ICS 01.100.01 CCS J 04
5E
中华人民共和国家标准
GB/T 41158.3—2022
早
机械产品三维工艺设计
第3部分：模型构建
Three-dimensional process planning for mechanical products-
Part 3 : Model building
2022-10-01实施
2022-03-09 发布
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布 GB/T 41158.3—2022
目 次
前言引言 1 范围
II IV
规范性引用文件术语和定义
2
3
4 -般要求 5 基本流程
机加工工艺模型构建钣金工艺模型构建焊接工艺模型构建装配工艺模型构建
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8
9
10 工艺模型变更要求· 11 工艺模型检查要求· 附录A（资料性） 机加工工艺模型构建示例附录B（资料性）钣金工艺模型构建示例附录C（资料性）焊接工艺模型构建示例· 附录D（资料性）装配工艺模型构建示例·
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18 GB/T 41158.3—2022
前言
本文件按照GB/T 1.1一2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
本文件是GB/T 41158《机械产品三维工艺设计》的第3部分。GB/T 41158已经发布了以下部分：
第1部分:术语和定义；第2部分：通用要求；
一第 3部分:模型构建; -第 4部分：工艺符号与标注; 第5部分：详细设计；第6部分:数据要求; 第7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（SAC/TC 146)提出并归口。 本文件起草单位：中车株洲电力机车有限公司、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、徐工集团工程机械股份有限公司、中国电子科技集团公司第三十研究所、 中国航发西安动力控制科技有限公司。
本文件主要起草人：任科生、潘康华、雒海鹏、张红旗、林劲松、邵晓东、马春娜、刘文忠、闫伟驰、 杨平、陈正江、王聪、王宇。
II GB/T 41158.3—2022
引言
随着三维计算机辅助设计(CAD)技术的逐步应用和推广，以及基于模型定义（MBD)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GB/T 41158《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 7个部分组成。
第1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2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3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4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工、钣金、焊接和装配等典型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5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加工、钣金、焊接和装配等典型工艺设计的基本流程和技术要求，为机械产品三维工艺设计详细设计提供依据和指导。 第6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7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。
IV GB/T 41158.3—2022
机械产品三维工艺设计第3部分：模型构建
1范围
本文件规定了机械产品三维工艺设计中模型构建的一般要求、基本流程、工艺模型变更要求、工艺模型检查要求，以及机加工、钣金、焊接和装配等典型工艺模型的详细建模流程和要求
本文件适用于三维工艺设计中机加工、钣金、焊接、装配工艺模型的构建。
2规范性引用文件
下列文件中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。
