【航空工业行业标准(HB)】 基于CATIA建模要求 第5部分:机加件

中华人民共和国航空行业标准
FL0112
2005-12-26发布
HB7756.5-2005
基于CATIA建模要求
第5部分：机加件
CATIAmodeling requirements-
Part 5: Machined part
2006-05-01实施
国防科学技术工业委员会发布
规范性引用文件
术语和定义·
一般要求
机加件的分类
机加件建模的一般原则
机加件建模的一般要求………
详细要求
模型构建基本流程
三维模型要求·
面向制造的设计(DFM)的要求·
建模过程示例.
二维图样要求
图样格式·
文字和尺寸标注
配合公差、形位公差及表面粗糙度标注模型检查要求·
附录A
附录 B
(规范性附录）
(资料性附录）
机加件模型构建基本流程
机加件建模过程示例
HB7756.5-2005
HB7756.5-2005
HB7756《基于CATIA建模要求》分为14部分：第1部分：通用要求；
第2部分：坐标系；
第3部分：飞机外形；
第4部分：机体结构件；
第5部分：机加件；
第6部分：锻铸件；
第7部分：钣金件；
一第8部分：复合材料结构件；
一第9部分：夹层结构件；
第10部分：地板件；
第11部分：内装饰板；
第12部分：绝缘件；
第13部分：管路；
第14部分：线束敷设。
本部分为HB7756《基于CATIA建模要求》的第5部分，规定了使用CATIA软件进行机加件建模的专用要求。
本部分的附录A是规范性附录，附录B为资料性附录。本部分由中国航空工业第一集团公司提出。本部分由中国航空综合技术研究所归口。本部分起草单位：中国航空综合技术研究所、中国航空工业第六O二研究所。本部分主要起草人：傅彪、徐阿玲、张景新、李媛娜。I
1范围
基于CATIA建模要求
第5部分：机加件
本部分规定了使用CATIA软件进行机械加工件（机加件）建模的专用要求。HB7756.5-2005Www.bzxZ.net
本部分适用于航空产品中机加件的建模，也适用于其它非航空产品中机加件的建模。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包含勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。图层定义与管理
HB7730-2003
HB7753-2005
CATIA制图规则
HB7754-2005
5CATIA文字、尺寸及公差标注
HB7755-2005
CATIA文件命名
HB7756.1-2005基于CATIA建模要求第1部分：通用要求
HB7756.2-2005
HB7756.3-2005
HB7756.4-2005
3术语和定义
基于CATIA建模要求第2部分：坐标系基于CATIA建模要求第3部分：飞机外形基于CATIA建模要求第4部分：机体结构件HB7756.1-2005确立的以及下列术语和定义适用于本部分。3.1
设计基准designdatum
用来确定其它面、线、点的位置所依据的基准，即标注尺寸的起点。3.2
工艺基准technicsdatum
零件在其加工和装配过程中所使用的基准。3.3
定位基准orientationdatum
加工时，在机床或夹具上用于确定工件准确加工尺寸与形状位置所选择的点、线、面。3.4
基准面datumplane
用来作为设计基准、工艺基准或定位基准的面。3.5
布尔运算booleanoperation
用于CAD的代数或符号逻辑计算式，以扩充设计规则检查程序和简化几何图形的设计。4一般要求
4.1机加件的分类
HB7756.5-2005
切削加工零件根据使用和工艺特点，可分成下列几类整体零件类：大量用于飞机结构件，包括隔框、翼梁、翼肋、壁板等。结构较复杂，外廓尺寸a)
