面向航天产品研制的MBD数据集定义和应用规则Word文档下载推荐.docx
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3.2.6注释定义规则12
3.2.7技术条件定义规则13
3.2.8视图表达定义规则13
4MBD数据集发放内容13
5MBD数据集存档模式14
6制造端对MBD数据集应用16
6.1制造端有PDM系统16
6.2制造端无PDM系统18
7小结19
1前言
当前MBD技术在航天行业型号研制过程中得到广泛地应用,如何规范化MBD数据集定义,以实现快速有效无异议的MBD数据集定义,实现设计制造数据的有效传递和信息有效沟通,是MBD技术在航天型号研制过程中首要考虑的问题。
本文就是面向航天产品研制,从MBD数据集定义标准和规范出发,确定MBD数据集定义规则,以便用MBD数据集指导型号研制整个过程。
2MBD数据集定义标准和规范
2.1MBD数据集定义标准
按照GB/T24734-2009数字化产品定义数据通则定义MBD数据集,GB/T24734-2009在以下方面对MBD数据集进行了定义。
MBD数据集定义内容
●标注
–表达完整的产品信息,如外形尺寸、注解、技术条件;
–包括:
视图管理、基准标注、尺寸标注、几何公差、符号定义、注释、剖面。
图三维标注
●模型
–表达在产品设计-制造全过程中对模型的定义。
●属性
–表达产品无法使用几何、标注表达的产品信息。
2.2MBD数据集定义规范
不同层次的操作流程和业务规范
建立不同层次的操作流程和业务规范,包括:
基础标准规范、业务操作规范、设计与工艺流程规范等。
●基础标准规范
侧重于基本数字化模型定义标准,包括:
–三维数字化模型定义标准;
–数字化模型简化和轻量化数据定义规范;
–三维工艺模型定义规范;
–各研制阶段的数字化模型定义要求。
●业务操作规范
侧重于描述具体应用类型、详细步骤、设计/分析边界、相关的经验教训等,包括:
–自顶向下设计方法及规范;
–设计与工艺协同规范;
–数据质量控制和评审规范;
–协同设计方法及规范;
–维修性分析方法及规范;
–仿真分析方法及规范。
●设计与工艺流程规范
侧重于描述业务流程、涉及部门、相关职责、支撑系统、输入输出等,包括:
–产品开发程序/支撑环境;
–技术状态管理流程;
–结构设计与工艺流程;
–系统及设备安装流程;
–验证与仿真流程;
–数字化样机流程。
3MBD数据集定义规则
3.1BMD数据集定义总规范要求
•规范内容总体要求:
–以典型零部件为背景
–说明需要表达的设计要素
–整理出包括尺寸、基准、公差、视图表达等等表达原则(基于之前讨论的标准原则
–撰写完整的标注过程对将来推广有指导作用
•规范目录
–零件特点
•外形特点
•需要表达的设计要素
•典型的加工方式和精度要求
–标注要素表达
•装配结构表达
•尺寸、基准、几何公差、几何特征、注释、技术条件、视图表达、属性
•工艺模型转换要求
–外协要求
3.2BMD数据集定义规则
MBD数据集定义规则
我们从八个方面阐述MBD数据集定义规则,包括:
装配、尺寸、基准、几何公差、几何特征、注释、技术条件、视图表达等。
3.2.1装配定义规则
●装配结构
–直接在Creo中表达,在CreoView中展示;
–无球标;
–输出三维的带球标的图(考虑到外协)。
●对辅料和耗材的表达
–沿用当前的做法:
在PDS中表达物料,在Creo中技术条件描述要求。
●螺钉
–螺钉孔要完整表达;
–阵面螺钉不用全装,在PDS中表达数量;
–其它整件和部件需要完整安装螺钉。
●铆钉
–阵面和总体铆钉不全装,在PDS中表达数量,铆钉孔不描述;
–部件一级要装铆钉。
