基于参数和特征的轴类零件CAPP系统研究与实现

本资料包含pdf文件1个，下载需要1积分

创成式 CAPP是以零件信息为依据进行工艺过程自动决策的，因此，建立和采用统-的零件信息模型、工艺知识模型和工艺决策模型，保证各种数据存储与传递流畅而完整至关重要。

轴类零件虽然结构和加工工艺相对简单，信息量较少 ，但由于加工过程 中定位基准 多次变化，工序尺寸解算复杂，是常规工艺设计中比较棘手 的问题 ，因此开发实用的轴类零件 CAPP系统是有现实意义的。

本文结合轴类零件的特点，采用参数描述和特征描述相结合的方法建立数据模型，数据结构简洁完整 ，提取方便 ，易 于计算机实现 ，数据以代码 的形式存储与传递，面向整个工艺过程，数据采集与处理- 体化1 系统总体结构系统采用创成式 CAPP技术，通过零件信息描述生成零件信息编码，调用机械加工知识库和规则库进图 I 系统 总体结构 图2 零件信息描述与存储在常规的零件信息特征描述法中，每个型面要素建立-组表达其特征 的代码 ，该型面要素的具体参数单独记录，并将二者存放在二维表中以生成-个关系型数据库 ，数据 以文件的形式存 龋这种数据结构 ，型面要素的特征和参数是分离 的，靠指针建立两者间的联系，数据结构复杂 ，数据的存储与处理繁琐，软件体系庞大。

本系统采用参数描述和特征描述相结合的描述收稿 日期：2012-O9-10；修回日期 ：2012-10-18基金项目：辽宁侍育厅高衅学技术研究项目(L2010040)作者简介：任绍川(1984-)，男，山东滨州人，大连大学机械工程学院硕士研究生，研究方向为计算机辅助工艺设计，(E-mail)517953773###163·corn；通讯作者：于靖华(1963-)，女，辽宁大连人，大连大学机械工程学院教授，硕士，主要从事计算机辅助设计与制造等研究 ，(E-mail)yujinghua###dlu.edu.cn。

· l40· 组合机床与自动化加工技术 第 4期方法 ，建立 了顶层码、次层码和底层码三级动态复合型零件信息编码结构。系统只需存储和提取这三级代码 ，就可为整个工艺过程提供原始数据。

顶层码为七位数字静态码 ，前四位码为主码 ，描述零件的总体外形特征，分别记录外圆段数 1Tb、内孑L段数 n、端面段数 及轴的类别(长短轴)。后三位码为辅码 ，描述零件 的毛坯特征，分别记录毛坯材料、毛坯种类和毛坯精度。

次层码为顶层码前 三位主码 的展 开 ，采用特征描述法按从左至右的顺序依次描述零件 m段外圆、n段 内孔和 k段端面的特征 要素。次层 码为动态码 ，码位随着顶层码的主码变化而变化 ，记为 t，tmnk。常见的特征要素 及特征码见表 1。

表 1 各特征要素的特征码序号 外圆要素 内孔要素 端面要素 轴类别 L/D1 圆柱面 圆柱面 光面 /D≤0.52 外螺纹 内螺纹 倒角 0.5< /D≤33 键槽 键槽 轴 向孔 3< /D≤54 径 向孔 径向孔 5< /D≤1O5 圆锥面 圆锥 面 l0

系统运行时，设计人员在零件信息输入窗体中，根据零件结构输入七位顶层码 ，按 窗体 提示选择每- 型面的特征要素，输人各几何参数，系统就可以按编码规则 自动生成该零 件的 t位次层码和 t×16底层码矩阵。

例如 ，图 2所示轴类 零件 的顶层码 为 4262222，表示该零件有 4段外圆面、2段 内孔面和 6段端 面，0.5

并甚羹素盏锃f蝴Il：查! 墨篓I !堕 l 墅l 型l墨 篓I墨堡堕塞长 ： 蠛 ： - ：光外强 蠓蚊 臻 键槽 《 谨商孤 挂面建鼙信息 --- - - -- - - -- - -- --簿 2 3 4巍赓： 妖度： 穑菠锋蠛： 糟糠： 0K i 下-个憎 iH H H H · H ～ 鞴嬲碣： 葱爱 兰 竺竺 翮图 3 零件信息输入窗体(1)矩阵 1～4行表达4段外圆面信息，5～6行表达2段 内孔面信息 ，7～12行表达 6段端面信息。如，矩阵第二行从左至右表达第 二段外 圆直径 80mm，长70ram，IT7，键槽宽 22ram，长 26ram，IT10。

3 工艺卡生成与编辑零件信息输入后，系统根据零件的信息编码检索加工工艺规则库 中特征之间 的约束关系 ，自动进行工艺决策 ，包括各表面加 工方法 的选择 和工序顺序的安排，生成工艺路线，填写工艺卡。系统遵循的约束关系依次为：先基准后其他、先主后次、先粗后精、先面后孔。图 4为系统 自动生成 的示例轴类零件 加工 工艺 卡 。

系统首先执行第-层约束关 系，检索顶层码 的第四位特征码 ，完成基 准面和 主要 表面 的粗加工。

若第四位特征码为4”或5”(长轴，中心孑L定位)，生成工序 1：铣两端面 ，工序 2：钻 中心孔 ，工序 3：车各外 圆面及台阶面 ，工序 4：车各内孑L面及台阶面；否则(短轴，三爪卡盘定位夹紧)，生成工序 1：车小端端面、车小端各外 圆面及 台阶面，工序 2：车大端 端面、车大端各外圆面及台阶面，工序 3：钻通孔、车各 内孔面及台阶面，见图4工序 1、2、3。

其次系统执行第二层约束关系，根据次层码的各码位特征信息判断各型面上是否有辅助特征，若· l44· 组合机床与 自动化加工技术 第 4期棼 兰 拈中，为管理者 4 结论 对瓶颈设备的管理和改进提供参考。

- 图4 设备 MTTR指标趋势图3.4 灵活方便的系统权限设置随着江铃对信息安全的重视，在系统安全方面提出了-定的要求 。所以本系统采用严格的访 问权限机制，设置用户名、密码和系统身份验证 ，同时根据用户身份来赋予不 同的访问权限。该系统的权限设计为菜单权限和文件权限两部分，通过对菜单权限和文件权限不同的组合得到不同级别管理人员对数据的管理和使用需求。只有当登录用户具有访问某-菜单的权限时，才能拥有相应的窗体的使用权；根据访 问级别的不同，可分为：只读、创建、修 改、删除四种权 限。而且每次操作，系统会 自动记录用户的操作信息 ，包括操作者、创建时间、修改时间、修改者等信息。从而解决 了原有管理模 式的随意性 ，职责不分 ，责权不明的问题。

设备投资和维护成本金额在江铃的流动资产中占有很大 比重 ，并且 与其它管理联系紧密。实现设备的有效管理，增强设备管理与生产管理的协同能力显得尤为重要。文章 阐述了基于 WCF服务架构 ，运用Silverlight富客户端技术设计和开发设备管理系统，并在江铃实施运行 ，提高了企业设备管理水平和工作效率 。