GB/T 41923.5-2022 机械产品三维工艺设计 第5部分：详细设计（正式版）

ICS01.100.01机械产品三维工艺设计第5部分：详细设计国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会GB/T41923.5—2022 I Ⅱ 5钣金工艺设计 3 5 附录A(资料性)机加工工艺设计关键流程示例 附录B(资料性)钣金工艺设计关键流程示例 附录C(资料性)焊接工艺设计关键流程示例 附录D(资料性)装配工艺设计关键流程示例 IGB/T41923.5—2022本文件按照GB/T1.1—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/T41923《机械产品三维工艺设计》的第5部分。GB/T41923已经发布了以下部分：——第4部分：工艺符号与标注；——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：山东山大华天软件有限公司、中机生产力促进中心、中车株洲电力机车有限公司、上海湃睿信息科技有限公司、河南柴油机重工有限责任公司、徐工集团工程机械股份有限公司、内蒙古第一机械集团股份有限公司、中国北方车辆研究所、中国电子科技集团公司第三十八研究所、武汉开目信息技术股份有限公司、陕西法士特齿轮有限责任公司。ⅡGB/T41923.5—2022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/T41923《机械产——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——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——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——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1GB/T41923.5—2022机械产品三维工艺设计第5部分：详细设计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GB/T4863—2008机械制造工艺基本术语GB/T24734.1—2009技术产品文件数字化产品定义数据通则第1部分：术语和定义GB/T26101—2010机械产品虚拟装配通用技术要求GB/T41923.1—2022机械产品三维工艺设计第1部分：术语和定义GB/T41923.2—2022机械产品三维工艺设计第2部分：通用要求GB/T41923.3—2022机械产品三维工艺设计第3部分：模型构建GB/T41923.4—2022机械产品三维工艺设计第4部分：工艺符号与标注GB/T41923.7—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/T4863—2008、GB/T24734.1—2009、GB/T26101—2010和GB/T41923.1—2022界定的术语和定义适用于本文件。4机加工工艺设计三维环境下机加工工艺详细设计输入对象以零件设计模型为主，设计模型中应具备模型的几何特机加工工艺设计软件应满足以下要求：2GB/T41923.5—2022a)能获取三维设计模型，并以三维可视化交互方式支持机加工工艺详细设计；b)能保证设计模型数据准确获取，模型几何特征不失真，模型c)支持机加工工艺详细设计全过程相关数据的定义、编辑和管理；d)能基于设计模型和工艺特征构建工艺模型，机加工工艺模型与规程设计实现数据同步，并支持三维可视化环境下交互编辑；e)能构建机加工工艺三维仿真环境，并以工艺模型为基础模拟加工仿真过程；f)能依据仿真优化结果对机加工工艺进行优化、修改；g)能以三维工艺模型、动画、NC代码、工艺规程文件等形式发布机加工工艺详细设计结果。4.2基本流程三维环境下机加工工艺详细设计通常包括工艺规程设计、工艺仿真验证、工艺审签、工艺发放4个阶段，关键流程示例参见附录A。