机电一体化技术推广应用工艺信息建模及其在装配工艺设计中的应用
2001/1/24 来源:期刊网 作者:张国军 邵新宇 蔡力钢 李培根

    核心提示:0 引言,1 层次递进关系的工艺信息模型,2 基于层次递进关系工艺模型的装配工艺建模, 2.1装配工艺的特点,2.2 装配工艺信息建模,3 装配工艺信息模型示例,4 结束语,

    0 引言

    建立合理的工艺信息模型不仅是实现计算机辅助工艺设计系统的基础,同时对于CIMS的信息集成至关重要。国内外对于工艺信息建模的研究已经取得了一些重要成果。综合这些研究,可以发现,有些工艺模型是直接面向CAPP单元系统开发,灵活性和可扩充性有待进一步提高,同时,现有的工艺信息模型往往缺乏层次性,不便于清晰地组织与表达工艺信息。而且大多数研究针对的是机加工工艺模型,对装配工艺信息建模深层次的研究还不够。

    1 层次递进关系的工艺信息模型

    工艺设计是个性化较强的工作,在不同的制造企业工艺文件的格式不同,其组织方式和工艺设计流程都有各自的特殊性。因此,要建立适应性强的工艺模型,有必要利用层次化的思想,将工艺信息模型分为多个层次。底层完成工艺设计信息的存储、建立工艺信息的关联关系和实现工艺信息的增、删、改等操作。模型的上层通过不同的配置来满足不同工艺设计过程的需要。按照这种思想,本文提出了一种具有层次和递进关系的工艺信息模型。该模型由用户层、逻辑层和数据层三个层次组成,每一层又分成递进关系的几个子模型。其总体框架如图1所示。

    层次递进关系工艺信息模型的最底层是数据层,其中包括“工艺信息的存储”、“工艺信息的关联关系”和“工艺信息的操作”3个子模型。建立工艺信息模型的数据层,往往需要利用数据库管理系统DBMS提供的开发工具,建立ER模型。在产品数据管理系统PDM平台下,建立相互关联的实体对象。对工艺信息的增加、删除和更改操作是通过数据库应用程序或者PDM中的对象管理器来完成。
    层次递进关系工艺信息模型的中间层次是逻辑层,包括“工艺信息的表达方法”、“工艺信息的组织方式”和“工艺信息流的管理”3个子模型,这个层次是建立用户层和数据层关系的桥梁。“工艺信息表达方法”子模型用来从逻辑上描述了每一类工艺信息。任何一种工艺信息,比如工艺资源信息、工艺文件信息或者工艺知识信息都可以用下面三种方式中的一种或几种进行表达:即一维表、二维表和数据集。“工艺信息的组织方式”子模型,建立了从工艺文件组织方式到工艺数据之间的关联关系。工艺信息的组织方式要考虑的内容主要包括:A.工艺信息的分类 一般可以将工艺信息分为工艺资源信息、工艺知识信息(包括工艺规则等)和工艺文件3大类。其最终的体现形式往往只有工艺文件一种类型,一般来讲,工艺文件又可以分为工艺管理文件,工艺规程文件和工艺质控文件3种。有时侯在工艺信息模型当中还可能需要把制造BOM的相关信息包括在内,比如物料单、加工路线报告等;B.工艺信息的最小单位。例如在组织工艺规程文件时,可以以零部件的全部加工工艺作为最小单位。但是对于装配工艺往往需要以某道工序为单位组织工艺信息,具体原因见下文;C.工艺信息的组织结构 工艺信息中资源信息和知识信息往往独立于各个模块单独存在,而工艺文件和MBOM则按一定的结构进行组织。组织方式主要包括两种,一是按产品结构进行组织;另外一种组织方式是按工艺信息的分类进行组织。
    在逻辑层当中,“工艺信息流的管理”子模型将工艺设计流程转换为对工艺信息的操作和控制,例如工艺信息的复制、移动、增加、删除和更改操作以及相应的权限限制等。
    层次递进关系模型中,用户层是整个模型在CAPP系统中的最终反映形式。例如,将工艺信息的表达方式最终反映为工艺文件格式,而工艺信息的在逻辑层组织方式体现为工艺文件的组织方式,并且通过工艺设计流程实现对工艺信息流的管理。层次递进关系的工艺信息模型具有下面的特点:A.将工艺设计所涉及到的对象、联系和活动分层管理,使该模型变得比较灵活,而且也便于管理和扩充。运用该模型设计的CAPP系统,在模型应用对象和实现平台改变时,需要作的设置和改动最小;B.基于ER关系模式的数据层能够和CIMS其它子系统,比如产品数据管理(PDM)系统实现方便集成。在利用产品数据管理的工作流程(Workflow)进行工艺数据管理时,可以不用改变工艺模型的其它子模型;C.每层次中亦存在递进关系,有利于对数据对象及其关联关系进一步细化和分类,方便工艺设计、版本、权限管理及安全维护的实现;D.层次递进关系的工艺模型,有利于系统分......点击查阅全文......↓