GB/T 24734.3一2009　技术产品文件　数字化产品定义数据通则　第3部分：数据集要求 GB/T 26099.2—2010　机械产品三维建模通用规则　第2部分：零件建模 GB/T 26099.3一2010　机械产品三维建模通用规则　第3部分：装配建模 GB/T 41158.1—2022　机械产品三维工艺设计　第1部分：术语和定义 GB/T 41158.4一2022　机械产品三维工艺设计　第4部分：工艺符号与标注 GB/T 41158.6一2022　机械产品三维工艺设计　第6部分：数据要求 GB/T 41158.7—2022　机械产品三维工艺设计　第7部分：发放要求
3术语和定义
GB/T 41158.1一2022界定的术语和定义适用于本文件。
4　一般要求
4.1工艺模型应以设计模型为基础,根据产品工艺特点、工艺设计要求进行构建。工艺模型与设计模型之间应关联。 4.2工艺模型构建一般包含工序/工步设计、工序/工步几何模型构建、工艺资源模型添加、工艺信息标注和属性信息定义等过程 4.3同一产品工艺过程中前后工序/工步模型应相互关联，前工序/工步模型的变化应联动到后工序/ 工步模型。 4.4　工艺模型可由各工序/工步创建相对应的模型集合组成,也可由集中工序/工步所有工艺特征的一个模型构成 4.5工艺模型应根据工艺尺寸、工艺特征要求,按照1：1全尺寸比例构建。 4.6工艺模型构建中的工艺特征一般采用着色或高亮等方式进行表达。 4.7各工序/工步模型特征及标注等信息应与工序/工步内容相一致,体现当前工序/工步的工艺过程。
1 GB/T 41158.3—2022
4.8工艺模型在系统中应进行版本管控,其中发布的最新版本有效 4.9　几何模型构建应符合GB/T 26099.2—2010、GB/T26099.3—2010的相关规定。 4.10 工艺模型的视图应符合 GB/T 24734.3一2009的相关规定。 4.11 工艺模型的工艺符号与标注应符合GB/T 41158.4一2022 的相关规定。 4.12　工艺模型的发放要求应符合GB/T 41158.7—2022的相关规定。
5基本流程
5.1零件工艺如机加工工艺、钣金工艺，工艺模型构建基本流程如图 1所示,机加工工艺模型构建示例见附录A,钣金工艺模型构建示例见附录B。 5.2　组件工艺如装配工艺、焊接工艺，工艺模型构建基本流程如图 2 所示，焊接工艺模型构建示例见附录 C,装配工艺模型构建示例见附录D。
开始
开始
工序/工步设计
工序/工步设计
工艺模型构建
工艺模型构建
机加工/钣金工艺
焊接/焊接件模型分配
特征重建
工艺资源模型添加
工艺资源模型添加
工艺信息三维标注
工艺信息三维标注
属性信息定义
属性信息定义
工艺模型检查
工艺模型检查
工艺模型保存、发布
工艺模型保存、发布
完成
完成
图1 机加工、钣金工艺模型构建基本流程
图 2 焊接、装配工艺模型构建基本流程
2 GB/T 41158.3—2022
6　机加工工艺模型构建
6.1机加工工艺模型建模要求 6.1.1机加工工艺模型应表达产品毛坏模型到产品成品的每个工序/工步的机加工工艺过程。 6.1.2机加工工序/工步模型可以毛坏模型为起点，以减材料的方式构建，也可以产品设计模型为基础加材料构建。 6.1.3机加工工序/工步设计应根据产品设计模型的面、槽、孔、型腔等加工内容创建。 6.1.4机加工工序/工步模型构建应包含机加工定位基准、机加工位置、机加工工量、机加工顺序等工艺要求。 6.1.5每个加工特征如面、槽、孔、型腔等的建模基准及坐标宜与加工过程基准及坐标一致。 6.1.6机加工模型构建顺序宜与机加工过程顺序一致。 6.1.7机加工模型构建一般按公称尺寸数据建模，带公差尺寸要求的模型宜采用公差中值建模。 6.1.8应根据需要添加工艺资源模型,添加的工艺资源模型与工艺模型的坐标位置关系应与机加工过程一致。 6.1.9模型尺寸信息标注宜以加工基准为尺寸标注基准，各加工特征的标注应完整，且利于加工数控编程或检测的需要。 6.1.10机加工工艺模型应以数据集形式输出，内容包含各工序/工步内容、工序/工步几何模型、机加工工艺信息标注、关联的工艺资源模型、关联的属性信息等。 6.2　机加工工艺模型建模流程 6.2.1准备产品设计模型、工艺资源模型、产品技术规范、工艺要求等数据，将三维模型、产品的物料清单(BOM)等数据导人三维工艺规划系统,搭建机加工工艺模型构建环境。 6.2.2对产品设计模型的面、槽、孔、型腔等加工工艺过程进行分析,完成工序/工步的划分及加工特征的定义。 