《三维模型下工厂.docVIP

三维模型下厂纵观产品设计的发展历史，我们经历了从绘制图样，到无纸设计，到基于三维模型的二维工程图关联设计。当前，随着数字化设计与制造技术的广泛应用，特别是三维CAD技术的日益普及，以及CAD/CAM一体化技术的日趋成熟，在许多情况下，三维模型可以替代二维图样作为技术交流和信息传递的主要方式，二维图样不再是设计制造过程所必需的文件，无图的三维模型在许多国家的合同上已具有法律地位。因此， 基于三维模型的产品研发已经成为一个新的产品研发模式，并成为未来产品研制方向。本文所阐释的三维模型下厂，就是对基于三维模型进行产品研发的深入探讨。 　　纵观产品设计的发展历史，我们经历了从绘制图样，到无纸设计，到基于三维模型的二维工程图关联设计。当前，随着数字化设计与制造技术的广泛应用，特别是三维CAD技术的日益普及，以及CAD/CAM一体化技术的日趋成熟，在许多情况下，三维模型可以替代二维图样作为技术交流和信息传递的主要方式，二维图样不再是设计制造过程所必需的文件，无图的三维模型在许多国家的合同上已具有法律地位。因此， 基于三维模型的产品研发已经成为一个新的产品研发模式，并成为未来产品研制方向。本文所阐释的三维模型下厂，就是对基于三维模型进行产品研发的深入探讨。 　　一、三维模型下厂的业务需求 　　当前，许多单位的研发模式仍然是：产品设计部门用三维软件进行产品设计获得数字化三维模型，再基于三维模型进行二维图设计，然后将二维图输出为图样，发放给制造部门。制造部门获得设计部门发放的图样后，首先进行图样消化，然后根据后续制造的要求，进行工装模具的设计、工艺设计和加工编程，并组织生产，实现产品的制造和加工。 　　这样的产品研发模式存在的问题是： 　　(1)需要消化图样：制造部门需要花费大量的时间消化二维图样。 　　(2)数据重复录入：制造部门需要在消化设计图样的前提下，重新录入数据，以实现工装模具的设计、工艺设计和加工编程。数据的重新录入一方面加大了工程师的工作量，另一方面也会带 来重新录入数据出错的可能。 　　(3)设计数据和制造数据不关联：设计和制造部门基于图样进行产品信息交流，设计、工艺和制造数据不关联，发生了数据断流。设计数据的更改，工艺制造部门需要针对设计更改进行相应的更改，这样会带来附加的更改工作量，也会延误更改落实，同时也会带来设计、工艺和制造数据的不一致性问题。 　　面对当前产品研发模式和存在的问题，越来越多的企业想变革当前的产品研发模式——基于三维模型实现产品研发——三维模型下厂的需求越来越高。 　　二、三维模型下厂的应用探索 　　针对三维模型下厂，我们需要面对和解决以下问题。 　　1.相关业务问题 　　首先我们需要改变目前的业务模式，几十年不变的基于图样的产品研发，要被基于三维模型的产品研发所取代;和用户、合作伙伴、供应商之间以技术要求、图样和报告为媒体的交流沟通和交付方式，要被用三维模型交流沟通和交付方式所取代;三维模型定义中所包含的内容及表现方式的设计任务分 工也需要重新定义。 　　2.产品设计问题 　　(1)三维模型要包含产品研制有关的所有信息：除了包含几何信息、尺寸信息、公差信息、基准、注释、剖面和焊接符号等外，还需要包含产品研制有关的所有信息，包括：正式版本记录零件号，遵循ASME 14.41/ISO16792，DoD 安全需求，属性分类，ITAR标记，政府通告、版权等，材料需要量，加工精度和工艺，公司名字和地址，CAGE代码，数据集标题，数据集号，批复指示和日期，合同号，设计者名称和日期，应用数据;可用的零件列表等。 　　(2)三维模型上的所有信息都需要分类管理和显示：对于三维模型上所包含的所有信息，需要根据需要进行分类管理和显示，将信息按照各种需求分类，形成信息的各种描述形式。如设计描述、工艺描述、制造描述、检验描述、采购描述、维护描述和协作描述等。 　　(3)面向生产的产品设计：针对模型的制造方式，在设计过程中，就要考虑到产品的工艺性、制造性、装配性和检验性，并针对制造要求进行三维建模、尺寸标注和参数定义等。如针对数控加工的模型，在三维建模时，就需要标注带有公差信息的尺寸，并以中差的方式设定尺寸，以便于数控编程和成品检验。对于需要装配其他零部件的模型，在三维建模时，就需要定义好设计基准，在三维装配设计时，就需要基于装配基准进行装配，以便后续的装配和检验。 　　3.审阅问题 　　以往的审阅都是基于图样进行，针 对基于三维模型的产品研发，审阅工作也需要在三维模型上进行，需要在三维 模型上实现：模型浏览、模型检查、模型测量、模型剖切、模型比较、模型的会签、模型的干涉检查和模型的批注等。 　　4.检验问题 　　以往的检验都是基于图样，借助于量具或三座标测量仪来实现的，针对基于三维模型的产品研发，检验的工作也需要基于三维模型，