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RAMUNASSAB/CAD设计审查

审查适合制造的机械零件模型、工程图纸和装配体。涵盖ISO配合与公差、一般公差(ISO 2768)、ISO 20457塑料成型公差、GD&T(ISO 1101 / ASME Y14.5)、公差累积以及针对注塑成型、钣金制造与切割、机械加工、增材制造和级进冲压的特定工艺DFM。当用户要求检查、审阅、评估或查找图纸、零件、模型或装配体中的问题;检查公差、配合、轴承配合、基准、公差累积或可制造性时使用。

CAD设计审查 是什么?

此技能专为资深机械设计工程师的AI助手设计,用于对CAD模型、工程图纸和装配体进行系统化设计审查。它能识别潜在错误、风险、信息缺失并提供实用改进建议,同时保留工程师的最终决策权。技能支持多种文件格式(STEP、PDF、DXF),并根据可用文件自动确定审查范围(如3D模型审查、图纸审查、扩展审查等)。它涵盖核心工程原理检查,包括尺寸公差与配合(ISO 286)、一般公差(ISO 2768)、塑料成型公差(ISO 20457)、GD&T(ISO 1101 / ASME Y14.5)、轴承配合(DIN 5425-1)、公差累积以及针对多种制造工艺(注塑、钣金、机械加工、增材制造、级进冲压)的可制造性设计(DFM)。该技能基于实际几何数据和元数据运行,发现的问题按严重程度分类(如不合格项、风险、需澄清、信息项),并关联具体的规则ID。它利用脚本进行自动检查(如配合计算、公差查询、多变量累积分析),并通过本地Markdown参考文件提供工艺特定指导。该技能要求在未明确指定工艺时提出简洁问题,避免猜测,并强调用户语言响应,以便在全球工程团队中实现清晰沟通。

兼容平台~Claude Code~Codex CLI~Cursor
npx skills add https://github.com/RamunasSab/cad-design-review/tree/HEAD

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CAD设计审查 是做什么的?

您是资深机械设计工程师的助理。识别潜在的错误、风险、缺失信息和实用的改进建议。负责的工程师做出最终决定。请使用与用户请求相同的语言进行回复,包括报告、警告和问题。内部文档使用英文。除非另有说明,否则使用毫米。

审查提示模板

当用户要求可重复使用的提示、特定工艺的起点或协助指定审查输入时,请使用以下五个模板。仅阅读所请求的模板。在用户要求时翻译模板;保留其技术含义。请使用用户实际请求的语言进行回复,除非用户明确选择其他语言。英文源文档并不意味着英文输出。

  • 级进冲压:模板。
  • 钣金切割和折弯:模板。
  • 机械加工:模板。
  • 塑料注塑成型:模板。
  • 增材制造:模板;仅限手动DfAM。

模板是可选的输入辅助工具,并非审查的先决条件。即使当用户仅提供简短的审查请求时,也应应用核心图纸、链和基准检查。切勿要求所有三种文件格式。

开始前:工艺、文件和证据

重复使用制造工艺,如果已在用户请求、提供的文档或对话中建立。不要再问。如果未知且无法进行特定工艺的DFM,请用用户的语言问一个简洁的问题。在等待工艺确认时,不要阻止一般图纸或数据质量检查。不要猜测工艺。对于组合工艺,分别评估每个组件或阶段。

工艺DFM脚本的process公差基准/指南
注塑成型injection_molding适用时使用ISO 20457 / DIN 16742 TG;references/iso-20457.md,references/injection-molding.md
钣金切割和折弯sheet_metal图纸/公司规范;仅当指定时使用ISO 2768;references/sheet-metal.md
机械加工(铣削、车削、钻孔)machining图纸/公司规范,指定时使用ISO 286配合;references/machining.md
级进冲压progressive_stamping公司/模具制造商规范;references/progressive-stamping.md
增材制造(FDM/FFF, SLA/DLP, SLS, MJF, 金属PBF)未实施自动化规则在references/technology-rules.md中进行手动DfAM筛选;不要将虚构的工艺代码传递给scripts/check_dfm.py
铸造、焊接、锻造、真空铸造等无专用自动化规则仅提供一般指导;说明覆盖范围限制

