题目：三维工艺模型及其信息关系研究

MBD技术规范的出现和应用，使得基于MBD的三维模型成为产品设计生产过程中的唯一依据，研究基于三维产品模型的数字化工艺设计已成为制造企业数字化制造中的一个迫切需求。三维数字化工艺设计的关键是基于三维产品模型进行工艺设计，并通过三维模型表达工艺信息。因此，本论文针对三维工艺模型及其信息之间的关系，对三维工艺信息模型构建与表达、工序排序机制和三维工序尺寸计算三项关键技术以及相应的软件工具模块进行了研究和开发，对建立三维工艺信息模型及其信息关系、提高三维数字化工艺设计的效率具有重要意义。论文的主要研究工作包括：

（1）通过分析三维数字化工艺信息的内容和其信息之间的关系，基于MBD理论建立三维工艺模型框架，确定三维工艺信息模型的层次结构和各结构层的信息内容，完成几何信息与非几何信息的关联映射。在此基础上，构建三维工艺MBD信息模型，并给出三维工艺信息的流、快照和动态场景表达方法。

（2）研究基于约束的工序排序机制，将工序排序转化为以加工活动为对象的组合排序问题，分析工序排序中需要满足的工艺规则，建立工艺规则与加工活动信息之间的量化关联关系。定义聚类约束关系和顺序约束关系向矩阵转化的机制，并通过工艺规则的施加，生成加工活动间的约束矩阵。在此基础上设计启发式算法对其进行分组排序，实现对零件加工活动的工序排序。

（3）在三维工序尺寸计算的研究中，给出工艺尺寸链计算模型；利用向量理论，定义尺寸向量模型，并建立了基于向量的三维尺寸链计算方法。设计信息检索和基于树的尺寸检索方法，实现工序尺寸计算要素的自动获取。分析了考虑形位公差的工序尺寸计算原则，并将以上所研究的方法应用于三维工序尺寸求解过程中，实现了与工艺过程相集成的三维工序尺寸计算。

（4）在技术方法研究的基础上，开发了相应的软件工具模块，支持三维工艺信息模型中信息关系的建立。结合实例进行验证，表明了本论文所建立的三维工艺MBD模型和其它各研究内容的有效性。