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    基于數字化工藝平臺的典型三維工裝庫及工裝設計方法技術
    
                            
    技術編號：44519449 閱讀：2 留言：0更新日期：2025-03-07 13:13
    
                        
    
                        
    
                            
                            本發明專利技術涉及工藝設計技術領域，具體為基于數字化工藝平臺的典型三維工裝庫及工裝設計方法。本發明專利技術為了解決傳統的工裝設計存在很多缺點的問題，故提供了一種新的基于數字化工藝平臺的典型三維工裝庫及工裝設計方法，包括如下步驟：1）確定所要設計的工裝種類；2）依據所確定的工裝種類，檢索調用典型三維工裝庫；3）查找關鍵尺寸參數，判斷有無借用工裝，如能借用則直接借用并核實工裝狀態，如不能借用則判斷有無改制的可能性，若能改制則從典型三維工裝庫中調用該工裝，對工裝進行參數尺寸修改設計，從而完成改制工裝設計，若不能改制則對該工裝進行全新設計，從而完成全新工裝設計。本發明專利技術所述的工裝設計方法，提高了工裝設計效率。
    
                            
                            
    


    
                            

                            
    【技術實現步驟摘要】
    
                                
    本專利技術涉及工藝設計，具體為基于數字化工藝平臺的典型三維工裝庫及工裝設計方法。

    技術介紹
    1、在制造領域中，工藝技術作為支撐產品由研發到裝配的關鍵環節，其中工裝設計是工藝技術重要一環，設計周期及質量直接決定生產效率、產品質量及交付周期，對于確保產品質量、提高生產效率和安全文明生產有重要作用，是工藝技術水平高低的重要標志。
    2、當產品進入小批量多品種模式時，其制造周期緊張，工裝的種類和數量需求不斷增加，現有工藝技術制造領域中，例如電機制造工藝技術包含材料熱處理、機械加工、焊接、鑄造、裝配、連線、試驗等制造工藝專業，分布于電機產品生產周期的各工序之中，如線圈制造、鐵心疊壓、定子裝配、轉子裝配、電機組裝工序等。每個工序的工藝技術支撐其裝配制造能力，工裝設計制造的質量對產品制造的質量和效率影響很大。
    3、傳統的工裝設計方法存在如下缺點：1）存在新產品工裝通用化和模塊化程度低，設計制造周期較長，無法有效滿足產品的按期交付；2）工裝設計典型結構未實現有效共享，工裝借用率及改造可能性低，部分工裝零件重復設計制造，工裝費用居高不下；3）部分工裝長期存放生產現場，工裝零件利用率低；4）現場使用過程中的改進在后續工裝設計中得不到體現，無法實現工裝結構的持續優化改進以提升工裝的使用效果。

