周飛華，廖子祥，曾朝輝

(中國直升機設(shè)計研究所，江西景德鎮(zhèn) 333001)

0 引言

技術(shù)注釋是在產(chǎn)品設(shè)計過程中，設(shè)計需要對制造以及后續(xù)環(huán)節(jié)提出產(chǎn)品的技術(shù)要求，如熱處理、表面防護、標(biāo)印、引用的工藝規(guī)范和技術(shù)條件等。隨著數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)的廣泛應(yīng)用，三維模型替代二維圖樣作為技術(shù)交流和信息傳遞的主要方式，構(gòu)建基于三維模型的新產(chǎn)品研發(fā)體系是產(chǎn)品研制的主流。技術(shù)注釋標(biāo)注是產(chǎn)品設(shè)計中的一項重要內(nèi)容，二維圖樣上標(biāo)注技術(shù)注釋的設(shè)計方式已不能滿足新的三維模型研制模式需求，建立技術(shù)注釋標(biāo)準(zhǔn)化管理系統(tǒng)是構(gòu)建新產(chǎn)品研發(fā)體系的重要工作之一。

本文簡單介紹了在傳統(tǒng)設(shè)計過程中技術(shù)注釋應(yīng)用存在的問題，對技術(shù)注釋進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的探討，闡述了基于三維模型設(shè)計，技術(shù)注釋如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)化管理，并提出了實現(xiàn)模式。

1 技術(shù)注釋應(yīng)用中的問題

在傳統(tǒng)設(shè)計過程中，技術(shù)注釋通常由設(shè)計人員標(biāo)注在圖紙的右下方，經(jīng)分析技術(shù)注釋應(yīng)用中主要存在以下幾類問題。

1.1 缺乏標(biāo)準(zhǔn)化管理

在國標(biāo)、國軍標(biāo)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中涉及了一些技術(shù)注釋的相關(guān)標(biāo)注要求，但相對于技術(shù)注釋總量只占很少的一部份，且目前并沒有形成統(tǒng)一有效的管理規(guī)范。在二維圖樣上設(shè)計時，設(shè)計員通常參考其他典型零件對本零件進(jìn)行技術(shù)注釋標(biāo)注，技術(shù)注釋描述在很大程度上取決于設(shè)計員個人設(shè)計水平，描述不規(guī)范、用詞不準(zhǔn)、單位不統(tǒng)一、要求過高或不合理等情況時有出現(xiàn)，可能導(dǎo)致對技術(shù)注釋的誤解、曲解，由此發(fā)生的工程更改給產(chǎn)品設(shè)計與制造帶來了不必要的研制成本。

1.2 未實現(xiàn)資源共享

技術(shù)注釋涵蓋產(chǎn)品設(shè)計與制造的各個方面，內(nèi)容繁雜，雖然產(chǎn)品圖樣記錄了所有技術(shù)注釋，但對技術(shù)注釋的系統(tǒng)化歸納和提煉并未進(jìn)行，統(tǒng)一有效的技術(shù)注釋數(shù)據(jù)庫尚未形成，許多合理、規(guī)范的技術(shù)注釋(工藝方案)不能得到繼承，對于企業(yè)是一種資源的浪費和“智力”的損失。

1.3 設(shè)計數(shù)據(jù)和制造數(shù)據(jù)的不同步

設(shè)計和制造部門基于二維圖樣和文件進(jìn)行產(chǎn)品信息交流時，設(shè)計、工藝和制造數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)度不高。技術(shù)注釋又包含大量的設(shè)計和工藝信息，當(dāng)一方有信息的變更時，很難及時通知到每一位設(shè)計人員和工藝員，造成許多附加的更改工作量，并經(jīng)常出現(xiàn)延誤更改的情況，帶來了設(shè)計、工藝和制造數(shù)據(jù)的不一致性問題。

2 技術(shù)注釋標(biāo)注標(biāo)準(zhǔn)化探索

技術(shù)注釋若不按一定的規(guī)范要求描述，相同的技術(shù)要求可能衍生出很多差異化的技術(shù)注釋，有些技術(shù)注釋甚至可能產(chǎn)生歧義。技術(shù)注釋的規(guī)范化是一項繁雜的工作，一般從以下幾點入手。

2.1 統(tǒng)一量的單位和符號

技術(shù)注釋標(biāo)注中會涉及到許多物理量的單位和符號，一般按國際單位制進(jìn)行統(tǒng)一，在有相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)時可按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)一。如公差、倒圓、強度、厚度等使用的單位和符號應(yīng)按國際單位制進(jìn)行統(tǒng)一，擰緊力矩單位可采用HB 6586-1992《螺栓螺紋擰緊力矩》中的“N·cm”單位進(jìn)行統(tǒng)一。

2.2 統(tǒng)一規(guī)范用語

在以往的二維圖樣上，許多技術(shù)注釋描述中用詞或用語不準(zhǔn)確不統(tǒng)一，在技術(shù)注釋標(biāo)注過程中應(yīng)對其進(jìn)行統(tǒng)一和規(guī)范。如:“銳角”和“尖角”;“銳邊”和“尖邊”等用詞不統(tǒng)一，甚至有少量技術(shù)注釋出現(xiàn)錯別字。

