一种船用柴油机关重件MBD模型的快速建模方法技术

本发明专利技术公开了一种船用柴油机关重件MBD模型的快速建模方法，适用于船用柴油机智能化设计领域，该方法包括三个步骤：一：建立由船用柴油机关重件参数化特征库和与特征关联的设计信息数据库共同构建的船用柴油机关重件MBD模型库；二：通过基于MBD的设计特征拼接技术，进行特征拼接和设计信息整合，完成初始MBD模型；三：修改初始MBD模型，最终完成的MBD模型和设计信息反馈至船用柴油机关重件库。本发明专利技术针对船用柴油机设计领域，帮助设计人员便捷和快速地创建所需新的船用柴油机关重件的MBD模型，并且能够保证MBD模型的准确性。

A rapid modeling method for heavy MBD model of marine diesel engine

The invention discloses a ship rapid modeling of diesel heavy pieces of MBD model, suitable for marine diesel engine intelligent design field, the method includes three steps: one: establishment of design information database by marine diesel heavy pieces of parametric feature library and feature association common ship with diesel heavy pieces of MBD model library; two: through the design feature of mosaic technology based on MBD, the features of splicing and design information integration, complete the initial MBD model; three: modify the original MBD model, the final completion of the MBD model and the design of information feedback to the marine diesel heavy parts library. The invention aims at the design field of marine diesel engines, and helps designers to conveniently and rapidly create a new MBD model of the required diesel heavy bodies, and can guarantee the accuracy of the MBD model.