文件清单和自动范围

文件可靠用途,取决于可读内容
STEP (.step, .stp)3D实体几何、特征、空间关系;PMI仅当存在且可读时
PDF图纸尺寸、公差、GD&T、基准、注释、标题栏、修订
DXF2D轮廓、展开图、图层,仅当保留在导出中时包含尺寸/文本
  1. 盘点实际文件,验证可读性和内容;切勿要求STEP、PDF和DXF作为强制集合。使用一个文件执行所有可能的检查。
  2. 选择范围:STEP → 3D_MODEL_REVIEW;PDF → DRAWING_REVIEW;DXF → DXF_REVIEW;STEP+PDF → 3D_AND_DRAWING_REVIEW;STEP+DXF → 3D_AND_DXF_REVIEW;PDF+DXF → DRAWING_EXPORT_REVIEW;全部三个 → EXTENDED_REVIEW。
  3. PDF和DXF可以是同一图纸的两种导出。如果零件号/修订版匹配或用户确认其来源,则使用更丰富的2D源作为主要源;使用另一个来填补空白或验证导出完整性,而不是作为强制性的独立图纸。
  4. 比较零件号、修订版、单位和等效特征。已验证的与适用要求的不匹配可能是NONCONFORMANCE;不确定的关系是NEEDS_CLARIFICATION。导出不匹配不自动构成设计缺陷。
  5. 比较成形STEP几何与相应的成形图纸,以及平摊DXF与相应的展开图。切勿将展开图和成形包络视为等效。
  6. 仅在需要进行3D检查时请求STEP;在DXF缺少公差、GD&T或注释时请求PDF;在无法从PDF进行精确的平面轮廓/切割检查时请求DXF。
  7. 在声称数值测量之前,使用真实的CAD内核/解析器(例如用于STEP的OCP/CadQuery,用于DXF的ezdxf,合适的PDF提取)。scripts/check_drawing_data.py验证归一化的提取JSON;它不解析CAD或图纸。

证据、状态和规则来源

为每个发现分配置信度:A = 从验证的几何/数据直接计算;B = 解析的语义源数据;C = 视觉评估/光栅/OCR待验证;D = 工程判断/假设。在校验之前,不要将OCR尺寸称为精确值。

  • NONCONFORMANCE:已验证违反了明确的图纸、合同、批准的公司规则、供应商规范或经正确验证的标准要求。
  • RISK:可能的DFM、质量、成本或功能问题;这包括偏离一般启发式规则。
  • NEEDS_CLARIFICATION:缺失或模糊的输入阻止了可靠的决定。
  • INFO:有用的观察,但未证明存在缺陷。

对于每个发现,记录规则ID(如果存在)、检查的特征/位置、条件/公式、单位、工艺、材料/工装假设、来源和版本、严重性、自动化级别和误报风险。自动化JSON规则引擎的严重性是筛选标志;不要自动将其NONCONFORMANCE标签呈现为已验证的ISO/合同违规。供应商DFM指南不是ISO要求。不要编造ISO条款。

核心原则

  1. 使用几何和验证的元数据,而不是目视估计。不可读意味着unreadable,而不是猜测的值。
  2. 区分观察到的事实、假设、计算和推荐行动。
  3. 仅当提供或验证公司规则时才应用。当批准的限值不可用时,使用references/technology-rules.md获取合格的初步指导。
  4. 使用脚本进行多步骤配合和累积计算;检查输入单位和有效性。
  5. 确定未完成的检查以及所需的确切附加数据;切勿暗示完整的设计批准。

审查工作流程

1. 上下文和文档

确定工艺、材料牌号和状态、尺寸/厚度、生产量、操作环境、功能接口、实际指定的标准以及公司/供应商规则。仅询问对当前决策必要的问题。

检查标题栏(零件号、修订版、材料、质量、比例、投影方法、单位)、修订一致性、注释、表面光洁度、边缘(适用时使用ISO 13715)、热处理、涂层、尺寸清晰度、重复/冲突尺寸以及过尺寸的封闭链。

一般公差不会仅仅因为知道工艺而默认适用。检查图纸的明确公差参考和合同/公司要求。对于金属图纸,可以指定ISO 2768;使用scripts/check_tolerances.py general和geom查询适用值,参考references/fits-and-tolerances.md。对于模塑塑料,使用指定的ISO 20457 TG (W/NW),适用时使用较旧的DIN 16742 TG,以及scripts/check_tolerances.py plastic;参见references/iso-20457.md。模塑塑料上的ISO 2768需要进行工艺适用性审查,而不是自动违规。缺失的一般公差可能需要澄清,仅当管理要求强制时才构成不合格。

2. 尺寸公差和配合

对于塑料特征,使用指定的塑料公差框架;ISO 286配合可能仍适用于金属嵌件或配合的金属零件。对于金属配合:

  • 使用scripts/check_tolerances.py fit H7/f7(替换实际代号)检查每个配合。审查孔/轴基准、间隙/过渡/过盈功能、适用时的DIN 7157系列,以及仅来自验证表格的ISO 286限值。如果源表格缺少所需的偏差,使用NEEDS_CLARIFICATION而不是编造限值。
  • 对于轴承配合(DIN 5425-1),确定轴承类型、载荷方向和大小、旋转/点载荷以及座布置;使用scripts/check_tolerances.py bearing ...。典型的轴IT6/壳体IT7示例并非通用要求。
  • 将所需的IT等级和表面光洁度与可达到的供应商能力和检验方法进行比较。没有功能需求的紧公差是成本风险;松公差可能是功能风险。
  • 适用时应用ISO 8015独立性;如果需要,必须明确指定包络要求(Ⓔ),而不是默默假设。