●三维装配位号与BOM表
–二维图中的描述:
在原有二维图中采用了BOM表与位号,主要目的在图中将零件与BOM表对应起来;
–全三维的描述:
在三维设计中直接能将图中的零件与BOM建立关联,因此在3D装配中不需要专门建立BOM表与位号。
●标题栏
–二维图的描述:
在二维图中标题栏主要描述了该产品的一些信息包括中文名、材料、比例、签署信息、版本信息等;
三维中标题栏中的信息主要是通过属性描述;
在PDS、Creo和Creoview都能显示这些属性。
产品明细描述
3.2.2尺寸定义规则
•偏公差尺寸
–需要用驱动尺寸表达,是否需要标注(采用方案二)
•方案一:
不标注。
理由:
既然模型中有了就不需要特别标注,后端可以自行查看,标注增加工作量。
•方案二:
需要标注。
尺寸隐藏在模型中,工艺、车间、检验不知道哪些尺寸是偏公差,找起来非常困难。
•带公差的尺寸
–不要求一定要是驱动尺寸,如果是草绘尺寸就直接标注在草绘尺寸上;
–也可以用从动尺寸标注公差;
–对于带公差草绘尺寸是否需要标注出来(提高未注公差,采用方案二)。
既然模型中有了就不需要特别标注,后端可以自行查看,标注增加工作量;
标注。
尺寸隐藏在模型中,工艺、车间、检验不知道哪些尺寸是公差要求,找起来非常困难;
•方案三:
根据检验三坐标能力,确定一个界限,比如公差带小于0.06要标注。
检验三坐标扫描设备进度是0.02,考虑一个系数为0.06,小于0.06公差的尺寸需要用接触式检验,就需要特别标注出来。
•最大轮廓尺寸
–不标注,通过CreoView获取;
–有公差要求的需要标注。
•需要标注的尺寸
–带公差的尺寸:
利用Creo三维尺寸标注功能在三维上标注尺寸;
–带偏公差的尺寸,需要采用驱动尺寸方式标注出来:
此方法的目的在于能让工艺后续能利用Creo的功能快速将偏公差尺寸转换为中间值;
–通过视图管理方式将各尺寸分类。
•不需要标注的尺寸
–在Creo三维设计时候,在特征中已经有尺寸参数存在了。
当这些尺寸信息不需要特别的公差(自由公差)时,是不需要特别标注的。
因此三维模型中已经包含了所有的尺寸信息。
•Creo模型特征中已经有这些特征参数(尺寸);
•这些参数(尺寸)是隐含在模型中的;
•在Creo中点击特征是可以显示这些参数(尺寸)的。
•尺寸的获取
在CreoView模型中包含了Creo的尺寸,包括没有标注的参数尺寸:
–Creo转换到CreoView模型时,已经将所有的信息转换过去,即使没有标注的参数尺寸也包含在CreoView中,只是缺省状态下不显示;
–在可视化转换设置里(看下图),如果将参数尺寸选型勾上,系统在可视化转换时将参数(尺寸)转换到可视化模型中。
可视化转换器配置
–在CreoView中可以有多种方式获取未标注的尺寸。
将过滤器中的“杂项注释”打开,就可以显示所有的尺寸。
CreoView获得未标注的尺寸
3.2.3基准定义规则
•模型中需要初始基准;
•有偏公差的特征,在没有特殊情况下不能作为基准;
•尺寸链按照草绘尺寸确定。
3.2.4几何公差定义规则
•全部标注;
•某些几何公差需要添加必要尺寸标注的,需要标注尺以保证几何公差的标注;
•表面粗糙度:
–要放置在容易看到的地方;
–局部需要指明的地方,可以在模型上局部定义轮廓或颜色区域来表达局部粗糙度。
3.2.5几何特征定义规则
•孔的表达
–需要标注注释来区分孔的大小和精度要求。
•细部信息
–需要用视图方式突显;
–由设计师根据实际情况来确定哪些需要突显;
–标准化可以制订一个指导性条目:
相对大小在小于XXX时需要表示。
3.2.6注释定义规则
•注释
–与几何相关的描述直接用引出线的方式注明;
