CN108108581A - 一种基于mbd的工装设计制造集成系统及方法 - Google Patents

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万长成
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Abstract

本发明涉及一种基于MBD的工装设计制造集成系统及方法，该系统包括工具模块层、接口模块、定义规范、数据库、应用层，集成系统通过接口模块与PDM系统、CATIA软件、CAPP系统和MES系统进行数据交换，构建基于MBD的产品设计、工艺设计、工装设计与制造并行协同研制模式，基于该系统的方法将CATIA软件的工装设计、CAPP软件的工艺设计、MES系统的制造进行逻辑关联。本发明实现工艺装备从订单到产品全流程的三维数字化设计制造，从而提高生产效率、缩短制造周期；在产品设计制造的不同阶段通过检查和返修，保证了产品满足设计要求，最终达到质量检测标准。

Description

一种基于MBD的工装设计制造集成系统及方法
技术领域
本发明涉及三维数字化设计制造领域，尤其涉及一种基于MBD的工装设计制造集成系统及方法。
背景技术
近年来，随着航空制造技术的发展，以波音、洛克希德-马丁和空客公司为代表的飞机制造企业在数字化技术应用领域取得了巨大成功。以波音787为代表的新型客机研制过程中，全面采用了MBD技术，将三维产品制造信息与三维设计信息共同定义到产品的三维数模中，摒弃原有的二维设计图样，直接使用三维标注模型作为制造依据，实现了产品设计、工艺设计、零件加工、部件装配、零部件检测检验的高度集成、协同和融合，开创了三维数字化设计制造的崭新模式。
基于模型定义(MBD)技术是用集成的三维实体模型来准确、完整、规范、有效地表达产品定义信息的方法，改变了传统的以工程图纸为主、三维实体模型为辅的设计制造方法，使三维综合化模型成为设计制造过程中的唯一依据，克服了工程图纸复用性低，可读性差，与数控环境格格不入等缺点，有效解决了设计制造一体化问题。
鉴于国内三维数字化模型并没有贯穿于整个航空产品数字化制造过程中，二维数字化模型依然是其制造过程的主要依据。有必要突破传统的二维数字化模式，探索并建立适用于国内航空产品的三维数字化设计制造模式。本发明提出了一种基于MBD的工装设计制造集成系统及方法，实现工艺装备从订单到产品全流程的三维数字化，从而提高生产效率、缩短制造周期，保证产品质量。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提出了一种基于MBD的工装设计制造集成系统及方法，旨在提高航空工艺装备的设计制造效率，构建基于MBD的产品设计、工艺设计、工装设计与制造并行协同研制模式，实现基于MBD的工装快速设计。
本发明是这样实现的：一种基于MBD的工装设计制造集成系统，其特征在于：集成系统包括工具模块层、接口模块、定义规范、数据库、应用层，集成系统通过接口模块与PDM系统、CATIA软件、CAPP系统和MES系统进行数据交换，PDM系统对设计MBD模型库、工艺MBD模型库和工装订货单进行管理，CATIA软件用于工装三维模型设计，CAPP系统用于工装零件的工艺设计，MES系统用于工装零件的制造；
所述工具模块层包括工装MBD数模工程数据管理模块、工装MBD数模定义工具模块、工装MBD数模工艺数据提取输出模块、工装MBD数模变更模块；
所述接口模块包括工装工艺数据输出接口模块、输出工装MES数据接口模块；
所述定义规范包括工装MBD数模设计规范、工装MBD数模变更规范、工装MBD数模数据输入/输出规范；
所述数据库包括工装MBD数模信息管理库、工装MBD标准模型数据库、变更信息数据库；
所述应用层包括工装MBD数模、工装制造工程数据。
一种基于MBD的工装设计制造方法，该方法流程：工装部门从PDM下载工装订货单，将工装订货单导入到集成系统形成工装信息树，通过工装订货单的信息下载产品工艺MBD数模，然后在CATIA软件中进行工装三维模型设计，产生工装设计MBD模型，将工装设计MBD模型传入到CAPP系统中进行工艺设计，产生工装工艺MBD模型，如果在工艺设计时发现设计不合理则返回工装设计部门修改，最后将产生的工装工艺MBD模型传入到MES系统进行制造，如果发现有问题则发回工艺部门或设计部门进行修改。
本发明的有益效果：1)本系统通过接口模块与PDM系统、CATIA软件、CAPP系统和MES系统进行数据交换，构建基于MBD的产品设计、工艺设计、工装设计与制造并行协同研制模式，实现工艺装备从订单到产品全流程的三维数字化设计制造，从而提高生产效率、缩短制造周期；2)设计制造方法中将CATIA软件的工装设计、CAPP软件的工艺设计、MES系统的制造进行逻辑关联，在产品设计制造的不同阶段通过检查和返修，以保证产品满足设计要求，最终达到质量检测标准。
附图说明
图1为本发明的基于MBD的工装设计制造集成系统的功能结构图；
图2为本发明的基于MBD的工装设计制造方法的流程图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，一种基于MBD的工装设计制造集成系统，其特征在于：集成系统包括工具模块层、接口模块、定义规范、数据库、应用层，集成系统通过接口模块与PDM系统、CATIA软件、CAPP系统和MES系统进行数据交换，PDM系统对设计MBD模型库、工艺MBD模型库和工装订货单进行管理，CATIA软件用于工装三维模型设计，CAPP系统用于工装零件的工艺设计，MES系统用于工装零件的制造；
所述工具模块层包括工装MBD数模工程数据管理模块、工装MBD数模定义工具模块、工装MBD数模工艺数据提取输出模块、工装MBD数模变更模块；
所述接口模块包括工装工艺数据输出接口模块、输出工装MES数据接口模块；
所述定义规范包括工装MBD数模设计规范、工装MBD数模变更规范、工装MBD数模数据输入/输出规范；
所述数据库包括工装MBD数模信息管理库、工装MBD标准模型数据库、变更信息数据库；
所述应用层包括工装MBD数模、工装制造工程数据。
如图2所示，一种基于MBD的工装设计制造方法，该方法流程：工装部门从PDM下载工装订货单，将工装订货单导入到集成系统形成工装信息树，通过工装订货单的信息下载产品工艺MBD数模，然后在CATIA软件中进行工装三维模型设计，产生工装设计MBD模型，将工装设计MBD模型传入到CAPP系统中进行工艺设计，产生工装工艺MBD模型，如果在工艺设计时发现设计不合理则返回工装设计部门修改，最后将产生的工装工艺MBD模型传入到MES系统进行制造，如果发现有问题则发回工艺部门或设计部门进行修改。
最后说明的是，以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (2)