6.2.3根据需要，关联及复制设计模型，修改尺寸、公差、加工特征,形成毛坏模型。 6.2.4在毛坏模型或设计模型基础上，,按加工过程重构加工特征，构建工序/工步模型。 6.2.5在工序/工步模型上进行机加工工艺内容的表达，定义产品的机加工定位基准、机加工位置、机加工工量、机加工顺序、尺寸等工艺信息。 6.2.6根据需要，,在工序/工步模型创建中添加设备、工装、刀具等工艺资源模型，并装配在工序/工步模型中用于机加工工艺仿真验证、三维可视化等业务需求。 6.2.7根据需要，对机加工工艺模型进行工艺信息三维标注 6.2.8在工序/工步节点下添加设备、工装、刀具、工时等信息，完成工序/工步模型属性信息定义。 6.2.9机加工工艺模型的检查。 6.2.10　机加工工艺模型的保存、发布。
7钣金工艺模型构建
7.1钣金工艺模型建模要求 7.1.1钣金工艺模型应表达产品毛坏模型到产品成品的每个工序/工步实际钣金工艺过程。 7.1.2钣金工序/工步模型可以毛坏模型为起点,按钣金工艺过程构建，也可以产品设计模型为基础修改折弯等特征构建。
3 GB/T 41158.3—2022
7.1.3钣金工艺模型构建前应根据产品设计模型的钣金工艺特征（如孔、切口、坡口、折弯等），按钣金工艺过程完成工序/工步的设计。对于外形为非可展曲面的钣金件,其上的孔、切口、坡口等特征宜在曲面建模完成后再进行这些工序的建模。钣金工艺特征建模应充分考虑所选工艺方法、设备、模具的加工条件，钣金工艺特征应符合所选工艺方法、设备、模具等的加工能力。 7.1.4钣金工序/工步模型应根据工序/工步钣金工艺过程结构、钣金工艺特征（如展开模型、外轮廓模型、毛坏排样、冲孔、切口加工、折弯)等进行构建 7.1.5钣金毛坏模型构建应在设计模型展开的基础上，考虑工艺放量,按最大外轮廓尺寸建模。 7.1.6折弯工序/工步模型构建应包含折弯区域、折弯方向、折弯半径、折弯角度等信息，当涉及多道折弯还应考虑折弯顺序,通过工艺信息标注顺序或多个工序/工步模型表达顺序。 7.1.7钣金工艺模型构建可根据工序/工步内容、仿真验证、可视化等需求，添加工艺资源模型。 7.1.8钣金工艺模型应以数据集形式输出，内容包含各工序/工步内容、工序/工步几何模型、钣金工艺信息标注、关联的工艺资源模型、关联的属性信息等。 7.2钣金工艺模型建模流程 7.2.1准备产品设计模型、工艺资源模型、产品技术规范、工艺要求等数据，将三维模型、产品 BOM 等数据导入三维工艺规划系统,搭建钣金工艺模型构建环境。 7.2.2对产品设计模型的孔、切口、坡口、折弯等钣金工艺过程进行分析，完成工序/工步的划分及钣金特征的定义。 7.2.3根据需要，关联及复制设计模型，展开模型，修改外轮廓尺寸、钣金特征,形成毛坏模型。 7.2.4在毛坏模型或设计模型基础上，按钣金工艺过程重构钣金特征，构建工序/工步模型。 7.2.5在工序/工步模型上进行钣金工艺内容的表达，定义产品的外轮廓模型尺寸、毛坏排样、冲孔、切口加工、折弯加工、尺寸等工艺信息。 7.2.6根据需要，在工序/工步模型创建中添加设备、工装、模具等工艺资源模型，并装配在工序/工步模型中用于钣金仿真验证、三维可视化等业务需求。 7.2.7根据需要，对钣金工艺模型进行工艺信息三维标注。 7.2.8在工序/工步节点下添加设备、工装、模具、工时等信息，完成工序/工步模型属性信息定义。 7.2.9钣金工艺模型的检查。 7.2.10钣金工艺模型的保存、发布。
8焊接工艺模型构建
8.1焊接工艺模型建模要求 8.1.1焊接工艺模型应表达从首个焊接件模型到产品焊接成品的每个工序/工步焊接工艺过程。 8.1.2焊接工艺模型可以从首个焊接件模型为起点添加物料构建，也可以产品设计模型为基础减除物料构建。 8.1.3焊接工艺模型构建前应按照工艺过程进行焊接件BOM结构的调整 8.1.4　焊接工序/工步设计应根据产品焊接件 BOM结构、焊接件顺序等内容创建。 8.1.5焊接工序/工步模型构建应包含焊点/焊缝位置与布局、焊缝方向、焊接路径、定位基准、关键控制尺寸、配合公差等工艺要求 8.1.6焊接工艺模型应体现焊接连接件模型、焊点/焊缝模型与焊接工艺结构逻辑关系的组合状态，当焊接连接件、焊接工艺结构逻辑关系、焊点/焊缝模型等发生变化，焊接工艺模型应同步发生更改 8.1.7焊接工艺模型宜采用轻量化模型构建。 8.1.8应根据需要添加工艺资源模型,添加的工艺资源模型与工艺模型的坐标位置关系应与焊接过程
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