proe模型质量

,*,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Click to edit Master title style,识别和解决模型质量问题,为改进,CAD/CAM/CAE,相互可操作性的一个实践指导,综述,模型质量定义,模型质量问题对下游应用的影响,解决问题的策略,问题和解决实例,问题的来源,找问题,执行模型质量控制,2,模型质量问题的一个定义,3,模型,建立,分析,快速原型,数据交换,制造,“,CAD,系统,确认它!”,“不精确!”,“不真实!”,相互可操作性的间隙,建立,CAD,模型的人们认为它们是好的,. 因为,CAD,系统没有抱怨任何问题,有时，下游的用户称它们是坏的，因为不精确和不真实的特征,4,可再使用性和相互可操作性定义,可再使用性,模型所有权可以在,CAD,用户和设计项目中有效共享,标准由设计组织建立,集中在模型定义和组织上,相互可操作性,模型可以由下游应用有效地处理,标准由下游组织建立,集中在模型的拓扑和几何体上,5,检查可再使用性和相互可操作性,CAD,系统,下游,CAD/CAM/CAE,模型建立,指令,几何,拓扑,建模的常规测试,模型质量测试,可再使用性,相互可操作性,6,下游返工迅速增加,分析,快速原型,制造,数据交换,产品设计,返工,返工,返工,返工,下游应用,CAD,系统,+ 50-70 %,总返工 =,x 4,设计发放,7,对不真实的特征下游的解释,设计模型,在模型中不真实的特征(含糊的)必须由下游用户解释，在他们理解中的差异能够影响部件质量，如制造的一个部件显著地不同于被分析的部件,下游,返工,分析模型,返工,制造模型,8,模型质量问题的类型,结构,所有模型元素(点，曲线，曲面，壳)是否正确地定义和连接在一起,?,精确度,所有连接的模型元素是否正确地装配拟合在一起,?,真实性,所有模型元素是否在现实世界中可实现?,精度,真实性,结构,相互可操作性问题,9,模型质量问题的一般影响,对过程的负面影响,问题,类型,细节,设计,有限元,分析,快速,原型,数据,交换,制造,结构,精确度,严格地,真实,中等地,真实,注：分析，快速原型和制造过程常常需要数据交换,10,Reactive(,被动：排除故障),等待来自下游用户的不满意见和对返工模型发出工程更改申请,仅仅在设计发放时检查问题,Proactive(,主动：质量控制),在模型建立和/或修改时，识别和解决问题,发现问题的不同途径,11,解决问题的策略,CAD,用户,解决问题,的努力,问题严重性,中等,严重,高,低,下游用户,CAD,用户有先进的建模工具(如特征)，它们可以有效地移去严重问题，他们对中等程度的问题建立常常很少去控制,下游用户有工具有效地围绕中等程度问题工作，这些工具对解决严重问题是无力的,12,解决结构问题,重构特征,定义附加的特征,解决真实性问题,调整特征,重构特征,定义附加的特征,解决精确度问题,解决真实性问题,简化特征,调整,CAD,系统建模公差,对,CAD,用户解决问题策略,结构,真实性,精确度,质量,13,问题举例,从不同工程公司生产的模型,航天航空,OEMs,和供应商,汽车,OEMs,和供应商,消费产品,利用主要商用,CAD,系统建立,CATIA,I-DEAS,Pro/ENGINEER,Unigraphics,由用户与各种专家建立,新手,专家,第二代模型拥有者,14,结构问题例,空隙(,Void),内部表面(,Interior Faces),非分叉边缘(,Nonmanifold Edges),15,结构问题：空隙,这个倒圆的矩形特征没有插入足够的深度到该模型中，它在这个拐角构造了一个“空气腔”。