CN104408240A - 基于模型的定义的数据转化与提取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于模型的定义的数据转化与提取方法，包括以下步骤：以设计部门提供的唯一数据源为依据，得到MBD设计模型；将上述MBD设计模型转化为MBD工艺模型；按MBD工艺模型的不同需求协同构建MBD工序模型；按不同部门需求建立工艺文件模板，模板内含映射工艺信息属性的关键字；获取当前MBD工序模型中的数据，再根据不同部门需要导出相应的数据结构，替代工艺文件模板中的关键字，实现MBD模型信息按不同部门需求的自动转化与提取。本发明方法以设计部门提供的唯一数据源MBD模型为依据，充分利用三维手段表达加工制造信息，工艺数据一致性和完整性无需人为干预，可实现MBD模型数据按不同业务需求自动提取，实现无纸化加工。
Description
技术领域
本发明涉及一种MBD技术应用领域，具体的说是一种基于模型的定义的数据转化与提取方法。
背景技术
在工业产品制造设计领域中，以往的工序图设计由二维CAD工具绘制图形，工序加工信息在CAPP软件添加，加工数据需要不同软件平台支撑，增加了企业成本,制造协同的数据链条被打断，重复性工作劳动强度大，工艺数据一致性和完整性由人为保证，容易出错并使审核环节成为效率瓶颈。
MBD(Model Based Definition，基于模型的定义)是一种以三维模型数据为数据传递依据的全信息模型，来描述几何形状信息、产品制造信息(尺寸、公差、技术要求等)、属性(设计属性、制造属性、分类属性、编码属性等)，使三维实体模型数据作为生产制造过程中的唯一依据，实现设计、工艺、制造、检测等应用高度集成。这一项目的提出直接改变了现有工艺编制模式，由于现行工艺中每道工序都需要工序配以图形进行说明、标注等，在做大量的图形绘制工作，同时加工信息也要进行详尽的说明，由于数据源不唯一，人工获取与处理MBD模型的信息，势必造成信息重复录入和人为失误带来数据不一致的情况发生，工艺员不增值劳动太多，巨大的人力、物力消耗在与工艺设计无关的环节上。
发明内容
针对现有技术中由于数据源不唯一、人工获取与处理MBD模型的信息造成信息重复录入和人为失误带来数据不一致等不足，本发明要解决的技术问题是提供一种保证工艺数据一致性和完整性、无需人为干预的基于模型的定义的数据转化与提取方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
本发明基于模型的定义的数据转化与提取方法包括以下步骤：
以设计部门提供的唯一数据源为依据，得到MBD设计模型；
将上述MBD设计模型转化为MBD工艺模型；
按MBD工艺模型的不同需求协同构建MBD工序模型；
按不同部门需求建立工艺文件模板，模板内含映射工艺信息属性的关键字；
获取当前MBD工序模型中的数据，再根据不同部门需要导出相应的数据结构，替代工艺文件模板中的关键字，实现MBD模型信息按不同部门需求的自动转化与提取。
所述MBD设计模型是由设计部门协同工艺部门，首先完成MBD设计数据信息预发放，协同工艺部门毛料设计、工装设计以及工艺性审查后对MBD数据进行正式发放，并行实现MBD设计模型的定义。
所述MBD工艺模型是基于MBD设计模型，应用主模型技术、Wave技术、特征建模以及同步建模的建模技术手段实现工艺模型的转化，工艺模型作为工序模型的装配体，通过基于WAVE技术的关联工序建模或直接工序建模的建模方式完成工序模型的建模，通过PMI建模实现工序模型的工艺信息定义。
所术基于WAVE技术的关联工序建模有如下3种方法：
1)通过WAVE关联上下工序模型，与关联的工序模型存在链接，采用两种操作对主模型进行修改：一种是应用同步建模技术对模型进行修改，另一种是应用草图拉伸、旋转或体素特征创建部分模型后，再采用布尔操作获得工序主模型，用于车铣复合的复杂工序模型的构建；
2)通过WAVE时间戳关联主模型，与主模型存在链接，主建模特征通过关联主模型特征操作位置来获得，再应用同步建模技术对模型进行修改，用于钻孔、铣花边和拉榫槽工序模型的创建；
3)通过WAVE关联余量图模型，与余量图模型存在链接，各个工序模型WAVE关联引用相关余量图曲线，通过旋转、拉伸特征操作命令创建各个工序模型，用于建立旋转类零件工序模型。
工序模型包含全部工艺信息，通过添加尺寸、公差、属性完成工艺信息定义，实现工艺模型表达，用于提取。
工艺文件模板的定制基于IE设计，模板包含映射工艺信息属性的关键字。
