一種基于mbd的三維模型設計信息標注系統(tǒng)及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于信息系統(tǒng)領域，尤其涉及一種基于MBD的三維模型設計信息標注系統(tǒng)及方法。
【背景技術】
[0002]MBD是一種數字化的基于模型的定義(Model Based Def init1n)，充分彌合了三維模型直接用于制造的間隙，所起到的作用是三維數字化模型對產品數字化信息的相關表達。這項技術是波音公司在原技術的基礎上，又充分融合自己在研制飛機時的所使用的數字化制造技術，這才有了新一代數字化模型定義。從國內來講，相關航空制造企業(yè)也開始慢慢關注MBD技術，將其技術進一步的推進。MBD技術的核心點是將所研制產品的各類信息，用全三維模型的方式表達出來，它的優(yōu)點在于能全面的定義三維模型中設計信息這些信息包括產品的尺寸，產品的公差和產品自身的工藝信息。
[0003]MBD技術是最新幾年才發(fā)展起來的技術，國內外現在已經有好多企業(yè)開始研究與應用此技術，比如說波音公司等。隨著科學技術的發(fā)展，機械制造產品的相關定義也慢慢朝著數字化的方向開始迅猛發(fā)展，這就使得MBD技術漸漸成為航空航天領域的中流砥柱。現在，國內外好多航空項目的研究和制造過程還是以傳統(tǒng)的二維圖紙為主，數字化的三維模型作為補充信息，這種方法的缺點是中間所有的數據信息在傳遞和存儲的過程中花費比較高，還有就是所有信息的有效使用率低下，不過空中客車A320再設計中就采用比較新的設計方針，先進的生產技術和信息管理技術，是一種創(chuàng)新型的單過道中短程的民用飛機。還有就是波首737—NX飛機，由美國波首公司生廣的，是民用飛機中最好的窄體飛機系列，它的特點在與飛機本身是一種中短程雙發(fā)噴氣式飛機。這兩種飛機的共同點是其所在的航空公司在設計研發(fā)和生產的過程中都使用了比較先進的技術手段，那就是大范圍使用數字化的三維模型，而把紙質的二維圖，作為補充信息的方法。但是由于其標準不全面不統(tǒng)一，所以航空航天公司還沒能達到單獨的使用全數字化三維模型定義，也就是所謂的MBD設計技術，這樣的過程一直持續(xù)到ASMEY14.41和BDS-600系列的相關標準制定以后，波音公司才在后續(xù)項目787項目中，完全使用了先進的MBD設計技術。
[0004]MBD技術在產品的工藝設計方面也是起到巨大作用的，可以使所研究產品的工藝路線，工藝信息全部實現三維模型數字化。下面主要說明有關MBD的工藝設計方面存在的問題，工藝設計作為生產重要的一部分也應該的數字化的三維環(huán)境中全面應用，這樣的全數字化三維工藝設計將大大提高產品的工藝設計能力，但是要全面的應用MBD技術來進行數字化的三維工藝設計，就必須將其底子打好，也就是說要有成熟的技術和需求的環(huán)境才能夠實現其完整的工藝設計體系?；贛BD工藝設計體系主要包括三個層面，第一層就是將MBD工藝設計應用，MBD工藝設計環(huán)境，MBD技術標準規(guī)范等完整的輸入到PDM產品數據管理系統(tǒng)中，這個PDM產品數據管理也就是體系的第二層，然后再進入第三層指導其他的制造活動如廣品制造，廣品檢，工裝夾具設計，機床選擇等。
[0005]當前我國MBD技術應用中存在以下幾個方面的問題，首先講一下第一個問題，也是最大最重要的問題，就是標準不統(tǒng)一，這個問題也是第二章要重點講的內容。目前各個領域各個企業(yè)所應用的技術都是參照國際標準再相對的結合自己內部的實際情況，研制出來的標準，各領域和各企業(yè)的標準都不統(tǒng)一，好多的航空航天單位都根據自己制造需求，開發(fā)自己的MBD應用規(guī)范。由于上面種種原因，就造成了現在好多飛機制造廠出現了多MBD參考標準，造成了很多難解和重復性的問題，因為這個標準不統(tǒng)一的問題，使MBD技術無法快速的推廣，也很難樹立起整個MBD應用體系。第二個重點問題是MBD技術數字化程度偏低，為什么會出現這種情況，那是因為好多企業(yè)或公司對MBD技術的理解，只是說把二維紙質上的產品各方面信息，照模照樣搬到數字化的三維模型中，不能達到使其設計信息數字化程度變高。因為沒有對零散的產品相關信息進行歸納和整理，就會出現數據冗雜，實用性不強，這樣就使得后面對產品制造和加工的工人很難讀取必要的信息，造成產周期的加長，降低了生產效率。第三個重點問題是現階段應用的能夠支持MBD數字化建模的方法不多，像CATIA等軟件，只是應用了其本身最基本的功能，這些功能已經比較落后了，不能滿足MBD技術的需求，要保證三維模型信息的準確性與規(guī)范性。這是MBD技術比較高的要求，就要對其建立新的數據集，和相應的信息管理系統(tǒng)，這些方面光單獨靠手工是很難完成的，所以必須借助一定的輔助工具，來提高MBD的建模技術。