这个空隙的表面有 0.0062 和,0.013,mm,2,的面积，在左低拐角有一个面积,0.000044,mm,2,为的极微小的表面。,16,结构问题：内部表面,这个实体是从外表面向中心增厚来建立的，因为沿反射平面它们没有很好相切，在模型内建立了二个表面，在背面它们共同边缘,的夹角是,0.0,度，在底前拐角处它们彼此重叠,0.005,mm。,17,问题解决：内部表面,在和左顶曲面一轮廓一轴旋转来定义，通过重定位，该轴到反射平面上，曲面现在相切，增厚操 作不再建立内部表面。,18,结构问题：非分叉边缘,这是一个带有二个由一个间壁分离的不同内部容积的单一实体。醒目的边缘用于修剪三个表面-二个外侧表面和间壁，这种情况是不可加工的，允许由某些,CAD,系统进行分析，但不能故意建立和读出到其它系统。,19,真实性问题例,裂缝(,Crack),刀口(,Knife-Edge),容积附属物(,Volume Appendage),自容积收缩(,Pinched Volume),微细阶梯(,Micro-Step),微细槽(,Micro-Slot),微细杆(,Micro-Strut),微细切口(,Micro-Cut),硬线(,Hard Line),扭曲表面(,Curled Face),收缩表面(,Pinched Face),细片表面(,Sliver Face),20,真实性问题：裂缝,在这个凸台和上右方之间有一个细的裂缝，凸台定义为一个线性拉伸，它没有对上右方的拔模角进行补偿，这个裂缝使得不可能建立完整的倒圆和圆角。,21,问题的解决：裂缝,为了补偿在上右方中的任一拔模角，,凸台被约束，并作任一圆角和倒圆作用前定义，没有裂缝所有圆角和倒圆成功地建立。,22,真实性问题：丢失特征的裂缝,这些六角形特征被连接到部件左边的一个在上半部有一个裂缝，角度是11度，这个是因为一个相当于右边的一个圆柱特征被丢失所引起。,23,真实性问题：在圆角下的裂缝,在这个托架二侧的圆角是由绕模型的轴旋转轮廓并连接到部件来定义的。因为主轴在二个方向被拔锥，这些圆角在下面有薄纸样的裂缝，空间小于,1.0,mm.,24,问题的解决：圆角下的裂缝,这个托架有初始为矩形的侧壁，这样允许圆角被定义为在壁和拔锥部件间的复杂倒圆，侧壁和圆角然后交错地切割建立所希望的形状。,25,真实性问题：,在突起物下的裂缝,这个线性突起物是从在侧壁上的一个轮廓定义的，因为在侧壁上的拔摸我，突起物在其下有一个缝，在二个底表面间的角度是1,.0度,26,问题的解决：在突起物下的裂缝,以这个突起物的轮廓在一个参数平面上定义，该参考平面偏置入侧壁的基础，线性拉伸约束到内侧壁，因此防止沿突起物左侧的一个新的裂缝,27,真实性问题：在肋和壁间的裂缝,这个肋是一个从定义在底部表面上的轮廓线性拉伸来定义的，约束到侧壁的内侧边缘，这个没有考虑在壁中的拔摸角，沿肋的端部建立一个表面，沿底部有一个,1.8度角,28,问题的解决：在肋和壁间的裂缝,以这个肋的轮廓仍然在底部表面上定义但它被约束到侧壁的外侧边缘，这样允许侧壁有一个拔模角，而维持与肋有一个完整的连接。,29,真实性问题：在圆角后面的裂缝,这个圆角定义为一轮廓沿一曲线扫描，然后连接到部件，曲线没有与部件的形状精密匹配，在这个拐角中醒目表面向下延伸在圆角后形成一个裂缝，与带指示器的表面角度是,0.0度,30,问题的解决：在圆角后面的裂缝,这个圆角定义为在部件侧面与一个从下面配对部件抽取的参考曲面间的倒圆(参考表面未示出)倒圆的下边缘用于修剪参考曲面形成一个V形开放的壳，它连接到部件在圆角和部件间没有留下空间。