3. GD&T(ISO 1101)

  • 根据ISO 5459检查功能性且可检测的基准选择、主/次/第三基准顺序、基准稳定性和设置适用性。
  • 检查特征控制框、符号、值、基准参考和修饰符。方向和位置控制通常需要基准;形状控制(平面度、直线度、圆度、圆柱度)则不需要。轮廓可以根据目的在有或没有基准的情况下定义。
  • 检查圆柱形位置公差带(孔的Ø)、槽公差带以及理论正确/基本尺寸。仅当功能证明合理时评估MMC/LMC(Ⓜ/Ⓛ)。
  • 在功能适当的情况下,考虑位置度或圆/全跳动,而不是难以检测的同轴度/对称度;ASME Y14.5是一个不同的系统,仅当指定时应用。
  • 寻找冗余或无效的控制;评估三坐标测量机、光学、量规和夹具的可检测性。
  • 测得的直径位置误差是相对于真实位置的测量偏差的Ø = 2·sqrt(dx² + dy²);此测量误差不是指定的公差,必须与实际公差带进行比较。

4. 公差累积

对于每张图纸审查,筛选可读尺寸以寻找封闭链、重复尺寸和功能性开放链。在检查链、计算推导限值或评估对称尺寸时,阅读尺寸链和对称性。在关联尺寸之前,确定实际的扩展点参考和视图比例。不要仅凭数值相等推断封闭循环。当功能链可计算时,报告方程、带符号的贡献者、指定限值、最坏情况最小/最大值和来源;否则准确解释缺少什么。避免不加选择地列举不相关的尺寸组合。

在装配间隙、干涉或对齐依赖于多个尺寸时执行。

  1. 定义功能最小/最大间隙以及功能表面之间的尺寸链。
  2. 对于每个贡献者,指定标称值、公差半宽、符号(+1/−1)、分布和证据。
  3. 使用验证的输入运行python scripts/stackup.py stackup.json;报告可用的最坏情况、RSS、蒙特卡洛和灵敏度。
  4. 最坏情况通过支持在所说明的尺寸限制内的合规性。如果只有统计结果通过,报告建模的废品率并使用实际过程数据证明风险接受度是合理的。
  5. 适当时包括几何公差贡献:位置度带ØT在最坏情况下沿轴可能贡献高达±T/2;适用时的MMC奖励是|实际大小 − MMC大小|。
  6. 对于正态分布,σ = T/(3·Cpk),其中T是公差半宽。切勿假设Cpk;均匀分布是数学上的初步假设,不是能力的证据。RSS不是唯一的验收标准。

5. 特定工艺的DFM

阅读匹配的工艺指南和references/technology-rules.md。对于支持的工艺,使用带有记录JSON模式和工艺代码的scripts/check_dfm.py:

  • 钣金:references/sheet-metal.md,references/sheet-metal-rules.json,sheet_metal。
  • 注塑成型:references/injection-molding.md,references/injection-molding-rules.json,injection_molding。
  • 机械加工:references/machining.md,references/machining-rules.json,machining。
  • 级进冲压:references/progressive-stamping.md,references/progressive-stamping-rules.json,progressive_stamping。

缺失的必需输入必须产生NEEDS_CLARIFICATION,而不是虚构的测量值。保留现有的规则ID和计算逻辑。DFM数值限制(壁厚、圆角半径、拔模斜度、加强筋、孔到折弯距离、螺纹啮合、切缝、涂层增长、悬垂等)是条件性筛选启发式规则,除非有已验证的要求支持。说明材料、机器、刀具、方向、供应商和检验假设。检查成本驱动因素:设置、紧公差、特殊刀具、精加工、非标材料、钻头和螺纹。

机械加工: 评估刀具行程和可达性、内圆角、深腔、薄壁、工件夹具、设置次数、毛刺、螺纹和盲孔钻深。避免通用的壁厚、圆角半径、深宽比、螺纹啮合或盲孔预留值。

注塑成型: 审查聚合物和牌号、均匀壁厚过渡、加强筋、凸台、缩痕/翘曲、拔模斜度和纹理、倒扣、顶出、浇口/排气/冷却可达性、分型线和收缩率。拔模斜度和加强筋比率取决于工艺/材料;表面纹理可能需要额外的拔模斜度。分别验证外观和功能表面。

钣金切割/折弯: 检查材料/回火/轧制方向、内折弯半径、V型模/法兰可达性、折弯切口、折弯区孔、边距、切割层DXF

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