变异式CAPP系统开发平台的研究

   1引言
   
    工艺设计是机械制造过程中技术准备的一项重要内容，是产品设计与制造的桥梁，也是连接产品设计与生产管理的重要纽带。随着机械制造技术的发展，特别是CAD/CAM/CAE系统向集成化、智能化、网络化、可视化方向的发展，计算机辅助工艺设计越来越受到人们所重视。但是CAPP的技术发展与CAD,CAM等技术发展相比显得滞后，其主要原因就是工艺因素的错综复杂，工艺理论尚未完全成熟，且早期的CAPP过分强调工艺生成的智能化等等。因此，目前通用性较强，能在企业大面积推广的商品化CAPP软件很少。
   
    2变异式CAPP系统的需求分析
   
    机械制造企业在我国国民经济中占据着相当的比例，由于零件种类繁杂，其CAPP工作的开展更加艰难。多数企业工艺设计仍然采用手工设计的方式进行，这严重阻碍了企业信息化的发展。但在这类企业中，绝大多数零件可以运用成组技术将它们归类成族，制定零件族零件的典型工艺规程，供相似零件工艺编制时借鉴参考。真正需要对零件进行全面的工艺分析，采用全新制造工艺的零件并不多见，因此，这类企业的CAPP系统功能应该主要集中在以下儿个方面:对现有的工艺信息进行分类、整理，便于工艺人员查询;建立各种工艺参数、技术手册;能方便的生成和处理各种工艺文件;在典型工艺规程的基础上可派生出各类零件工艺规程，并采用交互式方式对相应工艺规程进行修改，以满足新一类零件的工艺设计要求;与企业其他信息系统的集成等等。
   
    根据以上分析，企业所需的CAPP系统应是一个以整个产品为应用对象，以产品工艺数据为中心的集工艺过程设计、工艺信息管理为一体的交互式计算机应用系统和开发平台，通过融合检索、修订等技术，逐步实现工艺设计和工艺管理的自动化系统。系统运用Delphi为开发平台，数据库采用SQL Server7.0，在Windows操作平台上运行，其结构如图1所示。
   

    3主要功能设计
   
    3.1零件信息的描述
   
    零件信息主要指零件结构形状、尺寸、精度等方面的信息，CAPP系统需要在 "理解"这些零件信息的基础上，才能进行工艺设计。常见的零件信息描述方法主要有:零件分类编码描述法、形状特征描述法、直接将CAD作业结果作为CAPP的输人等方法。目前CAPP还不能完全接受CAD零件图中的相关信息，因此如何准确组织和描述零件信息，使CAPP债得零件图中的相关信息，是CAPP应用研究面临的关键技术问题之一。
   
    本系统选用零件分类编码描述法描述零件信息，该方法的基本思路是预先制定一套基于成组技术的编码系统，然后用该编码系统对零件图上的信息进行编码。这种方法能粗略描述零件的信息，简单易行，适用干检索式与变异式CAPP系统。制定编码系统时，如果编码过长，将增加系统典型工艺规程的数量和工艺编制过程复杂性;如果编码过短，将不能充分表达零件的主要信息，从而增加工艺编制过程中的编辑修改工作量。本系统所采用的编码系统是根据某机械制造企业产品零件结构的特点，在结合其它类型的编码系统的基础上得到的一个10位编码系统，其结构如表 1所示。
   

    3.2工艺规程的制定
   
    3.2.1成组编码的具体应用模式
   
    工艺规程是CAPP系统的核心。变异式CAPP系统是利用零件相似性来检索现有工艺规程的一种软件系统，该系统是建立在成组技术基础上，按照零件几何形状或工艺的相似性将零件归类成族，建立该零件族零件的典型工艺规程。一个零件的工艺设计，就是按照该零件的成组编码，确定其所属零件族，检索该族零件的典型工艺规程，然后进行筛选、编辑而得到该零件的工艺规程。其具体应用模式如图2所示。该类型CAPP系统的特点是:以成组技术为理论基础，理论上比较成熟;与常规手工工艺设计方法较类似，继承和应用了企业较成熟的传统工艺;应用范围比较广泛，有较好的实用性等等。
   
    3.2.2工艺规程的查询与报表的生成
   
    为了有效地组织和管理各类工艺规程，用户可以根据零件图号、零件编码、零件名称、编制人、产品名称、设计日期、旧版次零件图号等分类项查询零件工艺规程，可以根据需要编辑工艺规程。工艺设计的另一个重要组成部分是工艺报表的生成与输出。工艺报表主要包括工艺过程卡、工序卡等，它融数据库、图形、表格、文字编辑于一体，图文并茂，所见即所得。