,31,真实性问题：内部表面裂缝,在这个圆柱特征与主部件间有一个空间，醒目的倒圆延伸通过这个空间，形成与内部表面0.0度角(在线框图片中所示)。在这二个特征间的矩形体素没有延伸到足够远以填充这个空间。,32,真实性：在接头内侧的裂缝,在右端这个接头的狭窄部分没有被连接，沿所指示的线有一个,0.005,mm,的裂缝，这个问题通过快速原型样机前处理没有被检测到，并引起沿该线构造过程的故障，在80小时返工努力之后，车间返回该模型到设计员要求重建该接头。,33,问题的解决：在接头内侧的裂缝,设计者横跨这个空间定义了一个体素，并用它连接这个接头的二个部分，在这个30分钟程序之后，快速原型过程完成没有任何问题。,34,真实性问题：圆角的刃形边缘,该圆角定义为在右边突起物特征的轮廓的一部分，因为这个突起物延伸高于右边的凸台，建立了一个剃刀形状的刃形边缘在醒目表面间的夹角是,0.0,度。,35,问题的解决：圆角的刃形边缘,该圆角定义为在右边突台特征轮廓的一部分，它与在右边的突起物良好的倒圆。,36,真实性问题,：,刃形边缘,用于切割入这个壁顶部的特征没有足够的宽度覆盖住凸台的顶部，在右端一个材料细片留下了，沿尖锐边缘的夹角市18度，与右壁会合处仅仅,0.13,mm,厚。,37,真实性问题,：,刃形边缘,这个模型是由曲面缝合成一实体来创建的，由于某些不知道的原因，在右边的曲面卷绕回来，沿它与右侧表面的交线形成一个剃刀形尖锐边缘。,38,问题的解决,：,刃形边缘,该模型建立利用高级的实体建模操作在这些表面间的交线是清晰的。,39,真实性问题,：,刃形边缘,该圆角定义为一轮廓沿一曲线的扫描，然后连接到部件，曲线没有精密的匹配到部件的形状，在这个端部，圆角体素延伸通过部件的末端。由这二个特征相交建立了一个剃刀性尖锐边缘。,40,问题的解决,：,刃形边缘,该圆角定义为在部件侧面和从下面配对部件抽取的一个参数曲面间的倒圆，倒圆的下边缘用于修剪参数曲面形成一个,V,形连接到部件的开口壳，在圆角和部件间没有留下空间,41,真实性问题,：,围绕开口的刃形边缘,这些开口的每一个在二侧有一个剃刀形尖锐边缘，所指示的三角区有零体积其处，外侧环的表面和内侧切口重叠，直接从该模型产生的部件在这些位置有三角形切口，这些部件由于在这些切口处开始的疲劳裂缝而导致故障,42,问题的解决：围绕开口的刃形边缘,这个倒圆曲面向上延伸到足够覆盖这个零容积面，在生产部件中用一个真实的圆形开口，应力升高到将没有高到产生初始的疲劳裂缝。,43,真实性问题:弄尖的积附属物,这个特征显式参数定义的，在设计时，当周转特征时，它被“指离”的基础在左边的角度是18度。,44,真实性问题:矩形容积附属物,有一个薄细片材料从部件向下延伸，它用五个平的表面精确地定义，沿讴部最小的有,0.16,mm,2,面积，宽 0.078,mm,，这个是由一个丢失的圆角(在顶部)建立的，实体向下被限制到下属的底右曲面。,45,真实性问题：(自)收缩的容积,这些孔是一个大的孔图样的一部分，为了考虑装配的配对条件被移动，这个孔现在来到离部件侧面 0.34,mm,内。,46,真实性问题：沿分模线的微细台阶,这个铸件有从顶部和底部定义的双向拔模角，它们沿分模线没有精确地匹配，醒目的微细台阶宽度可以变化直到1.0,mm。,47,问题的解决：沿分模线的微细台阶,在该模型中的双向拔模从分模线定义，一个1,mm,半径沿分模线作用，绕突台成功地建立了圆角。