船用柴油机作为船舶主要的动力系统,其性能直接影响着船舶的行驶范围、机动性、经济性等指标。船用柴油机关键零部件的设计制造是影响柴油机研制周期的重要因素。由于船用柴油机关键零件结构特征的复杂性,与传统制造业相比,其设计制造环节具有设计信息繁多、二维图纸表达不直观、零件工艺复杂、制造精度高、各环节之间信息耦合严重、研制周期长等特点和问题。因此,研究面向集成基于MBD的数字化定义技术具有重要意义,同时也为全三维环境下船用柴油机数字化制造技术的应用奠定基础。课题主要的研究内容与成果如下:(1)针对现阶段柴油机关键件设计制造过程中存在的问题,采用了基于MBD的数字化定义方法,将完整定义的MBD模型作为设计制造环节的唯一依据,保证了数据源的唯一性,改进了传统的设计制造模式,提高了信息传递的效率,实现了设计制造依据由二维向三维的转变。(2)根据MBD技术的内涵以及船用柴油机关键件的结构特点,建立了数字化定义的空间模型,分析了船用柴油机关键件MBD数据集的具体内容及分类,确定了数字化定义信息的组织形式,并提出了关键件数字化定义的基本原则,为船用柴油机关键件的数字化定义奠定基础。(3)针对现阶段船用柴油机设计制造行业内缺少数字化定义规范的问题,结合数字化定义技术的实际需要和船用柴油机制造企业软件平台的自身特点,建立了船用柴油机关键件数字化定义规范体系的框架,并按照数字化定义规范编写原则制订了其中的部分规范。(4)针对机架类零件结构复杂、设计制造信息多、集成度高等特点,提出了基于模型视图集的船用柴油机机架类零件数字化信息表达和信息传递方法。研究了视图集和方位捕捉集的映射关系,并对机架类零件的信息组织进行了分析,确定了基于模版视图集的机架类零件数字化定义方案,实现了机架类零件在全三维环境下的数字化定义。(5)基于上述的理论研究,利用NX提供的二次开发工具,开发了船用柴油机关键件数字化定义软件系统,并通过软件的实际应用验证了实用性以及可靠性。为促进基于MBD的数字化定义技术在船舶行业的应用做了有益的探索。