基于MBD技术的CAPP系统应用研究

摘要

伴随着时代的发展，原有的计算机辅助工艺设计（ Computer Aided Process Planning，CAPP）系统已经满足不了当下机械制造业的加工要求。在这种背景之下，以信息技术为依托的智能CAPP系统便应运而生了。当下几乎所有的计算机设计系统都是凭借模型定义技术为基础而设计的，同时还借助了设计对象的三维实体模型，这样不仅能够极大地缩短设计周期，还能够显著降低设计成本。本论文在实践分析过程中，所做的研究工作和系统设计实践中取得的成果主要体现在下述六个主要的方面：
　　（1）详细的对基于三代设计语言的CAPP系统在实践操作过程中的具体功能特性与当前基于集成化CAPP在专业技术领域中的研究现状进行对比分析，同时结合当前以基于模型的定义（Model Based Definition，MBD）技术为核心的工艺设计集成在具体应用过程中其关键技术所产生的实际问题，提出了系统设计时可以将三维工艺模型当做集成式CAPP系统工艺通过专业性的设计方式实现信息载体的设计操作，进而可以将基于统一数据源在设计制造集成方面所存在的相关问题进行有效的处理。
　　（2）利用 MBD模型做为工艺设计集成系统在整个设计应用过程的数据源头，采取工艺信息集成模型的构建方式和相关的技术操作原理，提出了以“特征工序分组”为核心的科学性的工艺设计方法，有效的发挥出MBD模型工艺设计的实质性功能特性，有效的生成科学专业的三维工艺模型，进而促使制造部门在实践管理过程中的三维加工制造技能得到综合性的增强。
　　（3）通过专业技术方式所构建的以Web技术为核心的产品信息与制造资源信息管理平台，结合实际操作需求与相关的规范标准合理有效的在工艺设计系统中进行集成，主要是从信息管理平台中关键技术的设计与功能模块的实现、与工艺设计系统集成体系之间的关联性、信息管理结构树在系统应用过程中的结构设计等综合性的方面入手，最终使得资源信息能够合理有效的被工艺设计进行充分的使用。
　　（4）对数字化制造在整个操作环节中的三维工序模型的生成进行细致化的探究。重点对当今信息化时代中三维工序模型在专业技术领域中的生成方法，以及通过工艺信息将工序模型中涉及到的核心技术特征自动的生成，在此基础上提出工序模型逆向在具体应用环节中的生成方式与相应的技术原理，对航空领域关键件的特征信息通过专业性的技术手段进行科学性的划分，进而有效的实现特征信息的构建和建模信息两者之间关系的合理映射，促使三维数字化制造技术在实践应用中得到进一步的提升。
　　（5）针对基于MBD技术的全三维设计制造集成操作过程中的实际需求，在UG NX平台中实现了基于MBD技术的三维集成式CAPP系统的专业技术设计与相关功能模块的实现。此环节技术应用时，利用科学规范的技术流程，有效的把所构建的产品/资源信息管理平台科学性的在工艺设计系统中进行集成操作。将集成式 CAPP系统的功能模块按照实际需求进行设计，同时对以三维集成为核心的工艺设计操作环节深入化的分析。本论文在具体设计实践过程中，对系统正在实现涉及的相关技术进行简要的概述，其中包括以NX OPEN为核心的二次开发工具、以工艺信息模型为核心技术的专业性信息集成技术、以数据库与XML技术相结合的信息结构树构建等方面。
　　（6）在实践应用环节中，综合性的依照航空企业在信息化时代中对三维数字化制造的具体需求，在UG NX平台中通过专业性的技术方式有效实现了Web信息管理平台的集成式CAPP系统的开发集成技术操作，系统工艺设计主要是通过三维MBD模型这种高效的方式进行实现，采取三维工艺模型在系统设计中实现工序模型的生成操作，通过结合典型的应用实例，对本论文所研究的三维MBD数字化设计制造集成在具体实践操作过程中的可行性和实用性两个方面进行充分的验证。

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缩略语对照表

第一章 绪论

1.1 论文的研究背景及意义

1.2 CAPP研究概述

1.3基于MBD技术的CAPP研究发展趋势

1.4 本文研究内容

第二章 系统总体方案设计

2.1 需求分析

2.2系统开发体系结构

2.3 面向MBD模型的统一数据源在系统集成中的传递与应用

2.4 集成系统的数据传输设计

2.5 基于UG NX的二次开发技术

2.6 本章小结

第三章 基于Web技术的信息管理集成平台研究

3.1 Web平台技术

3.2 信息管理集成平台架构设计

3.3 Web架构开发关键技术

3.4基于B/S模式的产品与信息管理结构树

3.5 MBD可视化技术

3.6 本章小结

第四章 基于MBD的集成式CAPP系统关键技术研究

4.1基于统一数据源的集成式工艺设计

4.2 三维工序模型逆向生成技术

4.3工序模型逆向自动化生成实现关键技术

4.4 本章小结

第五章 基于MBD技术的集成式CAPP原型系统实现

5.1 系统分析

5.2 工艺设计集成系统操作流程

5.3 系统主界面

5.4工艺设计过程界面

5.5 工序模型辅助生成过程实例及界面

5.6产品信息与工艺资源信息管理

5.7 工序模型切削过程仿真

5.8 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢

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