[发明专利]完整信息的全三维产品的设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种三维产品的设计方法，尤其是一种完整信息的全三维产品的设计方法。

背景技术

传统的数字化产品设计方法是首先进行产品的三维模型设计，其后进行二维工程图纸的绘制，这种设计模式存在如下缺点：

1、三维模型与二维工程图描述的对象存在差异，三维模型主要表达产品的理论几何结构信息，而二维工程图主要表达产品的制造、装配、试验等信息。

2、设计人员在对设计数据进行维护时，是分别对三维模型和二维工程图进行编辑，所以经常导致二者不一致的情况发生，给数据的一致性带来困难。

3、数据集在传递过程中，在下游应用中主要是对主三维模型的应用，所以二维工程图所表达的设计信息无法加以完全利用。

4、设计人员在进行产品功能结构设计时，模型建立的步骤和方法非常随意，导致模型的校对效率地下、可编辑行和重复使用性非常差。

发明内容

本发明为解决背景技术中存在的上述技术问题，而提供一种完整信息的全三维产品的设计方法。

本发明的技术解决方案是：本发明为一种完整信息的全三维产品的设计方法，其特殊之处在于：该方法包括以下步骤：

1)对待加工零组件进行分析，利用功能相似性的原则结合面向制造的设计，提炼总结零组件的产品设计特征；

2)根据具体的应用系统对产品设计特征进行二次开发和集成，通过在产品设计过程中对产品设计特征的调用，直接生成与之相对应的几何结构；

3)运用产品设计特征，以产品功能的实现来建立产品三维设计数据模型。

上述步骤1)具体包括以下步骤：

1.1)把零件的几何结构按功能进行分类，从功能的相似性上找出规律，总结归纳出产品零件功能特征；

1.2)将总结得到的产品零件功能特征的具体几何结构同加工特征的具体几何要素相结合，得到具体的面向制造的产品设计特征。

上述步骤2)包括以下步骤：

2.1)首先依据功能特征相应的几何拓扑结构建立用户自定义特征模板，确定该功能特征的基本几何形状；

2.2)确定功能特征的设计参数，建立设计信息表，通过后台的函数与用户自定义特征进行关联；

2.3)建立用户界面，通过用户对设计信息表表单中数据项的选择，使之驱动已经建立好的用户自定义特征模板，生成与表单数据相符的几何功能特征。

上述步骤2.3)中的用户界面是图形化的用户界面。

上述步骤3)具体包括以下步骤：

3.1)确定设计基准以及功能部件的布置；

3.2)完成待加工产品内部功能模块的设计；

3.3)调用产品设计特征完成待加工产品的初步几何结构的设计；

3.4)反复修正直至产品三维模型设计完成。

上述步骤3)之后还包括步骤4)以产品三维模型为对象进行设计信息的表达和管理。

上述步骤4)具体包括以下步骤：

4.1)利用树状结构进行产品视图的管理；

4.2)对产品视图进行规范的命名；

4.3)用简单的视图综合表达复杂的设计信息；

4.4)几何要素同产品设计信息标注的相关联。

上述步骤1)中的待加工零组件是燃油调节器的壳体，所述功能特征包括连接形式、功能接口、密封形式、非运动功能部件分段和油路，所述连接形式包括螺纹连接和销钉连接；所述功能接口包括油路接口、气路接口和电器接口；所述产品设计特征包括光孔螺桩、AG螺纹、丝套螺纹、螺桩过孔、圆柱销、油路直通管接头、油路旋转管接头、气路旋转管接头、RDF/MKT法兰、RDF/MKT安装孔I、RDF/MKT安装孔II、端面密封、径向密封、锥形工艺堵头、导向段、层板限制器安装孔、孔用弹性挡圈槽和双角度油路。

上述步骤3)具体包括以下步骤：

3.2.1)依据用户给出的限制条件进行外廓设计，包括安装形式和接口形式；

3.2.2)壳体内部功能模块的设计以及定位；

3.2.3)调用产品设计特征进行壳体零件的结构设计；

3.2.4)反复优化修正直至产品三维模型设计完成。

本发明具有以下优点：

1、本发明通过面向制造的利用产品设计特征的建模方法的使用，规范了复杂零件的数字化模型的建立过程，提高了模型的质量和可编辑性，通过模板间的调用实现了产品设计同工艺设计的并行；

2、本发明通过设计特征系统的开发，使设计人员在产品设计的过程中更加专著产品功能的设计而不是产品几何结构的实现，同时使复杂零件的几何结构设计过程产生了改变。