几何与制造语义关联驱动的三维工序数模构建方法-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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几何与制造语义关联驱动的三维工序数模构建方法

项目名称：几何与制造语义关联驱动的三维工序数模构建方法
项目类别：面上项目
批准号：51175434
申请代码：E051002
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2012-01-01-2015-12-31

项目负责人：白晓亮
依托单位：西北工业大学
批准年度：2011

中文摘要：

三维工序数模在三维数字化制造环境下有非常重要的作用，工艺过程中三维工序数模构建的工作量非常大，如何实现三维工序数模的快速自动构建已经成为三维数字化制造模式推广应用迫切需要解决的问题。本项目提出一种零件三维工序数模构建方法，该方法在几何与制造语义的关联驱动下，利用三维模型检索技术，首先将三维设计数模转换为一种本项目提出的面向制造的结构化CAD模型，然后对构成该模型的制造特征和加工元排序形成加工元序列，最后通过一系列加工元与设计数模的布尔运算构建出多套可行的三维工序数模，构建过程具有很高的自动化程度。本项目的研究涉及到几何与制造语义的相互作用机理以及综合运用方法等科学问题，具有重要的理论研究价值。三维工序数模的自动构建可以显著提高数控编程与仿真，工艺设计、仿真与优化，工装设计，检验等过程的效率，本项目研究具有广阔的应用前景。

中文主题词：三维工序数模；三维模型检索；制造语义；MBD；CAPP

英文摘要：

3D process model；3D model retrieval；manufacturing intent；MBD；CAPP

英文主题词： 3D process model；3D model retrieval；manufacturing intent；MBD；CAPP

结论摘要：

三维工序数模在三维数字化制造环境下有非常重要的作用，工艺过程中三维工序数模构建的工作量非常大，如何实现三维工序数模的快速自动构建已经成为三维数字化制造模式推广应用时迫切需要解决的问题之一。本项目提出一种零件三维工序数模构建方法，并对该方法进行了系统的、深入的研究。该方法在几何与制造语义的关联驱动下，利用三维模型检索技术，按照如下思路实现1）综合利用零件和毛坯的三维设计数模生成面向制造的结构化CAD 模型；2）对构成该模型的制造特征和加工元排序形成加工元序列；3）通过一系列加工元与设计数模的布尔运算构建出多套可行的三维工序数模。基于上述思路，课题组系统深入的研究了1）制造特征和加工元的快速生成方法；2）三维工序数模快速生成方法；3）三维MBD模型的生成方法，进而开发了一个三维工序数模生成原型系统，该系统基于零件和毛坯的三维数模，可以完成常见零件三维工序数模的快速重建并生成三维工序模型，构建过程具有很高的自动化程度。课题组对研究涉及到的三维模型检索、制造特征识别、工艺数模生成等诸多基础科学问题进行了研究，发表学术论文33篇，其中SCI索引2篇，EI索引16篇，获得国家发明专利2项，已公开国家发明专利3项。在完成项目申请书中所列研究内容之后，课题组还对制造过程中的工艺语言定义方法的发展趋势进行思考，提出了基于增强现实的工艺语言定义方法并对该方法进行了探索性研究。本项目的研究涉及到几何与制造语义的相互作用机理以及综合运用方法等科学问题，具有重要的理论研究价值。研究表明，本项目提出的三维工序数模的自动构建方法可以显著提高数控编程与仿真、工艺设计、仿真与优化、工装设计、检验等过程的效率，具有广阔的应用前景。

成果综合统计