【技术实现步骤摘要】
一种船用柴油机关重件MBD模型的快速建模方法
本专利技术涉及一种建模方法，特别涉及一种船用柴油机关重件MBD模型的快速建模方法。
技术介绍
MBD的含义是基于模型定义。MBD是一种把产品尺寸、公差要求和工艺信息完整的集成到三维模型中从而表达产品信息的一种方法。MBD技术要求三维模型是产品制造的唯一依据。在MBD模型中，产品的尺寸标注、形位公差、表面粗糙度等均标注在三维模型中，技术要求等文字也可以注释在三维模型的环境中，生产人员可以直接从三维模型中获取一切加工需要的信息。使用MBD技术的企业可以使产品设计生产更加规范，使产品设计制造信息更加集中，方便产品数据的更新和管理，以提高企业的竞争力。船用柴油机是船舶必需的动力装置，是影响船舶性能的关键。船用柴油机技术含量高，系统性强，船用柴油机关重件一般形状复杂、加工工艺复杂、加工精度要求高。随着科学技术的发展、人力资源成本的增高和市场对于产品的要求的提高，如果船用柴油机企业仍然以二维图纸指导生产，使用人工编制工艺，通过人工传递信息，不仅效率低，重复劳动多，而且容易出错，浪费了大量的人力、财力和物力，导致船用柴油机生产周期长，关键件的成品率低，严重阻碍了船用柴油机制造技术的发展。因此，必须通过对船用柴油机关键件集成制造技术的研究，来提高柴油机的自主制造能力。现有技术中，一方面，如果使用通用快速建模系统对船用柴油机MBD模型进行管理，这种方式虽然有现成的系统可以使用，但是针对性差，同时由于现成系统的通用性，所以通用系统对于数据的全面性和精度很难达到船用柴油机三维模型基于模型定义的要求。另一方面，由于行业标准、产品体系等影响，使用通用快速建模系统管理船用柴油机MBD模型需要经常对三维模型进行全面的更新和维护，所以相对传统方式而言使用通用快速建模系统并不会很大程度上减少工作人员在设计与制造过程中的工作量。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术针对现有技术存在的问题，提供了一种能够有效提高MBD模型的准确性的船用柴油机关重件MBD模型的快速建模方法。技术方案：本专利技术提供了一种船用柴油机关重件MBD模型的快速建模方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：建立由船用柴油机关重件参数化特征库和与特征关联的设计信息数据库共同构建的船用柴油机关重件MBD模型库；步骤2：基于MBD的设计特征拼接技术，进行特征拼接和设计信息整合，完成初始MBD模型；步骤3：关重件初始MBD模型修改完成后，将修改的模型和设计信息反馈至船用柴油机关重件库。进一步，所述船用柴油机关重件参数化特征库主要通过对关重件的特征进行分类和整理，然后对特征进行参数化建模，最终完成参数化特征，形成船用柴油机关重件参数化特征库。进一步，所述对关重件的特征进行分类主要包括三个种类：基准特征、主特征和辅助特征，所述基准特征是指包括了各种用于定位的几何元素，主要包括基准点、基准轴、基准曲线、基准平面及基准坐标系；主特征是指在船用柴油机关重件设计中需要主要计算的特征；辅助特征是指零件三维模型特征中的简单特征。进一步，所述设计信息数据库包括设计特征的参数信息、精度信息和设计注释。进一步，基于MBD的设计特征拼接技术包括实体特征拼接和设计信息整合。进一步，所述实体特征拼接包括以下步骤：步骤210：从参数化特征库调入特征A，设置建模的驱动参数；步骤211：从参数化特征库调入特征B，设置建模的驱动参数；步骤212：通过交互方式点选和调整对接位置；步骤213：对特征A和特征B进行布尔运算。进一步，所述设计信息整合包括以下步骤：步骤220：从设计信息数据库中提取特征所关联的设计信息；步骤221：判断特征拼接时的布尔运算，自动筛选出部分设计信息；步骤222：交互点选所需的设计信息；步骤223：匹配特征参数，得到整合后的关重件的初始MBD模型。有益效果：与现有的技术相比，本专利技术通过针对船用柴油机关重件的定制开发，可以使设计人员能够便捷和快速地创建所需新的柴油机关重件的MBD模型；有效减少了大量尺寸、规格不同，但是结构相同或相似的标准件和非标准常用件等模型的重复建模工作，并且，能够保证MBD技术对于船用柴油机关重件三维模型数据的全面性和准确性的要求。能够推动船用柴油机领域的发展。附图说明图1为本专利技术方法的总体流程图；图2是船用柴油机关重件分类图；图3为参数化特征建模流程图；图4为特征拼接方法的流程图；图5为设计信息整合的流程图；图6为基于MBD的设计拼接技术效果图；图7是船用柴油机连杆特征分类图；图8是连杆快速建模示例图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做更进一步的解释。如图1所示，本专利技术提供的一种船用柴油机关重件MBD模型的快速建模方法，包括以下步骤：步骤1：建立由船用柴油机关重件参数化特征库和与特征关联的设计信息数据库共同构建的船用柴油机关重件MBD模型库；其中，MBD模型包括产品三维模型和三维标注，三维标注包括尺寸标注，精度信息和设计注释，精度信息包括尺寸公差、形位公差和表面粗糙度；船用柴油机关重件MBD模型库包括参数化特征库和设计信息数据库，如图2所示的船用柴油机关重件包括机架、曲轴、连杆、活塞、缸套、缸盖、缸套、凸轮轴。根据船用柴油机企业的产品体系和企业标准，对关重件的特征进行分类和整理，对这些特征进行参数化建模，完成参数化特征，组成参数化特征库。参数化特征具体分类为基准特征、主特征和辅助特征，其中，基准特征是指包括了各种用于定位的几何元素，主要包括基准点、基准轴、基准曲线、基准平面及基准坐标系；主特征是指在船用柴油机关重件设计中需要主要计算的特征，这些特征对零件的参数和性能起决定性作用；辅特征是指零件三维模型特征中的简单特征，比如零件三维模型特征中的孔类特征、槽类特征和边角特征，这些特征对于零件形状影响较小，对于零件的功能起到辅助作用。设计信息数据库是由设计特征的参数信息、精度信息和设计注释构成的数据库。步骤1中参数化特征建模过程如图3所示，具体步骤为：步骤11：设计人员根据设计手册人为分析零件；步骤12：确定零件的参数化尺寸；步骤13：根据参数化尺寸创建UG表达式；步骤14：创建零件的参数化图形模版；步骤15：创建参数化程序框架；步骤16：编写参数化程序；从而构建使用参数化特征库时的用户交互程序；步骤17：编译链接，生成动态链接库文件；步骤18：运行调试，若满足要求则完成参数化特征建模，若不满足要求则返回步骤16。实施例中使用参数化三维模型，设计人员根据设计手册，结合实际经验，分析出零件的参数化尺寸，然后创建零件的参数化图形模版。参数化图形模版可使用UG表达式的功能进行三维建模，即对于三维模型的约束尺寸用表达式代替，更改表达式值的时候相应三维模型的约束值会相应发生改变。参数化模版导入至船用柴油机快速建模系统中。根据这些模版，在进行船用柴油机类似零件和二次建模时，使用本专利技术的快速建模方法可以较传统建模方法效率提高很多。设计手册中没有每个零件的参数化尺寸，需要设计人员根据设计手册对零件进行分析，结合实际情况，确定零件的参数化尺寸。本专利技术的能够实现的是在二次建模和重复建模时，利用参数化特征模版快速构建零件的功能。零件的参数化模版需要设计人员根据本专利技术提供的特征分类等内容自行绘制。本专利技术的交互方式是使用对话框交互，用户通过交互界面点选相应选项本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船用柴油机关重件MBD模型的快速建模方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：建立由船用柴油机关重件参数化特征库和与特征关联的设计信息数据库共同构建的船用柴油机关重件MBD模型库；步骤2：基于MBD的设计特征拼接技术，进行特征拼接和设计信息整合，完成初始MBD模型；步骤3：关重件初始MBD模型修改完成后，将修改的模型和设计信息反馈至船用柴油机关重件MBD模型库。

【技术特征摘要】
1.一种船用柴油机关重件MBD模型的快速建模方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：建立由船用柴油机关重件参数化特征库和与特征关联的设计信息数据库共同构建的船用柴油机关重件MBD模型库；步骤2：基于MBD的设计特征拼接技术，进行特征拼接和设计信息整合，完成初始MBD模型；步骤3：关重件初始MBD模型修改完成后，将修改的模型和设计信息反馈至船用柴油机关重件MBD模型库。2.根据权利要求1所述的船用柴油机关重件MBD模型的快速建模方法，其特征在于：所述船用柴油机关重件参数化特征库主要通过对关重件的特征进行分类和整理，然后对特征进行参数化建模，最终完成参数化特征，形成船用柴油机关重件参数化特征库。3.根据权利要求2所述的船用柴油机关重件MBD模型的快速建模方法，其特征在于：所述对关重件的特征进行分类主要包括三个种类：基准特征、主特征和辅助特征，所述基准特征是指包括了各种用于定位的几何元素，主要包括基准点、基准轴、基准曲线、基准平面及基准坐标系；主特征是指在船用柴油机关重件设计中需要主要计算的特征；辅助特征是指零件三维模型特征中的孔类特征、槽类特征和边角特征。4.根据权利要求1所述的所述的船用柴油机关重件MBD模型...

【专利技术属性】
技术研发人员：周宏根，黄中颢，刘金锋，李磊，李国超，田桂中，景旭文，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32