,48,真实性问题：(自)收缩表面微细台阶,这个上右部分的顶部分是定义为一线性拉伸特征，并连接到澡件前面表面不匹配，在它们间有一个0.08,mm,微细台阶，由沿线性拉伸底部的一个单个自收缩表面形成。,49,问题的解决：(自)收缩表面微细台阶,顶部区的轮廓为整个上右部分轮廓的一部分，上和底前表面精密地匹配，半径倒圆完整地被定义。,50,真实性问题：沿圆角的微细台阶,这个圆角定义为一轮廓的线性拉伸，因为在圆柱中的拔锥，沿顶部和底部边缘建立微细台阶，底部的微细台阶高度在这个端部是0.18,mm。,51,问题的解决：,沿圆角的微细台阶,在托架的内侧和部件的主轴间定义一个复杂的倒圆曲面，它被合并到实体中，形成一个相切于上和底部曲面的光顺圆角。,52,真实性问题：表面附属的微细台阶,左边特征的轮廓没有约束到斜切口的上边缘，在它的启始处微台阶仅仅1.0,mm,厚，并拔锥到一个,0.0度角。,53,问题的解决：表面附属的微细台阶,左边特征的轮廓约束到斜叉切口的上边缘。,54,真实性问题：表面附属的微细台阶,这个,L,形特征连结到这个部件，它的顶部表面没有精密地匹配到在左边的相邻顶部表面，微细台阶高0.032,mm，,醒目表面的面积是0.62,mm,2,。,55,问题的解决：表面附属的微细台阶,这个,L,形特征的位置是小心地与在左边的部件其余部分对准，完整的倒圆被定义。,56,真实性问题：三角形碎表面微细台阶,在左端底部倒圆离拐角仅,0.4,mm，,最终的碎表面有0.0067,mm,2,面积，并形成一个微细台阶，最小边缘长度是0.053,mm。,57,问题的解决：碎表面微细台阶,在右边的底部倒圆精密地匹配周围的特征，形成一个清晰的拐角。,58,真实性问题：矩形碎表面微细台阶,用于定义这个特征轮廓在指示的拐角处有一个小的间隙，在拉伸时，CAD系统用一个0.00032,mm,长边缘填充了这个，结果造一个 0.35,mm,2,的碎表面，沿这个弯曲处形成一个微细台阶。,59,问题的比较：矩形碎表面微细台阶,这个特征的轮廓(部件的对称侧)没有一个间隙，因此当拉伸时形成一清晰拐角。,60,真实性问题：绕突起物的微细台阶,醒目的特征是一个特征的人为制品，用户想从模型中移去它们用吸收入倒圆的矩形特征。微细台阶的宽度从左边的0.27,mm,变化到上右拐角的,0.66,mm。,61,真实性问题：三角形碎表面微细台阶,箭头的二侧是二个圆柱特征，它们连接到一个大的圆形特征，但允许在它们间保留一个狭窄的部分，在顶部的碎表面有一个0.097,mm,2,的面积，边缘长度变化从,0.41到,0.55,mm。,62,真实性问题：尖的碎表面微细台阶,这个突台的顶部已经无意识地被一个用于定义模型另一部分的切割特征弄缺，这个表面的面积仅仅为0.91,mm,2,。,63,真实性问题：在拐角中的微细槽,这个架子由一个牲来定义，它不延伸到背后拐角的全程，在连接到部件之前，左上空间是一微细槽，底部的表面面积是0.25,mm,2,.,尖形角是11.0度。,64,问题的解决：在拐角中的微细槽,这个架子由一特征定义。在连接到部件前它延伸过背后拐角。,65,真实性问题：横跨通,道的微细杆,由一个用于定义横跨通道的支持特征的轮廓中的一凹口形成一个针状大小的特征，这个凹口由三个不会聚一共同点的线形成微细杆的壳 0.02,mm。,三个表面有0.05,和0.08,mm,2,间的面积。,66,问题的解决：横过通道的微细杆,定义横过这个通道的支持特征的轮廓，小心地定义，在这个位置没有一个凹口。