)學(xué)生的空間三維能力不能起到很好的作用，而且在三維CAD中，輸入關(guān)鍵數(shù)據(jù)后相貫線也能自動(dòng)生成，因此對于這些內(nèi)容，我們只需掌握其概念和基本畫法就足夠了。
因?yàn)镃AD系統(tǒng)提供了全面的標(biāo)準(zhǔn)件庫，因此對于螺紋等標(biāo)準(zhǔn)件的教學(xué)內(nèi)容也可以適當(dāng)?shù)淖龀鲂薷摹?/p>
關(guān)鍵詞：職業(yè)院校；CAD/CAM；軟件應(yīng)用；分析
中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002-7661（2012）07-031-01
一、職業(yè)院校應(yīng)用CAD/CAM軟件必要性分析
現(xiàn)代企業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的工藝設(shè)計(jì)方法及加工方法以從平面設(shè)計(jì)走向模型設(shè)計(jì)。這樣便于實(shí)現(xiàn)智能化，實(shí)現(xiàn)信息的共享，并且易于向整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)提供信息，共享特性；實(shí)現(xiàn)管理、設(shè)計(jì)、實(shí)施人員在同一模型上工作，減少不必要的條件傳遞與確認(rèn)，可將項(xiàng)目過程中產(chǎn)生的所有信息及設(shè)計(jì)全過程利用現(xiàn)代制造手段有效地管理起來；確保和提高產(chǎn)品質(zhì)量，將手工作坊式的作業(yè)方式變?yōu)榱魉€協(xié)作作業(yè)方式，大大提高工作效率。即為CAD/CAM軟件應(yīng)用模式。
隨著中國向制造業(yè)強(qiáng)國邁進(jìn)的步伐不斷加大，使市場對機(jī)械尤其是掌CAD/CAM軟件應(yīng)用能力的工藝人員需求急劇增加。目前掌握數(shù)控加工工藝的機(jī)械加工工藝人員已出現(xiàn)青黃不接的局面，機(jī)械加工經(jīng)驗(yàn)豐富的老工藝人員很多對數(shù)控加工了解有限，掌握數(shù)控加工技術(shù)的青年工藝人員的機(jī)械加工經(jīng)驗(yàn)又相對匱乏，符合用人企業(yè)要求的中青年數(shù)控加工工藝人員供不應(yīng)求。優(yōu)秀的掌握數(shù)控加工工藝的機(jī)械工藝人員因此成為市場上的緊缺人才。作為技能教學(xué)型高校的職業(yè)院校的制造類專業(yè)，承擔(dān)著學(xué)生與現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)水平相對應(yīng)的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行、實(shí)施、開發(fā)、管理能力和素質(zhì)的訓(xùn)練任務(wù)；與現(xiàn)代科技發(fā)展水平相適應(yīng)的生產(chǎn)技能開發(fā)能力和創(chuàng)新能力的訓(xùn)練任務(wù)；與現(xiàn)代工程相適應(yīng)的質(zhì)量意識(shí)、安全意識(shí)、環(huán)境意識(shí)、競爭意識(shí)和協(xié)作意識(shí)的培養(yǎng)任務(wù)。CAD/CAM軟件是支撐學(xué)生從操作員崗位向車間技術(shù)和生產(chǎn)管理崗位遷移能力訓(xùn)練任務(wù)的適用工具。
二、職業(yè)院校CAD/CAM軟件應(yīng)用前景分析
CAD/CAM軟件應(yīng)用在CAD方面主要包括：二維繪圖、三維造型、裝配造型、有限元分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)等。在CAM方面,目前普遍應(yīng)用的是數(shù)控程序編制。
CAD/CAM技術(shù)應(yīng)易于采用多媒體教學(xué)，能突破視覺的限制，多角度地觀察對象，便于突出重點(diǎn)，圖文并茂，有利于突破教學(xué)難點(diǎn)；教、學(xué)、做一體有助于方法的掌握；行為導(dǎo)向，可以最大限度的調(diào)動(dòng)學(xué)生的注意力和興趣。人機(jī)交互界面，學(xué)生有更多的參與，學(xué)習(xí)更為主動(dòng)，并通過創(chuàng)造反思的環(huán)境，有利于學(xué)生形成新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)；重復(fù)再現(xiàn)，可以使針對不同層次學(xué)生開展分層教學(xué)。
