基于MBD的三维数字化制造研究内容

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为了实现基于MBD的三维数字化制造流程的有效控制和管理，必须依据三维数字化制造流程，预先开展以下技术的攻关研究。
1 基于MBD的数字化定义技术  
采用MBD技术后，数字化产品定义信息必须按MBD要求进行分类组织管理，完整准确地表达产品零部件本身的几何属性、工艺属性、质量检测属性以及管理属性等信息，满足制造过程各阶段对数据的需求，因此，应该在吸收、消化ISO/DIS 16792、ASME Y14.41的基础上，结合国标《技术产品文件数字化产品定义数据通则》系列标准以及波音、空客三维模型和我国航空产品数字化设计制造技术的实际情况，开展基于MBD的设计建模技术、基于MBD的工艺建模技术、基于MBD的检验建模技术、基于MBD的并行设计流程管理技术、基于MBD的设计质量控制技术的研究。  
  r, }" Z6 n0 b$ w) x2 基于MBD的数字化工艺设计与仿真技术
: O* m9 o! `$ @3 c  ?MBD技术以三维数模作为唯一的制造依据，工艺设计与仿真将在三维数字化环境下，依据基于MBD技术的数字化工艺协调制造体系要求，以产品EBOM和三维数字样机为基础，以工艺数字化并行定义为核心，制定工艺总方案，建立三维工艺数字样机，进行数字化三维工艺设计、数字化工艺容差分配、仿真和优化、数字化三维工艺仿真验证。在工艺审查阶段，对零件、组件、部件组成的制造单元进行可制造性、可装配性分析，检查结构设计的合理性；在工艺规划阶段，通过装配工艺仿真，确定零部件之间的装配顺序和运动路径；在工装设计阶段，进行制造资源仿真，设计出合格的工装资源；在工艺编制阶段，通过建立起产品、工艺、资源数字化工艺数据模型（PPR），通过关键部件基于MBD的工艺容差分配计算和优化，实现基于模型的工艺分离面划分、装配工位设计、装配流程设计、三维工艺指令设计等。

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, |  z8 @0 }2 d3 基于MBD的工艺装备设计制造集成技术
在工装设计过程中，产品设计数模、工艺数模的版本变化将直接引起工装数模的版本变化。因此，必须应用三维关联技术和三维在线技术预先开展基于MBD工艺装备设计与飞机产品、工艺设计及仿真的数字化协同技术、工艺装备设计与产品设计、工艺设计的关联更改技术、工艺装备三维数字化设计制造一体化集成技术、基于三维数字化工艺装备设计、制造等技术的研究工作。


4 基于MBD的数字化检测与质量控制技术
在基于MBD的产品数字样机和工艺数字样机的基础上，开展三维工艺检验计划的技术研究工作，探讨三维数字图形转换为测量机等数字化设备能够识别的数字信息的技术方法，并以基于MBD的三维设计数模、工艺数模和检测方案为依据开发检验数据计算程序，建立基于MBD的三维检验数模，并与产品数字样机和工艺数字样机一起纳入PDM系统进行管理。与此同时，在制造产品数据结构（MBOM）的基础上，建立基于质量产品结构（QBOM）的集成质量管理系统。以PDM系统的检测计划、三维检测模型为依据，通过集成质量管理系统在生产现场采集飞机检验检测数据，并建立检验检测结果与QBOM的关联关系，纳入集成质量管理系统进行有效的管理。
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5基于轻量化模型的装配过程可视化技术
) ?+ E% l! K' h: S$ a: M在MBD制造模式下，装配现场已摆脱传统基于二维图样的模拟量传递体系，三维数模及三维工艺指令已经完全替代了二维工程图纸和纸质工艺指令成为在生产现场指导工人工作的技术依据。为了确保装配现场能够及时获取现行有效的三维数模、轻量化模型、三维装配工艺指令，满足飞机装配过程管理与执行控制的要求，需要解决三维数模轻量化的问题，并将基于MBD的设计模型、工艺模型、检验模型、三维工装资源数据、轻量化模型、三维装配工艺指令统一纳入企业级PDM中进行管理，并建立与装配现场作业计划的关联关系，实现三维可视化装配技术在装配制造执行系统（MES）的集成应用，实现真正的无纸化。  
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; f0 t( f: y/ C2 A# _9 R6 x+ m6基于MBD的产品数据管理系统集成技术
在MBD制造模式下，产品工艺数据、检验检测数据的形式与类型发生了很大的变化。采用MBD技术后，设计部门不再向制造部门发放二维工程图纸，减少了设计工作量，简化了管理流程。工艺部门通过三维数字化工艺设计与仿真，依据基于MBD的三维产品设计数模建立三维工艺模型，生成零件加工、部件装配动画等多媒体工艺数据；检验部门通过三维数字化检验，依据基于MBD的三维产品设计数模、三维工艺模型，建立三维检验模型和检验计划。
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