一種用於三維模型設計工藝性的分析工具的製作方法
2023-10-08 21:41:59
專利名稱：一種用於三維模型設計工藝性的分析工具的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種在三維建模軟體基礎上二次開發的工藝性分析工具，對三維模型的設計工藝性進行自動分析。
背景技術：
隨著科學技術的飛速發展，現代產品的結構越來越複雜，在保證產品性能、質量的前提下，如何降低製造成本和縮短生產周期，是市場競爭取勝的關鍵。在新產品的開發過程中，設計對產品的性能、質量和成本控制起著關鍵作用。設計的工藝性是產品設計工作中的一項重要因素，它直接決定了產品的可製造性，是採用經濟、合理和可靠的方法製造產品的基礎，因此在所有新產品的生命周期中，設計和工藝之間都是緊密相連的兩個環節。作為設計系統，首先要保證設計思想的良好製造性，在製造源頭提高產品的設計工藝性，減少因工藝性問題的反覆修改，提高設計效率；而作為工藝系統，則需要將企業的工藝經驗進行總結繼承，形成專用的工藝知識庫，在利用工藝知識庫對設計工藝性進行審查分析的同時，保證工藝經驗的傳承性。基於以上原因，如何將製造工藝性審查工作有效地、快速的在設計思想初期進行，同時將各種工藝經驗固化下來形成工藝知識庫，使設計及工藝性分析過程規範化，就成為提高產品設計及製造質量的關鍵所在。目前，國內外不少工業製造單位針對設計工藝性分析的要求，制訂了相應的設計工藝性規範。如美國軍用手冊MIL-HDBK-727《可製造性設計導則》、俄羅斯航空公益與生產組織科學研究院編寫的《飛機結構設計工藝性指南》以及我國機械設計手冊編委會出版的《零件結構設計工藝性》等文獻，都對設計工藝性的分析提出了明確的要求。但是，現階段基本上所有的設計工藝性分析採用的還是工藝人員人工審查的方式，在設計圖紙完成後由工藝人員對照相應的規範或依據自身的經驗對產品的設計工藝性進行審查分析，其審查效率低下，對於結構較為複雜的零件極容易產生漏項，同時由於各人對於工藝性規範的理解差異及工藝經驗的差異，容易導致不同的工藝人員對設計工藝性的審查標準不一致的問題，極大地影響了產品開發的效率和最終的可製造性。因此，如何在設計源頭展開工藝性自動審查分析，將常見的製造工藝性問題及規範進行歸納總結，以軟體的方式進行固化，無縫連結到相應的設計軟體中，在設計初期即對數位化設計模型進行製造工藝性審查，並提出相應的改進意見，使之符合後續工藝製造所需的要求，就具有極其重要的現實意義。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種用於三維模型設計工藝性的分析工具，克服現有技術的審查效率低下，以及由於人為因素造成的對設計工藝性的審查標準不一致的問題。為解決上述技術問題，本發明提供一種用於三維模型設計工藝性的分析工具，其特徵在於，包括嵌入式接口模塊、工藝設計知識庫、建模元素工藝性分析模塊，所述嵌入式接口模塊，用於提供所述工藝設計知識庫、建模元素工藝性分析模塊嵌入三維模型系統的數據通信接口；所述工藝設計知識庫，用於存儲合乎規範的工藝設計數據；所述建模元素工藝性分析模塊，用於通過所述嵌入式接口模塊獲取當前三維模型，搜索當前三維模型中相應的建模元素，並提取該元素的建模參數，對建模參數按照一定的規則進行計算及分析，並將分析結果與所述工藝性知識資料庫中的要求進行比對，對建模元素的工藝性分析結果進行顯示，提示設計者進行相應的修改。進一步的，所述建模元素工藝性分析模塊具體包括元素選擇輸入模塊、元素搜索模塊，工藝性判斷模塊，判斷結果輸出模塊；所述元素選擇輸入模塊，包括建模元素列表和元素選擇裝置，操作者利用所述元素選擇裝置在所述建模元素列表中選擇某一建模元素，輸出到所述元素搜索模塊；所述元素搜索模塊，用於通過所述嵌入式接口模塊獲取當前三維模型的句柄，在當前三維模型中搜索所輸入的建模元素，並獲取該元素的所有建模設計參數，提交所述工藝性判斷模塊；所述工藝性判斷模塊，用於根據該元素的建模設計參數按照設定的規則進行計算及分析，並將分析結果與所述工藝性知識資料庫中的要求進行比對，判斷是否符合要求；判斷結果輸出模塊，用於向操作者輸出所述工藝性判斷模塊的判斷結果。所述三維模型設計系統為PRO/ENGINEER設計系統。通過本發明提供的分析工具，設計人員在使用PRO/ENGINEER進行產品三維數位化設計以後，可即時點擊工藝性檢查菜單中相應的檢查內容，對三維模型的設計工藝性進行檢查，並根據檢查的提示結果進行修改。本發明可以大幅度提高設計效率及產品的可製造性，從而提高生產效率，同時有利於工藝知識經驗的傳承，對工藝信息化向智能化輔助工藝設計方向發展提供有力的支撐。
