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11基于模型定义（MBD）的飞机装配工艺设计技术22用集成的三维实体模型来完整表达产品定义信息，详细规定了三维实体模型中产品定义、公差的标注规则和工艺信息的表达方法。三维实体模型成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。MBD的定义MBD-ModelBasedDefinition基于模型的定义33波音公司要求波音787飞机全球合作伙伴采用MBD模型作为整个飞机产品制造过程中的唯一依据。该技术将三维制造信息PMI(3DProductManufacturingInformation)与三维设计信息共同定义到产品的三维数字化模型中,使产品加工、装配、测量、检验等实现高度集成,数字化技术的应用有了新的跨越式发展。我国的大飞机设计和制造现在也正逐步实施和应用MBD技术，该项技术对飞机装配技术必然会带来实质性的变革。442D工程图二维方式的产品形状及注释2D工程图+3D模型方式（第一代产品定义技术）三维方式的详细形状及二维图纸规则形状和注释3D模型+简化标注图纸（第二代产品定义技术）三维方式的产品形状,二维图纸的部分形状和注释三维形状与二维注释之间的数字连接3D独立模型（新一代产品定义技术）三维方式的产品形状以及包含制造特征在内的三维注释标注产品定义的演变传统数字化定义MBD55MBD技术的特征MBD数据集应包括精确的实体模型、3维尺寸标注、注释和公差标注等信息来完整定义一个产品的所有要求。（MBD数据集集成了原来见于传统图纸上的公差、标志和“文本”类的信息，并依靠一系列的标准规范将这些信息集成在3维的CAD模型中）66以3D模型作为唯一的制造依据：实现真正的单一数据源，保证设计数据的唯一性消除可能的双源数据之间的不协调方便数据管理，提高数据安全性应用MBD技术的意义77强制比较（基于图纸检查模型）增加了工程错误和更改零件设计准备时间长存储/复制产品定义困难装配协调性差高成本定义数据统一（单源）提高了工程质量减少了零件设计准备时间电子化的存储和传递协调性好减少成本易于向下兼容双数据源定义（传统模式）单源定义（3DMBD）3DModel2DDrawing3DModel应用MBD技术的意义88应用MBD技术要考虑的问题MBD设计模型—全三维定义的方法、规范MBD模型的增强和扩展—工艺衍生模型基于模型定义的装配工艺设计流程工艺设计实现示例开放性问题99MBD设计模型—全三维定义的方法、规范从二维工程图纸到三维MBD模型，首先要解决在三维模型上标注什么内容？用什么样的方式？如何组织这些标注？怎样使设计人员、工艺人员和操作工人更方便地看“图”？标准、规范过程，方法1010MBD设计模型—全三维定义的方法、规范全3D设计规范是全三维设计的基础。需要针对产品定义、工艺设计和制造特点来建立三维标注的标准和规范。目的是：以技术人员明白的方式，将各工序所必须的表达意图添加到三维模型中去。1111MBD设计模型—全三维定义的方法、规范虽然三维模型包含了二维图纸所不具备的（详细准确的）形状信息，但是，以前的三维数模中不包括几何公差、尺寸公差、表面粗糙度、材质、热处理和表面处理方法、润滑剂及润滑方式、油漆涂刷范围和颜色、要求符合的规格与标准等，这些非形状或非几何信息仅靠形状是无法表达的。1212MBD设计模型—全三维定义的方法、规范基于这一情况，美国机械工程师协会（ASME）联合波音公司于2003年制订了“数字化产品定义数据规程”（DigitalProductDefinitionDataPractices）ASMEY14.41-2003标准。其主导思想不只是简单地将二维图纸的信息反映到三维模型中去，而要“充分利用三维模型所具备的表现力，去探索便于用户理解、更具效率的设计信息表达方式。”1313ASMEY14.41-2003依据ASME14.41的要求。