重机零件CAPP系统开发工具的研究
2006/5/21 来源:重型机械

    核心提示:本文论述了作者研究开发的重型机械零件CAPP智能开发工具—ZJCAPPDT , 提出了基于标准构件的CAPP开发工具设计思想。并结合生产实际, 给出重型机械零件CAPP系统的标准构件, 这些构件可用于重型机械零件CAPP实用系统的生成。

    1  前言

    CAPP(计算机辅助工艺过程设计)可以提高工艺过程设计的质量, 促进工艺过程的优化和标准化。CAPP系统的开发和应用, 可从根本上改变传统的工艺过程设计的落后状况, 使众多的工艺人员从繁琐重复的计算、编写中解脱出来,从事新工艺、新技术的研究工作。CAPP还是连接CADCAM的桥梁, 是实现计算机集成制造系统(CIMS)的关键环节。所以, CAPP系统的研究受到国内外的广泛重视, 并已研究开发出多种多样的CAPP系统。

    CAPP开发工具是CAPP系统的生成环境。通过开发工具可以快捷、方便地建立实用的CAPP系统, 从而为CAPP系统的普遍应用提供高效而方便的自动化手段和支持。CAPP系统的开发涉及的因素很多, 使用的数据量和信息量非常庞大。重型机械主要是单件小批量生产, 且零件结构复杂, 类型很多。重型机械的生产厂家较多, 各厂的产品种类、生产批量、生产设备、技术力量、工艺方法和工艺习惯又各不相同。通过分析发现, 重型机械零件的CAPP 系统在许多方面(例如, CAPP系统所需工程数据库的基本内容、CAPP各阶段的决策逻辑、系统输入、输出等) 有着共同的实现基础, 因此有必要开发一个面向重型机械零件的CAPP系统智能开发工具。

    2  开发工具的研究方法

    重型机械零件CAPP系统智能开发工具—ZJCAPPDT 系统采用系统工程和软件工程的方法, 设计重型机械零件CAPP 系统的标准构件,采用构件组装技术,自动生成重型机械零件CAPP 的实用系统。用户能通过选择构件及组合实现重型机械零件CAPP 系统的功能重构, 快速生成满足用户需要, 面向生产实际的重型机械零件CAPP 系统, 而用户自己无须编程或只做少量编程。设计标准构件的基本策略是:

    (1) 构件独立原则。应尽可能使构件自身功能内聚, 构件和构件间数据耦合, 从而提高构件组合的可靠性。

    (2) 信息隐藏原则。构件所包含的局部信息是“私有”的, 对于不需要这些信息的其它构件而言, 其内部数据和过程是不可见的。

    (3) 构件可重用原则。构件的分类、组成和结构应能满足灵活构造CAPP 实用系统的需要。即可以通过构件的组合, 快速生成满足用户需要, 面向生产实际的CAPP 系统。

    采用构件合成技术的CAPP 开发工具有以下几个优点:

    (1) 易于实现重型机械零件CAPP 实用系统的重构。采用标准构件的构件合成技术使实用系统的结构与求解问题的数据库结构相对应, 系统的开发侧重于结构设计, 而不是控制流设计。系统结构清晰, 易于实现, 当构件数目较多时, 易于保证构件合成CAPP 系统的正确性。

    (2) 构件易于构造和维护。由于构件独立及信息隐蔽, 每一个构件的功能单一。构件的构成基于对数据库的某种操作, 大大简化了构件的复杂性, 便于构件的构造和维护。

    (3) 用户界面友好。由于采用构件组装技术, 使用户可以介入到重型机械零件CAPP 系统的设计、使用和维护等软件生命周期的每一阶段, 可以充分发挥他们自身的优势。

    3  CAPP 系统的结构分析

    由于重型机械零件的结构复杂, 生产工艺也复杂, 重型机械零件CAPP 系统在零件的描述、工艺过程生成及工艺文件输出等方面也有着不同于其它CAPP 系统的特点。忽略重型机械零件CAPP 系统之间的差异, 抽取其共性, 可得到典型重型机械零件CAPP 系统的结构,如图1所示。

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