下面結合附圖和具體實施方式
對本發明的技術方案作進一步具體說明。圖1為本發明嵌入PRO/ENGINEER設計軟體後的調用菜單；圖2為本發明中以孔元素孔深孔徑比工藝性審查為例進行的編程思想說明；圖3為工藝性審查結果的提示界面。
具體實施例方式本發明利用PTC公司的PRO/TOOLKIT 二次開發語言，開發設計產品的工藝性審查分析軟體，並通過菜單的形式無縫連結到PRO/ENGINEER設計軟體中，在設計的初期即根據工藝經驗知識庫的相關要求，對三維設計模型展開工藝性自動審查分析，使之符合後續工藝製造所需的要求。在產品的三維設計過程中，不論零件結構多麼複雜，設計模型都是由各種基本的設計特徵組合而成，而加工製造等工藝過程也是對構成零件的各種基本特徵進行逐步實現的過程。因此，在設計及製造過程中產生的各種設計工藝性問題最終也可以具體歸結到最基本的實體特徵上。根據一般的設計及加工過程，本文開發的設計工藝性分析系統主要集中在對孔元素、螺紋元素、圓角元素、鈍角元素、切槽元素、最小壁厚元素、最小特徵元素、尺寸公差元素、工程圖元素等特徵的設計工藝性進行輔助分析，以提高設計數據的可用性和工程可實現性。本工具能實現的工藝性審查內容見表1所示。表1工藝性審查內容說明表
權利要求
1.一種用於三維模型設計工藝性的分析工具，其特徵在於，包括嵌入式接口模塊、工藝設計知識庫、建模元素工藝性分析模塊，所述嵌入式接口模塊，用於提供所述工藝設計知識庫、建模元素工藝性分析模塊嵌入三維模型系統的數據通信接口；所述工藝設計知識庫，用於存儲合乎規範的工藝設計數據；所述建模元素工藝性分析模塊，用於通過所述嵌入式接口模塊獲取當前三維模型，搜索當前三維模型中相應的建模元素，並提取該元素的建模參數，對建模參數按照一定的規則進行計算及分析，並將分析結果與所述工藝性知識資料庫中的要求進行比對，對建模元素的工藝性分析結果進行顯示，提示設計者進行相應的修改。
2.根據權利要求1所述的用於三維模型設計工藝性的分析工具，其特徵在於，所述建模元素工藝性分析模塊具體包括元素選擇輸入模塊、元素搜索模塊，工藝性判斷模塊，判斷結果輸出模塊；所述元素選擇輸入模塊，包括建模元素列表和元素選擇裝置，操作者利用所述元素選擇裝置在所述建模元素列表中選擇某一建模元素，輸出到所述元素搜索模塊；所述元素搜索模塊，用於通過所述嵌入式接口模塊獲取當前三維模型的句柄，在當前三維模型中搜索所輸入的建模元素，並獲取該元素的所有建模設計參數，提交所述工藝性判斷模塊；所述工藝性判斷模塊，用於根據該元素的建模設計參數按照設定的規則進行計算及分析，並將分析結果與所述工藝性知識資料庫中的要求進行比對，判斷是否符合要求；判斷結果輸出模塊，用於向操作者輸出所述工藝性判斷模塊的判斷結果。
3.根據權利要求1或2所述的用於三維模型設計工藝性的分析工具，其特徵在於，所述三維模型設計系統為PRO/ENGINEER設計系統。
全文摘要
本發明涉及一種用於三維模型設計工藝性的分析工具，包括嵌入式接口模塊、工藝設計知識庫、建模元素工藝性分析模塊，工藝設計知識庫，用於存儲合乎規範的工藝設計數據；建模元素工藝性分析模塊通過嵌入式接口模塊獲取當前三維模型，搜索當前三維模型中相應的建模元素，並提取該元素的建模參數，對建模參數按照一定的規則進行計算及分析，並將分析結果與所述工藝性知識資料庫中的要求進行比對，對建模元素的工藝性分析結果進行顯示，提示設計者進行相應的修改。本發明可以大幅度提高設計效率及產品的可製造性，從而提高生產效率，同時有利於工藝知識經驗的傳承，對工藝信息化向智能化輔助工藝設計方向發展提供有力的支撐。
文檔編號G06F17/50GK102254076SQ20111024802
公開日2011年11月23日 申請日期2011年8月26日 優先權日2011年8月26日
發明者常江 申請人:國營紅林機械廠