高精度關(guān)重零件mbd建模技巧

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1、高精度關(guān)重零件MBD建模技巧　　摘要：隨著MBD、數(shù)控技術(shù)在科研生產(chǎn)中的深入應(yīng)用，產(chǎn)品的數(shù)學(xué)模型已經(jīng)成為飛機(jī)互換協(xié)調(diào)的主要數(shù)據(jù)源頭，如何使零件產(chǎn)品數(shù)模的設(shè)計(jì)更加完善，更加符合生產(chǎn)需求，是數(shù)模設(shè)計(jì)者不斷思考、探索的課題。尤其是高精度的關(guān)重零件具備協(xié)調(diào)、配合的關(guān)鍵重要特性，在數(shù)模的設(shè)計(jì)過程中，不但要滿足其設(shè)計(jì)特性，還要滿足工藝特性，這樣才能生產(chǎn)出來優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。文章介紹了高精度的關(guān)重零件建模的一些技巧?！　￡P(guān)鍵詞：關(guān)重；設(shè)計(jì)特性；工藝特性；互換協(xié)調(diào)　　引言　　數(shù)學(xué)模型的質(zhì)量好壞直接影響產(chǎn)品質(zhì)量，完美的數(shù)學(xué)模型會(huì)使得零件的互換協(xié)調(diào)性、零件的加工和裝配精度都非常高。MBD技術(shù)深入普及之后，在零件生產(chǎn)過

2、程中一些問題也陸續(xù)暴露出來，加工者經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)模型的工藝性能不好，設(shè)計(jì)方案不符合零件制造工藝或現(xiàn)場環(huán)境等情況。其主要原因是設(shè)計(jì)工程師和制造工程師缺乏溝通，設(shè)計(jì)方案不符合制造工藝或現(xiàn)場環(huán)境。制造部門因?yàn)橼s進(jìn)度常常主觀地修改設(shè)計(jì)，大大降低了產(chǎn)品質(zhì)量。另外，制造部門也有可能把問題退回給設(shè)計(jì)部門，然后來回協(xié)調(diào)，拖延了進(jìn)度?！　∫虼?，必須從源頭――數(shù)學(xué)模型著手，通過解決數(shù)學(xué)模型的設(shè)計(jì)質(zhì)量，提高三維數(shù)學(xué)模型的設(shè)計(jì)特性和工藝特性，避免不必要的協(xié)調(diào)時(shí)間。此外，制造部門通過尋求新的制造工藝，采用先進(jìn)制造技術(shù)，引進(jìn)自動(dòng)化設(shè)備等手段，提高零件加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率，改進(jìn)生產(chǎn)率?！　?充分做好前期工作，保證建模質(zhì)量

3、　　1.1理解圖紙　　我們在建模工作之初，必須看懂圖樣。對圖樣中的技術(shù)要求、性能尺寸、裝配尺寸、安裝尺寸、外形尺寸做到深刻理解。使用圖紙的方法步驟如下：　?。?）先看標(biāo)題欄，初略了解零件看標(biāo)題欄，了解零件的名稱，材料，數(shù)量比例等，從而大體了解零件的功能?！　。?）分析研究視圖，明確表達(dá)目的?？粗饕晥D，俯視圖，左視圖，局部視圖，剖視圖等，從而弄清個(gè)視圖的關(guān)系及其表達(dá)目的?！　。?）深入分析視圖，想象結(jié)構(gòu)形狀。分析所有尺寸，弄清尺寸要求根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)和制造工藝要求，找出尺寸基準(zhǔn)，明確尺寸種類標(biāo)主形式。找出影響性能的功能尺寸。　?。?）分析技術(shù)要求，綜合看懂全圖。主要分析零件的表面粗槽

