[发明专利]一种线缆组件的MBD模型及其自动生成方法

说明书

一种线缆组件的MBD模型及其自动生成方法，其特征是：根据线缆组件的特点，构建其MBD模型，并基于线缆组件的拓扑信息对其他信息进行组织与存储，形成线缆组件的MBD信息模型，读取线缆布局结果XML文件后，借助CAD的二次开发接口进行线缆自动建模，然后基于MBD信息模型获取零件的标注信息和标注对象，自动进行信息的三维标注，完成线缆组件的MBD模型的自动生成。本发明实现了一种线缆组件的MBD模型的计算机辅助设计方法，在全三维的环境中自动进行线缆组件的设计建模，可以有效提高产品设计效率，减少产品的研发周期。尤其解决了基于模型定义的产品数字化样机中线缆组件的MBD模型设计困难的问题。

技术领域

本发明属于计算机辅助设计领域，尤其是一种将线缆组件的各种信息基于拓扑信息进行组织，并存储在计算机内存中，然后根据标注集的定义，获取各零件的标注集内容，实现信息自动三维标注的方法，具体地说是一种线缆组件的MBD模型及其自动建模方法。

背景技术

线缆是机电产品的重要零件，主要用于电能或信号的传输，在航空航天、船舶、车辆等复杂机电产品中大量使用。随着机电一体化技术的发展，机电产品中用到的线缆数量也越来越多，处于同一区域或负责同一功能模块的线缆会进行捆扎，然后在线缆端部安装连接器，形成线缆组件，通常以线缆组件为整体进行线缆的设计。

随着MBD(Model Based Definition，基于模型的定义)技术的发展，众多三维CAD软件均提出了MBD解决方案，如：CATIA中的FTA模块可以对零件进行三维尺寸、公差标注，编写三维注释等；UG中的PMI模块可以在三维环境下进行制造工艺信息的创建、查询等，并且有很多学者基于这些平台，对MBD技术的应用展开了研究。田富君等引入工序MBD模型的概念，提出了以工序模型作为工艺设计的基本单位和信息载体，几何信息与工艺信息依托与加工特征，建立了面向工艺的MBD模型(详见文献：田富君,田锡天,耿俊浩,张振明.基于模型定义的工艺信息建模及应用[J].计算机集成制造系统,2012,18(05):913-919.)。RuiHuang等基于目前MBD模型由于缺少特征数据模型而无法很好地应用于制造领域，着眼于加工零件的模型重用，提出了一种基于加工特征的多层次MBD结构化模型，并利用几个航空结构件验证了该模型的有效性(详见文献：Rui Huang,ShushengZhang,XiaoliangBai,Changhong Xu.Multi-level structuralized model-based definition model based onmachining features for manufacturing reuse of mechanical parts[J].TheInternational Journal of Advanced Manufacturing Technology,2014,75(5-8).)。王峻峰等提出了装配MBD数据集的概念，将装配数据集划分成了产品信息、过程信息和资源信息三个部分，给出了这些信息的来源，并研究了信息的可视化方法，通过三维标注表达几何类装配信息，通过三维注释表达属性类装配信息(详见文献：王峻峰,鲁明上,李世其,刘翊.产品装配MBD数据集及其应用研究[J].制造业自动化,2013,35(02):78-82.)。

而目前，MBD技术在线缆类产品中的应用还较少。北京理工大学的王春阳基于MBD技术的思想，根据线束产品的特点，提出了涵盖线束设计、工艺、制造阶段信息的三维全信息模型，以物料表作为数据的组织形式，根据各个阶段的信息需求情况完成了物料表的演化，并对三维环境下各类信息的表达方法进行了研究，实现信息的三维标注，进而实现对制造过程的辅助(详见文献：王春阳.航空线束产品三维全信息模型定义与应用研究[D].北京理工大学,2017.)。

MBD技术在线缆类产品中的应用与研究较少，根据线缆的特点，构建其MBD模型，实现线束的全三维设计，是未来的发展趋势。为此，本发明提出了一种线缆组件的MBD模型自动建模方法，基于拓扑信息，对所提线缆组件的MBD模型中的其他信息进行组织，并将其存储形成信息模型，从信息模型中获取标注信息与标注对象后，计算各零件的视图平面，根据定义的信息表达方法进行自动三维标注。

发明内容