三维CAD支持MBD设计模式的几个关键技术之零件、工序、毛坯模型的相关性

cf5143197 · 发表于 2014-10-13 14:29:13

3.零件、工序、毛坯模型的相关性

MBD模式下机加工产品的三维数模包括：毛坯模型、工序模型和零件模型。模型创建次序包括正向创建法和逆向创建法。正向创建法见图4（a），根据零件模型和经验，首先创建毛坯模型，然后按照工序顺序，依次创建第1～N道工序的模型；逆向创建法见图4（b），根据零件模型及工序内容，首先创建最后一道工序的工序模型，依次逆向创建前道工序模型，直到毛坯模型。
图4工序及毛坯模型的创建方法

虽然用户看到的是多个不同模型，但为保证数据源的唯一性，上述模型必须是相关的，CAD系统应该只维护一套模型数据，并建立不同模型间复杂的几何相关性。因此，CAD系统必须建立造型特征抑制、隐藏、压缩、配置等功能。如图5所示，SOLIDWORKS通过特征压缩功能在一个模型上定义了3个配置，分别表达毛坯及2个工序模型，实现了模型相关。
图5SolidWorks采用配置技术表达模型相关性的可行方法

此外，除工艺阶段需要毛坯、工序及产品的设计结果模型外，在产品检验阶段还需要根据实测值创建实测模型，或根据某些规则在保证合格条件下建立其他极限模型等。虽然这些模型不需要在造型特征层与设计模型建立相关性，但与模型外表面的相关性也是需要的。另外，各种模型的变更，也需要依据内在模型间的相关性，按依赖关系依次变更。

MBD模型的多视图管理技术

在产品三维数模上标注了众多PMI后，为避免出现刺猬状的凌乱视图，CAD系统需要创建各类不同的视图，分别表达不同阶段、不同角色的查阅需求。目前，主流CAD系统已经提供了可以借鉴的视图管理方案，视图的基本构成见图6。
图6三维CAD中MBD模型的视图构成

几何模型集包括毛坯、工序、零件等各种模型，视点集包括6个基本视点、2个轴测视点、以及用户自定义的视点，标注和注释集是用户标注的各种PMI项及属性项，截面集包括剖切三维模型的各种截面。