4.3详细要求4.3.1工艺规程设计机加工工艺规划设计主要包括以下步骤。a)依据三维设计模型，分析机加工工艺特征，主要工作包括但不限于：3)依据设计模型属性和标注信息，分析加工工艺合理性和经济性，确定精度和粗糙度，确定加工材料；4)依据三维设计模型分析结果，开展三维环境下机加工工艺详细设计。b)根据工艺技术要求和生产组织条件，确定零件机加工工艺详细设计整体要求，主要工作包括但不限于：1)确定主要承制单位的关键技术和外协项目要求；2)确定机加工工艺质量要求标准和检验方案；3)提出工装设备购置或设计意见，确定工艺装备系数；4)确定三维环境下机加工工艺详细设计和仿真验证要求。c)根据机加工工艺方案和工艺路线，开展机加工工艺详细设计，主要工作包括但不限于：1)以结构树和流程图等形式组织机加工工艺规程结构数据，工艺规程结构数据需包含工艺3)工艺规程、工序、工步对象的内容构建可通过分析设计模型工艺特征，定义特征加工方法、加工参数、所用设备工装；也可根据特征相似性结合典型工艺库复用已有工艺，快速完成机加工工艺详细设计；4)依据设计模型的工艺特征、工艺规程中定义的工艺方法和工艺参数，同步构建机加工工艺模型，工艺模型与工艺规程节点对应，支持与工艺规程详细设计数据交互和关联修改，机加工工艺模型构建应符合GB/T41923.3—2022的要求；5)机加工工艺详细设计应支持机加工毛坯模型的引入或构建，毛坯模型与产品设计模型、工艺模型之间应能够实现逻辑依赖和关联更改；3GB/T41923.5—20226)机加工工艺模型，应标注工艺符号，技术要求和质量检验要求，标注规范应符合GB/T41923.4—2022的要求。d)机加工工艺详细设计数据以工艺规程结构组织，通过机加工工艺模型集成表达机加工工艺规代后输出正确的数控程序和仿真可视化文件；GB/T41923.2—2022的要求。机加工工艺详细设计审签后，以结构化数据组织方式进行存储和管理，工艺发放应符合GB/T41923.7—2022的要求。5钣金工艺设计三维环境下钣金工艺详细设计输入对象以零件设计模型为主，设计模型中应具备钣金工艺设计软件应满足以下要求：d)能基于设计模型和工艺特征构建钣金工艺多态模型，钣金工艺模型与工艺规程实现数据同步，并支持三维可视化环境下交互编辑；e)能构建钣金工艺三维仿真环境，并以工艺模型为基础模拟钣金加工仿真4GB/T41923.5—2022三维环境下钣金工艺详细设计通常包括工艺规程设计、工艺仿真验证、工艺审签、工5.3详细要求钣金工艺规划设计主要包括以下步骤。b)分析钣金件材料和工艺特征，确定钣金件三维工艺详细设计整体要求，主要工作包括但不2)确定钣金加工质量要求标准和检验方案；4)确定三维环境下钣金工艺详细设计和仿真验证要求。1)以结构树和流程图等形式组织钣金工艺规程结构数据，工艺规程结构数据须包含工艺规钣金工工艺详细设计；工艺模型，工艺模型与工艺规程节点对应，支持与工艺规程详细设计数据交互和关联修改，钣金工艺模型构建应符合GB/T41923.3—2022的要求；6)钣金工艺模型，应标注工艺符号，技术要求和质量检验要求，标注规范应符合GB/T41923.4—2022的要求。5GB/T41923.5—2022a)基于扩展的常用板材热处理模拟所需材料库，进行材料热处理仿真分析；b)基于钣金工艺全工艺链进行仿真验证，进行钣金件成形及应用一体化工艺模拟分析验证；为工艺参数的制定和工装设计提供指导；在钣金工艺仿真验证分析的基础上，对工艺总结优化和改进，并发起工艺审签，工艺审签应符合GB/T41923.2—2022的要求。2022的要求。6焊接工艺设计6.1一般要求三维环境下焊接工艺详细设计输入对象以产品或部件设计模型为主，设计模型中应具备模型的几焊接工艺设计软件应满足以下要求：c)支持焊接工艺设计全过程相关数据的定d)能通过零部件设计模型组合拆卸，通过模型表达焊接特征，构建焊接工艺模型，能够焊接情况；三维环境下焊接工艺详细设计通常包括工艺规程设计、工艺仿真验证、工艺审签、工艺发放4个阶6GB/T41923.5—20226.3详细要求焊接工艺规划设计主要包括以下步骤。1)分析焊接应力与变形；2)分析焊接工艺可行性、合理性、可达性和可探性；3)分析焊接工艺机械化和自动化程度。