1.一种基于MBD的工装设计制造集成系统，其特征在于：集成系统包括工具模块层、接口模块、定义规范、数据库、应用层，集成系统通过接口模块与PDM系统、CATIA软件、CAPP系统和MES系统进行数据交换，PDM系统对设计MBD模型库、工艺MBD模型库和工装订货单进行管理，CATIA软件用于工装三维模型设计，CAPP系统用于工装零件的工艺设计，MES系统用于工装零件的制造；
所述工具模块层包括工装MBD数模工程数据管理模块、工装MBD数模定义工具模块、工装MBD数模工艺数据提取输出模块、工装MBD数模变更模块；
所述接口模块包括工装工艺数据输出接口模块、输出工装MES数据接口模块；
所述定义规范包括工装MBD数模设计规范、工装MBD数模变更规范、工装MBD数模数据输入/输出规范；
所述数据库包括工装MBD数模信息管理库、工装MBD标准模型数据库、变更信息数据库；
所述应用层包括工装MBD数模、工装制造工程数据。
2.一种基于MBD的工装设计制造方法，该方法流程：工装部门从PDM下载工装订货单，将工装订货单导入到集成系统形成工装信息树，通过工装订货单的信息下载产品工艺MBD数模，然后在CATIA软件中进行工装三维模型设计，产生工装设计MBD模型，将工装设计MBD模型传入到CAPP系统中进行工艺设计，产生工装工艺MBD模型，如果在工艺设计时发现设计不合理则返回工装设计部门修改，最后将产生的工装工艺MBD模型传入到MES系统进行制造，如果发现有问题则发回工艺部门或设计部门进行修改。
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