    技術實現思路
    1、本專利技術為了解決傳統的工裝設計存在上述缺點的問題，故提供了一種新的基于數字化工藝平臺的典型三維工裝庫及工裝設計方法。
    2、本專利技術是采用如下技術方案實現的：</p>
    3、基于數字化工藝平臺的典型三維工裝庫，其建設包括典型結構工裝分層搭建、典型結構工裝評審評價、典型結構工裝入庫、典型結構工裝庫檢索調用、典型結構工裝庫維護更新；
    4、典型結構工裝分層搭建：典型結構工裝為依據工藝專業框架，從產品制造過程中關鍵工序的工裝中篩選、提煉的典型結構工裝，對典型結構工裝進行分層搭建時，按典型工裝庫、制造單元、專業類別、工序、相關典型結構工裝類型的層級進行依次逐級分層搭建；具體實施時，策劃出的典型結構工裝庫框架：
    5、第1層級：典型工裝庫；
    6、第2層級：制造單元如基礎工藝、電機工藝、電氣工藝、試驗工藝等5項；
    7、第3層級：專業類別如冷沖壓、機械加工、繞組制造、組裝等27個專業；
    8、第4層級：工序如發運包裝、收尾、電機試驗、總裝、定子裝配、轉子裝配、浸漆、崁線、線圈、換向器、疊壓、焊接、機加、變流器試驗、組裝、布線等44個工序；
    9、第5層級：相關典型結構工裝；
    10、按制造單位、專業、工序的層級搭建工裝庫框架，制定典型結構工裝入庫評價標準體系，依據要求及標準梳理、提煉典型工裝，最終通過工藝專家評審確認，將符合要求的典型工裝二維圖紙、三維圖紙及關鍵參數列表錄入系統，后續工裝設計參照典型結構工裝，實現工裝設計的簡統化、標準化、系列化；
    11、典型結構工裝評審評價，包括功能性敘述、典型性說明以及評價標準說明，功能性敘述包括工裝功能、使用方法、技術參數、接口尺寸，典型性說明包括工裝的創新性、系列化模塊化設計、可靠性、驗證情況、解決的痛點難點問題，評價標準說明包括創新性、系列化模塊化、可靠性、改進優化；邀請工藝技術專家、現場工藝、高級技師、質檢員等評委，參照評價標準對工裝的典型性進行評審；
    12、典型結構工裝入庫，建立典型結構工裝庫框架，根據分層原則，制定典型工裝入庫明細，然后征集意見，修訂并下發典型工裝入庫明細，編制典型結構工裝入庫評審說明并對其進行入庫評審，評審不合格，則重新編制典型結構工裝入庫評審說明直至入庫評審合格，評審合格，則繪制典型結構二維/三維圖入庫，其中，對典型結構進行新增或改進時，也需重新編制典型結構工裝入庫評審說明并對其進行入庫評審；
    13、典型結構工裝庫檢索調用，將典型工裝關鍵尺寸參數錄入列表中，不斷充實典型工裝庫，工裝設計時，通過典型結構工裝關鍵尺寸參數列表實現工裝快速檢索，查找符合條件的典型結構工裝，直接借用或使用其三維模型進行改制，實現工裝快速設計及工裝設計的簡統化、標準化、系列化；
    14、典型結構工裝庫維護更新，工裝設計方面，當設計新工裝時，發現現有的工裝庫內無所使用的模塊時，須增加模塊設計，同時工裝模塊庫新增模塊時，須相應的工裝設計者進行模塊歸類設計和整理，并修訂對應的工裝結構庫，有相似模塊修改尺寸的，直接將修改后的系列工裝入庫；工裝變更方面，工藝設計人員提出典型工裝的變更理由，組織專家對典型工裝進行評審，判定典型工裝變更的可行性。對通過變更申請的典型工裝，典型工裝庫管理人員對庫中的典型工裝進行維護；工裝管理方面，定期對典型工裝庫的典型工裝進行使用情況評價，對典型工裝采用率進行統計，對無使用價值的典型工裝進行出庫管理。
    15、進一步地，典型結構工裝庫檢索調用中所述的典型結構工裝關鍵尺寸參數包括工裝編號、工裝名稱、工裝適用范圍、關鍵尺寸、接口尺寸。
    16、進一步地，工裝編號命名為gz+工藝專業分類編號+具體工藝專業編號+典型工裝子庫編號+典型工裝編號+典型工裝系列編號。典型工裝的命名及編號根據所在的典型工裝子類庫的編號，同時依據工裝結構及使用特征的不同加三位的順序號為，在此基礎為區別典型工裝與參照該典型工裝設計的系列化工裝，典型工裝系列編號為在典型工裝編號后增加三位系列編號順序號，如000為典型工裝編號，001、002……為參照該典型工裝編號設計的典型工裝。
    17、基于數字化工藝平臺的工裝設計方法，包括如下步驟：1）確定所要設計的工裝種類；2）依據所確定的工裝種類，查閱典型三維工裝庫；3）查找關鍵尺寸參數，判斷有無借用工裝，如能借用則直接借用并核實工裝狀態（本領域技術人員公知，工裝狀態指工裝接口有無磨損情況，工裝是否完好能直接借用等狀態），如不能借用則判斷有無改制的可能性，若能改制則從典型三維工裝庫中調用該工裝，對工裝進行參數尺寸修改設計，從而完成改制工裝設計，若不能改制則對該工裝進行全新設計，從而完成全新工裝設計；
    18、進一步地，步驟3)中，當完成改制工裝或全新工裝設計時，需對設計好的改制工裝或全新工裝的接口尺寸分析統計并統型，更新典型三維工裝庫，便于后續的工裝設計。
    19、本專利技術所產生的有益效果如下：
    20、1）以數字化工藝技術為平臺，以模塊化、系列化為思路，對工裝設計、制造和驗證，完成工裝模塊化通用設計模型庫建立，在資源庫中建立面向專業的關鍵工序典型結構工裝三維模型庫，并對模型各零件關鍵特性及作用加以標注及說明，新產品工裝設計時參照典型工裝實現模塊化、標準化、通用化設計，供新產品工裝設計應用，規范工裝設計圖樣，提高工裝設計效率，避免工裝零件重復設計。后續工裝運用過程的改進內容及時回饋典型結構工裝三維模型庫，完善工裝通用性、選型組合設計模式，實現增加工裝借用率及改制的可能性，實現工裝從設計到維護全壽命周期過程的流程化；
    21、2）工裝設計方法旨在工裝設計、工裝制造、工裝本文檔來自技高網...
                            