4)确定焊接工艺质量要求标准和检验方案；6)确定三维环境下焊接工艺仿真和验证要求。2)工艺规程、工序、工步对象的构建依据设计模型装配约束和装配BOM结构；也可根据4)根据工艺规程设计的工艺规程结构和焊接连接件信息，关联构建工艺模型(包括工序和工步模型),焊接工艺模型应与焊接连接件明细、焊点/焊缝信息，焊关系，焊接工艺模型构建应符合GB/T41923.3—2022的要求；5)焊接工艺模型体现焊接连接件模型、焊点焊缝模型和装配工艺结构逻辑关系的组合状态，同步发生关联更改；标注的方式表达焊接工艺模型中的焊点/焊缝信息；2022的要求。d)焊接工艺详细设计数据以工艺规程结构组织，通过焊接三维工艺模型集成表达装配工艺规程7GB/T41923.5—2022依据焊接工艺详细设计形成的工艺规程数据和工艺模型、调用产线布局模型、焊接机器人、工装夹具模型等，设置生产组织逻辑模型，对焊接顺序和路径，分析工具可达性，焊接变形模拟等进行仿真验证，并将仿真验证结果进行形成仿真分析报告，焊接工艺仿真验证应包括装配工艺仿真验证要求，同时还应包括以下要求。a)对多种焊接方式进行可焊性验证，焊接路径规划和动态干涉检查；通过调整焊点次序、增加通过点等，得到合理的无干涉的机器人焊接路径。c)对焊接部位进行截面分析，仿真分析焊接变形情况，检查干涉情况。在焊接工艺仿真验证分析基础上，对工艺总结优化和改进，并发起工艺审签，工艺审签应符合GB/T41923.2—2022的要求。2022的要求。7装配工艺设计三维环境下装配工艺详细设计输入对象以产品或部件设计模型为主，设计模型中应具备模型的几装配工艺详细设计其他输入对象，包括但不限于装配工艺详细设计与更改依据、工艺标准、工艺方案、工艺更改单等工艺规划和管理技术文件。7.1.2应用软件要求装配工艺设计软件应满足以下要求：a)能获取设计三维模型，并以三维可视化交互方式支持装配工艺详细设计；b)能保证设计模型数据准确获取，且模型几何特征不失真，模型属性和标注不丢失；c)支持装配工艺设计全过程相关数据的定义、编辑和管理；d)能通过零部件设计模型组合拆卸，构建装配工艺模型，装配工艺模型与装配BOM、装配工艺规程数据同步，并支持三维可视化环境下交互编辑；e)能构建装配工艺三维仿真环境，能够以工艺模型为基础，模拟分析装配过程、顺序、路径和干f)能依据仿真优化结果对装配工艺进行优化、修改；g)能以三维工艺模型、动画、工艺规程文件等形式发布装配工艺详细设计结果。8GB/T41923.5—20227.2基本流程三维环境下装配工艺详细设计通常包括工艺规程设计、工艺仿真验证、工艺审签、工艺发放4个阶段，关键流程示例参见附录D。7.3详细要求7.3.1工艺规程设计装配工艺规划设计主要包括以下步骤。a)根据三维产品或部件模型，分析装配工艺特征，主要工作包括但不限于：1)根据装配模型，分析装配约束，分析组件平行装配和检验的可行性；2)基于模型进行静态装配干涉检查，检查装配位置是否存在干涉；3)基于模型进行碰撞干涉检查，验证工装器具装配使用可达性。b)依据三维模型、工艺技术要求和生产组织条件，构建装配BOM和整体技术要求，主要工作包括但不限于：1)确定产品或部件装配组织形式，规划装配工艺方法；2)根据产品或部件模型进行装配分层，划分装配单元，构建三维可视化装配BOM;3)基于模型确定装配单元基准零件，规划装配单元顺序；4)确定装配工艺质量要求标准和检验方案；5)提出工装设备购置或设计意见，确定工艺装备系数；6)确定三维环境下装配工艺仿真和验证要求。c)根据装配工艺方案，开展装配详细设计，主要工作包括但不限于：1)以结构树和流程图等形式组织工艺规程结构数据，工艺规程结构数据须包含工艺规程、工序、工步父子关系和紧前紧后逻辑关系；2)工艺规程、工序、工步对象的构建依据设计模型装配约束和装配BOM结构；也可根据BOM结构相似性结合典型工艺库复用已有工艺，快速完成装配工艺详细设计；3)依据装配BOM和装配顺序，逐级逐次构建工艺规程的工序、工步节点，定义各节点工艺工时定额；4)根据工艺规程设计的工艺规程结构和装入件数据，同步构建工艺模型(包括工序和工步模型),装配工艺模型应与装入件明细，装配工艺父子和紧前逻辑关系，装配工艺模型构建应符合GB/T41923.3—2022的要求；5)装配工艺模型体现装入件模型和装配工艺结构逻辑关系的组合状态，装配工艺结构逻辑关系和装配工艺的装入件分配变化时，装配工艺模型同步发生关联更改；6)根据装配工艺模型，规划装配顺序，应满足装配单元方向合理，装配单元顺序几何检查可7)根据装配工艺模型，确定装配路径，分析判断零部件装配起始点，根据相对位置关系和空间坐标进行运动干涉检查，确定可行的装配路径；2022的要求。