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新型航空复杂整体结构零件区别于传统简单的机械零件,以X通类新型航天整体结构零件为代表,其结构复杂、加工特征多、精度要求高,数控加工难度较大;零件种类多、改型多,数控程序编制任务量大,重复劳动多,编程效率低。因此,从传统的二维设计制造转变到全三维数字化设计制造势在必行。MBD技术目前在设计阶段的应用已日趋成熟,为了使其在工艺表达中得到广泛的应用,本文提出将三维MBD工序模型作为机加工艺信息的载体。以三维工序模型为核心,以DELMIA作为工艺设计平台,依据机加工艺规划模块的机加工艺设计流程,建立PPR工艺信息模型。本文最后以三通零件为例,对三维机加工艺设计流程进行了详细仿真验证。主要研究工作有以下几个方面:(1)分析了X通零件的结构特点。选择了刀具和量具,确定标准切削参数,最后制定了完整的工艺路线。(2)建立X通类零件的加工模型,为了使加工模型按照工艺路径制作,采用增量建模方法。使用UG的制造环境,根据X通类零件模型建立零件毛坯,设置加工类型和切削参数,然后生成刀具轨迹。在CAM模块中进行仿真加工,验证制定的工艺路径,并保存刀具路径文件。最后再对刀具路径文件进行后处理,生成能被机床识别的数控文件,实现数控编程。(3)对MBD的概念和数据集进行了详细的介绍,基于MBD技术建立了三通零件的设计MBD模型,所有的标注信息都附加于几何模型上。介绍了工序模型的概念、每个工序模型之间的联系、以及如何在IPM(In-Process Model)附加MBD数据集形成三维工序模型。工艺信息模型是以设计MBD模型和工序MBD模型为核心的三维可视化工艺表达的集成模型,包括模型层、工艺层和资源层、也可简称PPR工艺信息模型,包含了工艺规划中的所有工艺信息。也就是所说的一个三维工艺信息模型,就囊括了机加工件全生命周期的信息。在实际生产中,对所有数据的保存具有唯一性。(4)介绍了能进行三维工艺规划制定的平台DELMIA软件系统中的DPM数字化制造工艺平台,在此设计环境下对三通零件的三维可视化工艺进行了实例化操作验证,发现所有工艺信息完全能在一个三维的集成环境下完成,无需二维图纸。跟以往的二维工艺卡相比,三维工艺可以很直观的看到每个工序模型形成的过程,以及每道工序所有的机加工艺信息与被加工特征之间的关系。