    
                            
    【技術保護點】
    
                                
    1.基于數字化工藝平臺的典型三維工裝庫，其特征在于，其建設包括典型結構工裝分層搭建、典型結構工裝評審評價、典型結構工裝入庫、典型結構工裝庫檢索調用、典型結構工裝庫維護更新；
    2.根據權利要求1所述的基于數字化工藝平臺的典型三維工裝庫，其特征在于，典型結構工裝庫檢索調用中所述的典型結構工裝關鍵尺寸參數包括工裝編號、工裝名稱、工裝適用范圍、關鍵尺寸、接口尺寸。
    3.根據權利要求2所述的基于數字化工藝平臺的典型三維工裝庫，其特征在于，工裝編號命名為GZ+工藝專業分類編號+具體工藝專業編號+典型工裝子庫編號+典型工裝編號+典型工裝系列編號。
    4.根據權利要求3所述的基于數字化工藝平臺的典型三維工裝庫，其特征在于，典型結構工裝評審評價中的功能性敘述包括工裝功能、使用方法、技術參數、接口尺寸，典型性說明包括工裝的創新性、系列化模塊化、可靠性、驗證情況、解決的痛點難點問題，評價標準說明包括創新性、系列化模塊化、可靠性、改進優化。
    5.基于數字化工藝平臺的工裝設計方法，其特征在于，包括如下步驟：1）確定所要設計的工裝種類；2）依據所確定的工裝種類，查閱如權利要求1所述的典型三維工裝庫；3）查找關鍵尺寸參數，判斷有無借用工裝，如能借用則直接借用并核實工裝狀態，如不能借用則判斷有無改制的可能性，若能改制則從典型三維工裝庫中調用該工裝，對工裝進行參數尺寸修改設計，從而完成改制工裝設計，若不能改制則對該工裝進行全新設計，從而完成全新工裝設計。
    6.根據權利要求5所述的基于數字化工藝平臺的工裝設計方法，其特征在于，步驟3)中，當完成改制工裝或全新工裝設計時，需對設計好的改制工裝或全新工裝的接口尺寸分析統計并統型，更新典型三維工裝庫，便于后續的工裝設計、檢索及調用。
    7.基于數字化工藝平臺的工裝設計方法，其特征在于，包括如下步驟：1）確定所要設計的工裝種類；2）依據所確定的工裝種類，查閱如權利要求2所述的典型三維工裝庫；3）查找關鍵尺寸參數，判斷有無借用工裝，如能借用則直接借用并核實工裝狀態，如不能借用則判斷有無改制的可能性，若能改制則從典型三維工裝庫中調用該工裝，對工裝進行參數尺寸修改設計，從而完成改制工裝設計，若不能改制則對該工裝進行全新設計，從而完成全新工裝設計。
    8.根據權利要求7所述的基于數字化工藝平臺的工裝設計方法，其特征在于，步驟3)中，當完成改制工裝或全新工裝設計時，需對設計好的改制工裝或全新工裝的接口尺寸分析統計并統型，更新典型三維工裝庫，便于后續的工裝設計、檢索及調用。
    9.基于數字化工藝平臺的工裝設計方法，其特征在于，包括如下步驟：1）確定所要設計的工裝種類；2）依據所確定的工裝種類，查閱如權利要求3所述的典型三維工裝庫；3）查找關鍵尺寸參數，判斷有無借用工裝，如能借用則直接借用并核實工裝狀態，如不能借用則判斷有無改制的可能性，若能改制則從典型三維工裝庫中調用該工裝，對工裝進行參數尺寸修改設計，從而完成改制工裝設計，若不能改制則對該工裝進行全新設計，從而完成全新工裝設計。
    10.根據權利要求9所述的基于數字化工藝平臺的工裝設計方法，其特征在于，步驟3)中，當完成改制工裝或全新工裝設計時，需對設計好的改制工裝或全新工裝的接口尺寸分析統計并統型，更新典型三維工裝庫，便于后續的工裝設計、檢索及調用。
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    【技術特征摘要】
    