,67,真实性问题：微细切口,一个槽特征从其下面向上切割模型，它的位置和深度引起它切穿这个拐角，这个空间只有0.25,mm。,68,真实性问题：绕凹台的硬线,绕这个,凹台的基部的圆角相切到下表面但不相切于凹台的侧面，绕这上边缘的角度是20度，这个形成一个“硬线”，引起在铸造时的问题。,69,问题的解决：绕凹台的硬线,这个圆角利用一高级的倒圆特征来定义，它在上面和下面相切于表面。,70,真实性问题：卷曲的和自收缩的表面,这个实体由曲面缝合在一起形成一实体来定义，醒目的表面在前端向上卷曲，形成沿左和前侧的剃刀形尖锐边缘，这个表面的背后向下收缩到0.48,mm，,其处它与一从另一操作留下的补片连结。,71,问题的解决：卷曲和自收缩的表面,这个,实体完全利用高级的实体建模特征来定义。这些表面彼此光顺倒圆，没有任何伪制品。,72,真实性问题：人为制品碎表面,这个凹台的顶部由一切割特征形成，其中这个切割特征相遇背后的壁，建立某些伪制品，这些中的一些是沿左侧的碎表面，在顶部最小的有一个仅 0.0048,mm,2,的面积，这些人为制品使附加的圆角和倒圆不可能定义。,73,问题的解决：人为制品碎表面,这个凹台定义为一个从模型基础表面的线性拉伸，为了铸造，光顺它到,周围特征，已经定义了完整的圆角与倒圆。,74,真实性问题：圆角碎表面,沿这个圆角的基础有三个碎表面，最小的一个是在右凋，它有一个,0.000015,mm,2,的面积，前和后边缘有,0.0001,mm,长，这个模型没有构造历史，所以这些表面的原始状况是不知道的。,75,问题的解决：圆角碎表面,为了“消耗”这些碎表面，一个圆柱被连结到这个部件，然后它被切出形成原来的形状沿该圆角的底部的最终交线是清晰的。,76,真实性问题：表面附属的微细台阶,不幸地是，在移去碎表面时使用的切割特征尺寸不精密，在这个圆角的顶右拐角留下了一个微细台阶，它有,0.17,mm,宽，向下全挂到一个,0.0,度的角。,77,问题的解决：表面附属的微细台阶,用基于周围特征的精密测量，尺寸切割特征，碎表面已被移去，在这个拐角没有引入一微细台阶。,78,精度问题例,边缘端点间隙(,Edge Endpoint Gap),卷曲边缘尖点(,Curled Edge Tip),绉纹边缘(,Rippled Edge),79,精度问题：末端的边缘端点间隙,从一工业设计系统读入的曲面，然后缝在一起形成这个实体，所有这些醒目边缘连结在一单一顶点上，在他们端点间的间隙大到,2.02,mm。,为了完成缝合操作，这些间隙由这个,CAD,系统承受。,80,精确度问题：带间隙的微细台阶,在这个微细台阶的右端，边缘没有精确会合，在他们端点间的间隙是,0.077,mm。,81,问题的解决：带间隙的微细台阶,该模型围绕这个拐角没有一个微细台阶，在这个位置的几何体不复杂，所有这些边缘精确地会合，没有大的间隙。,82,精确度问题：带有间隙的碎表面,这个顶部表面的背拐角有一面积,0.039,mm,2,的细表面。在它的二个边缘间的间隙是,0.003,和 0.007,m。,这个顶部表面是由一旋转的轮廓定义。这个碎表面的前边缘是离开了，在圆柱特征连结到该部件之后，作为这个轮廓的一个人为制品。,83,问题的解决：带有间隙的碎表面,用旋转轮廓离开这个修剪区，连结操作不留下任何人为制品，包括边缘端点间隙。,84,精确度问题：带有间隙的碎表面,这些倒圆半径，当它们会合时要求建立一个三角形碎表面，它的面积是,0.0011,mm,2,。,在二个侧边缘间底部的间隙是,0.027,mm。