[发明专利]一种三维机加工序模型轻量化组织模式的构建方法

说明书

本发明公开一种三维机加工序模型轻量化组织模式的构建方法，基于三维CAD软件中的视图管理功能，正序地组建框架式机加工序模型组织管理树中的树枝节点；再自最后一道树枝节点开始，通过与之关联的被标定加工特征面，按其所属特征类型，结合特征加工工艺参数集中工艺信息，应用适当的特征建模操作方法，得到与建模操作方法存在映射关系的工步模型和工序模型，其余树节点对应机加工序模型按上述过程依次生成；然后，在机加工序模型组织管理树顶层节点上再添加一道毛坯划线工序，用于校验和改进理想毛坯模型；最后基于机加工序模型组织管理树表达可视化机加工艺信息。解决单个主模型文件下轻量化组织机加工序模型和连贯构建各道机加工序模型的问题。

技术领域

本发明属于计算机集成制造领域，涉及三维机加工序模轻量化组织模式及构建方法。通过在CAD软件的视图管理平台下，基于对加工特征类型进行分类，以此为依据对零件实体设计模型进行几何和拓扑的操作，从而获得三维机加工序模型，并依托构建的机加工序模型组织管理树来存储结构化机加工艺信息，打通设计制造集成链路，完成在一个模型文件下对结构化工艺信息的集成管理，辅助实现基于统一数据源的三维数字化制造过程，达到轻量化组织和合理生成三维机加工序模型的目的。

背景技术

机加工序模型作为连接设计与制造之间的纽带，是实现工艺设计和制造环节无缝集成的关键要素，因而在机加工序模型上必然存储着大量的设计与制造信息，同时，产品在进行加工工艺设计时，通常会产生大量的机加工序模型，若是结构复杂产品，此情更甚。现下，结合国内外研究进展，发现机加工序模型的组织模式基本采用树状结构化表达的方式，此组织模式按照工艺过程进展，将工艺设计时产生的各类工艺信息有机的汇总至对应树状节点上。与机加工序模型组织模式高度匹配的是机加工序模型的构建方法，不同的机加工序模型组织模式，其对应的机加工序模型构建方法一般不同。

中国专利“基于图层的零件多加工工序MBD模型及实现方法”(专利申请号：CN201510659248.3)针对三维工艺设计系统中多工序模型管理的需求，提出了一种基于图层的零件多加工工序MBD模型及实现方法，此方法先产生单独的工序模型，再将多工序模型复制至一个设计部件的图层中，在图层管理器中形成工序组织管理树，对工序信息进行统一管理。此法虽可在一个模型文件下管理所有工序模型，但其组织过程中仍需生成多个单独的工序模型文件作为支撑，无法达到轻量化组织机加工序模型的目的。中国专利“一种基于正逆序结合的三维工序模型生成方法”(CN201410352581.5)提出一种基于正序逆序结合的三维工序模型生成方法，此法通过三维CAD软件中的装配管理器去构建工序组织框架树，在三维工序模型生成过程中，采用了框架节点工序模型正序人工交互设计和小工序节点工序自动逆序生成结合的方法，此方法虽能在装配管理器下统一管理机加工序模型，但亦会产生多个工序模型存储文件，且其工序模型构建方法较为繁琐，各道工序模型生成的连贯性不佳。《基于三维模型的机加工艺设计技术》(兵工自动化，2016,06)一文阐述了在识别产品加工特征的基础上，结合由特征工艺链聚合而成的工艺路线，逆向生成零件各级机加工序模型的方法，此法按照工艺路线，设计出有序的工序模型，但依旧是在单个主模型文件中以树形结构去统一管理分散存储的各道工序模型，整体模型文件数量多，统一管理需要耗费较多有效资源。

综上，在大多数关于三维机加工序模型组织模式及构建的研究中，皆是在单个主模型文件阅览界面中，通过开发或借助三维CAD软件的部分功能模块去生成树状结构化管理模型来组织各道机加工序模型上存储的工艺信息，各道机加工序模型文件成组管理。此类机加工序模型组织模式及其对应的模型构建方法，不利于机加工序模型的轻量化存储，即无法在不产生额外机加工序模型文件的前提下，在主模型文件阅览界面中动态查验各道机加工序模型及获取封装在其中的工艺信息。

发明内容

本发明的目的是针对现有机加工序模型组织模式及构建方法研究中存在的无法在一个主模型文件阅览界面中高效地生成及动态查验各道机加工序模型，获取封装在不同机加工序模型下工艺信息的操作连贯性差，不利于快速地与下游CAM实现集成制造等问题，本发明提出一种三维机加工序模型轻量化组织模式的构建方法，以解决在单个主模型文件下轻量化组织机加工序模型和连贯构建各道机加工序模型的问题。