在3维模型中表达所有几何特征和尺寸公差要求。实体几何模型零件坐标系统(PCS，PartCoordinateSystem)3维尺寸、公差和注释附加几何元素设计模型1414MBD数据集的组成相关设计数据实体模型零件坐标系统三维标注尺寸、公差和注释工程注释材料要求其它定义数据及要求MBD数据集尺寸公差基准实体模型模型几何信息补充的辅助几何信息几何元素坐标系注释工程注释标准注释材料要求其它三维标注旗注几何MDFMBS……1515BDS-600基于模型的定义－数据集的一般要求BDS-601基于模型的定义－数据集和模型的识别BDS-602基于模型的定义－数据集修订版本BDS-610基于模型的定义－缩略语、简称和定义BDS-622基于模型的定义－CATIAV5BDS-624基于模型的定义－EDS（UG）BDS-640基于模型的定义－机加零件BDS-641基于模型的定义－金属板料零件BDS-642基于模型的定义－铸件和锻件BDS-644基于模型的定义－夹层复材结构件BDS-647基于模型的定义－管路弯曲数据集BDS-651基于模型的定义－零件的另一种表示方法BDS-660基于模型的定义－装配件BDS-662基于模型的定义－导线束装配/连接线和电缆装配BDS-680基于模型的定义－标准零件建模要求波音数字化定义规范1616GB/T24734-2009数字化产品定义数据通则1717GB/T24734-2009数字化产品定义数据通则1818基准面特征符号平面度特征此表面为基准面AMBD公差特征的表达1919零件坐标系统通常安置在主基准面和第二、第三基准面的交点处。MBD数据集的坐标系统2020非通用公差将使用GD&T工具进行标注，承制单位必须检验这些标注的公差。平面度的定义轮廓度的定义孔的位置度定义MBD数据集公差标注2121在MBD数据集中集成了工艺要求等原来出现在图纸上的说明类信息MBD数据集为并行设计提供了一个组织框架，并行设计中与工程生产相关的信息可以集成在一起2222尺寸单位建模比例建模标准知识产权2323通用公差加工注意事项加工精度2424旗注标识旗注描述2525捕获视图2626工艺衍生模型应用MBD技术后，不仅产品定义形式上发生了转变，同时企业工作模式以及数据传递管理模式也发生了改变。需要在MBD设计模型的基础上创建工艺衍生模型，增加必要的工艺信息。值得注意的是，工艺衍生模型必须与设计模型严格区分，确保产品设计模型在工艺设计环节不被修改。2727工艺衍生模型工艺衍生模型：为在工艺设计和零部件生产加工中使用的，反映工艺中间过程、辅助表达工艺信息的三维模型、二维图表、轻量化模型等形式的载体。为满足MBD数据传递快速、易与工艺文件集成，借助一种轻量化工具来表达MBD数据，并对工艺信息进行添加（如可以添加文字表述、装配动画制作、模型剖切、装配资源添加（展现装配现场场景））的工艺表达模型。2828工艺衍生模型的分类：按用途分类表达余量的工艺衍生模型工艺耳片凸台类的工艺衍生模型工艺要求的表达模型质检工艺衍生模型加工指令的工艺衍生模型按文件组织形式分类三维轻量化模型二维截图捕捉二维简图DPE中编制工艺信息带上下文关联的CATIA文件工艺衍生模型2929工艺衍生模型的分类：按用途分类表达余量的工艺衍生模型工艺耳片凸台类的工艺衍生模型工艺要求的表达模型质检工艺衍生模型加工指令的工艺衍生模型工艺衍生模型3030工艺衍生模型的分类：按用途分类表达余量的工艺衍生模型工艺耳片凸台类的工艺衍生模型工艺要求的表达模型质检工艺衍生模型加工指令的工艺衍生模型工艺衍生模型蒙皮上预留工艺耳片工艺耳片3131工艺衍生模型的分类：按用途分类表达余量的工艺衍生模型工艺耳片凸台类的工艺衍生模型工艺要求的表达模型质检工艺衍生模型加工指令的工艺衍生模型工艺衍生模型3232工艺衍生模型的分类：按用途分类表达余量的工艺衍生模型工艺耳片凸台类的工艺衍生模型工艺要求的表达模型质检工艺衍生模型加工指令的工艺衍生模型工艺衍生模型3333