CAD/CAM提供從設(shè)計(jì)、制造、測試到管理一體化的解決方案，建立起計(jì)算機(jī)三維造型、工藝分析、仿真模擬、加工處理的集成系統(tǒng)。這有助于專業(yè)課程體系的分析與系統(tǒng)設(shè)計(jì)，教學(xué)成本的降低，教學(xué)效果的提高。
CAD/CAM系統(tǒng)包括專家系統(tǒng)、經(jīng)驗(yàn)儲(chǔ)存、智能庫、推理規(guī)則和自動(dòng)學(xué)習(xí)功能。這將為學(xué)生利用信息、采集信息解決實(shí)際問題，提高了寶貴的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。
三、CAD/CAM軟件在不同專業(yè)的應(yīng)用方向分析
在職業(yè)院校機(jī)械類專業(yè)中CAD/CAM軟件應(yīng)用較為集中的專業(yè)包括：模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)、數(shù)控技術(shù)專業(yè)、專業(yè)機(jī)械制造專業(yè)等，一下就其應(yīng)用方向進(jìn)行分析。
模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)
由于模具屬于單件小批量生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量要求高，加工時(shí)間長等特點(diǎn)，使得模具制造行業(yè)成為最早使用CAD/CAM軟件的行業(yè)之一。CAD/CAM技術(shù)能使模具設(shè)計(jì)與制造借助于計(jì)算機(jī)對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、成型工藝、數(shù)控加工及成本等進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化。其中在教學(xué)設(shè)計(jì)中應(yīng)側(cè)重在鑄造模領(lǐng)域重點(diǎn)關(guān)注鑄件的溫度場分布，應(yīng)用CAD/CAE/CAM軟件主要進(jìn)行三維復(fù)雜形狀鑄件的充模過程模擬，并能將流動(dòng)和傳熱過程相耦合，其次是鑄造工藝及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。在鍛模領(lǐng)域，在鍛造工藝過程設(shè)計(jì)、鍛模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和金屬流動(dòng)模擬等方面應(yīng)用廣泛。在級進(jìn)沖模領(lǐng)域，主要鈑金零件特征造型、基于特征的沖壓工藝設(shè)計(jì)、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)件及典型結(jié)構(gòu)建庫工具和線切割自動(dòng)編程。在汽車覆蓋件模具領(lǐng)域。在塑膠模具領(lǐng)域的應(yīng)用基于特征的參數(shù)化實(shí)體/曲面造型技術(shù)。
數(shù)控技術(shù)專業(yè)
數(shù)控技術(shù)專業(yè)主要承擔(dān)著培養(yǎng)數(shù)控加工的工藝設(shè)計(jì)與實(shí)施任務(wù)，軟件一般具有建模功能。根據(jù)加工策略的不同分為二維、二維半和三維CAM軟件，制造軟件生成標(biāo)準(zhǔn)的G代碼，通過傳輸代碼指揮數(shù)控機(jī)床工作。主要包括模型構(gòu)建、設(shè)置加工環(huán)境、設(shè)置加工工序、生成軌跡文件及后置處理等。其模型應(yīng)具有精確性，能真實(shí)反映加工表面的形狀和大小技巧精度要求。可以只針對加工表面和干涉表面進(jìn)行模型構(gòu)建，涉及線框、曲面和特征建模。
專機(jī)制造專業(yè)
由于專機(jī)具有設(shè)計(jì)周期短、產(chǎn)品改型多、設(shè)計(jì)流程相對固化的特點(diǎn)。注重直接建模技術(shù)、增強(qiáng)二維草圖方案，形成自頂向下設(shè)計(jì)方式 ，系列化設(shè)計(jì)，大裝配管理 ，二維工程圖等。還要強(qiáng)調(diào)由三維模型自動(dòng)生成的二維模型。
參考資料
