昨天，与业界专家聊起将三维CAD技术应用于工艺设计的问题，感觉对这个问题的探讨很有意义。
长期以来，三维CAD主要应用与产品设计环节，但工艺部门应用的还是基于二维CAD平台的CAPP系统。这种状况使得CAPP软件虽然能够提高工艺文件编制及汇总的效率，但还不能从根本上帮助制造企业提升工艺与制造水平。
三维CAPP，或者说基于三维CAD的CAPP的研究由来已久，但却一直没有达到大批量推广的水平，基本上停留在对装配工艺的仿真方面，通过三维CAD环境，模拟产品的装配过程，而对于零件的机加工工艺的三维设计，则涉及不多。
我认为，出现这种状态的一个重要原因是设计人员在进行三维设计时，并未重点考虑工艺和制造的要求，不是采用从毛坯进行切除材料的方法进行三维造型，而是直接根据最终零件的尺寸进行造型。因此，这个三维模型在工艺部门并不能直接进行应用。
因此，要在工艺部门真正基于三维CAD进行工艺设计，工艺人员就应当先对铸造或锻造的毛坯进行造型，简单零件当然可以直接从棒料进行造型。每道工序根据工序尺寸切除相应尺寸的材料，例如，将“粗车外圆多少毫米”、“铣端面多少毫米”的命令转化为对三维模型的切除材料操作。因此，适应工艺部门进行三维设计的软件，应当将工艺指令转换为对三维几何模型的操作。通过这样的操作，从毛坯一步一步形成最终的零件。在按照加工工艺进行三维造型的过程中，自动生成工序过程卡，以及工序卡的相应内容。
问题在于，如果对每个零件都这样造型，从效率上可能是得不偿失的。但是，如果对于系列化的零件，这样做就很划算了。应用三维参数化工艺设计，应当确定零件的若干主参数，而在工艺设计的过程中，将从毛坯三维模型到每个工序的三维模型，与这些主参数尺寸对应起来，甚至可以将加工过程中夹具的三维模型尺寸与主参数关联起来，根据每道工序的加工余量，建立函数关系。这样，就可以实现在修改零件的主参数尺寸时，不仅各个工序的三维模型可以进行关联修改，相应工序的工序卡及工艺过程卡的相关内容可以进行关联修改，甚至连夹具的三维模型也可以进行关联修改。这样做的价值对于企业就非常大了。
因此，要实现三维CAD在工艺设计中的应用，应当在三维CAD中添加相应的工艺指令；同时，应该考虑将参数化设计功能与参数化CAPP、夹具设计等功能集成起来。在这样的基础上，将迎来工艺设计的革命！同时，工艺人员应用基于三维设计平台的CAPP系统，也可以为三维CAD的应用开辟一个全新的、不可限量的市场！
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2010-08-19 22:08 黄培 阅读(5949)
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