,85,问题的解决：带有间隙的碎表面,这些倒圆是小心地定义。在这个区域较好地匹配，不需要一个碎表面，在这些边缘间没有末端的间隙。,86,精确度问题：圆角边缘端点间隙,这些孔特征被定义相切到圆角的下边缘，这些相切点的一个上行用一个圆角顼的垂直缝，在这些边缘间的间隙大到,1.27,mm。,87,问题的解决：圆角边缘端点间隙,该圆角被定义从一平面离开这些相切点的任何一个旋转产生，用在相切点上较简单的几何体，在这个模型中最大端点间隙现在仅仅是,0.000001,mm.。,88,精确度问题：带间隙的卷曲边缘末端,这个圆角定义为一轮廓沿一曲线扫描，然后边接到该部件，曲线没有精确地匹配部件的形状。这二个醒目边缘在它们的内侧端卷曲，局部曲率的半径是,0.054,mm。,在这些端点间的间隙是,0.011,mm。,89,问题的解决：带间隙的卷曲边缘末端,该圆角定义为在部件侧面和一从下机配对部分抽取的一个参考曲面间的倒圆，倒圆的底部边缘用于修剪参考曲面，形成一个,V,型开口壳，它被连结到部件，上边缘是清晰的。,90,精确度问题：波纹边缘,该模型由缝合曲面在一起形成一实体来建立，这个从复杂的倒圆曲面相交结果的边缘彼此略有偏离。在这个位置局部的曲率半径是,0.015,mm.,91,问题的解决：波纹边缘,这个实体完全利用高级的实体建模特征来定义，这些表面彼此光顺圆滑过度，没有任何复杂的交线。,92,模型质量问题的来源,初学的,CAD,用户,初学的或有经验的,CAD,用户，刚刚学习,复杂的实体建模,参数化/基于特征的建模,你的公司,CAD,系统(如从,Pro/ENGINEER,到,Unigraphics),新的部件类型(如从铸件到钣金件),有经验的用户正工作在压力下,重要的，最后几分钟的工程改变,没有时间重复检查任何东西,没有时间“正确地支做它”,模型是太复杂，在每次改变后人工检查复杂困难,从其它,CAD,系统或设计程序读入的低质量数据,93,被动(排除故障),等待来自下游用户的意见，对返工模型发布工程更改申请,仅仅在设计发放时检查问题,主动(质量控制),在模型建立和/或修改时识别和解决问题,寻找问题的不同途径,94,获得,CAD/CAM/CAE,相互可操作性,有限元模型,快速原型,NC,编程,数据交换,产品设计,返工,返工,返工,返工,下游应用,CAD,系统,返工,相互可操,作性测试,+ 0 - 10 %,返工减少到仅仅,X,X,X,X,设计发放,95,软件工具综述,识别结构，精确度和真实性问题,分析实体，个别曲面和开放壳体(缝合的曲面),分析没有任何数据转换的本地,CAD,模型,CATIA,I-DEAS,Parasolid (Unigraphics, SolidEdge, SolidWorks, etc.),Pro/ENGINEER,对所有,CAD,模型格式的单一的用户介面,支持模型的批处理,客户化(交叉选择和故障准则),96,执行模型的质量测试,对正建立为下游使用的模型的日常分析,当解决问题时，模型的按需分析,作为设计发放的一个条件的最后测试,从合作伙伴和/或供应商接受的模型的审批,“构入质量，而不是之后添加它”,“,Build quality in, dont tack it on later.”,97,The Race is On.,Leading Engineering Companies Are Implementing Model Quality Control,What Is Your Company Doing to Remain Competitive?,98,