                                
    1.基于數字化工藝平臺的典型三維工裝庫，其特征在于，其建設包括典型結構工裝分層搭建、典型結構工裝評審評價、典型結構工裝入庫、典型結構工裝庫檢索調用、典型結構工裝庫維護更新；
    2.根據權利要求1所述的基于數字化工藝平臺的典型三維工裝庫，其特征在于，典型結構工裝庫檢索調用中所述的典型結構工裝關鍵尺寸參數包括工裝編號、工裝名稱、工裝適用范圍、關鍵尺寸、接口尺寸。
    3.根據權利要求2所述的基于數字化工藝平臺的典型三維工裝庫，其特征在于，工裝編號命名為gz+工藝專業分類編號+具體工藝專業編號+典型工裝子庫編號+典型工裝編號+典型工裝系列編號。
    4.根據權利要求3所述的基于數字化工藝平臺的典型三維工裝庫，其特征在于，典型結構工裝評審評價中的功能性敘述包括工裝功能、使用方法、技術參數、接口尺寸，典型性說明包括工裝的創新性、系列化模塊化、可靠性、驗證情況、解決的痛點難點問題，評價標準說明包括創新性、系列化模塊化、可靠性、改進優化。
    5.基于數字化工藝平臺的工裝設計方法，其特征在于，包括如下步驟：1）確定所要設計的工裝種類；2）依據所確定的工裝種類，查閱如權利要求1所述的典型三維工裝庫；3）查找關鍵尺寸參數，判斷有無借用工裝，如能借用則直接借用并核實工裝狀態，如不能借用則判斷有無改制的可能性，若能改制則從典型三維工裝庫中調用該工裝，對工裝進行參數尺寸修改設計，從而完成改制工裝設計，若不能改制則對該工裝進行全新設計，從而完成全新工裝設計。
    6.根據權利要求5所述的基于數字化工藝平臺的工裝設計方法，其特征在于，步驟3)中，當完成改制工裝或全新工裝設計時，需對設計...
                            
    
                            
    【專利技術屬性】
    
                                技術研發人員：蔡曉，雷洋，王艷芳，尚前博，丁新，梁剛，張江濤，彭世杰，劉鵬，閆勇奇，
    
        申請(專利權)人：中車永濟電機有限公司，
    
        類型：發明
    
        國別省市：
    
                            
    
                            
                        
    
                    
    
                    
                    
                     
                
    
                
                
    
                    
    
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