所述替代工艺文件模板中的关键字的替代规则通过映射实现，即工序模型的特性或尺寸、资源自动映射相应的工艺模板中关键字，实现替换。
MBD模型信息按不同部门需求实现自动转化与提取为：对工艺设计部门是自动生成MBD数据表达的三维工艺规程；对检验部门是自动生成MBD数据表达的检验规划以及检验纪录；对于生产部门是自动生成MBD数据表达的流水工艺卡片。
本发明具有以下有益效果及优点：
1.本发明方法以设计部门提供的唯一数据源MBD模型为依据，完成MBD模型的设计、MBD模型的PMI尺寸表达以及制造加工信息等工艺数据的PMI表达，充分利用三维手段表达加工制造信息，工艺数据一致性和完整性无需人为干预，应用本发明可实现MBD模型数据按不同业务需求自动提取。
2.本发明方法实现了基于MBD技术的三维工艺规程编制，以三维工艺模式指导现场加工，省去三维模型转化二维图纸过程，提高了工艺编制效率，实现无纸化加工。
3.本发明方法将MBD模型定义的数据实现转化与提取，在保证MBD模型数据的数据源唯一的同时，有效的解决了单一数据源MBD模型PMI结构化信息表达，按视图表达自动提取相关制造信息，工程质量、效益大大提高，因此具有很高的推广价值。
附图说明
图1为本发明方法中涉及的包含工艺信息属性的工艺文件模板样式图；
图2为本发明方法中MBD模型信息的自动提取图示；
图3为应用本发明方法自动生成的三维工艺规程图示。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明作进一步阐述。
本发明基于模型的定义的数据转化与提取方法包括以下步骤：
以设计部门提供的唯一数据源为依据，得到MBD设计模型；
将上述MBD设计模型转化为MBD工艺模型；
按MBD工艺模型的不同需求协同构建MBD工序模型；
按不同部门需求建立工艺文件模板，模板内含映射工艺信息属性的关键字；
获取当前MBD工序模型中的数据，再根据不同部门需要导出相应的数据结构，替代工艺文件模板中的关键字，实现MBD模型信息按不同部门需求的自动转化与提取。
如图2所示，现将本发明方法步骤详述如下：
1)设计MBD模型定义
设计部门协同工艺部门，首先完成MBD数据预发放，实现工艺部门毛料设计、工装设计以及工艺性审查等，然后对数据进行正式发放，并行实现MBD设计模型的定义。
2)设计MBD模型转化工艺MBD模型
MBD工艺模型是基于MBD设计模型，应用主模型技术、Wave技术、特征建模以及同步建模的建模技术手段实现工艺模型的转化，工艺模型作为工序模型的装配体，通过基于WAVE技术的关联工序建模或直接工序建模等建模方式完成工序模型的建模，通过PMI建模实现工序模型的工艺信息(PMI尺寸、技术条件、相关制造信息等)定义，实现加工信息MBD模型表达。
基于WAVE技术的关联工序建模有如下3种方法：
(1)通过WAVE关联上下工序模型，与关联的工序模型存在链接，采用两种操作对主模型进行修改：一种是应用同步建模技术对模型进行修改，另一种是应用草图拉伸、旋转或体素特征创建部分模型后，再采用布尔操作获得工序主模型，主要用于车铣复合的复杂工序模型的构建。
(2)通过WAVE时间戳关联主模型，与主模型存在链接，主建模特征通过关联主模型特征操作位置来获得，再应用同步建模技术对模型进行修改，主要用于钻孔、铣花边和拉榫槽等工序模型的创建。
(3)通过WAVE关联余量图模型，与余量图模型存在链接，各个工序模型WAVE关联引用相关余量图曲线，通过旋转、拉伸等特征操作命令创建各个工序模型，此方法主要用于建立旋转类零件工序模型；
上述工序模型包含全部工艺信息，通过添加尺寸、公差、属性等完成工艺信息定义，实现工艺模型表达，用于提取。
3)协同构建MBD工序模型
按不同业务的需求协同构建MBD工序模型，获取当前模型中的数据，再根据需要导出相应的数据结构，将其替代工艺文件模板中的关键字，实现MBD模型信息转化与提取。
4)建立工艺文件模板
工艺文件模板的定制基于IE设计，模板包含映射工艺信息属性的关键字。替代工艺文件模板中的关键字的替代规则通过映射实现，即工序模型的特性或尺寸(编号、值)、资源(号、名称、规格、类型等)自动映射相应的工艺模板中关键字，实现替换。
如图1所示，为本发明方法中涉及的包含工艺信息属性的工艺文件模板样式图。
5)MBD模型信息的自动转化与提取
