GB∕T 41158.2-2022 机械产品三维工艺设计 第2部分：通用要求(高清版）.pdf

书 书 书犐 犆犛 犆犆犛犑 中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准犌犅犜 机械产品三维工艺设计第部分：通用要求犜犺 狉 犲 犲 犱 犻 犿犲 狀 狊 犻 狅 狀 犪 犾狆 狉 狅 犮 犲 狊 狊狆 犾 犪 狀 狀 犻 狀 犵犳 狅 狉犿犲 犮 犺 犪 狀 犻 犮 犪 犾狆 狉 狅 犱 狌 犮 狋 狊犘 犪 狉 狋：犌犲 狀 犲 狉 犪 犾狉 犲 狇 狌 犻 狉 犲犿犲 狀 狋 狊 发布 实施国 家 市 场 监 督 管 理 总 局国 家 标 准 化 管 理 委 员 会发 布目次前言引言范围规范性引用文件术语和定义分类 按工艺模型分类 按工艺类型分类一般流程详细要求 方案设计 路线设计 详细设计 工艺审签 工艺发放 工艺验证 工艺变更附录（资料性）机械产品三维工艺设计的可视化发布样式犌犅犜 前言本文件按照 标准化工作导则第部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本文件是 机械产品三维工艺设计的第部分。已经发布了以下部分：第部分：术语和定义；第部分：通用要求；第部分：模型构建；第部分：工艺符号与标注；第部分：详细设计；第部分：数据要求；第部分：发放要求。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国技术产品文件标准化技术委员会（）提出并归口。本文件起草单位：徐工集团工程机械股份有限公司、中机生产力促进中心、中国电子科技集团公司第三十八研究所、上海湃睿信息科技有限公司、南京骐骏软件有限公司、山东山大华天软件有限公司、内蒙古第一机械集团股份有限公司、中车株洲电力机车有限公司、中车戚墅堰机车有限公司、中国航发西安动力控制科技有限公司。本文件主要起草人：王连坤、赵正龙、王云锋、张晓璐、陈帝江、曾祥宇、邵晓东、靳化振、王小海、阮思维、程敢峰、王宇。犌犅犜 引言随着三维计算机辅助设计（）技术的逐步应用和推广，以及基于模型定义（）技术在制造业企业内的实施，机械产品的研制模式和研制流程发生了重大变革，三维数字化模型已经取代二维图纸，逐渐成为产品研制的唯一依据，这无论在技术上、管理上还是思想观念上，都是一个巨大的变革。这种变革使得传统的二维工艺设计标准已难以适用于三维环境下的工艺设计。为有效解决制造企业三维工艺设计技术应用瓶颈问题，推动三维工艺设计技术的普及与工程化应用，制定了 机械产品三维工艺设计。依据机械产品开展三维工艺设计的工作过程，拟由个部分组成。第部分：术语和定义。目的在于规范与机械产品三维工艺设计相关的术语和定义，统一相关概念，避免由于概念和术语不明确而造成的交流困难、歧义和误解。第部分：通用要求。目的在于机械产品三维工艺设计的分类、一般流程以及各关键环节的通用要求，着重解决机械产品三维工艺过程中存在的共性问题，给出相关技术要求。第部分：模型构建。目的在于规范机械产品三维工艺设计中工序、工步模型如何构建和转换，着重解决机械产品三维工艺设计过程中工序、工步模型构建的流程和共性要求等问题，避免由于设计习惯不一致造成的返工。第部分：工艺符号与标注。目的在于规范机械产品三维工艺设计中机加、钣金、焊接和装配等各类工艺符号的符号内容、表示法和三维标注要求，为三维环境下工艺符号的标注提供依据和指导。第部分：详细设计。目的在于规范机械产品三维工艺设计过程中针对机械加工、钣金、装配和焊接工艺设计的业务过程、一般流程和数据要求，为机械产品三维工艺设计详细设计提供依据和指导。第部分：数据要求。目的在于规范机械产品三维工艺设计中数据的分类、数据交换与共享要求，着重解决机械产品三维工艺设计过程中各阶段数据传递交付物不清晰、数据不完整等问题。第部分：发放要求。目的在于规范机械产品三维工艺设计中工艺结果发放相关的发放内容、发放形式和技术要求，为三维环境下工艺结果的发放提供依据和指导。犌犅犜 机械产品三维工艺设计第部分：通用要求范围本文件规定了在三维环境下机械产品三维工艺设计的分类、一般流程，以及方案设计、路线设计、详细设计、工艺审签、工艺发放、工艺验证、工艺变更等详细要求。