面向中小企业的交互式 CAPP系统研究

    0 引言
   
    随着机械制造业现代化的需要， 制造行业向高质量、 高效率、 低成本、 柔性化和自动化方向发展，CAPP系统的应用是实现 CAD/CAPP/CAM集成的关键。 为满足中小企业信息化建设的实际需求， 开发适应中小企业实际情况的低成本、 易于实施的、 交互式的专业化 CAPP系统是十分必要的。 该系统应能够实现专业工艺规程的设计、 工艺设计计算和相关工艺基础数据的管理。
    本文结合中小企业的实际特点和需求， 构造了基于 VB技术的面向中小企业制造过程的通用交互式CAPP系统。 以适应中小企业多品种、 小批量的生产方式。 该系统是中小制造企业生产管理系统的一个有机组成部分， 与其它应用系统构成了一个完整的中小制造企业信息化解决方案， 可有效促进企业的信息集成， 提升企业的信息化管理水平。
   
    1系统设计
   
    1.1 系统外部接口设计
   
    CAPP设计系统相对独立， 通过 CAPP系统这个纽带将设计数据转化为工艺数据， 为制造系统使用。为减少系统的复杂性， 适应中小企业要求， CAPP系统的工艺数据库是基于 ,ACCESS建立数据库的存储管理方式， 其它应用系统也可以直接访问数据库， 与CAPP系统共享生产管理数据和基础数据。
    CAPP系统通过数据库提供的接口提取设计数据， 在 CAPP系统辅助下进行工艺规程设计， 工艺设计计算。 工艺数据也可以为数控加工、 生产计划等应用系统利用， 实现 CAPP系统应用集成。
   
    1.2系统结构设计
   
    根据对中小企业工艺过程的分析， 可以将 CAPP系统分为 5 个主要的功能模块: 创建工艺卡片模块、零件编码模块、 零件工艺模块、 工艺知识库模块和工艺计算模块以及工艺数据库构成， 系统中对工艺数据的管理贯穿始终， 每一个部分都包含着对工艺数据的有效管理， 系统总体结构如图 1所示。

    创建工艺卡片模块的功能是创建工艺过程卡片和工序卡片模板； 零件编码模块的功能是生成零件的JLBM编码； 零件工艺模块的功能是生产零件工艺过程卡和工序卡； 该模块的工艺路线信息， 主要通过相似零件的工艺和人工输入修改相结合， 零部件之间根据相似程度， 系统可以通过调用制定的相关规则，进行工艺的复制， 这样只要工艺人员设计出一些典型产品或零部件的工艺， 利用成组技术原理， 通过良好的人机交互界面， 实现产品、 零部件工艺过程的智能化设计， 可以大大缩减工艺人员的劳动强度， 提高设计速度。 工艺知识库模块功能是存储机床设备数据、刀具数据、 夹具数据、 量具数据和加工方法等； 工艺计算模块功能是辅助工艺人员进行工时定额计算、 定位误差计算和夹紧力计算。 工艺数据库系统是 CAPP系统的基础平台， 工艺数据库提供了丰富的工艺数据， 工艺卡片的工艺信息也存储在工艺数据库中。
   
    2 CAPP系统特点及关键技术
   
    2.1 系统的特点
   
    2.1.1 人机交互性强， 通用性好
   
    考虑到企业的制造环境各不相同， 本系统具有良好的通用性， 不同的企业在使用时， 只需选择自己的卡片格式和添加有本企业特点的工艺数据库， 基本功能模块不做变动。
    在所见及所得的界面中围绕产品结构给每个零件编制工艺过程卡、 工序卡等工艺文件， 完成工时定额的计算。 能够描述工艺路线、 工艺过程、 工序之间的关系， 支持“自上而下”工艺设计模式。 可以采用CAD系统完成工艺简图的管理。
   
    2.1.2二次开发性强
   
    为保证系统的先进性及易于实施部署， 同时提高开发效率， 降低成本， 以适应中小企业的实际需要，该系统使用 VISUAL BASIC作为开发语言，ACCESS作为数据库软件。
    在系统的开发中， 我们要求每一个数据库与功能模块有较强的独立性能， 能脱离主系统独立运行， 与主系统的连接都有一定的数据接口。 特别是创成式工艺路线的决策， 定义了一个子函数: ZNGYLX()，作为二次开发的通道， 开发员只需根据工艺决策机制新定义各子函数， 并调用子函数 ZNGYLX() 即可。系统采用成组技术中的 JLBM零件编码系统对零件工艺规程进行检索， 为 CAPP系统的进一步发展奠定一定的基础。
   
    2.1.3工艺计算功能强大， 实用性强
   
    可进行工艺尺寸链计算， 定位误差计算， 时间定额计算， 夹紧力计算。
    系统存储了二百多例各种工艺表格， 用户可轻松地选择和填写各种工艺卡片。 CAPP系统采用符合工艺人员工作习惯的交互方式生成工艺卡片， 操作简便， 可以大幅度提高工作效率， 从而缩短工艺设计周期。
   
    2.2 CAPP系统的关键技术
   
    2.2.1 工艺数据库
   
    计算机辅助工艺设计 CAPP系统需要调用大量相关联的工艺数据， 工艺数据库是 CAPP系统的基础平台， 我们使用 ,ACCESS 2000作为 CAPP系统的数据库系统。 系统工艺数据库提供了机床设备数据、 刀具数据、 夹具数据、 量具数据和公差数据库等。
    数据库编程接口为 Microsoft Jet OLEDB.4.0。
    为了保证数据库的安全， 在本系统内使用的工艺数据库， 均需要六位数字密码， 所以普通用户只能使用浏览， 不能对其编辑， 数据库管理人员可维护操作本系统的数据库。