2.3 規(guī)范行文

許多技術(shù)注釋在表述上沒有嚴(yán)格的表述順序，有些技術(shù)注釋表述時應(yīng)按照工藝工序順序、加工順序、安裝順序表述技術(shù)要求，否則會產(chǎn)生歧義甚至錯誤，如表面防護類的技術(shù)注釋。有些技術(shù)注釋必須做一些規(guī)定來進(jìn)行統(tǒng)一和規(guī)范，如引用技術(shù)文件或相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)類的技術(shù)注釋，同一份標(biāo)準(zhǔn)有兩個年代號同時有效，這類技術(shù)注釋應(yīng)規(guī)定表述內(nèi)容必須包括技術(shù)文件名稱、技術(shù)文件號、標(biāo)準(zhǔn)名稱、標(biāo)準(zhǔn)號及標(biāo)準(zhǔn)年代號等內(nèi)容及順序。

2.4 技術(shù)注釋參數(shù)化

有不少技術(shù)注釋帶零件號，此類技術(shù)注釋指向單個零件，對技術(shù)注釋標(biāo)注的標(biāo)準(zhǔn)化沒有多大的影響，但給技術(shù)注釋標(biāo)準(zhǔn)化管理造出很多冗余數(shù)據(jù)，且對數(shù)據(jù)管理沒有很大實際意義。如:“安裝時測量剎車盤與剎車片之間的間隙a和b，通過增減調(diào)整墊片(××××0001202)的厚度，以保證a與b的差值不大于 0.2mm，a與 b的值為 1.3±0.3mm”和“本圖附于EO單:EO××××280C2009”。對這類特定的技術(shù)注釋，采用去除零件號及參數(shù)化的形式進(jìn)行規(guī)范，以避免產(chǎn)生大量冗余數(shù)據(jù)。

3 技術(shù)注釋規(guī)范化

3.1 技術(shù)注釋的分類

由于技術(shù)注釋信息具有繁雜、離散型等特點，為便于管理，需要對技術(shù)注釋進(jìn)行分類。通過對技術(shù)注釋涵括的內(nèi)容進(jìn)行分析，技術(shù)注釋基本上可分為機械加工技術(shù)要求、裝配技術(shù)要求、工藝技術(shù)要求、檢驗技術(shù)要求和其他技術(shù)要求等類別，按常用的專業(yè)術(shù)語分類如表1所示。

表1 技術(shù)注釋分類

3.2 技術(shù)注釋標(biāo)注格式

每類技術(shù)注釋所含內(nèi)容結(jié)構(gòu)大致相同，技術(shù)注釋應(yīng)按總的原則進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化標(biāo)注。各類技術(shù)注釋應(yīng)形成相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，明確技術(shù)注釋類的含義、標(biāo)注格式及相應(yīng)的示例。

如:公差注釋是零件加工對公差要求的技術(shù)注釋，包括一般公差(未注公差)、模鍛件公差、鑄件公差、化銑公差及其它。標(biāo)注格式為:“XX公差為XX”或“XX公差按XX(文件或標(biāo)準(zhǔn))精度要求”;引用的文件或標(biāo)準(zhǔn)必須帶年代號。

示例1:腹板厚度公差為±0.1mm;

示例2:零件的化學(xué)銑切精度按HB 7786-2005 5級。

4 技術(shù)注釋標(biāo)準(zhǔn)化管理的實現(xiàn)

基于模型的定義(MBD-Model Based Definition)技術(shù)是基于三維CAD軟件的產(chǎn)品數(shù)字化定義技術(shù)，它將產(chǎn)品定義的各類信息按照模型的方式組織，其核心內(nèi)容是產(chǎn)品的幾何模型，所有相關(guān)的工藝描述信息、屬性信息、管理信息(包括零件表)等都附著在產(chǎn)品的三維模型中，形成產(chǎn)品數(shù)字化信息的完整描述。其核心思想是將基于二維圖紙的設(shè)計授權(quán)模式轉(zhuǎn)變?yōu)橐匀S模型為核心的設(shè)計授權(quán)模式。

數(shù)字化定義是唯一的權(quán)威性數(shù)據(jù)集，將為所有后續(xù)環(huán)節(jié)提供所需要的信息。因此，對MBD數(shù)據(jù)集的數(shù)據(jù)規(guī)范性、一致性、完整性、準(zhǔn)確性提出了更高的要求，對MBD數(shù)據(jù)內(nèi)容的產(chǎn)生和管理帶來更大的復(fù)雜性。單靠手工操作難以確保數(shù)據(jù)的規(guī)范性、一致性、完整性和準(zhǔn)確性，需建立一整套支持MBD應(yīng)用的軟件支持工具集和支持?jǐn)?shù)據(jù)庫。技術(shù)注釋標(biāo)注是MBD數(shù)據(jù)集中重要的一項關(guān)鍵數(shù)據(jù)內(nèi)容之一，由于技術(shù)注釋跟材料、工藝、加工方法直接相關(guān)，關(guān)系復(fù)雜、內(nèi)容繁雜，有必要建立支持MBD應(yīng)用的技術(shù)注釋庫，以方便生成規(guī)范化的MBD數(shù)據(jù)集，提高用戶的工作效率，并最終形成企業(yè)的智力資產(chǎn)。

