基于三维产品模型的装配工艺设计与管理研究

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计算机辅助工艺过程设计(Computer Aided Process Planning, CAPP)是制造企业信息化建设的重要方面。工艺设计是连接产品设计和生产制造的桥梁，工艺信息是制造企业信息的中枢。基于三维产品模型的数字化装配工艺设计技术是计算机辅助工艺规划应用研究的热点之一，通过在装配工艺设计中直接操作虚拟场景中的零件模型进行产品装配过程的动态模拟，实现对零件可装配性和装配路径的有效性进行检查，对工艺设计验证、装配顺序的求解有着重要的意义，并可为面向复杂产品的装配设计提供更好地支撑。本论文从面向三维产品数据在产品设计制造全过程应用的角度出发，以产品设计中三维模型提供的信息为基础，探讨和实践三维CAD系统与CAPP系统的集成模式；将轻模型技术应用于装配工艺设计，建立基于三维模型的装配工艺设计技术；研究服务技术在工艺设计中的应用方法，建立服务化工艺设计平台体系，以装配工艺设计系统设计的实践，验证研究系统的组成、建立模式以及关键技术；研究基于三维模型的装配工艺设计与管理系统应用在制造企业中的机制。主要研究工作概括如下：（1）研究CAPP系统与CAD产品设计系统的系统集成，重点解决集成过程中的装配信息提取题目，并在此基础上建立基于BOM的信息集成模式。（2）建立基于三维产品模型的装配工艺设计模式，研究BOM视图转化方法，实现可视化交互式装配工艺设计过程中的装配顺序和装配路径规划以及装配过程仿真，并且将工艺文件与装配过程图和系统图有机结合起来，实现完整的装配工艺规划过程。（3）建立基于服务的工艺设计模式，研究服务技术与工艺设计结合的方法，建立工艺设计领域模型，对工艺设计领域进行分析与界定，实现工艺设计服务的设计，形成服务化的工艺设计平台。（4）研究并开发基于三维产品模型的装配工艺设计与管理系统，支持以三维模型为中心的工艺过程设计，实现可视化交互式三维装配工艺过程设计，提供装配仿真与验证的手段，形成工艺文件。论文开发的基于三维模型的工装配艺设计与管理系统是对三维产品模型装配工艺设计模式的验证，论文最后还通过应用实例对课题的研究成果进行验证。关键词：三维产品模型，装配工艺，服务，集成

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