–焊接注释直接采用Creo的焊接功能。
3.2.7技术条件定义规则
•技术条件
–写在模型中的某一平面上;
–在三维模板中需要有专门的技术条件视图。
•属性
–用来描述二维标题栏中的信息,按照现有的方式。
3.2.8视图表达定义规则
•需要设定缺省视图:
明确缺省视图中需要表达的信息;
•技术条件视图;
•细节视图:
根据实际情况,由设计师决定;
•剖视图:
根据实际情况,由设计师决定。
4MBD数据集发放内容
在PDM中定义的MBD数据集,将以数据包的方式发放到制造部门,供制造部门指导生产;
同时还需要把PDM中受控的数据发放到档案管理系统进行存档。
因此,需要定义发放数据包的具体内容和格式。
方法数据包里的内容有:
•EBOM结构、部件:
Part编号、Part名称、Part父件编号、Part父件版本、单件数量、数量单位、物资编码、物资分类、物资描述、超目录状态等。
•三维模型结构、三维模型:
模型编号、模型名称、父装配模型编号、父装配模型版本等。
•基线内容:
基线名称、投基线数据类型、投基线数据名称、投基线数据编号、投基线数据版本、投基线数据小版本等。
•三维模型(EPMDOCUMENT)和部件(WTPART)的关系:
模型编号、模型版本、相关Part编号、相关Part版本、关系类别等。
•文档关系:
文档编号、相关Part编号、相关Part版本等。
•ECN关系:
ECN编号、ECN名称、改前/改后类型、数据类型、数据编号、数据版本等。
•部件属性:
规格、重量、物资编码、物资描述、物资分类、超目录状态、名称、简称、牌号、状态、供应状态、采用标准、精度、质量特征、品种规格、特殊说明、定尺、验收标准、生产厂家、生产厂家ID、责任单位、数据更新者、是否自制整件、是否参考模型、备注等。
•三维模型属性:
模型编号、模型名称、模型版本、模型小版本、模型生命周期状态、分类、产品代号、研制阶段、密级、关键特征、层次类型、材料、材料牌号、材料状态、材料技术条件、材料品种规范、工艺路线、规格、责任单位、物理文件名称、物理文件类别、数据更新者、是否自制整件、是否参考模型、是否骨架模型、备注等。
•文档属性:
文档属性、文档名称、文档版本、密级、生命周期状态、文档小类、产品代号、编制单位、研制阶段、物理文件名称、物理文件类别、数据更新者、备注等。
•ECN属性:
编号、名称、类型、密级、生命周期状态、产品名称、所属整机或者分系统、更改/偏离原因、类别、研制阶段、制品处理意见、有效期限、变更单/技术通知单文件名称、数据更新者、备注等。
•基线属性:
编号、名称、类型、版本、密级、生命周期状态、数据更新者、备注等。
5MBD数据集存档模式
瀚海之星档案管理系统主要进行归档文件目录信息的管理,其管理的档案信息绝大部分都来自于PDM系统中的数据。
PDM系统管理瀚海之星档案管理系统中归档文件目录信息。
与瀚海之星档案管理系统的集成
(1)阶段数据归档处理流程
数据范围包括产品BOM、三维模型、技术文件和更改单等文件。
●建立数据归档单:
设计人员或档案管理人员创建数据归档单,系统通过开发基于产品结构提取产品零部件或文件属性信息到EXCEL文件(用户可以手工更改归档数据信息),用户将EXCEL文件关联到数据归档单。
●数据归档单审批:
将数据归档单提交审批流程,有主管部门领导审核和批准。
●数据发布到档案管理系统:
系统自动将数据归档单的EXCEL文件和传送到固定目录,由档案管理系统将EXCEL文件中属性信息传递到档案管理系统,形成数据管理目录,并建立所有档案文件目录下对象的PDM链接,点这个链接后,就可以直接登录到PDM系统,看到该对象的具体信息。
(2)发布数据归档处理流程