【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種基于MBD的三維模型設計信息標注系統(tǒng)及方法，旨在解決現有的技術并沒有形成成熟的技術和需求的環(huán)境，從而不能實現其完整的工藝設計體系，并且現有技術沒有對零散的產品相關信息進行歸納和整理，就會出現數據冗雜，實用性不強，這樣就使得后面對產品制造和加工的工人很難讀取必要的信息，造成產周期的加長，降低生產效率的問題。
[0007]本發(fā)明是這樣實現的，一種基于MBD的三維模型設計信息標注系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:相關數據庫單元、基于MBD設計信息的制造單元、ODBC接口、UG軟件二次開發(fā)工具單元、標注零件信息單元、零件信息查看單元、標注特征信息單元、特征信息查看單元、標注零件特征信息單元；
UG軟件二次開發(fā)工具單元與相關數據庫單元通過ODBC接口相連接，用于對設計信息進行收集、整理、開發(fā)；
相關數據庫單元通過ODBC接口與基于MBD設計信息的制造單元相連接，用于為基于MBD設計信息的制造單元提供大量、可靠的數據；
基于MBD設計信息的制造單元與標注零件信息單元相連接，用于為標注零件信息單元提供可靠信息；
標注零件信息單元與零件信息查看單元相連接，用于為零件信息查看單元提供數據基礎；
零件信息查看單元與標注特征信息單元相連接，用于為標注特征信息單元提供查看特征信息依據；
標注特征信息單元與特征信息查看單元相連接，便于標注特征信息的查看；
特征信息查看單元與標注零件特征信息單元相連接，得到標注零件的具體信息特征； UG軟件二次開發(fā)工具單元包含了:UG/0pen Menu Script模塊、UG/Open UI Styler模塊、UG/Open GRIP 模塊、UG/Open GRIP NC 模塊、UG/Open C++模塊；
相關數據庫單元中包含軸類零件材料選擇數據庫模塊、軸類零件表面粗糙度數據庫模塊、臺肩的特征信息數據庫模塊、退刀槽的特征信息數據庫模塊、鍵槽的特征信息數據庫模塊、鍵槽的公差信息數據庫模塊、倒角的尺寸信息數據庫模塊、內角倒角的最大值與外角倒圓的尺寸關系數據庫模塊、與軸直徑相應的倒角C與倒圓角的值的數據庫模塊；
ODBC接口包括Windows開發(fā)環(huán)境單元，ODBC接口 PBODBn.Dll，ODBC驅動管理程序單元0DBC32.dll, ODBC驅動程序單元。
[0008]進一步，設計MBD模型創(chuàng)建MBD模型第一層由制造工藝，三維注釋，設計模型，屬性，裝配工藝組成，第二層包括加工參數，幾何信息，和公差配合；
基于MBD設計信息的制造單元包括四層，分別是:狀態(tài)層，特征層，元素層，數據層。
[0009]一種基于MBD的三維模型設計信息標注方法，包括:
步驟一、創(chuàng)建MBD三維模型，再結合要開發(fā)的標注系統(tǒng)做出具體的開發(fā)流程；
步驟二、按照國家規(guī)范，將標注系統(tǒng)所用到的設計信息標注系統(tǒng)的標注式樣整合，創(chuàng)建出MBD三維標注系統(tǒng)的整體框架結構，及個主功能模塊和其他功能模塊，最后給出整個標注系統(tǒng)的實現方法；
步驟三、設計標注系統(tǒng)的Access數據庫，把軸類零件相關的特征信息，都以數據庫的方式存儲起來，再通過ODBC接口，將數據庫和結合，通過C語言，將數據庫和UG軟件進行無縫鏈接，把數據庫信息導入VisualC++6.0環(huán)境中，最后編譯鏈接成功；
步驟四、選擇標注系統(tǒng)開發(fā)工具，根據相應的開發(fā)工具給出具體的開發(fā)步驟和流程，然后創(chuàng)建用戶化菜單，建立軸類零件模型，設計對話框文件，設計開發(fā)程序；
步驟五、利用UG軟件的二次開發(fā)工具，在C語言環(huán)境下，設計標注系統(tǒng)的菜單界面，包括一級菜單和二級菜單，然后設計標注系統(tǒng)的用戶界面，包括要標注的軸類零件各部分的特征信息。
[0010]本發(fā)明提供的基于MBD的三維模型設計信息標注系統(tǒng)及方法，MBD技術對三維模型有著嚴格的規(guī)定，所制造研究的產品模型的信息必須是數字化的描述，模型上所有的信息都要和所制造的實物有密切的關系，一個技術的成熟度，就體現在它對其數據系統(tǒng)的管理方面。其次，在沒有二維圖紙的情況下，三維模型零件信息傳輸時，傳輸控制信息和產品信息，以理解和實現的方式，都是與計算機系統(tǒng)相關聯(lián)的。根據MBD技術的關鍵