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基于PDM的三维工艺设计与管理
时间:2017-08-09  作者:鸿运国际  点击:  评论:  字体:T|T
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    随着数字化设计与制造鸿运国际娱乐官网的广泛应用,三维CAD/CAM 鸿运国际娱乐官网日益普及。在产品研发部门,大都实现了三维产品设计,在生产制造现场也大量采用了自动化数控设备。然而,工艺规划设计部门的工艺设计手段仍然还是主要基于二维图纸,上游三维设计数据和设计意图不能得到有效的传递和充分的利用。二维图纸传递到生产现场,制造人员不得不基于二维图样重新解读设计意图,影响产品的研制周期及质量。传统二维工艺设计已经成为了产品三维协同研制的短板和瓶颈。本文研究了基于PDM 系统的三维工艺设计和管理,为产品一体化协同研制提供思路和方法。znh鸿运国际     一、三维工艺设计与管理系统框架znh鸿运国际     随着三维数字化设计鸿运国际娱乐官网在产品研制中的普及,基于PDM 的三维产品设计数据管理及鸿运国际娱乐官网状态控制也得到深入的应用。在PDM 系统中,以产品结构树(EBOM)为核心的产品数据组织和管理模式也得到广泛的认可。然而,当前大多PDM 系统管理的产品数据主要为设计数据,工艺设计主要在独立的工艺设计系统中开展,工艺数据也大都在工艺设计系统中管理。这就给一体化的产品协同研制和统一的产品研制数据管理带来不少的麻烦。由设计更改产生的数据一致性问题,往往导致产品的鸿运国际娱乐官网状态控制复杂度增加,甚至有时出现失控的状态。znh鸿运国际     利用PTC 公司的PDM 系统Windchill,实现设计、工艺数据的统一管理,并在此基础上实现基于模型的三维工艺设计。三维工艺设计与管理系统框架如图1 所示。znh鸿运国际     1znh鸿运国际     图1 基于PDM 的三维工艺设计与管理系统框架znh鸿运国际     二、基于PBOM 的工艺数据管理znh鸿运国际     1. PBOM 创建znh鸿运国际     设计部门在PDM 系统中产生产品结构树EBOM,并基于EBOM 实现设计数据的组织和管理。工艺部门需要从工艺的角度,按照工艺分工和工艺资源的组织将EBOM 转换为工艺结构树PBOM,PBOM 的创建示意图如图2 所示。znh鸿运国际     工艺规划员利用PDM 系统提供的三维可视化环境,通过复制、粘贴等方式直接利用设计零组件对应的三维模型重构生成部件初始PBOM 结构。在初始PBOM 基础上,通过以下操作方式,形成最终的PBOM 结构。znh鸿运国际     (1) 按照外协件、外购件、成品件、工艺组合件等工艺类型,调整PBOM 结构。znh鸿运国际     (2) 重新分割零部件数量。znh鸿运国际     (3) 添加为方便制造的虚拟子装配。znh鸿运国际     (4) 添加制造或装运过程中所需部件和消耗品。znh鸿运国际     (5) 依据其它工艺意图调整PBOM 结构。znh鸿运国际     2znh鸿运国际     图2 PBOM 的创建示意图znh鸿运国际     PBOM 可视化编制界面如图3 所示。将EBOM 重构生成PBOM 以后,需要在PDM 系统中建立EBOM 和PBOM的内部数据关联关系。工艺工程师能够直接依据PBOM 查看到零件设计时产生的三维模型及基本的设计属性信息,对于PBOM 表中无对应的设计零件,需要在PBOM 相应节点的属性上明确标识。znh鸿运国际     3znh鸿运国际     图3 PBOM 可视化编制界面znh鸿运国际     基于EBOM 与PBOM 的内部关联关系, 实现两个BOM 之间的符合性对比分析,检查EBOM 中所有零组件项和数目是否在PBOM 存在,并在界面中用不同的符号标识差异之处,避免EBOM 到PBOM 重构过程中人为的失误。EBOM 和PBOM 的可视化比对界面如图4 所示。znh鸿运国际     4znh鸿运国际     图4 EBOM 和PBOM 的可视化比对znh鸿运国际 znh鸿运国际     2. 装配工艺设计znh鸿运国际     针对装配工艺,在工艺规划浏览器中直接定义工艺,利用CAD 轻量化工具查看相关模型,初步确定工艺方案,将装配模型、资源和文档等分配给具体工序,如图11 所示。znh鸿运国际     9znh鸿运国际     图11 装配工艺设计示意图znh鸿运国际     生成装配工艺卡片,完成装配动画的设计,并把装配动画设计结果嵌入到装配工艺卡中,如图12 所示。znh鸿运国际     10znh鸿运国际     图12 装配工艺卡编制znh鸿运国际     现场作业工人可以直接点击激活装配插图,完成装配动画的播放,快速了解整个装配过程。znh鸿运国际     3. 工艺输出znh鸿运国际     利用PDM 系统的模版管理功能,对工艺规程和工艺卡片模板进行管理。当工艺设计完成后,可以将工艺数据按照特定模版发布为PDF 格式文件。znh鸿运国际     按照用户配套工艺文件表格定制要求,定制用户需要的各种表格。工艺模板如图13 所示,PBOM 上挂接的所有零部件按照表格格式输出工艺需要的各种文件。包括标准件表、机加件表、钣金件表、铸造件表、锻造件表、电缆表、管路表、复合材料表和装配件表等。znh鸿运国际     11znh鸿运国际     图13 工艺模板示意图znh鸿运国际     由于所有工艺数据均以结构化数据或者文件的形式存在PDM 系统中,针对不同类型的工艺输出需求,PDM 支持均可以按照模板生成相关的规程或者工艺报表,如图14所示。znh鸿运国际     12znh鸿运国际     图14 工艺规程及报表输出示意图znh鸿运国际     针对采用全三维设计的型号工艺,根据制造厂的三维工艺卡片输出要求构建三维工艺卡片输出模板,包括机加工、装配、数控、钣金、焊接、锻造、电装和热表等,用于现场无纸化应用。znh鸿运国际     针对三维工艺规程,同时可以输出制造要求的二维工艺规程,并可打印下发。znh鸿运国际     针对工艺报表输出,可以在工艺文件通过批准后,一次性输出相关报表,并关联在PBOM 节点上,同工艺文件一起执行批次管理。报表的种类及格式需要满足制造厂的工艺报表种类要求,如外购件汇总表、铸锻件汇总表、工艺状态表、工艺分工表、热处理/ 表面处理/ 关重件零件清单和材料统计表等。znh鸿运国际     四、结语znh鸿运国际     基于PDM 的三维工艺设计与管理,有利于实现一体化产品设计和工艺设计,保证设计工艺一体化管理,保证设计工艺数据的一致性和关联性。znh鸿运国际     通过PDM 系统与ERP 及MES 的集成,将三维工程图、工艺规程通过链接的方式传递至MES 中,实现车间现场的生产指令、PMI 信息的全数字量传递,实现三维工艺信息的生产现场应用、外厂加工与试验应用能力,最终提高产品质量和生产效率。znh鸿运国际
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(编辑:梁嘉琪  来源:互联网)
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