一种基于特征的车桥CAPP系统
2006/8/8 来源:《机械研究与应用》2006年19卷1期 作者:吕吉平 郭世永 刘国军

    核心提示:针对现代先进制造技术的发展应用。以某车桥企业加工制造为基础,对CAPP技术进行应用研究,采用特征作为零件信息模型。构造了基于零件几何特征和工序特征相似成组的工艺决策规则集,实现了零件工艺过程和工序内容及工序图的自动生成。

    计算机辅助工艺设计(Computer Aided Process Planning:CAPP)是指在一个制造系统中,用计算机来确定采用一系列的加工方法,安排加工顺序,进行机床和工夹量具的选择并组织加工,最后将毛坯转变为零件产品的一种设计方法[1,2]。它是联系上游产品设计和下游产品制造加工的桥梁,是把产品由概念设计转化为实际生产的关键。它不仅可以提高工艺设计的效率和质量,缩短技术准备周期,而且可以使工艺设计规范、标准。此外。采用CAPP技术还能充分发挥计算机高速处理信息的能力,并融专家经验和集体智慧于系统之中,克服个人经验的局限性,实现工艺规程设计的合理化和自动化[3,4]。

    汽车的需求越来越多样化,其产品趋向于多品种、小批量生产,产品信息爆炸性增长,所以汽车企业必须加快信息化进程,而CAPP软件正好适应这种趋势。笔者以车桥的加工制造为基础进行CAPP系统的应用研究。该系统可实现车桥制造加工中的计算机辅助工艺设计,能形成工艺流程卡、工序图、工序卡等标准规范且高质量的车桥工艺文件,缩短生产准备周期,并使广大工艺人员从繁琐、重复的劳动中解脱出来,从而为企业带来可观的经济效益。

1 系统总体设计

    在目前的特征CAD/CAPP系统中,一般选择零件的设计或制造单元作为特征进行处理。对于车桥零件,其特点是结构复杂,但加工工序相对固定,具有较多的相似性。选择特征作为零件信息描述方法,可使系统易于实现且稳定可靠。

    (1)零件特征信息模型 研究车桥的几何特征和工艺特征,利用特征技术构造面向车桥零件的特征信息模型,并根据这一模型实现零件信息的输入。不仅参数化地绘制出零件图形,而且能全面满足工艺决策对零件信息的要求,实现与零件图形CAD的集成。

    (2)工艺决策过程模型 收集、整理车桥零件工艺规程设计的技术理论和经验方法,以成组技术和专家系统思想为指导,研究车桥零件工艺设计知识的总结与表达。构造一个基于特征的工艺决策过程模型,以实现加工方法的选择、工序/工步的生成和工艺路线的安排。

    (3)工序图生成规则 基于零件分组和工艺设计规则,利用已绘制好的零件图并根据所输入的工序特征及参数调用工序图数据库中的相应信息,再以人机交互的方式进行必要的编辑处理,从而实现包括工序图在内工艺文件的生成,同时为数控程序的编制作好数据准备。

2 关键技术及方案

    在研究车桥CAPP系统过程中,主要针对系统的几个关键技术和现有方法存在的问题提出相应的解决方法,使系统更简明、适用,能更好地满足企业生产需求。

    (1)车桥零件的特征建模[5]

    计算机中零件模型就是一种数据结构,它要完整记录零件的所有信息,且操作方式应该有利于系统的操作处理。在CAD/CAPP集成系统中,CAD应具备2种功能:①能以适当的手段建立零件的几何模型并绘制图形;②能为CAPP提供可识别的零件特征信息。以便正确做出工艺决策。但是,通用的CAD系统只具有绘......点击查阅全文......↓