三维零件工艺规划与仿真系统

三维零件工艺规划与仿真系统3DMPS在建立通用开放的应用平台基础上，面向不同行业，不同企业的需求，总结行业的工艺设计的经验和特点，包括产品特点、工艺装备特点、工艺设计过程特点、工艺知识累积特点等，形成具有行业特点和企业特色的专业化的工艺设计与仿真系统。

三维零件工艺规划与仿真系统核心功能

      1.三维模型信息提取

      零件模型作为三维CAPP系统的唯一数据源，包含了丰富的管理信息、几何信息和非几何信息。管理信息要准确无误的转换到三维CAPP系统中，几何信息和非几何信息要被提取后并重构成为CAPP的重要输入。在三维工艺规划阶段，重点关注零件基本信息、建模特征信息、BRep信息、标注信息等。

      2. 零件分析

      从零件模型的各种信息中分析出工艺能理解的信息，将设计意图转换为工艺要求。此模块以最小加工对象(加工特征)为关联对象，主要对零件的加工特征及其属性、尺寸进行分析。针对标注的尺寸(设计要求)，通过分析将标注转化为特征的工艺属性。

      3.工艺规划

      根据加工特征及特征属性(工艺要求)，从知识库中推理出特征的加工方法(路线)以及加工余量。根据工艺编制的基本原则和工艺资源，对特征的加工方法进行重新组合编排，形成零件的加工工序(路线)。根据机床、特征、余量等从知识库中推理出每道工步的刀具和加工参数。通过上述的特征加工工步推理、零件工艺编排、工步推理三个过程形成零件的加工工艺。

      4. 毛坯及工序模型生成

      中间过程图(工艺附图或者三维过程模型)使工序的描述更为直观和精准，是工艺中重要的辅助表达。在三维工艺中，过程模型不仅作为表达的一种形式，更是工艺数据的重要组成部分。过程模型还可以用于加工过程动态仿真、加工过程性能分析、虚拟加工场景、数字化检验等具更具有参考性的模拟设计。在三维工艺设计中，最耗时的是三维过程模型的建模，如果过程模型不能快速生成，将大大降低三维工艺设计的效率。此模块的主要目标是根据工艺过程快速生成相应的三维过程模型(毛坯模型和工序模型)，模型的生成包含中间尺寸的设计。

      5.与CAM集成

      三维工艺设计系统中，根据加工工艺对加工策略、加工刀具和加工位置进行集成，将这些工艺数据自动传递给CAM，利用CAM本身的加工仿真能力和后处理器生成刀位文件和NC代码，并将CAM中完成的加工工艺(机床、刀具、加工参数、加工策略、NC代码)回传到三维CAPP系统中。系统利用CAM的后处理器生成NC代码，并支持将代码文件关联工艺存储。

      6.工艺输出

      将工艺设计器中的结构化工艺和模型按照一定的组织形式输出为下游系统或车间所能接受的格式文件。相比传统工艺输出，三维工艺的输出最大的难点是三维过程模型的输出，3DMPS提供多种工艺输出方式，以标准的XML格式、3DPDF格式、三维工艺浏览器工艺卡片格式输出，以满足下游的各种应用。

三维零件工艺规划与仿真系统技术特色与系统优势

      1.技术特色

      (1)工艺设计的专业化

      3DMPS在建立通用开放的应用平台基础上，面向不同行业，不同企业的需求，总结行业的工艺设计的经验和特点，包括产品特点、工艺装备特点、工艺设计过程特点、工艺知识累积特点等，形成具有行业特点和企业特色的专业化的工艺设计与仿真系统。

      (2)工艺设计的可视化

      3DMPS以MBD为基础，实现工艺设计模式从二维向三维转变，为设计人员提供了一个接近真实的可视化工艺设计环境。3DMPS以三维模型方式对产品进行准确描述，完整地反映出产品零部件本身的几何属性、工艺属性、质量检测属性以及管理属性等信息，满足制造过程各阶段对数据的需求，同时保证产品设计过程中的协调性。在这个环境下进行包括建立和提取三维模型中的加工特征信息，加工过程仿真和校验、加工资源规划等高层次的工艺设计工作，将大大提高工艺设计的质量和效率，并强化工艺在产品研发过程中的地位。

      (3)工艺设计的智能化

      3DMPS不再停留在以解决事务性、管理性工作为主的阶段。除了作为工艺设计辅助工具外，3DMPS还能够将工艺专家的经验和知识进行表达、积累和应用。3DMPS面对国内以通用机加为主、数控机加为辅，机加工艺编制工作量大，具有较强的行业和企业个性，同时又有典型的加工特征等特点和现状，以成熟的二维CAPP、参数化CAPP等产品为基础，一方面基于逆向工艺的思想开展三维工艺规划技术的研究，另一方面从工艺的深层次应用考虑，基于智能化设计思想和创成式设计的模式，采用三维模型特征识别技术、基于知识的智能化特征工艺自动生成技术、人机交互工序编排技术、自动生成工序模型和毛坯等技术，实现智能化工艺设计。

      (4)工艺设计的集成化、协同化

      3DMPS一方面通过采用全三维基于特征的产品表述方法，能够建立一个具有完整信息(三维尺寸标注及各种产品结构信息等)的三维数字模型，从而取消二维工程图，保证设计数据的一致性。另一方面，3DMPS弥合了三维模型直接用于制造的间隙。基于MBD的3DMPS使得三维模型从设计延伸到下游的工艺、制造环节，形成了面向产品全生命周期的工艺规划系统，并使得系统进一步朝着集成化、协同化的方向发展。实现基于MBD的3DMPS与CAD、PLM、MES、ERP等系统的紧密集成，使CAPP有机融入到现代集成制造系统之中。实现各企业间、企业与客户间、设计人员间的协同工艺设计。

      (5)工艺设计的先进性和实用性

      本系统实现三维模型上的加工特征定义与信息提取，打通了几何特征模型和加工特征模型之间的联系，通过和CAM软件的集成，打通了加工过程模型和数控程序的关联。对于系统暂时不支持的特征，或者推理结果加工结果不匹配实际工艺的情况，允许用户手工输入或修改推理结果进行干预，确保用户对系统的控制。

      系统支持WAVE技术，工艺人员可以手工修改某步骤生成的工序模型，后续的工序模型都能相应更新，由于本系统采取正向生成工序模型(和加工顺序一致)的策略，使用WAVE技术更加合理。工艺人员也可以直接使用CAD系统，利用同步建模和WAVE技术生成一步或多步工序模型，挂接在系统中。

      (6)知识库和资源库的开放性

      机加工艺知识库包含零件工艺性知识库、加工方法库、工艺资源库等。其中加工方法库包含工艺路线库、特征加工方法库等，工艺资源库包含材料库、机床库、夹具库、刀具库、量具、切削用量等，开目提供工艺资源管理器可以对资源库进行管理。

三维零件工艺规划与仿真系统更新日志

      开发GG说这次真的没有bug了~