4、度，尺寸公差和形位公差要求。要先弄清配合面或主要加工面的加工精度要求，了解其代號(hào)含義，再分析其余加工面和非加工面的相應(yīng)要求，了解零件加工工藝特點(diǎn)和功能要求，然后了解分析零件的材料熱處理，表面處理或修飾，檢驗(yàn)等其他技術(shù)要求?！　?.2規(guī)范建模過程　　習(xí)慣決定成敗。一名優(yōu)秀的設(shè)計(jì)員一定在平時(shí)的工作中規(guī)范自己的設(shè)計(jì)過程，養(yǎng)成良好的建模習(xí)慣。在建模之出就建立相關(guān)的幾何圖形集，并將幾何圖形集按照建模要求和零件特征進(jìn)行合理命名。這樣才能做到思路清晰，結(jié)構(gòu)樹合理，遇到大型數(shù)模設(shè)計(jì)時(shí)更新元素快速可循，節(jié)約建模時(shí)間及保證數(shù)模質(zhì)量?！　?建模技巧　　2.1優(yōu)化基礎(chǔ)曲面　　當(dāng)對于腹板面為曲面，曲率非常小的零件，

5、如果設(shè)計(jì)人員對零件制造工藝環(huán)節(jié)不熟悉，缺乏必要的工藝知識(shí)，嚴(yán)格按照曲面設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型，那么數(shù)學(xué)模型的工藝性能就很不好。在零件生產(chǎn)過程中，數(shù)控加工廠工藝員在數(shù)控編程結(jié)束后，將進(jìn)行虛擬走刀仿真，查看是否有切傷及多料現(xiàn)象。一般來說，用曲面生成的模型都會(huì)有切傷或多料處，分別顯示紅色和藍(lán)色。因此，對于曲面撓度小于0.5的零件，腹板面完全可以按照平面設(shè)計(jì)，這樣既不會(huì)影響產(chǎn)品的裝配質(zhì)量也不會(huì)給零件加工造成困難。　　2.2合理選擇命令模塊　　在CATIA設(shè)計(jì)環(huán)境下，不同的命令模塊都能生成同樣效果的曲面或?qū)嶓w，但是數(shù)模的工藝性卻大相徑庭。因此，在建模過程中，在二維生成三維過程中選擇命令不合適，也會(huì)導(dǎo)致數(shù)學(xué)模型

6、的工藝性能不好。在曲面展開后，針對應(yīng)用unfold命令展開的曲面，在進(jìn)行展開數(shù)模創(chuàng)建時(shí)有兩種方案生成數(shù)模：方案一、按展開后平曲面直接按曲面增厚形式生成腹板面；方案二、將展開后的平面外緣提出，用草圖拉伸壁板實(shí)體的厚度。經(jīng)過生產(chǎn)實(shí)際對比，采用方案二生成的實(shí)體曲面品質(zhì)更好，同時(shí)也便于數(shù)控編程。　　2.3關(guān)重尺寸把握到位　　在飛機(jī)生產(chǎn)中，有很多重要結(jié)構(gòu)件，比如：框、梁、肋、骨架等，是飛機(jī)的主要承力部件，該類零件對于關(guān)鍵部位的尺寸精度、位置精度、形位公差等要求很高，只有懂得裝配、機(jī)加熱處理等專業(yè)知識(shí)、加工要點(diǎn)、工藝規(guī)程，才能設(shè)計(jì)出面向設(shè)計(jì)的三維數(shù)學(xué)模型，保證產(chǎn)品質(zhì)量?！　∈紫?，在草圖的設(shè)計(jì)過程中要考

7、慮并保證關(guān)鍵尺寸，確保不出現(xiàn)關(guān)鍵尺寸沒有完全約束或過約束的現(xiàn)象出現(xiàn)。其次，為了保證數(shù)模的工藝性注釋內(nèi)容必須清晰、正確，將尺寸公差、形位公差、基準(zhǔn)面等關(guān)重因素在數(shù)模中通過三維注釋表達(dá)清楚。最后，做好數(shù)模的裝配干涉檢查，每一個(gè)零件不是孤立存在的，都需要有裝配協(xié)調(diào)關(guān)系，將相關(guān)的零部件數(shù)模利用CATProduct模塊進(jìn)行裝配干涉檢查，確保零件的互換協(xié)調(diào)。　　2.4數(shù)模的倒角問題　　到了倒角?@一步可以說是整個(gè)設(shè)計(jì)的收口工作，倒角