1.2.2国外全三维模型的数字化定义技术研究现状

1.3 研究的内容及理论意义

1.3.1 课题研究的主要内容

1）针对船用柴油机关键件的特征，满足GB/T24734的前提下，在CATIA平台下使用CATIA V5的三维公差及注释标注(3D Functional Tolerancing& Annotations)功能对柴油机关键件进行数字化定义，总结三维零件模型结构规范树一般包含的结点类型分类。

2）通过标注表达法与属性表达法来实现产品非几何制造信息的表达。研究不同的信息适用的不同方法，合理解决模型信息杂乱，不利于操作和浏览等等问题，并给出解决方案。

1.3.2 课题研究的理论意义

船舶动力系统是船舶的“心脏”，它的性能直接决定船舶的经济性指标。船用柴油机在船舶动力系统中占有较大比例，是船舶动力系统的主要类型。因此，以船用柴油机作为船舶动力系统的典型对象，开展基于全三维模型的船用柴油机数字化产品定义及设计制造集成技术研究，既具有典型性，同时也对船舶的发展具有直接的支撑作用。

本课题研究是以船用柴油机关键件为对象，通过对全三维数字化产品定义技术的研究，解决船用柴油机关键件制造企业依赖二维图样的现状，突破船用柴油机关键件数字化定义规范的制定，三维标注信息识别等关键技术，打通船用柴油机关键件数字化设计制造环节，形成从设计到制造的全三维数字量传递的统一数据源技术体系，达到提升船用柴油机关键件生产效率和综合制造水平的目的。该技术的研究与应用可以从根本上改变现有的工程设计方法，对缩短研制周期、降低成本、减少废品率等弊端具有直接的支撑作用。该技术研究具有以下意义：

1) 实现制造依据由二维向三维转变，统一数据源，提高行业快速响应水平。采用基于全三维模型的数字化产品定义技术，将形成三维模型信息完整标注能力，使我国船舶柴油机制造业，具备取消二维图纸的能力，既提高了信息传递的效率，又提升了信息在各环节流通的准确性，提升了行业信息集成度，柴油机制造质量的稳定性也相应提升，对提高船舶柴油机行业制造水平有重要的意义。

2) 打通设计制造环节，提高并行协同能力，进而提高竞争能力，提升新型柴油机研制能力。源Z自+优尔/文%论,文]网[www.youerw.com这一方案与传统基于设计、制造信息集成环境的并行设计方案存在重大差异：它是从数据源的角度，直接建立各过程环节的关联性，每个单一过程对数据的修正结果向其它环节自动反馈，从而大幅提高设计变更的便捷性和准确性，因此对提升研制能力具有重要的支撑作用。

此外，西方发达国家对产品全三维数字化定义及设计制造集成技术有了较早且较为深入的理论研究和实际应用，具有较高的技术水平，其主要研究成果已经成为相应的商业化应用软件，创造了巨大的经济效益；相比之下，我国无论在理论研究和实际应用方面还比较落后，没有给出一种合理的基于全三维模型定义的数字化制造流程来实现柴油机又好又快的生产，国内在这方面的研究也非常少。同时，作为现代先进制造技术学科领域内的一个研究方向，也有必要对数字化定义技术进行深入、系统的研究。因此着眼于全三维模型数字化定义及设计制造集成技术研究具有重要的理论价值和创新意义。

1.4 本章小结

本章论述了课题的研究背景，阐述了全三维数字化产品定义技术研究现状，详细阐述了课题研究内容及研究意义，并提出对柴油机关键件（曲轴、连杆及活塞）进行建模、仿真、参数化设计以及通过标注表达法与属性表达法来实现产品非几何制造信息的表达和数字化产品定义。