[发明专利]一种基于模型成熟度的产品结构设计与工艺设计并行设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及三维产品设计技术领域，尤其涉及的是一种基于模型成熟度的产品结构设计与工艺设计并行设计方法。

背景技术

基于模型的定义（Model Based Definition,MBD）技术是产品数字化定义的先进方法，它是指产品定义的各类信息按照模型的方式组织，其核心内容是产品的几何模型，所有相关的工艺描述信息、属性信息、管理信息等都附着在产品的三维模型中，一般情况下不再有二维工程图纸。MBD改变了传统的由三维实体模型来描述几何信息，而用二维工程图纸来定义尺寸、公差和工艺信息的产品数字化定义方法。同时，MBD使三维数模作为生产制造过程中的唯一依据，改变了传统以工程图纸为主，以三维实体模型为辅的制造方法。

在传统的产品研发过程当中，一般是先进行产品结构设计，然后再进行工艺设计，产品结构设计与工艺设计是一个串行的过程。在工艺设计过程当中，首先要进行产品的工艺性审查，工艺性审查的主要目的是对产品结构设计的合理性和可制造性进行审查，并将审查结果反馈给设计部门，以便对产品结构设计模型作出更改，整个过程经历了多次迭代，浪费了很长的时间，严重影响了产品的研发周期。为了降低产品的研发周期，就要求产品结构设计与工艺设计并行进行，在产品结构设计阶段，提前将产品结构设计模型发放给工艺设计部门，以达到工艺提前介入的目的。此外，随着基于模型的定义MBD技术的实施，以及三维计算机辅助工艺过程设计(computer aided process planning，CAPP）在企业的推广应用，以三维模型为基础的并行设计成为可能。为此，本发明提出了一种基于模型成熟度的产品结构设计与工艺设计并行设计方法，以达到产品结构设计与工艺设计并行的目的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种基于模型成熟度的产品结构设计与工艺设计并行设计方法，该方法通过对产品结构设计模型定义相应的成熟度等级，并将达到一定成熟度的结构设计模型提前发放给工艺设计人员，以达到产品结构设计与工艺设计并行的目的。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于模型成熟度的产品结构设计与工艺设计并行设计方法，包括如下步骤：

（1）定义产品结构设计模型的成熟度等级，所述成熟度等级是指采用基于模型定义技术，对产品结构设计模型定义详细程度的描述，对产品结构设计模型定义详细程度越高，则成熟度等级越高；

（2）将不同成熟度等级的结构设计模型预发放给对应的工艺设计人员，以使产品结构设计与工艺设计并行开展；工艺设计人员拿到对应的结构设计模型后进行相应的工艺性审查，并将审查结果反馈给结构设计人员，以便结构设计人员对结构设计模型进行改进与优化，同时，工艺设计人员根据获得的产品结构设计模型，进行相应的工艺设计或对之前的工艺设计信息做出参数化更改，直至工艺设计完成为止。

作为上述方法的优选实施方式，所述步骤（1）中产品结构设计模型的成熟度等级按照产品制造信息定义的详细程度具体划分为以下几个等级：

（1.1）一级：指对三维几何模型的总体尺寸，以及包括材料、特殊工艺要求和属性在内的非几何信息进行标注；

（1.2）二级：指在一级模型的基础上，增加了三维几何模型的关键尺寸标注；

（1.3）三级：指在二级模型的基础上，对三维几何模型的所有尺寸都进行了标注，并采用辅助视图对三维几何模型的局部细节进行更为清晰的表达；

所述步骤（2）的具体过程包括如下步骤：

（2.1）当产品结构设计模型的成熟度等级达到一级时，将产品结构设计模型预发放给工艺设计人员，由工艺设计人员对产品结构设计模型进行结构工艺性审查，并将审查结果反馈给产品结构设计人员，以便结构设计人员对产品结构设计模型进行改进与优化；同时，工艺设计人员根据获得的产品结构设计模型，进行工艺设计，具体包括毛坯设计、工艺路线设计和工序详细设计；

（2.2）当产品结构设计模型的成熟度等级达到二级时，将产品结构设计模型预发放给工艺设计人员，由工艺设计人员对产品结构设计模型进行制造工艺性审查，并将审查结果反馈给产品结构设计人员，以便结构设计人员对产品结构设计模型进行改进与优化；同时，工艺设计人员按照更改后的产品结构设计模型，对工艺设计信息做出参数化更改，并继续进行后续的工艺设计工作；

（2.3）当产品结构设计模型的成熟度等级达到三级时，正式发放产品结构设计模型给工艺设计人员，工艺设计人员根据正式发放的产品结构设计模型，对工艺设计信息做出对应的参数化更改，并继续进行后续的工艺设计工作，直至工艺设计完成为止。