随着三维CAD系统在航空制造系统的广泛应用以及基于MBD技术制造体系的提出,在三维CAD系统下利用MBD技术如何实现快速高效的工艺设计已经成为未来研究的一个重点。本文围绕基于MBD条件下对三维工艺进行了重点的研究,并根据实际现有的产品的条件下,提出了三维工艺的实施解决方案。通过对三维工艺的实现,提升了航空制造企业的现代化制造水平。

工艺规划与设计是产品设计制造过程的关键环节,随着越来越多的制造业企业采用三维CAD进行产品设计,基于MBD的工艺规划已经成为航空、航天、汽车等复杂产品制造业企业的迫切需求.文章对基于MBD的三维计算机辅助工艺规划系统需求进行了分析,以基础服务为核心,设计了基于SOA的系统总体架构,并对系统实施关键技术进行了初步研究,提出了集中调研、行业需求模型研究、关键技术攻关、系统开发、行业应用验证与产品化相结合的项目实施方案,为系统开发及三维CAPP项目实施奠定基础.

MBD技术的应用可以保证产品在设计、分析、制造过程中数据源唯一,避免重构模型,从而保持上下游数据的一致性。现对应用MBD关联设计技术进行航空发动机结构设计,尤其是在总体和部件方案阶段模型建立过程中MBD关联设计技术的应用进行了探讨,并对MBD标注方法和控制模型建立方法的应用展开了讨论。关联设计技术的应用可以减少设计差错、避免更改遗漏,缩短产品研制周期,提高产品设计质量。

随着计算机技术的迅速发展,计算机辅助设计(Computer Aided Design,CAD)技术被制造业广泛应用,并且逐渐成为工程图样表达的标准方式,取代了二维绘图工程思想.CAD设计语言的出现加速了三维数据模型技术的创新和发展,尤其在高端制造业如汽车、船舶、航空航天领域.波音公司于2003年颁布了数字产品定义规范,其中阐述了基于模型定义(Model Based Definition,MBD)技术,致力于提高研制水平和效率,缩短研制周期,完善产品质量.同时,企业引入数字化集成平台使得产品数据链得以贯通和统一.这两种技术和管理模式的结合成为最近几年装备制造业和学术界探究的重点.因此,研究如何构建一套利用MBD技术思想,基于PDM数字化集成平台的数据管理模式成了当务之急.文章尝试浅析MBD技术要素和Windchill数字化集成平台的特点从而寻求适合MBD三维数模的数据管理思路.

针对传统数控加工工艺设计面临的问题,提出在基于MBD（Model Based Defi nition）的设计与工艺协同的新模式下,实现工厂工艺资源管理、数控加工工艺设计、工序模型的创建及三维标注、结构化工艺设计、三维作业指导卡的发布等一体化管理与应用。结构化工艺设计技术的应用将极大地缩短产品研制生产周期,为全面推进工厂的数字化建设提供了保障。

本文以Pro/ENGINEER为平台，采用ProToolkit与VC++进行组合开发，介绍了基于MBD的产品与工艺的协同设计中的关键技术，详细介绍了三维模型标注技术、三维机加工艺设计技术、三维焊接装配工艺设计技术、三维钣金工艺设计技术、三维工艺可视化发布技术以及三维模型质量检测技术的应用。

介绍了MBD模式下装配信息的表达特点,并针对这些特点,在Visual Studio2005平台下,利用CAA技术对CATIA进行二次开发,开发出部件装配工艺设计辅助系统。该系统方便、实用,为部件装配工艺设计所需信息提供快速、准确、规范的提取手段,提高了装配工艺设计的数字化水平。

基于MBD技术开始逐渐应用到飞机结构件的设计和加工过程中。文中提出一种基于MBD模型的三维工序卡片的定义，包含了MBD模型在工序卡中的体现以及三维工序卡的内容。

为解决飞机结构件数控加工工艺决策效率低下的问题,提出基于MBD的飞机结构件工艺设计方法。该方法采用MBD技术,在CATIA环境下对飞机结构件进行标注,通过特征识别技术提取相关加工特征的几何信息和非几何信息并进行刀轨规划,经后置处理导出NC程序并完成加工。

围绕着航空工业基于模型的设计制造协同平台研发背景下,提出了一种基于模型的飞机设计工艺信息流传递方法。该方法通过归纳飞机设计域、工艺域的信息构成,给出了飞机设计-工艺信息的集成方法,在此基础上建立飞机顶层工艺模型并对其编码、更改机制进行研究。最后利用开发的辅助建模工具在某型飞机垂尾肋设计端向工艺端的信息流传递流程中进行应用验证,结果表明该方法能够实现设计-工艺基于模型的关联,为设计工艺高度共享的先进数字化协同体系建设提供了思路。