ICS 01.100.01 CCS J 04
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T41158.2—2022
机械产品三维工艺设计
第2部分：通用要求
Three-dimensional process planning for mechanical products-
Part 2:General requirements
2022-03-09发布
2022-10-01实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布 GB/T41158.2—2022
目 次
前言引言
1
范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义分类
1
4
4.1 按工艺模型分类 4.2 按工艺类型分类
5 一般流程 6 详细要求 6.1 方案设计 6.2 路线设计 6.3 详细设计 6.4 工艺审签 6.5 工艺发放 6.6 工艺验证 6.7 工艺变更附录A（资料性） 机械产品三维工艺设计的可视化发布样式 GB/T41158.2—2022
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《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/T41158《机械产品三维工艺设计》的第2部分。GB/T41158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；一第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/TC146)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。
1 GB/T 41158.2—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/T41158《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。
一第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、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。
一第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。
-
II GB/T41158.2—2022
机械产品三维工艺设计第2部分：通用要求
1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
n
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。
GB/T 24737.22012 工艺管理导则 第2部分：产品工艺工作程序 GB/T24737.4一2012工艺管理导则第4部分：工艺方案设计 GB/T41158.1机械产品三维工艺设计第1部分：术语和定义
术语和定义
3
GB/T41158.1界定的术语和定义适用于本文件。
4分类
4.1 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。
4.2 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
5一般流程
6
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1所示。
1 GB/T41158.2—2022
开始
+
方案设计
路线设计
1
详细设计 + 工艺审签 + 工艺发放
工艺变更
-
工艺验证
否
是否合格
工是结束
图1机械产品三维工艺设计的一般流程
详细要求
6
6.1 方案设计
工艺方案设计以工艺物料清单（PBOM）和产品设计模型为依据，除应满足GB/T24737.4一2012 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：
a)
1) 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； 2） 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；
3） 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； 4） 验证工装夹具的适用性。
b）PBOM规划及分工，并以可视化的形式展示PBOM及其对应模型结构的需求，通常应包括以
下工作内容： 1）初步构建PBOM,PBOM可根据工程物料清单（EBOM)结构调整进行构建，一般分配至
工厂级的PBOM；
2 GB/T 41158.2—2022
2）根据PBOM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； 3）基于PBOM结构，完成系统内工艺任务的分工。
c）工艺方案仿真分析，通常应包括以下工作内容：
1）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； 2）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。
6.2路线设计 6.2.1工艺路线设计应基于工序/工步模型的构建进行，规定产品由毛坏到成品的工艺流程，并完成 PBOM的构建。 6.2.2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。 6.2.3工艺路线设计除满足GB/T24737.2一2012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。 6.3详细设计 6.3.1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PBOM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
6.3.2设计要求 6.3.2.1零件三维工艺设计
零件三维工艺设计应符合以下要求： a） 机加、钣金等零件的工艺设计应以工艺规程组织毛坏物料信息、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； b） 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）；
c）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； d)J 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； e) 对于零件的原材料信息，应能提取对应的BOM结构和信息，如零件物料的铸件毛坏、型材等
信息，并与组件PBOM结构关联
6.3.2.2 组件三维工艺设计
组件三维工艺设计应符合以下要求： a）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； b） 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； c) 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； d) 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： e） PBOM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； f)I PBOM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
3 GB/T41158.2—2022
模型和PBOM g） PBOM信息应完整，包含但不限于以下信息：
1） 物料层次：表示组件层次状态； 2） 零部件物料编号：表示零部件、部件编号； 3) 版本：表示零部件、部件版本或版次； 4) 零部件名称：零部件、部件中文或英文标识； 5) 数量：表示零部件、部件、装配件或材料的数量： 6) 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 7) 父项关系：表示上一级零部件号（零部件号的父件号）； 8） 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）； 9） 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 10）5 特别说明。
6.3.2.3 工艺仿真分析
工艺仿真分析应符合以下要求： a）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； b) 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(NC)程序。
6.3.2.4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A。主要组成应包括： a）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； b) 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； c）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： d）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； e）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； f) 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： g） 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
6.4 工艺审签 6.4.1审签形式 6.4.1.1工艺审签应采用“在线签署”的形式，在产品数据管理（PDM)等系统中对工艺模型、工艺规程和PBOM等信息进行评定与意见反馈，必要时进行会议评定。 6.4.1.2 工艺审签应以PBOM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。 6.4.2审签内容 6.4.2.1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： ICS 01.100.01 CCS J 04
