液压缸CAPP系统的开发应用研究

　　0 引言

　　工艺设计是涉及多方面内容且经验性很强的工作,它决定了生产准备工作的复杂性、生产率、生产成本及产品质量的保证。随着计算机应用技术的普及,CAPP技术越来越多地被企业所采用。CAPP的应用将为提高工艺文件的质量、积累和继承工艺设计知识、缩短生产准备周期、使工艺规程标准化、规范化,并为广大工艺人员从繁琐、重复的劳动中解放出来,提供切实可行的途径。

　　液压缸作为液压系统中的关键执行部件,它的设计、制造是整个液压系统设计、制造的重要内容之一。本文的主要任务,是在SolidEdge设计软件基础上进行二次开发,建立液压缸CAPP系统。通过该系统,可以直接调用CAD设计结果,根据数据库中存储的加工工艺知识,自动计算生成液压缸非标准零件的加工工艺过程卡、加工工序卡等工艺文件。系统支持人工干预,且具有可重构性。系统的开发,可以使液压缸系列产品的设计、制造更为便利。

　　1 液压缸CAPP系统结构组成

　　自从1976年第一个变异式CAPP系统诞生以来,工艺规程的自动设计方法研究取得了一定的成果。按工作原理不同,通常有3种工艺规划方法,即派生式(Variant)、创成式(Generative)和人工智能(Artificial Intellient)方法。

　　派生式方法的工作原理是在成组技术的基础上,利用零件的相似性,建立相似零件族的标准工艺。一个新零件的工艺是通过检索相似零件组的标准工艺并加以筛选,编辑修改而成。系统柔性相对较差,但其系统原理简单,对一些尺寸变化而结构不变的零件的工艺编制,具有一定的优势。

　　创成式方法的基本原理与派生式不同,它是依靠系统中自身的决策逻辑以及有关的制造工程数据信息编制工艺规程。创成式CAPP方法接近人类解决问题的思维方式,但由于工艺规划问题本身的复杂性,使得大多数工艺过程问题还不能建立实用的数学模型和通用算法,工艺过程的知识也难以形成程序代码,这些都导致此类CAPP系统只能处理简单的、特定环境下的某类特定零件。

　　CAPP系统结构如图1所示。

　　人工智能系统方法是将人工智能技术应用于工艺自动设计中,给CAPP的研究带来了新的活力,系统主要由知识库和推理机构组成,但由于知识表达的/瓶颈0与推理的/匹配冲突0没有很好的解决,自优化和自完善功能差,所以实际应用并不理想。

　　本文研究对象中各零件结构变化不大,因此在系统设计时偏重于使用派生式方法,结合创成来实现各功能。在CAPP系统中,包含有关数据库来存放各零件编号、工序号、工序名称、加工设备、刀具、夹具、量具等,特别考虑了生成、打印零件工艺过程卡、加工工序卡以及人机交互的方便性与可重构性等问题[1]。