4.1 技術(shù)注釋的“數(shù)字模型”

技術(shù)注釋的“數(shù)字模型”由三部分組成，即技術(shù)注釋編號、技術(shù)注釋屬性項、技術(shù)注釋標(biāo)注內(nèi)容。技術(shù)注釋編號是每條技術(shù)注釋數(shù)據(jù)的“身份證”號，是技術(shù)注釋信息數(shù)字化的基礎(chǔ)，編號必須是唯一的;技術(shù)注釋屬性項是技術(shù)注釋檢索的基礎(chǔ)，技術(shù)注釋的搜索和查詢主要是通過技術(shù)注釋屬性項的查詢和比對確定。

4.2 技術(shù)注釋編碼規(guī)則

技術(shù)注釋的編號一般由對象類別、注釋類別、明細(xì)類別和順序號等幾類組成，不同的單位可采用定制特定編碼規(guī)則。中航工業(yè)直升機所采用的編碼規(guī)則構(gòu)成如圖1所示［1］。

圖1 技術(shù)注釋編碼構(gòu)成

位置說明:

A位字符 對象類別，直升機注釋為2

B位字符 注釋類別，零件/裝配件注釋為P

C-D位字符 注釋類別(見表2)

E-J位字符 順序號

表2 各類注釋子庫明細(xì)類別劃分

4.3 技術(shù)注釋屬性項設(shè)置

技術(shù)注釋屬性項設(shè)置主要是為實現(xiàn)技術(shù)注釋數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的查詢功能，主要依據(jù)技術(shù)注釋類包含的內(nèi)容而設(shè)定，同時需考慮技術(shù)注釋數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的通用性、實用性及準(zhǔn)確性等各方面因素。設(shè)定屬性項相對應(yīng)的是構(gòu)建了技術(shù)注釋庫系統(tǒng)中的一種數(shù)據(jù)類型，如表面防護注釋類注釋的屬性項可設(shè)為注釋編號、基體材料、表面處理、鍍層厚度、補充表面、過渡層、底漆、磁漆、磁漆顏色、采用頻度、備注、標(biāo)注內(nèi)容等相關(guān)屬性。

4.4 技術(shù)注釋數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)架構(gòu)

根據(jù)以上分析及技術(shù)注釋應(yīng)用的要求，技術(shù)注釋數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的總體架構(gòu)和功能架構(gòu)設(shè)計如圖2和圖3所示。

圖2 技術(shù)注釋數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)架構(gòu)圖

圖3 技術(shù)注釋數(shù)據(jù)庫功能架構(gòu)圖

4.5 技術(shù)注釋系統(tǒng)管理

技術(shù)注釋標(biāo)準(zhǔn)化管理主要包含技術(shù)注釋數(shù)據(jù)庫的管理和技術(shù)注釋應(yīng)用的管理。技術(shù)注釋應(yīng)用的管理主要指零組件上的技術(shù)注釋數(shù)據(jù)必須來源于技術(shù)注釋數(shù)據(jù)庫以及技術(shù)注釋與零組件數(shù)據(jù)的融合性等各方面要求，應(yīng)杜絕各設(shè)計員擅自“寫”技術(shù)注釋的現(xiàn)象。

技術(shù)注釋數(shù)據(jù)庫的管理主要指技術(shù)注釋生命周期管理，即技術(shù)注釋數(shù)據(jù)的申請、審核、批準(zhǔn)及廢止等各方面的要求。技術(shù)注釋庫數(shù)據(jù)形成之初及技術(shù)注釋數(shù)據(jù)庫應(yīng)用之中都應(yīng)有工藝人員及標(biāo)準(zhǔn)化人員全程參與，確保技術(shù)注釋數(shù)據(jù)庫中的每一條數(shù)據(jù)的規(guī)范性和有效性。

5 結(jié)束語

基于三維模型的產(chǎn)品研發(fā)已經(jīng)成為新的產(chǎn)品研制模式，并將成為未來產(chǎn)品的主流研制模式。基于三維模型的產(chǎn)品研制模式為技術(shù)注釋實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化管理提供了一個良好的管理平臺，通過管理平臺建設(shè)技術(shù)注釋管理系統(tǒng)可對技術(shù)注釋進(jìn)行有效的管理，可避免出現(xiàn)設(shè)計員自行添加和修改技術(shù)注釋的情況，實現(xiàn)了技術(shù)注釋標(biāo)注的變革，并形成技術(shù)注釋資源庫，使規(guī)范、合理的技術(shù)注釋得到繼承，實現(xiàn)快速設(shè)計，降低技術(shù)注釋方面的更改，從而提高設(shè)計質(zhì)量，降低整個項目的研制成本。

［1］Q/AVIC 01802—2011，基于模型的定義 注釋與編號［Z］.