较大，加工易变形的零件。整体零件一般用铣切加工，毛坏多数为锻件和预拉伸板；b）
盒形类：用于纵横向构件交点处的连接，主要为角盒、接头等。盒形类零件加工一般是铣切零件的内外形和进行孔的加工。毛坏多数为锻件；c）叉耳类：常用于结构连接件和系统构件，主要为叉耳接头、梳状接头、支座、摇臂等。叉耳类零件加工一般是铣侧面（或槽）和进行孔的精加工。毛坏系锻件、棒材、厚板或铸件；轴筒类：主要为作动筒、活塞、推杆、针阀、活门、螺塞、空速管等。轴筒类零件一般需加工d
工件的内外圆表面与锥形表面。毛坏多数为锻件、棒材或管材：圆盘类：零件的厚度较小，包括盖、环、隔板等。圆盘类零件加工一般应进行端面加工以保证e）
与轴心线的垂直度。毛坏多系锻件和铸件：型材类：这类零件多数为长形件，如梁缘、铰链等。型材类零件一般需加工零件截面。毛坏系f
现有的标准挤压型材。
4.2机加件建模的一般原则
机加件建模时应考虑以下一般原则：a）零件的建模顺序应尽可能与机械加工顺序一致；在保证零件的设计强度和刚度要求的前提下，应根据载荷的分布情况合理的选择零件截面尺寸b）
和形状，并尽可能减重；
应尽量采用可以提高零件抗疲劳性能的措施，如采取零件截面变化均匀过渡，尽量采取合理的c
倒圆、增加加强槽和窝，以降低应力集中；d)
铣床加工的零件应设计相对统一的圆角半径，以减少刀具种类和加工工序：e）零件要有足够的工艺通路（考虑刀具的尺寸和可达性），以避免零件上出现无法加工的区域；f)应保证零件具有良好的加工工艺特性。机加件建模的一般要求
机加件建模时应满足以下一般要求：设计基准和工艺基准应尽量统一，以避免加工过程复杂化，同时可获得较高的加工精度和较好a)
的零件互换性，也可简化零件检测：定位基准应合理并尽量统一，以保证加工精度和便于装夹；b)
复杂零件尺寸标注时应注明按数模制造，以提高生产率，确保加工精度和零件较高的同一性：c
需要钻孔的零件应有良好的可操作性和可送性，例如方孔、长方孔、带铣槽的孔、套齿孔等一d)
般不能设计成盲孔；
e）应考虑选择合理的配合公差、形位公差及表面粗糙度。5详细要求
模型构建基本流程
机加件模型构建的基本流程见附录A。机加件三维模型的构建应采用以下基本方法：a）应在零件设计（PartDesign）模式下完成零件三维模型的建立。在建立基本模型后，遂步完成零件功能特征，最后使用“Dress-Up”功能完成支持二维工程图样所需要的全部修饰（如倒圆、倒角等）。CATIA模型的维护只能在最低一级环境下进行（如在“PartDesign”下进行）；应在建模的同时，利用CATIA软件本身提供的功能，建立数据间应有的链接关系和引用关系；b)
与外形有关的机加件建模，其MIDS模型均取自理论外形曲面（MIDS）模型库。用户在调用MDS模型数据时，应与其使用的外形曲面片建立“Link”关系，以保证使用的数据是即时刷新的；2
HB7756.5-2005
d）对手比较复杂的机加零件，在三维实体设计时通过采用适当布尔运算来设计，以减小结构树和文件的大小；
应尽量采用CATIA所具有的特征定义的方法进行设计，以便于零件的更改和在制造过程中的e）
识别；
建模应充分体现DFM的设计准则，在模型上表达必要的生产所需工艺信息，并力图提高所建f
模型数据的可生产性。
5.2三维模型要求
机加件的建模及三维模型应符合以下要求：所有机加件都应建立CATIA三维模型，以支持数字化预装配和二维图样的生成：a）
机加件的三维模型应是全尺寸（1:1）的零件模型：b）
机加件的建模应符合HB7756.1-2005和HB7756.4-2005的建模要求；c）
所有的机加件实体模型都应确定材质，材质库可以根据需要进行扩展：d)
在零件特征树中包含了基本实体之间各种运算的逻辑关系。从零件特征树中删除与最终的实体没有关联的基本实体，确认在最终实体中包含的基本实体都不是孤立的；模型提交前，应将不属模型本身需要的多余信息，通过“NoShow”操作予以隐藏；f
