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mbd工程化范围

2022/07/15132 作者:佚名
导读:MBD技术要进行工程化的应用至少要包含以下几大部分内容:MBD数据的完整性、MBD模型的共享、面向制造的设计和设计与工艺的协同。 其中各部分的含义和重要性如下: 1) MBD数据的完整性 MBD(Model Based Definition),即基于模型的工程定义,是一个用集成的三维实体模型来完整表达产品定义信息的方法体,它详细规定了三维实体模型中产品尺寸、公差的标注规则和工艺信息的表达方法。MB

MBD技术要进行工程化的应用至少要包含以下几大部分内容:MBD数据的完整性、MBD模型的共享、面向制造的设计和设计与工艺的协同。

其中各部分的含义和重要性如下:

1) MBD数据的完整性

MBD(Model Based Definition),即基于模型的工程定义,是一个用集成的三维实体模型来完整表达产品定义信息的方法体,它详细规定了三维实体模型中产品尺寸、公差的标注规则和工艺信息的表达方法。MBD改变了传统由二维工程图纸来描述几何形状信息,而用三维实体模型来定义尺寸、公差和工艺信息的分步产品数字化定义方法。同时,MBD使三维实体模型作为生产制造过程中的唯一依据,改变了传统以工程图纸为主,而以三维实体模型为辅的制造方法。

三维实体模型在MBD技术中是作为唯一制造依据的标准载体,利用这个载体进行加工制造,首先就要保证这个载体所负载信息的完整性,这些信息包括模型本身的属性信息和三维标注的相关信息。

三维实体模型的属性信息包括但不限于以下内容:单位制、材料、公差标准、精度、参数完整性、三维标注完整性。由于MBD技术的特殊性,这些三维模型的属性信息必须准确,才能确保最终加工的产品为合格的产品。传统的方法是通过统一设置零件的模板来保证其单位制、材料、公差标注、精度等属性的一致性,但是这种方法只能确保模型中附带相应的参数,对于参数的值的填写与否或填写的值准确与否则没有相应工具进行保障,只能通过人工检查的方式进行MBD模型下发前的检查,效率和准确率都较低。

对于三维标注而言,传统的三维软件(如PTC公司的Pro/E和Creo系列产品)也只提供简单的标注工具,标注的效率较低,同时也无法确保标注信息的完整性,容易造成后续加工制造环节的失误。

MBD数据的完整性直接影响到后续加工制造的准确性,对整个MBD工程化应用至关重要。

2) MBD模型的共享

三维标注的实体模型作为唯一的设计数据指导生产和制造,其模型将在不同的部门之间实现共享和共用。这些模型的建模方法和建模规范是否标准直接影响到后续部门的模型重用。

三维标注的准确性也是影响MBD模型共享的重要因素,三维标注作为基于模型的标注方式,也支持真尺寸和假尺寸两种标注方式,在某些情况下,设计师为了保证设计任务的按时完成,可能会采用假尺寸的标注方式进行尺寸的标注,从而减少修改三维模型的工作量,但是由于MBD模型的特殊性,其三维标注的模型会直接作为加工制造的数据来源,所以假尺寸就意味着无法表达真实的三维模型结构,从而造成生产事故,影响产品交付。

MBD技术的工程化应用任重道远,其用标注的三维模型作为指导生产加工的唯一数据,取代二维工程图是必然的趋势,就如同当年的甩图板工程用AutoCAD替代了用图板和铅笔绘图一样。但是任何事物都有它的发展过程,MBD技术在工程化应用阶段,不可避免的要采用两条腿走路的方式,即条件成熟的适合MBD方式下发的模型利用MBD技术进行标注和下发,对于某些条件不具备的模型(如某些钣金件需要展开图等)或加工企业(如没有数控机床等)依然采用二维工程图的方式进行生产加工。

3) 面向制造的设计

MBD技术关注的重点就是设计和制造采用唯一的三维模型作为数据源。在传统的设计模式下,设计师的关注点都在三维模型的结构是否符合产品综合性能要求,如结构能否满足强度要求、重量要求等等;在设计师的工作中,一般情况很少考虑三维模型的可制造性,即所设计的三维模型的结构能否满足加工设备、加工刀具等等方法的要求。一般情况下,这些问题都是要等到三维模型通过一系列的审批程序发放到制造部门时才暴露出来,再由制造部门的人通过相应的反馈手续提出修改意见,由设计师进行更改。这些工作无形中增加了整个产品的交付周期,降低了设计效率。所以在MBD工程化应用中,必须考虑到三维模型的可制造性检查,并使设计师在设计阶段得到相应的改进意见。

4) 设计与工艺的协同

MBD的工程化应用还需要关注设计与工艺的协同,才能最大程度的提高协作效率。

MBD设计模型下发到制造部门后,通常情况下都会有或多或少的设计变更,在二维图纸指导生产的情况下,一般发生变更后都是通过下发变更单或在二维图纸上直接标注变更位置的方式通知制造部门进行变更。应用MBD技术后,设计部门变更后的模型通常直接交付给制造部门,缺少对应的手段和工具告知变更的位置和内容,造成制造部门需要自行查找变更部位,并执行变更,效率较低。

MBD技术要求三维模型作为唯一的数据源下发到制造部门,对于制造部门来说,就需要有能力打开并处理这些模型,包括浏览三维标注的信息,查看模型的结构特征等等。一般情况下需要在制造部门的加工设备上配备相应的显示终端和软件,如服务于加工设备的现场计算机及相应MBD三维模型浏览软件,由于三维模型本身对计算机的要求都相对较高,这些无形之间加大了制造部门的软硬件投入。MBD的工程化应用需要有轻量化模型的解决方案来减少MBD技术的成本投入。

同时,MBD技术只重点解决了单个零件的数据需要,对于装配而言,仅有简单的装配尺寸和装配精度的三维标注还远远不够,需要有完整的支持MBD技术的三维装配工艺做支撑,才能使MBD工程化应用得到真正的推广。

*文章为作者独立观点,不代表造价通立场,除来源是“造价通”外。
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