液压集成块CAPP系统的开发

    0 引言
   
    现代企业中，随着计算机技术的广泛应用，利用计算机辅助进行工艺设计是企业发展的必然趋势。但工艺过程设计是经验性很强且影响因素很多的决策过程，所涉及的因素有企业的生产类型、产品结构、工艺准备及生产技术发展等，甚至还受到企业的管理体制制约，因此通用CAPP系统开发十分困难。现代企业的CAPP系统开发是根据企业具体情况，分析产品工艺特点，以实用化为基础，以企业全面集成应用为目标，综合考虑包括工艺决策自动化等问题在内的各种技术问题的研究与开发。
    本文在分析液压集成块设计制造特点的基础上，采用面向制造的特征映射模型，提出了一种适用于液压集成块的工艺规划方法，其特点是以创成式为主，以检索式和派生式为辅，以人机交互为补充。最后以SolidWork，为开发平台，以SQLserver2000为底层数据库，利用 Visual Basic6.0　及 SolidWorks提供的二次开发工具，开发了液压集成块 CAPP原型软件系统，并以实例验证了其可行性。
   
    1 面向制造的特征映射模型
   
    特征作为某一特定领域信息的载体，在不同的应用领域之间必然存在着一定的对应关系，并用特征映射予以描述。基于特征的设计以期通过对 CAD,CAPP及CAM等不同空间所使用的特征进行转换或相关的操作，实现各个应用空间之间的联接，进而实现 CAD与后续过程之间信息共享和集成。特征映射主要研究特征从一个应用空间到另一个应用空间的转换方法及其操作规则。不同应用空间之间的特征映射关系实质上反映的是特征的分解、识别和转换关系。设计领域是其他应用领域的起点，因而特征映射所研究的内容主要是设计特征到其他应用领域特征之间的转换方法。本文提出面向制造的特征映射技术，特征映射模型由设计特征到工艺特征以及工艺特征到加工特征之间的映射构成。图1为面向制造的特征映射模型;以螺纹孔为例，特征映射模型如图2所示。
    

    2液压集成块CAPP系统总体设计
   
    2.1液压集成块 CAPP系统的基本特点
   
    CAPP系统按其工作原理可以分为五种类型，即:检索型、交互型、派生型、创成型、智能型。由于CAPP的一些关键技术尚未解决，任何单一的类型都存在局限性。
    集成块是包含复杂孔系的一类零件，其加工主要是孔系加工和平面加工。孔系的加工复杂且是集成块工艺设计需考虑的关键问题，集成块中涉及到的孔的类型有油孔、液压阀连接螺纹孔及销孔、插装阀安装孔、工艺孔等。对于油孔、螺纹孔、销孔和工艺孔的加工工艺采用创成法生成。安装孔一般形状复杂，它可看作孔系的集合，构成安装孔孔系的基本孔特征具有很高的形状精度要求及孔之间的位置精度要求。针对安装孔，可通过建立典型安装孔工艺路线数据库有效提高工艺设计的效率;若安装孔典型工艺路线数据库中没有相应的典型工艺，则使用创成法生成安装孔工艺并存储于数据库中。
    平面加工相对简单而且加工工艺具有很强的相似性，故可根据企业现有生产能力、制造资源配置状况以及实践经验总结，事先制定出集成块块体表面的标准加工工艺，设计时只需根据表面的最终状态要求，对标准加工工艺进行修改和编辑即可。
    在分析集成块设计制造特点的基础上，提出了一种以创成式为主，辅以检索式和派生式，并支持人机交互的液压集成块 CAPP系统。该系统通过创成式完成集成块大部分孔系的工艺过程设计;通过派生式和检索式分别完成集成块表面和典型安装孔的工艺设计，有效提高工艺设计的效率;通过交互式保证系统的灵活性和通用性。
   
    2.2 液压集成块CAPP系统的总体结构
   
    液压集成CAPP系统的开发采用结构化和模块化的设计方法。在分析系统功能要求的基础上，将整个系统划分为图3所示的七个模块，其中特征信息识别和提取模块是关键模块，工艺设计模块是整个系统的核心模块。