DELMIA在三维机械加工工艺设计中的应用

0 引言

    目前，我国大部分翩造企业的机加工艺设计仍然采用传统的二维工艺设计方法，二维工艺设计方法通常是在计算机辅助工艺设计(Computer Aided Process Planning，CAPP)系统中填写工艺卡片的过程，工序、工步通常以自然语言来描述，并辅以二维工序简图，最后将工艺卡片打印成纸质工艺文件在制造现场应用。随着三维计算机辅助设计(Computer Aided Design，CAD)系统在企业中的广泛应用，传统的二维CAPP系统已经不能满足企业的需求。

    DELMIA是达索公司推出的数字化制造软件，广泛应用于国内的航空、航天、汽车和船舶等复杂产品制造行业。DELMIA中的DPM(Digital Process for Manufacturing)模块的machining process planning是面向三维机加工艺设计，可以实现工序的定义、加工特征识别、加工操作的生成及工序模型的自动生成等功能。本文对通过DELMIA在三维机械加工工艺设计中的应用进行分析，建立了产品一工艺一资源对象模型，并分析了基于工序模型的三维工艺设计过程。

1 产品-工艺-资源对象模型的建立

    机械加工工艺设计过程中主要涉及三类对象：产品(Product)、工艺(Process)、资源(Resource)，这三类信息贯穿于整个工艺设计过程当中。产品对象定义了工艺设计的对象，即“What”：工艺对象定义了如何实现产品的加工，即“How”：资源对象定义了采用什么资源来实现产品对象的加工，即“By What”。通过对工艺设计过程中涉及到的信息进行分析，建立了如图1所示产品一工艺-资源对象模型。

图1 产品-工艺-资源对象模型

    1)产品对象

    针对机械加工工艺设计，产品对象指所要加工的零件以及工艺设计过程中产生的工序模型。零件信息包括零件编号、零件名称、产品代号、数量和零件版次等。工序模型表达了加工工序的加工结果，与传统的二维工艺设计中的工序图相对应。工序模型下面包含本道工序所要加工的加工特征，加工特征是指工序模型上一个具有语义的几何实体，它描述了模型上的材料切除区域，表达一个加工过程的结果。

    2)工艺对象

    工艺对象指零件加工的工艺设计信息，工艺设计信息描述零件从毛坯模型到设计模型的加工过程。工艺对象主要包括工艺规程、工序、工步，一个零件对应一份工艺规程，工序是指采用一台设备连续完成的加工集合，工步是指采用一把刀具连续完成的切削过程。加工操作是指一个或多个相同的加工特征的一次切削过程。

    3)资源对象