[发明专利]一种智能制造用工业产品设计建模过程优化方法及系统

说明书

本发明涉及工业产品设计优化领域，具体涉及一种智能制造用工业产品设计建模过程优化方法及系统，所述包括以下步骤：设计步骤；试制步骤；测量步骤；对照步骤；所述测量步骤包括：利用扫描模块得到扫描数字模型；利用三坐标测量机得到点测坐标，修正扫描模型；所述对照步骤包括：将设计数字模型和修正数字模型叠合，进行布尔减运算，计算法向距离偏差；基于法向偏差的的正负和绝对值得到偏差彩色云图；本发明通过点测坐标修正激光测绘模型，快速准确地获取试制样品的数字模型，通过误差彩色云图将其与设计模型进行对比，使设计人员可以快速知晓模型各部分在加工中的偏差量，便于及时调整设计，提高了设计的合理性和产品的生产精度，便于设计模型的快速迭代。

技术领域

本本发明涉及工业产品设计优化领域，具体来说，涉及一种智能制造用工业产品设计建模过程优化方法及系统。

背景技术

传统工业设计一般是首先通过手工制图，然后根据设计图制作木模或油泥模型作为样品，根据实体模型上修改设计图，最后批量生产；随着CAD、CAM技术的发展，现在的工业设计通常会采样pro/E、SW等软件进行建模，然后利用工业软件生成机床的加工代码，直接用于生产。

工业产品的传统设计流程一般包括：1.1绘图设计、1.2试制放样、1.3手工修形、1.4设计定稿、1.5开模、1.6批量生产等步骤；随着CAD、CAM技术的发展，设计、修形、定稿等步骤可以在数字化模型上完成，设计流程简化为：2.1数字化建模、2.2CNC代码生成、2.3试制及测量、2.4数字化模型修改、2.5批量生产等步骤。

由于数控机床存在运动间隙、刀具抖动和定位误差等，试制得到的样品与数字化模型之间必然存在制造误差，在完成试制后，设计人员需要利用游标卡尺、激光扫描仪、三坐标测量机等设备，对样品进行测量，而在修改数字化模型时，设计人员通常会根据工程规范或经验，通过加入误差量或调整公差上下限的方法来弥补制造误差。

由此可见，数字化模型仅仅是使起到了替代纸质设计图的作用，数字化模型无法帮助改善设计数字模型与试生产的样品之间的数字化智能衔接。具体包括以下问题：

问题1：设计环节与试制环节相分离，对于制造误差，仍然需要根据工程规范或经验来手动弥补，不同工程技术人员可能由于经验的差异，选取不同的误差量，从而造成产品一致性不佳，特别是对于涉及装配步骤的多元件生产，可能出现装配适配性不佳的问题；

问题2：在样品测量阶段，游标卡尺和激光扫描仪存在精度不高的问题，而三坐标测量机需要进行多次单点测量，通过多个测量点拟合出数字模型，测绘点越多，则拟合精度越高，存在测量效率较低的问题。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种智能制造用工业产品设计建模过程优化方法及系统，其优点在于，能够快速准确地获取试制样品的数字模型，通过误差彩色云图将其与设计模型进行对比，使设计人员可以快速知晓模型各部分在加工中的偏差量，便于及时调整设计，减少了样品试制的次数，提高了设计的合理性和产品的生产精度，便于设计模型的快速迭代优化。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案：