三维capp工艺资源管理模块的设计与实现

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1、三维CAPP工艺资源管理模块的设计与实现2010-10-1900:12:29  作者：程璞,白瑀,曹岩  来源：互联网分享到 0·　　通过对三维CAPP系统中加工工艺资源数据结构和组成的研究，以机械加工工艺过程卡的生成为例，得出三维CAPP系统加工工艺资源数据之间的关系，以及三维CAPP系统对加工工艺资源库的需求关系，并完成关系型数据库的建模，使CAPP系统的制造资源在一定的约束下活动，对食业的制造具有指导作用，并且可以提高系统的运行效率。　　在基于三维环境CAPP系统中，制造资源作为系统的重要物质

2、基础，是企业完成产品整个生产周期中所有生产活动的物理元素的总称，为企业产品的设计及其工艺设计提供基础信息，为绿色制造提供对环境负面影响最小的加工方法、设备和材料等资源的选择。制造资源还为制造过程仿真提供数据和信息。要建立集成度更高的基于三维环境的系统，就必须用良好的描述方法，来描述制造资源，只有这样才可以提高系统的运行效率，建立一个管理高效的制造资源管理系统。制造资源贯穿产品生产全过程。　　1三维CAPP系统对制造资源数据库的需求分析　　1.1需求分析　　工艺规程的制定是CAPP系统的主要任务，工艺

3、规程制定过程中所需要的资源是面向工艺设计的制造资源模型的重点和关键。分析CAPP系统对制造资源的需求，首先从分析工艺规程制定的内容开始。工艺规程制定的内容和顺序为：(1)分析生产纲领，确定生产类型;(2)分析加工零件的工艺性，主要包括对零件的各项技术要求的了解，明确被加工零件在生产中的位置和作用，对技术要求的合理性和材料选择是否恰当提出意见;(3)确定毛坯的种类、形状、制造方法和尺寸偏差;(4)拟订工艺过程，包括划分工艺过程的组成、选择定位基准、选择零件表面的加工方法、安排加工顺序和组合工序等;(5

4、)工序设计，包括选择机床和工艺设备、确定加工余量、计算工序尺寸及其公差、确定切削用量及计算工时定额等;(6)按照标准格式和要求编制工艺文件。　　在了解工艺规程指定的内容和顺序后，分析CAPP系统的主要功能。CAPP系统应具有如下功能：(1)检索标准工艺文件;(2)选择加工方法;(3)安排加工路线;(4)选择机床、刀具、量具、夹具等;(5)选择装夹方式和装夹表面;(6)优化选择切削用量;(7)计算加工时间和加工费用;(8)确定工序尺寸、公差及毛坯;(9)绘制工序图及工序卡;(10)进行刀具轨迹、NC程

5、序和加工过程模拟等。　　在分析和了解工艺规程指定的内容和顺序以及CAPP系统功能的基础上，充分收集同行业各种工艺规程的特征和工程技术人员在工艺规程制定中的习惯和顺序，确定CAPP系统对制造资源的需求，建立了CAPP系统对制造资源的需求模型，如图l所示。　　 　　图1CAPP系统对制造资源需求　　在零件信息输入过程中，首先要确立零件信息表，主要是完成零件序号和零件名称的填写，以及该零件的三维模型;系统根据零件的三维模型特征对零件进行合理的分类，以便简明的描述零件，方便进行典型工艺的提取和工艺方法的确定

6、;在毛坯信息认定步骤中，需要对毛坯和材料的属性进行描述，并根据毛坯选择和制造的规则进行选择和设计;在加工路线和工序内容拟订是工艺设计和规划的重点，根据装夹定位方法、加工工艺规则和加工路线规则对加工方法和加工顺序进行合理的规划;加工设备和工艺装备的确定步骤中，通过对机床、刀具、夹具、量具和辅助器具选择确定加工设备和工艺装备，由于基本工艺分为机加工(冷加工)、热处理加工、铸造、冲锻压、焊接、电加工和特种加工，因此加工设备包括机加工设备、热处理设备、铸造设备、冲锻压设备、焊接设备、电加工设备和特种加工设备

7、;最后形成工艺卡片输出，每个企业的习惯不同，但工艺卡片的格式和内容几乎是完全相同，因此，工艺卡片作为资源提供输出形式。　　1.2工艺资源数据的特点　　工艺资源数据作为一种工程数据，必然有其自身的特点，其数据类型复杂并且是动态的数据模式。工艺资源数据不仅包含一般关系数据库所能表达的数据类型，还涉及到变长数据、非结构化的数据、具有复杂关联关系的数据、过程类数据和图形类数据。　　用一般的关系型数据库较难实现这种复杂数据的管理，并且在工艺设计过程中各个问题求解行为必然产生中间及最终的设计结果，这些都是动态工

8、艺数据，必须有相应的动态数据模式支持其处理。因此，导致它的数据结构的复杂性以及实现上的高难度。全局的工艺数据必须要涉及到树、图以及复杂的树状、网状及图状结构。工艺资源数据具有以下的特点：　　(1)数据量大，且数据类型及数据关系复杂;　　(2)静态和动态数据相结合;　　(3)数据结构复杂实现较难。　　2工艺资源数据的组成及结构　　2.1工艺资源数据组成及分类　　在CAPP系统中，工艺数据是指设计过程中使用和产生的数据，在三维环境下CAPP系统中，应包括在整个产品的生产工