本文件适用于基于模型定义的机械产品三维工艺设计的应用、开发、服务与研究。规范性引用文件下列文件的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。工艺管理导则第部分：产品工艺工作程序 工艺管理导则第部分：工艺方案设计 机械产品三维工艺设计第部分：术语和定义术语和定义 界定的术语和定义适用于本文件。分类 按工艺模型分类按工艺模型的类型分类，通常可分为零件三维工艺设计和组件三维工艺设计。按工艺类型分类按工艺设计类型分类，通常可分为三维机加工工艺设计、三维钣金工艺设计、三维装配工艺设计、三维焊接工艺设计、三维铸造工艺设计、三维锻压工艺设计等。一般流程机械产品三维工艺设计应以三维模型为载体，贯穿工艺设计的全过程，一般流程如图所示。犌犅犜 图机械产品三维工艺设计的一般流程详细要求 方案设计工艺方案设计以工艺物料清单（）和产品设计模型为依据，除应满足 中规定的技术内容要求外，还应完成以下工作：）设计模型工艺性审查，通常应包括以下审查内容：）检查设计模型是否包含模型的几何特征、装配约束、属性、管理信息和来自产品设计约定的装配工艺技术要求等内容；）根据模型的特征和尺寸标注等信息，结合企业资源情况，分析模型特征加工可达性及工装夹具需求；）根据模型静态装配干涉检查、装配约束、标注信息等情况，结合企业资源现状，分析焊接和装配可达性，以及大型工艺工装需求；）验证工装夹具的适用性。）规划及分工，并以可视化的形式展示及其对应模型结构的需求，通常应包括以下工作内容：）初步构建，可根据工程物料清单（）结构调整进行构建，一般分配至工厂级的；犌犅犜 ）根据调整出对应的产品模型结构，作为工艺方案设计的主要载体；）基于结构，完成系统内工艺任务的分工。）工艺方案仿真分析，通常应包括以下工作内容：）结合工艺方案、工厂物流、工厂布局等，进行综合仿真，验证总体工艺方案；）对于关键工序、工步，引入工装、夹具等模型，进行动态干涉检查。路线设计 工艺路线设计应基于工序工步模型的构建进行，规定产品由毛坯到成品的工艺流程，并完成的构建。工艺路线设计过程中应根据规划的路线对工艺模型结构、属性等相关信息进行针对性的调整，一般体现形式为物料结构和工艺规程。工艺路线设计除满足 关于工艺路线的要求外，还应在数据组织和设计、管理形式上符合三维化、结构化的特点。详细设计 工作内容详细设计的主要工作包括进行结构化的工艺规程信息定义、工艺模型构建及详细设计，以及必要的仿真分析（如数控加工仿真、焊接装配工艺仿真等），并生成三维可视化的发布信息。设计要求 零件三维工艺设计零件三维工艺设计应符合以下要求：）机加、钣金等零件的工艺设计应以工艺规程组织毛坯物料信息、资源信息、加工方法、加工参数、加工的特征或工序工步模型信息、工时定额、工艺要求等信息；）零件工艺模型应包含各工序工步所要加工或处理的特征、工装夹具等模型几何信息，各工序工步加工特征应有特殊标识（如特征高亮、颜色标识等）；）工艺方法、参数、定位夹紧等信息可通过标注的形式表达，但应与工艺规程保持关联关系；）应能通过工艺规程查看相应工序工步的零件几何、标注和属性信息；）对于零件的原材料信息，应能提取对应的结构和信息，如零件物料的铸件毛坯、型材等信息，并与组件结构关联。组件三维工艺设计组件三维工艺设计应符合以下要求：）焊接、装配等组件的工艺设计应以工艺规程组织工序工步下的零部件信息、资源信息、工时定额、工艺参数、工艺要求等信息；）组件工艺模型应包括几何模型和必要的爆炸图、焊接、装配动画等信息；）组件几何模型包含各工序工步下的零部件、必要的工装、工具、人等资源信息模型，并与工艺规程结构化关联；）工艺方法、参数等信息可通过标注的形式表达，但应与工艺规程保持关联关系；）应与工艺规程中的工序工步信息、工序工步模型结构化关联；）和工艺模型应能反映具体配置或多配置关系属性，应能根据多配置关系获取实例工艺犌犅犜 模型和；）信息应完整，包含但不限于以下信息：）物料层次：表示组件层次状态；）零部件物料编号：表示零部件、部件编号；）版本：表示零部件、部件版本或版次；）零部件名称：零部件、部件中文或英文标识；）数量：表示零部件、部件、装配件或材料的数量；）工艺路线：表示被注明的零部件制造或负责部门的分工路线；）父项关系：表示上一级零部件号（零部件号的父件号）；）产品配置说明：表示构成产品的零部件类型（产品配置标识号）；）零部件类型：外协件、外购件、成品、组件、标准件、零件、工艺组件、辅料、（特殊）工装等；）特别说明。