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1、三维装配工艺模型的数字化建模方法DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.16.034 0 引言 随着我国科学技术的不断发展，计算机技术的应用对我国各方面都产生了重大影响，尤其是在制造业方面。；三维CAD技术在上个世纪至今在航空、电子要、汽车等制造业的应用越来越广泛。三维装配工艺模型技术不断地应用到制造业方面是科技发展和行业需求的必然结果。装配工艺设计在工艺设计方面十分重要，三维装配工艺设计中的三维建模是最为重要的技术阶段。三维装配工艺模型的建模方法主要是应用在相关的设计软件方面。 1 三维装配工艺模型基本认识 1.1 三维装配工艺模型研究背景 装配工艺模型方面的研究主要是
2、针对模型的主要内容、具体信息、管理方式以及建模的具体方法。装配工艺模型已经有了很多研究成果，具体包括：基础模型和系统模型。从上世纪计算技术在装配工艺模型的建立方面的引入和应用，到本世纪初期，装配工艺模型的构建方面的具体技术的研发已经迈入了理论应用于实践的具体运用阶段。很多研发人员在基础装配工艺模型的基础上进行研究，经检验通过得出了拥有更加丰富信息资源的装配工艺模型。例如，可以应用于虚拟设定装配情况下的以场景图为基础的模型；模型与仿真紧密联系在一起所研发的面向过程与历史的模型；分为产品、部件、零件及特征层四个层次的产品装配模型；根据装配任务和操作划分装配过程的过程信息模型以及在虚拟环境下进行实体
3、建模等等。目前，在具体工程中的装配工艺建模技术中，仍然存在着不少缺点有待完善。装配工艺模型的相关信息不够详尽和准确，比如尺寸、公差、技术要求等等。装配工艺模型中缺少部分辅助功能的技术工艺，导致在直接得到工艺文件上存在障碍。为了弥补缺失和解决问题，本文介绍了以产品层级构成为基础的装配工艺模型，它包含产品的装配工艺的全部信息，可以实现装配工艺文件的直接生成 1.2 三维装配工艺模型概述 装配工艺设计过程主要有两个：第一、通过建立拆卸工艺模型再映射出粗装模型的粗装设计过程。具体程序是：首先通过调整将相关部件对相应的任务节点进行映射然后建立拆卸模型的结构树，然后根据层次不同由上到下的顺序，拆卸各个任务
4、节点并对其依次拆卸的部件进行具体记录，最后拆卸过程结束得出拆卸模型，对其进行相应的计算映射出粗装配工艺模型。第二、在粗装设计的基础上对其整体进行辅助添加和具体标示从而得到更加优良的精装配模型。精装配工艺模型相对粗装配模型，更加完善，同时囊括了装配的序列路径以及辅助工艺和标注等全面信息，能够实现仿真和直接生成工艺文件的功能。 1.3 三维装配工艺模型介绍 装配工艺模型的任务结构树是由于拆卸过程中任务节点存在的一定不同关系层面的总体结构而产生的，其本身及其映射对象的关联是装配进行序列和具体工艺设计的先决基础。 装配工艺模型的任务节点所囊括的内容有对象、关联任务及工序的各项列表。任务对象列表是作为相
5、关工序进行具体操作对象的顺序表述。关联列表是任务列表有关对象的表述。关联列表的任务是作为前提先于其他部分完成的。工序列表是个系列活动列表，不但包括了各个分部分的详细操作内容，而且分为工步和活动具体工序的。 精装配工艺模型主要是包括记录装配的相关信息以及相关辅助工艺和标注信息的添加。标注信息的添加方法主要是通过将其与工步装配列表结合并设置出具体的显示与否的节点，也就是合理的在适当的位置做适当的标注添加。 通常情况下，装配的零部件需要在装配前进行相应的清理、防腐的处理和相关的适配性的检测等等。粗装配设计阶段缺少一些辅助的工艺。而在精装配设计阶段对其进行完善而进行相关的辅助工艺的增加和补充。 2 三
6、维装配工艺模型的建模方法 拆卸工艺模型的第一任务是建立任务的结构树。拆卸工艺模型是通过拆卸部件得到的。通过拆卸工艺模型的映射得到粗装配工艺模型。本着先拆后装的原则，在任务节点固定的情况下，将任务中的工序进行逆序调整，对相同的活动中的连续活动逆序，并且对位置变换矩阵进行逆向求证，这样就得到了粗装配工艺模型。 粗装配工艺模型相对来说，对工艺信息的全面性方面有所欠缺。精装装配工艺模型相对完善一些。具体完善主要是通过增加辅助工艺、同步和增加信息标注的方式来实现的。 第一、增加辅助工艺需要在后续改良阶段及关键位置和重点对象进行。首先对增加的对象进行选择和增加一些预处理方面的程序，然后将所选部分添加到辅助
7、列表中。对列表中的具体对象和其相关的辅助信息进行标注、记录和说明。 第二、首先对具体工艺标注进行列表添加，然后根据顺序的不同进行具体的演示、标注和拆卸并保证整体的合理性。演示拆卸活动可以分成多个部分进行。每完成一个自动认为其在编辑状态。工作人员可以在这个状态下进行信息的标注。另外，工作人员要对标注的出现和隐藏的节点进行具体的明确。 第三、装配工艺模型建立和设计的过程中存在大量的信息数据以及其中相对比较复杂的联系，因此，需要合理地安排其管理的工作和流程。建模过程中的数据走向流程的主要内容包括过程中信息的产生和后期的管理的具体方式，包含资源、信息、规则、模型、装配工艺等方面的数据库。 3 结语 本文从装配工艺设计的历史背景和以往发展过程出发，对三维装配工艺模型的数字化建模方法的应用进行了分析和研究。具体产生了装配设计的概念、三维装配工艺模型的大致分类和主要内容以及对数字化建模方法在三维装配工艺模型中的实际应用进行了阐述和介绍。三维装配工艺数字化建模方法的信息完整性和实用性有效提高设计人员的工作效率，在未来的发展中，其应用范围和作用会越来越好。