三维工序数模驱动的叶片类零件工装设计系统论文.docVIP

　　三维工序数模驱动的叶片类零件工装设计系统论文 .freel产品数据管理平台上，直接使用同一数据源三维模型，定制工艺、工装并行设计业务流程，从而实现工装工艺的并行设计。 1．2三维工序数模驱动工装设计 其核心思想是通过工序数模中包含的工艺特征信息(如基准特征信息、定位及夹紧基准信息、精度特征信息、材料特征信息和管理特征信息等)来驱动工装中的相关组件，使这些组件在空间位置和尺寸上做相应的调整，从而达到自动生成新工装的目的。 1．3基于PDM的集成化工装数据管理 基于PDM平台，建立单一数据源的工装数据库，保证工装数据的唯一性、实时性、有效性和安全性。工装基础数据和信息包括：产品信息、工艺信息、已有工装信息、工装标准件库、典型构架．结构库、加工设备接口信息，工装设计经验知识等。通过对工装基础数据和信息的有效组织和利用，创造能让工装设计人员迅速、有效地掌握和借鉴已有工装设计经验的环境，从而提高工装设计速度。 2系统体系结构 基于上述特点，本系统以Oracle为底层数据库，以TCEnterprise(PDM)为数据管理平台，以UGNX3．0为CAD支撑系统，采用UG／OPENAPI对UG进行二次开发，运用参数化建模方法和专家系统等技术，实现工装的快速设计；所有工装数据全部基于PDM系统实现统一管理，保证工装数据的唯一性、实时l生、有效性和安全性。 基于以上思路，本系统由工序模型设计子系统、工装设计子系统、工装实例添加子系统三部分组成，具体系统体系结构，如图2所示。 3系统工作流程 系统采用工序数模驱动的工装设计方法，其工作流程，如图3所示。 3．1建立新的工序数模 这是新工装设计的驱动力，是工装模型进行自适应变化的信息来源。 3．2建立典型工装装配体模型 这是新工装设计的基础，即典型实例模型将根据新工装数模中的信息做相应的变化，形成新的工装模型。 3．3新工装的形成过程 新工装的形成过程主要是在新工序数模驱动下的自动化过程。首先，需要找到合适的典型工装；然后，将这个工装装配体模型另存为新名字，同时修改各组件的名字；再次，将新工序数模装配进去，执行相关程序，使装配体各个组件及相互配合关系发生改变；最后，手动进行某些细节的修改，从而形成最终的新工装。 4系统功能 系统的功能主要分为三部分：工序数模设计功能、基于实例的工装设计功能、实例添加向导功能。 4．1工序数模设计模块 主要提供计算机辅助造型、数模属性添加两类功能。具体功能：(1)叶片零件模型叶身截型线造型功能；(2)叶身数据处理完成叶身的造型功能；(3)叶身的叶根叶尖的延伸功HE；(4)凸台的造型功能；(5)榫头的造型功能；(6)对工序模型各部分进行布尔并运算生成工序模型；(7)向工序模型添加相关属性等功能。 4．2工装设计模块 三维工序驱动的工装设计系统的功能主要为：工装设块提供基于工序数模的工装设。工序数模驱动的工装设计，其核心思想是通过工序数模中包含的信息来驱动工装中的相关组件，使这些组件在空间位置和尺寸上做相应的调整，从而达到自动生成新工装的目的。改设计思想中包含有三个关键的技术：工序数模包含的信息、工装组件数模包含的信息、工装装配体的相关约束。 要达到上述目的，需要提取一些信息： (1)工装与工序数模之间的装配信息，包括装配元素和装配关系。其中装配元素是指装配关系中直接装配的那些组件的几何元素，如工序数模的叶盆表面，工装中定位销球形表面等。装配关系是指装配元素之间以什么关系装配在一起，如对齐、面贴合等。 (2)工装装配体组件之间的尺寸关联信息。由于采用数模驱动的设计方法，所以当用一个新的工序数模驱动工装装配体实例时，与工序数模直接接触的那些组件会根据工序数模包含的信息进行自动的适应性调整，包括空间位置和尺寸。这就要求其它组件也必须在空间位置和尺寸上做相应的变化。为此，工装装配体各个组件之间需要建立尺寸关联关系。建立关联关系的原则是：当一个组件的尺寸变化后，会影响到哪些组件的尺寸，如何影响。建立的尺寸关系用UG中的表达式进行记录，包括两种：装配关系中的距离表达式和组件所对应的part文件中的特征表达式。 4．3工装实例添加功能 这是一个向导工具，引导操作人员定义新典型工装装配体，并对添加相应的属性。 工装实例库中的实例是相对典型的和稳定的工装装配体。实例库的建立需要在PDM平台下完成，要考虑实例库和PDM之间的管理关系，以及实例库中的实例与PDM中产品BOM之间的关系。实例库中工装实例的添加、删除、修改和查询功能均需在PDM环境中完成。 工装实例库的建立需要两方面的工作： (1)以叶片类零件为应用对象，对典型工装设计知识进行总结归纳，包括：典型且可以重用