d)装配工艺详细设计数据以工艺规程结构组织，通过装配工艺模型集成表达装配工艺规程状态，9GB/T41923.5—20227.3.2工艺仿真验证依据装配工艺详细设计形成的工艺规程数据和工艺模型、调用产线布局模型、工装夹具模型等，设置生产组织逻辑模型，对装配工艺规程和生产组织模式进行仿真验证，并将仿真验证结果进行形成仿真分析报告：a)装配顺序评价和优化分析，分析装配工艺规程的模块子装配体的稳定性和安全性，装配的模块b)装配路径评价和优化分析，从多个路径解中选择最优路径，选择平滑的路径、最短的路径和成本最低的路径等作为最优路径；c)干涉与碰撞分析，基于装配路径规划、装配顺序规划和干涉检查之间的密切关系，使装配干涉检查成为判断路径规划是否合理、零件能否按照预定路径顺利到达的考察和判断依据，只有确认零件在装配路径上的任意位置处均不与其他任何零件以及工装夹具等发生干涉，才能确认该路径可以确保零件装配安全可达；d)人机工效分析，根据装配仿真环境，模拟生产现场装配人员在装配时的各种实际操作，分析装和分析，实现对已设计的装配方案进行人机工效评估；e)装配工艺平衡性分析，根据生产组织形式，定义装配工艺流程时间定额、层级和紧前逻辑关系7.3.3工艺审签在装配工艺仿真验证分析的基础上，对工艺总结优化和改进，并发起工艺审签，工艺审签应符合GB/T41923.2—2022的要求。2022的要求。单位为毫米zhou.prt_毛坯1轴类加工工艺方案工序信息属性名工序序号工序名称工序描述车间材料牌号毛坯种类毛坯外形尺寸每毛坯可制件数每台件数设备名称设备型号设备编号同时工件数夹具编号慎05粗车外圆粗车外圆留余量0.5机加工车间BH135棒料1数控车床CK6150田罗轴类加工工艺方案创建工艺方案定义工艺方案属性信息值属性名图A.3创建结构化工艺规程A.4确定机加工工序内容，分析工序特征，定义工序参数、工装、设备等工序信息，见图A.4。工序模型图A.4定义工序信息见图A.5。团零件曰05相车外圆白05-05粗车各段外圆工步资工装夹具工步信息属性名PF进给步距层切步距值05-05粗车各段外圆，留余量0.0.3mm/r90车刀A.6逐项完善机加工工艺设计内容，创建完整的机加工艺规程及工艺模型，完工艺明工艺明零件heupthouat毛避135动创角名I5编高亮边框显示工序内容完整工艺方案通力槽通图A.6完成工艺规程设计GB/T41923.5—2022A.7依据机加工工艺详细设计形成的工艺规程数据和工艺模型、毛坯模型，调用机床模型、刀具模型、[1]工艺性型_61560010095b,m税述显示对象构造田举油工常上图A.7工艺仿真验证A.8在机加工工艺仿真验证分析的基础上，对工艺总结优化和改进，并进行工艺审签和发放，输出结果见图A.8。机械加工工序卡片产品型号零件图号一品零件名称井1第1丙不间工序号[序名将材料体号050s相车外国8H135毛坯种类毛远外形R寸毛坯可粘件数每台件数料357160设晶名称设备型号设备编号同时工件数控车床CK5150夹具编号夹具名称切三卡盘见化切工位含料缩号工位器具名称[序工时/分麒单件工步号工艺设备主箱体速e进始量切钢深度进名次数工步工时r/nnminm/rm机动辅动05-05君车设外蔼，留学量05mm200030.3设计(日期校对<日明)亩接(日网)标壮化(B期)(日期标己处数更改文件号标记处数更改文件号签图A.8机加工工艺结果输出GB/T41923.5—2022(资料性)钣金工艺设计关键流程示例图B.1获取三维设计模型图B.2构建或引入毛坯模型B.3基于钣金工艺特点，运算展开毛坯模型，见图B.3。GB/T41923.5—2022参数轮哪线厚度扫描长1扫描长2折弯系数(K因子)因子自动拜放槽(矩形)0.00○折弯表图B.3运算展开毛坯模型B.4基于钣金工艺流程，设计钣金工艺规程，见图B.4。