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渐开线圆柱齿轮CAPP系统设计

发表时间:2008-4-30 吴新烨 宋雨 来源:万方数据
现代化工业对产品的功能结构及更新换代周期提出了越来越高的要求.因而只有采用先进的产品设计手段和方法,不断提高对产品的创新,才能满足社会发展的要求.通过对CAPP技术的研究,根据渐开线圆柱齿轮设计的基本理论,开发了齿轮CAPP系统,同时也一并介绍了系统的总体架构以及主要模块的设计方法.

    2. 4零件信息描述与输入
    
    CAPP所需零件信息输入的最理想方式是直接从CAD系统中提取.它也是CAD/CAPP集成的关键技术,但目前此项技术还不成熟.因此一些比较成熟实用的CAPP系统信息输人描述方法,仍是将CAD系统设计的产品信息输人到CAPP系统的主要手段.本系统零件信息描述采用GT代码描述法和形面要素描述法相结合的描述法.
   
    知道了零件的GT代码后,我们就可以初步确定所求零件的工艺.此复合工艺将在工艺决策阶段进行进一步修改,以符合实际情况.编码系统界面见图2及图3.
   


    零件的信息包括尺寸形状信息和加工信息.所以在输人零件的信息之前,首先要对零件认真研究分析.要清楚这个零件由那些主特征表面和辅助特征表面组成,各个表面的加工要求,每个表面的编号情况等,只有这样在输人零件信息时才不至于输错或输漏信息.
   
    2.5工艺决策
   
    工艺过程设计是个复杂工作,所涉及的范围十分广泛,信息量和知识量都相当庞大.因而一个成功的CAPP系统,必须有一个完善的工艺数据库/知识库.CAPP工艺数据库/知识库是工艺人员知识的计算机化,是工艺人员的智慧结晶,是CAPP系统的基础.CAPP系统工艺数据库/知识库是进行工艺决策、工序尺寸及其公差运算、工序图绘制、工序卡片生成的数据来源.这些信息分为动态信息(如操作时人工输人的信息和中间计算数据等)和静态信息(如工艺知识,机器参数、刀具库等).本系统的工艺数据库/知识库主要保存的数据信息有:机械加工方法数据、相关材料组合的加工性数据、机床数据、标准工艺规程和成组分类特征数据、动态工艺设计信息.
   
    2.6工序规划、工艺规程及工序图的生成
   
    零件的工艺路线生成后,接着就要进行工序设计,工序设计的内容包括安排操作内容及顺序,确定工序内容及工序尺寸,以及选择切削参数等.工艺规程的内容包括表头信息和零件加工过程描述两部分.表头信息包括了零件名称、图号、材料(有时还有零件的NC代码)等.零件的加工过程描述包括了较详细的加工步骤叙述、工序尺寸、工具、切削参数和机床调整等,本系统利用系统生成的零件各工序绘图接口文件进行参数绘图.程序用VB语言编制,接口文件具有统一的格式,由CAPP系统自动生成,具有良好的通用性,图形数据文件的生成是由绘图文件自动生成模块生成的.它是根据构成零件特征表面的描述信息和加工工艺信息,按工序号的顺序产生出反映构成零件每道工序的特征表面类型、尺寸参数及工艺信息的数据流.该数据库信息随着加工的进行不断修改,构成绘制每道工序图的数据文件.
   
    特征表面数据结构为:
   

    轴向工序尺寸数据文件结构为:


    绘图模块的设计是根据参数绘图原理,通过编制构成零件工序图的各特征表面的绘图子程序,根据图形数据文件进行自动拼接,完成工序图的绘制.该方法绘制工序图自动化程度高,速度快。图4就是工序图绘制的原理框图.
   


    3结束语
   
    笔者以齿轮零件为研究对象,从应用角度出发,对CAPP系统在智能化基础上实现柔性化的技术方法进行了研究,开发了圆柱齿轮CAPP系统.该系统功能较强,实用性好.既能进行齿轮设计、齿廓误差计算、齿轮测绘,又能进行齿轮的工艺规程设计.这就保证了本系统能符合较广大机械设计工作者的应用.实例零件运行结果表明,结构合理、工作稳定可靠、决策透明.

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责任编辑:童伟
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