数据范围包括发布的产品BOM、三维模型、技术文件和更改单等文件。
设计人员或档案管理人员创建数据归档单,系统通过开发基于产品结构提取产品零部件或文件属性信息到EXCEL文件(用户可以手工更改归档数据信息),用户将数据文件打包下载到ZIP文件中,并关联到数据归档单。
●发布数据归档单审批:
●发布数据归档到档案管理系统:
系统自动将数据归档单的EXCEL文件和数据包ZIP文件中数据传送到固定目录,由档案管理系统将EXCEL文件中属性信息传递到档案管理系统,将ZIP包文件解压由档案管理系统关联管理。
(3)数据更改后的发布流程
数据范围包括更改后的EBOM、模型或技术文件。
●设计更改:
当设计人员更改设计数据后,将更改后的设计数据关联到更改通告ECN。
●更改后设计数据发送到:
系统自动将更改后的设计数据属性信息EXCEL文件和物理文件发送到规定目录,由档案管理系统将其传递到档案管理系统进行存档和管理。
●未来PDM系统和档案管理系统都会有产品数据,以PDM系统数据为准,档案管理系统作为产品数据备份。
●产品数据审批、打印、发布、借阅工作将在PDM系统进行。
6制造端对MBD数据集应用
制造端分为两种情况:
有PDM系统,没有PDM系统。
6.1制造端有PDM系统
对于有PDM系统的单位,可以实现总体单位的PDM系统和制造单位的PDM系统之间的集成,实现基于流程的数据自动发放和接收。
图数据发放和接收
设计部门数据发送:
设计部门将需要发送的EBOM、三维模型和相关资料打包,发起数据发送单审批流程,流程签审完后,完成数据发送单跨系统发送。
制造单位数据接收:
制造单位接收到设计部门发放的数据包,检查数据包内容,包括:
名称、属性、阶段等。
将数据包导入到制造单位的PDM系统中,形成完整的EBOM,并基于EBOM实现设计数据的结构化管理。
制造单位通过IE进入系统,查看EBOM结构,可视化模型,相应的属性,确保检入所需的内容。
下图是检入一个组件生成EBOM的示意图。
它不仅生成了EBOM,并且EBOM还与三维模型进行了自动关联,同时也生成了可视化模型。
图EBOM的创建
这样的业务模式,能保证设计部门和制造单位之间数据接收和发放的完整性、及时性、有效性、正确性,并保证数据发放和接收有版本记录,并有迹可查,从技术上根本保证了数据发放和接收过程中技术状态的管理。
这样的系统架构和业务模式,对于最终使用者来说,既简单易用,又有效快捷,是设计制造协作的最佳选择。
6.2制造端无PDM系统
在设计部门的PDM系统,用基线将已经受控的数据固化下来,存放在面向制造单位的数据共享区。
图面向制造单位的数据共享区
在设计部门的PDM系统,为制造单位工程师建立用户账号并定义角色,制造单位工程师可以直接登陆设计部门的PDM系统,基于角色进行数据访问,基于流程进行工艺会签等。
在设计部门PDM系统的面向制造单位的数据共享区,除了受控数据的基线外,还存放与该制造单位有关的共享数据,该制造单位工程师可以直接访问并下载数据到自己客户端,进行后续的工艺设计。
同时,制造单位工程师也可以上传一些需要共享给设计部门的数据,以供设计部门共享,实现设计制造数字化协同。
7小结
上面是我们在航天系统MBD项目中总结的MBD数据集定义和应用通用规则,每个单位的具体情况不同,因此数据集定义和应用规则也会不同,在具体项目应用中,我们需要根据具体业务情况,因地制宜,以此为参考,探索出一套满足自己产品研发模式的MBD数据集定义规则来。
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- 关 键 词:
- 面向 航天 产品 研制 MBD 数据 定义 应用 规则