序号489块特征名称阵列1阵列2阵列3凸缘1凸缘2平整1平整2凸缘3凸缘4正常正常正常正常区分世数化餐数化智数化参数化想数化参数化参数化参数化想数化图B.4设计钣金工艺规程×板金基体阵列2凸缘1凸缘2平整平整2凸绿4正章际数褐导航信息请输入折弯角度状右区分正常然救化正章参数化正章都数化正常世数化正常都数化正常参数化正常整数化巨使用默认折商半径折高丰径固定面*折线段折商位置正常参数化正常参数化9K参数3图B.6钣金工艺结果输出GB/T41923.5—2022(资料性)工艺过程视图焊点视图曰心心由由由由由由由由由田C1-左侧围总成2-A19门盖线3-前地板总成4-后地板总成5-A19主线分装6-发动机舱总成生产线7-右侧围总成8-车身下部总成0-自车身骨架总成9-A19项目调整线工艺dn视图学占视图方64frJ⁶总成员工日，发左A柱上ta品古加2在口员T曰，夫具夹紧3员工甲，便用(得钼焊接员工甲，放置焊钳CT曰，陈上外高音资块S103左门加强板总成104左成5105左B壮内板总成5106、5003左后门崩扣专装板总成左包国以析4-后地板总成5-A19主线分装6-发动机航总成生产线8车身下部总成序各物置2☑M1-510103205/AA/1Jeintleint.00103Jeintant.00096Jointont.00090Jointntmt00092Jointnt.00100JointIlaat.00097JointIlasint00102焊JointJointent.00037ont.00003JointJoinHnt.00001 点分Jointnont.00002JitM₁at00046配Jointnnt.000093JointMnt.00007JointM1eat00053JointIlnt.0003421nt.0002SJoinent00052Jointnnt.00031Jo4nt00029Joistnt00049tJointlont00039int.00038lont00039st.0002☑Cyl一产品结构☑Cyl一产品结构1foratar-Fro-1T10-当的可达O显示所白产品结构实配级纳二节焊点视陶结构展性基配线统过栏展性for/Bcarlng196-P-067Gasket90-acnstFRT(资料性)D.2划分装配单元，确定装配单元的基准零件(见图D.2),确定装配单元的装配顺序(见图D.3)。采采十内>气性杠点油地原径共函工所之称t量组件分配列表☑□商思新步唱资源列表属性列表7图D.2确定装配单元的基准零件流能花制次表成能能在器表能能很被盗教藏能籠00气汽气乱量及结u性☆3过积性海2105图D.3确定装配单元的装配顺序D.3设计装配工艺规程结构，确定工艺内容，见图D.4。图D.4确定工艺内容D.4依据装配工艺内容和装配工艺模型，进行装配工艺仿真验证，见图D.5。GB/T41923.5—2022一一O[NO月回呢圆同2扫构图D.5进行装配工艺仿真验证图D.6装配动画●正向统计●多层统计工艺视图196-A-001EngineV-Twin4-：统计相同件合并导出选择层号零组件编号零组件名称父零部件编版本类型特性位置号数量昔通☑196-A-01...196-A-00...A.A普通196-P-02...196-A-01...A.A普通196-P-02...196-A-01...A.A普通196-P-02...196-A-01...A.A普通√196-A-01...A.A普通√196-A-01...A.A普通√196-P-01...196-A-01...A.A普通☑196-A-00...196-A-00...A.直普通√196-P-02...196-A-00...A.A普通☑196-P-07...196-A-00...A.A普通196-P-07...196-A-00...A.A普通√0-Ring9...196-A-00...A.A普通ScrewM1..196-A-00...A.A普通☑ScrevM1...196-A-00...A.A普通√ScrewM1..196-A-00...A.直普通