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机械产品三维工艺设计
第2部分：通用要求
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Part 2:General requirements
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2022-10-01实施
国家市场监督管理总局
国家标准化管理委员会 发布 GB/T41158.2—2022
目 次
前言引言
1
范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义分类
1
4
4.1 按工艺模型分类 4.2 按工艺类型分类
5 一般流程 6 详细要求 6.1 方案设计 6.2 路线设计 6.3 详细设计 6.4 工艺审签 6.5 工艺发放 6.6 工艺验证 6.7 工艺变更附录A（资料性） 机械产品三维工艺设计的可视化发布样式 GB/T41158.2—2022
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《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/T41158《机械产品三维工艺设计》的第2部分。GB/T41158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；一第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/TC146)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。
1 GB/T 41158.2—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/T41158《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。
一第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、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。
一第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。
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II GB/T41158.2—2022
机械产品三维工艺设计第2部分：通用要求
1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
n
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。
GB/T 24737.22012 工艺管理导则 第2部分：产品工艺工作程序 GB/T24737.4一2012工艺管理导则第4部分：工艺方案设计 GB/T41158.1机械产品三维工艺设计第1部分：术语和定义
术语和定义
3
GB/T41158.1界定的术语和定义适用于本文件。
4分类
4.1 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。
4.2 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
5一般流程
6
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1所示。
1 GB/T41158.2—2022
开始
+
方案设计
路线设计
1
详细设计 + 工艺审签 + 工艺发放
工艺变更
-
工艺验证
否
是否合格
工是结束
图1机械产品三维工艺设计的一般流程
详细要求
6
6.1 方案设计
工艺方案设计以工艺物料清单（PBOM）和产品设计模型为依据，除应满足GB/T24737.4一2012 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：
a)
1) 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； 2） 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；
3） 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； 4） 验证工装夹具的适用性。
b）PBOM规划及分工，并以可视化的形式展示PBOM及其对应模型结构的需求，通常应包括以
下工作内容： 1）初步构建PBOM,PBOM可根据工程物料清单（EBOM)结构调整进行构建，一般分配至
工厂级的PBOM；
2 GB/T 41158.2—2022
2）根据PBOM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； 3）基于PBOM结构，完成系统内工艺任务的分工。
c）工艺方案仿真分析，通常应包括以下工作内容：
1）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； 2）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。
6.2路线设计 6.2.1工艺路线设计应基于工序/工步模型的构建进行，规定产品由毛坏到成品的工艺流程，并完成 PBOM的构建。 6.2.2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。 6.2.3工艺路线设计除满足GB/T24737.2一2012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。 6.3详细设计 6.3.1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PBOM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
6.3.2设计要求 6.3.2.1零件三维工艺设计
零件三维工艺设计应符合以下要求： a） 机加、钣金等零件的工艺设计应以工艺规程组织毛坏物料信息、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； b） 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）；
c）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； d)J 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； e) 对于零件的原材料信息，应能提取对应的BOM结构和信息，如零件物料的铸件毛坏、型材等
信息，并与组件PBOM结构关联
6.3.2.2 组件三维工艺设计
组件三维工艺设计应符合以下要求： a）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； b） 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； c) 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； d) 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： e） PBOM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； f)I PBOM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
3 GB/T41158.2—2022
模型和PBOM g） PBOM信息应完整，包含但不限于以下信息：
1） 物料层次：表示组件层次状态； 2） 零部件物料编号：表示零部件、部件编号； 3) 版本：表示零部件、部件版本或版次； 4) 零部件名称：零部件、部件中文或英文标识； 5) 数量：表示零部件、部件、装配件或材料的数量： 6) 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 7) 父项关系：表示上一级零部件号（零部件号的父件号）； 8） 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）； 9） 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 10）5 特别说明。
6.3.2.3 工艺仿真分析
工艺仿真分析应符合以下要求： a）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； b) 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(NC)程序。
6.3.2.4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A。主要组成应包括： a）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； b) 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； c）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： d）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； e）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； f) 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： g） 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
6.4 工艺审签 6.4.1审签形式 6.4.1.1工艺审签应采用“在线签署”的形式，在产品数据管理（PDM)等系统中对工艺模型、工艺规程和PBOM等信息进行评定与意见反馈，必要时进行会议评定。 6.4.1.2 工艺审签应以PBOM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。 6.4.2审签内容 6.4.2.1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：