三维工艺设计中的工艺模型创建方法

黄丰云，刘小磊，徐劲力，刘伟腾

（武汉理工大学机电工程学院，湖北 武汉 430070）

1 引言

近年来，随着三维CAD 和基于模型定义（Model Based Definition，MBD）数字化制造技术的快速发展，传统的二维工艺设计方法因其设计效率低、不可视、易出错、不稳定等问题，已无法适应数字化发展的大环境，而基于MBD 的三维工艺设计已成为数字化制造发展的新趋势[1]。三维计算机辅助工艺设计（Computer Aided Process Planning，CAPP）用集成的设计MBD 模型来完整表达产品设计信息，并将其作为工艺设计中的唯一数据来源；同时为工艺设计人员展现了一个可视化的三维工艺设计环境，这将大大提高工艺设计的质量和效率，实现工艺设计模式由二维向三维的转型[2]。

工序MBD 模型作为三维工艺设计最终输出的工艺参考文件，学者们提出了一系列工序模型创建方法。文献[3]通过NXWAVE 技术，以时间戳为标记，实现工序模型自顶向下参数化建模，但是工序的顺序难以实现柔性化调整。接着文献[4]通过NX/CAM 数控加工仿真模块来建立工序MBD 模型，但该方法未实现工序模型的参数化创建，创建效率低下。文献[5]采用体分解的识别方法获取最大加工特征，包括含有复杂曲面的筋特征的识别，进而获取工序模型，但其无法自动获取工艺信息与切削参数，无法实现进一步的工艺规划。文献[6]在建立加工工艺信息与建模信息之间的映射关系的基础上，对模型特征及其关联的工艺设计信息进行分组，研究了中间工序模型的定义与逆向生成技术；但该方法中特征分类繁琐，未实现建模方法的通用，模型创建效率较低。……