工艺仿真分析工艺仿真分析应符合以下要求：）对于焊接、装配等组件工艺，应引入必要的资源模型，进行装配顺序、装配路径、碰撞干涉等仿真，并基于仿真结果，优化工艺设计；）对于机加、钣金等零件工艺，应进行必要的加工几何仿真和物理仿真，并基于仿真结果，优化工艺设计及数控（）程序。设计信息组织设计信息应按照三维可视化的形式组织，其内容格式参见附录。主要组成应包括：）标题：零部件图号、名称、版本等基础信息，一般由物料信息中提取；）材料信息：指定零部件加工所用的材料种类、规格、牌号以及物料编码等信息，一般由工艺规程中提取；）工艺规程：以各工序工步组织，并关联显示对应模型、工装等工艺信息；）工艺信息：指定当前工序工步的名称、代号及加工设备、刀具等相关制造资源信息；）检验信息：指定当前工序工步的质量检验类型、手段、要求等信息；）模型显示：显示当前工序工步的三维可视化模型，一般为轻量化模型；）流程审核信息：显示当前工序工步的主要审核流程，一般在审批后自动生成。工艺审签 审签形式 工艺审签应采用“在线签署”的形式，在产品数据管理（）等系统中对工艺模型、工艺规程和等信息进行评定与意见反馈，必要时进行会议评定。工艺审签应以结构进行数据组织，通过可视化组织界面对工艺规程、工序工步模型等信息进行审查和意见批注。审签内容 工艺模型审签工艺模型的审签及评定应包括但不限于以下方面内容：犌犅犜 ）零件工序工步模型信息是否完整、正确；）零部件装配顺序是否合理；）零部件装配路径是否合理；）零部件在装配过程中是否会相互干涉；）零部件在装配过程中是否会与工装发生干涉；）工艺模型自身的构建是否符合规范化的要求；）工艺模型和工艺规程信息、物料的关联性和一致性；）工艺模型的可追溯性，是否有版本、批次标识，能否与产品设计信息关联。工艺规程审签工艺规程信息审签及评定应包括但不限于以下方面内容：）信息的完整性；）和工序工步模型的关联性；）信息是否是结构化的，能否方便地检索和提取；）信息的可追溯性，是否有版本、批次标识，能否和产品设计信息关联；）是否与对应中的配置关系一致；）结构合理性，如物料与生产使用处是否一致、数量是否正确等。审签处理应根据审签意见改进工艺，具体要求如下：）对产品设计进行对应的优化调整；）针对处理意见和改进措施，对工艺模型在中进行变更，并记录三维工艺设计版本；）按照修改的工艺模型，进行工艺路线的改进和物料信息维护；）针对处理意见和改进措施，对关联的设计文件进行更改。工艺发放三维工艺发放信息要求如下：）通常以可视化的形式发布到车间终端，必要时以文档打印输出的形式作为补充，对于程序等信息，可直接应用至数控设备；）根据不同的生产制造需求，组织进行工艺信息的发放，如通过在线或离线的形式进行三维可视化、数字化的发放及打印发放等；）已签审通过的详细设计数据可根据不同需求进行数据的三维可视化和数字化组织发放。工艺验证按照工艺设计组织生产资源及生产加工，验证优化工艺设计。工艺验证应根据验证对象关重度，进行样机试制、小批生产等进行验证，验证内容一般包括：）艺路线和工艺要求是否合理、可行；）选用的工艺方法能否满足产品制造的要求；）选用的工艺设备和工艺资源能否满足工艺要求；）检验手段是否满足要求；）装配路线和装配方法能否保证产品的技术要求。犌犅犜 工艺变更 工艺变更来源通常包括产品设计变更、工艺优化改进等。依据变更要求，可对、工艺模型数据、工艺路线等信息进行优化设计，具体要求如下：）对于产品设计变更引发的工艺变更，应以变更后的设计模型、为依据进行、工艺路线、工艺模型的搜集和变更；）组件工艺变更应保证工艺模型与的一致性；）零件工艺变更应保证工艺路线与工序工步模型的一致性。应进行工艺数据的版本管理，必要时可建立产品基线。犌犅犜 附录犃（资料性）机械产品三维工艺设计的可视化发布样式机械产品三维工艺设计信息的可视化发布样式如图 所示。标题区材料信息区工艺规程区模型显示区工艺信息区检验信息区流程审核区图犃 机械产品三维工艺设计信息的可视化发布样式犌犅犜