CAD工程图的语义化革命与智能制造衔接

从二维图纸到产品定义的演进

传统CAD制图侧重于几何形状的表达，而在智能制造环境下，工程图需要承载更丰富的产品定义信息。现代CAD图纸应包含几何信息、工艺信息、检测信息、管理信息的四维数据体系。

GD&T标注的深度应用

几何尺寸与公差（GD&T）是工程语言的核心，正确应用可带来显著效益：

基准体系建立：选择功能基准而非加工基准。某精密夹具设计，通过建立合理的基准体系，将装配累积误差从±0.15mm控制在±0.03mm内。

公差原则应用：

• 最大实体要求（MMR）：用于保证装配互换性

• 最小实体要求（LMR）：用于保证最小壁厚等强度要求

• 独立原则：用于精密配合部位

位置度控制的创新应用：采用复合位置度控制多孔组，既保证组内精度又控制组间位置。某连接板设计，孔组位置度从Φ0.2mm提升至Φ0.1mm，装配良率从92%提高至99.5%。

基于模型的工程定义（MBD）

三维标注技术实现设计制造一体化：

三维标注的优势：

1. 消除二维图纸的投影误差

2. 直接获取三维测量数据

3. 支持自动化工艺规划

实施要点：

• 建立企业标准：定义标注视图、注释样式等

• 培训体系：操作人员需要新的识图能力

• 软硬件配套：需支持三维标注的软件和测量设备

某航空部件采用MBD后，工艺编制时间减少50%，首件合格率提高30%。

图纸的智能制造接口

工艺信息集成：

• 在图纸中嵌入加工参数推荐

• 标注特殊工艺要求（如振动时效处理）

• 标识关键特性（CTQ）用于SPC控制

检测信息集成：

• 标注测量基准和测量点

• 指定测量方法和仪器

• 设置公差带和报警限值

数据交换标准：
采用STEP AP242标准实现CAD/CAM/CAQ数据无缝流转。某汽车零部件厂实施后，数据转换错误减少95%。