工艺衍生模型的分类：按用途分类表达余量的工艺衍生模型工艺耳片凸台类的工艺衍生模型工艺要求的表达模型质检工艺衍生模型加工指令的工艺衍生模型工艺衍生模型3434按文件组织形式分类三维轻量化模型二维截图捕捉二维简图工艺衍生模型三维数据在不同部门进行传递时因其数据量非常庞大（有时为一个整机模型），因此需要将模型转化成一种数据量较小同时又不至于丢失必备信息的文件形式，例如可以将模型转换成“.cgr”或者“.3dxml”格式的文件，这些文件可以充分保留模型的外形信息，过滤掉了模型复杂的建模信息，使数据量大大缩减。3535按文件组织形式分类三维轻量化模型二维截图捕捉二维简图工艺衍生模型截图不同于二维工程图，它只是将零件的一个局部或者整体进行截图，以一种图片的形式进行传递，该截图中仍然截取的是三维模型，虽说这只是一个平面的图片，但是可以充分的让读者明白所表达的信息，二维截图在模型不是特别复杂时或者标注信息不是特别多时可以选用。3636按文件组织形式分类三维轻量化模型二维截图捕捉二维简图工艺衍生模型3737按文件组织形式分类三维轻量化模型二维截图捕捉二维简图工艺衍生模型粗加工后直径为10.5，公差±0.23838工程数据发放到飞机交付的整个零件加工装配生产的全过程工艺规划工艺设计生产准备生产制造飞机交付交付中心1K/2K物流8K/12K发展规划部项目运营部质量管理部制工部情报档案馆总工艺方案规划编制MBOMCPC/PDM平台上发放数据启动数据的二次发放33-68TDR/TO编制AO组件FO编制MPR审核接收、发放、跟踪AO/AAO/FO确定工时编制FO零件TO/TOC工装流程…...零件制造质量控制总检发放零件部装、总装AO的核实盖章气密试验系统安装测试功能试验喷漆落实AO客户清单飞机交付工装流程…...合作伙伴…...现行工艺设计流程分析基于模型定义的装配工艺设计流程3939工程数据发放到飞机交付的整个零件加工装配生产的全过程工艺规划工艺设计生产准备生产制造飞机交付交付中心1K/2K物流8K/12K发展规划部项目运营部质量管理部制工部情报档案馆总工艺方案规划编制MBOMCPC/PDM平台上发放数据启动数据的二次发放33-68TDR/TO编制AO组件FO编制MPR审核接收、发放、跟踪AO/AAO/FO确定工时编制FO零件TO/TOC工装流程…...零件制造质量控制总检发放零件部装、总装AO的核实盖章气密试验系统安装测试功能试验喷漆落实AO客户清单飞机交付工装流程…...合作伙伴…...需要EBOMMBOM结构树，导入到系统中目前做成网页形式的AO，包括参数零件、依据的规范、执行步骤和检验步骤详细的零件加工步骤和检验步骤目前是纸质文件，内容是关联相关的工程产品版本、记录当前有效的版本与飞机架次之间的关系FO中操作检验数据的实例化需要工程图纸和FO作为生产的依据AO中操作检验数据的实例化需要工程图纸和AO作为生产的依据1231零件生产交付状态的说明，定义了与工程要求偏离的一些制造要求，具有“更改字母”、“版次”、“生产架次”等信息324567现行工艺设计业务流程下的主要信息4040并行的基于模型的定义及工艺设计流程概要设计阶段生产设计阶段车间工艺质量工装设计工艺设计工程设计基准定义工程设计界面定义详细设计MBD模型制造结构转换提出尺寸公差定义要求定义协调基准AO设计可制造性仿真提工装需求工装设计装配过程仿真分析制造方案设计制造组织结构划分并行工艺设计及审签流程I批准批准校对审核质量审核……强度重量…………零件可制造性仿真定义零件FO……并行工艺设计及审签流程II……基于MBD的装配工艺设计流程4141并行的基于模型的定义及工艺设计流程概要设计阶段生产设计阶段车间工艺质量工装设计工艺设计工程设计……提出尺寸公差定义要求定义协调基准并行工艺设计及审签流程II批准并行工艺设计及审签流程I批准……详细设计MBD模型装配过程仿真分析工程设计界面定义可制造性仿真工装设计审核制造方案设计定义零件FOAO设计……