获取当前MBD工序模型中的数据，MBD模型信息按不同部门需求替代工艺文件模板中的关键字，导出相应的数据结构，实现自动转化与提取；对工艺设计部门是自动生成MBD数据表达的三维工艺规程；对检验部门是自动生成MBD数据表达的检验规划以及检验纪录；对于生产部门是自动生成MBD数据表达的流水工艺卡片。
本实施例选取某型号发动机典型零件的风扇后轴颈为载体，以设计部门提供的MBD模型为唯一数据源，在PDM系统构建工艺路线、在UG系统完成工序模型构建以及PMI信息表达，实现基于MBD技术的三维工艺规程编制，以三维工艺模式指导现场加工，省去三维模型转化二维图纸过程，提高了工艺编制效率，实现无纸化加工。
图3为应用基于模型的定义(MBD)数据转化与提取技术自动生成的三维工艺规程。左半部分为基于设计模型直接转化为MBD表达的工序模型，右半部分为自动提取按视图表达的特性或尺寸编号以及特性或尺寸值等加工信息。
本发明方法是以设计部门提供的唯一数据源MBD模型为依据，在PDM系统下，引用设计部门提供的MBD设计模型直接转化工艺模型，通过工序建模、MBD模型的PMI尺寸表达以及制造加工信息等工艺数据的PMI表达构建MBD模型，使用MBD模型协同进行工艺准备，实现不同业务部门对MBD模型数据直接转化和提取，充分利用三维手段表达加工制造信息，工艺数据一致性和完整性无需人为干预，是基于模型的定义(MBD)数据转化与提取技术，应用此技术，可实现MBD模型数据按不同业务需求自动提取。
Claims (8)
1.一种基于模型的定义的数据转化与提取方法，其特征在于包括以下步骤：
以设计部门提供的唯一数据源为依据，得到MBD设计模型；
将上述MBD设计模型转化为MBD工艺模型；
按MBD工艺模型的不同需求协同构建MBD工序模型；
按不同部门需求建立工艺文件模板，模板内含映射工艺信息属性的关键字；
获取当前MBD工序模型中的数据，再根据不同部门需要导出相应的数据结构，替代工艺文件模板中的关键字，实现MBD模型信息按不同部门需求的自动转化与提取。
2.按权利要求1所述的基于模型的定义的数据转化与提取方法，其特征在于：所述MBD设计模型是由设计部门协同工艺部门，首先完成MBD设计数据信息预发放，协同工艺部门毛料设计、工装设计以及工艺性审查后对MBD数据进行正式发放，并行实现MBD设计模型的定义。
3.按权利要求1所述的基于模型的定义的数据转化与提取方法，其特征在于：所述MBD工艺模型是基于MBD设计模型，应用主模型技术、Wave技术、特征建模以及同步建模的建模技术手段实现工艺模型的转化，工艺模型作为工序模型的装配体，通过基于WAVE技术的关联工序建模或直接工序建模的建模方式完成工序模型的建模，通过PMI建模实现工序模型的工艺信息定义。
4.按权利要求3所述的基于模型的定义的数据转化与提取方法，其特征在于：所术基于WAVE技术的关联工序建模有如下3种方法：
1)通过WAVE关联上下工序模型，与关联的工序模型存在链接，采用两种操作对主模型进行修改：一种是应用同步建模技术对模型进行修改，另一种是应用草图拉伸、旋转或体素特征创建部分模型后，再采用布尔操作获得工序主模型，用于车铣复合的复杂工序模型的构建；
2)通过WAVE时间戳关联主模型，与主模型存在链接，主建模特征通过关联主模型特征操作位置来获得，再应用同步建模技术对模型进行修改，用于钻孔、铣花边和拉榫槽工序模型的创建；
3)通过WAVE关联余量图模型，与余量图模型存在链接，各个工序模型WAVE关联引用相关余量图曲线，通过旋转、拉伸特征操作命令创建各个工序模型，用于建立旋转类零件工序模型。
5.按权利要求3所述的基于模型的定义的数据转化与提取方法，其特征在于：工序模型包含全部工艺信息，通过添加尺寸、公差、属性完成工艺信息定义，实现工艺模型表达，用于提取。
6.按权利要求1所述的基于模型的定义的数据转化与提取方法，其特征在于：工艺文件模板的定制基于IE设计，模板包含映射工艺信息属性的关键字。
7.按权利要求1所述的基于模型的定义的数据转化与提取方法，其特征在于：所述替代工艺文件模板中的关键字的替代规则通过映射实现，即工序模型的特性或尺寸、资源自动映射相应的工艺模板中关键字，实现替换。
8.按权利要求1或所述的基于模型的定义的数据转化与提取方法，其特征在于：MBD模型信息按不同部门需求实现自动转化与提取为：对工艺设计部门是自动生成MBD数据表达的三维工艺规程；对检验部门是自动生成MBD数据表达的检验规划以及检验纪录；对于生产部门是自动生成MBD数据表达的流水工艺卡片。
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