在发出CATIA模型前，模型的更新按钮（Update）是不可操作的；根据HB7730-2003的规定分离数据，产生层表，并置于机加件二维图中；h）
无特殊要求时，模型的清理按HB7756.1-2005的规定。i
面向制造的设计(DFM)的要求
在机加件的三维模型构建过程中，为便于制造应考虑下列DFM的要求：模型数据应提供加工所需的基准面信息；a
b）模型数据应提供安装零件所需的定位孔、安装边等工艺信息；选择合理的配合面，尽量减少和缩小基准面和精加工面；c)
有特殊加工要求的零件应提供所要求的加工信息；d)
尽可能用直线、平面或直母线的旋转体来设计零件形状：相同的结构要素应尽可能统一尺寸，以简化制造过程。f
5.4建模过程示例
机加件建模过程示例参见附录B。6二维图样要求
6.1图样格式
机加件的CATIA图样应符合HB7753一2005的要求在二维图样中，应根据机加件的复杂程度，方便读图原则，在图框内的右上角布置轴测图。6.2文字和尺寸标注
机加件的文字和尺寸标注按HB7754-2005的规定执行，还应注意以下内容：尽量使零件的设计基准和工艺基准相一致；a
整体零件应以基准线、弦线和轴线作基准：c）与理论外形有关的零件应用双点划线画出理论外形图形并按HB7756.3-2005的要求注明：数控加工件的尺寸标注应便于编程；d)
大量的同类元素（例如孔）应在图中的一览表列出尺寸数值或相对坐标：e
零件的重要特性应特别注明；
若图样中工件的各尺寸和公差全部相同或某种尺寸和公差数量较多时，可在注中作统一说明g）
如“全部倒角3X45°”、“未注圆角R3”等。3
HB7756.5-2005
配合公差、形位公差及表面粗糙度标注机加件的公差标注按HB7754-2005的规定进行标注。机加件的公差是加工和检验零件过程中始终需要的，在标注公差时应注意以下内容：零件的配合公差一般采用基孔制；a）
b）合理选择零件的定位基准和形位公差；零件的基准面和配合面所要求的表面粗糙度：c）
形位公差的特殊要求；
形位公差与公差标注的关系应依据零件功能分别选用独立原则、包容原则或最大实体原则；根据零件的公称尺寸、公差等级及配合种类确定合理的表面粗糙度。模型检查要求
按有关规定使用所有可适用的软件和交互式检查方法检查机加件模型。4
附录A
(规范性附录）
机加件模型构建基本流程
机加件模型构建的基本流程见图A.1。设置环境参数
HB7756.5-2005
添加必要的尺寸、公
差及图注等
添加必要的尺寸、公
机加件模型构建基本流程
HB7756.5-2005
附录B
(资料性附录）
机加件建模过程示例
以活塞机加件为例，该机加件染模型图见图B.1，简要描述典型机加件的建模过程：B
启动CATIA，选择PartDesign模块，利用Sketcher构造特征轮廓线，创建草图Sketchl，如图B.2所示；
利用Pads菜单将草图Sketch1进行拉伸(Pad)操作，形成初步实体，如图B.3所示；Pads
PadDefinit
FirstLim
Dimensio
Mrrored extent
Reverse Direction
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HB7756.52005
c）在建立的初步实体选取合适的平面，利用Sketcher菜单构造特征轮廓线，创建草图Sketch2，如图B.4所示；
在构造
erseDirection
HB7756.5-2005
选取零件端面利用Sketcher菜单构造特征轮廓线并创建草图Sketch3，结果如图B.6所示；图B.6
在构造的草图Sketch3的基础上进行Pocket操作，结果如图B.7所示；f)