数字化工厂技术在发动机缸盖中的应用.doc

《数字化工厂技术在发动机缸盖中的应用.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、数字化工厂技术在发动机缸盖中的应用 随着全球化竞争的加剧，传统制造业中一系列的不适应工业现代化道路的问题开始出现，例如产品开发周期过长等等。在由此而带来的工业技术革命的推动下，现代制造也越来越趋向于数字化制造，即信息化、知识化制造。数字化工厂是数字化制造中的关键环节之一，它是以产品全生命周期的相关数据为基础，根据虚拟制造原理，在计算机虚拟环境中，对整个生产过程进行仿真、评估和优化，并进一步扩展到整个产品生命周期的新型生产组织方式。   1数字化工厂介绍   在目前的国内制造企业中，有关产品加工过程的工艺管理如何进行一直是

2、企业信息化建设的一个待解决的问题。数字化工厂就是为填补设计与具体实施之间的断层而提出的，从产品的角度而言，它为从工艺规划到产品的制造提供了有力的支撑。   采用数字化工厂技术，将给企业带来显著的经济效益。它将会减少产品上市时间，减少设计修改，减少生产工艺规划时间，提高生产产能，降低生产费用。其主要是对产品设计、零件加工、生产线规划、物流仿真、工艺规划、生产调度和优化等方面进行数据仿真和系统优化。数字化工厂技术有着广阔的发展前景，已经成为国内外研究的热点。目前国外企业中所广泛采用的Tecnomatix解决方案已经在很多行业

3、中创造了明显的经济效益。例如，大众汽车公司从2002年就开始使用Tecnomatix解决方案，将其用于支持产品分析、工厂建模和设备规划等领域。在国内，一汽大众汽车公司在AUDIA6L白车身生产线的建模和优化仿真上，也使用了数字化工厂技术。   2数字化工厂中工艺规划系统的应用   2.1工艺规划   工艺规划是产品设计和制造之间的桥梁，它可以把产品的设计信息转化为产品制造信息，因而是一切生产活动的基础。它可以优化配置工艺资源，合理编排工艺过程。工艺规划系统的主要功能可以用IDEFO模型来加以描述，如图1所示。   2.2

4、数字化工艺规划   数字化工艺规划是指在数字化制造的平台上，对产品的工艺进行规划，即以数字化加工资源和工艺方法为基础，通过识别产品制造特征，为产品制定加工工艺路线，包括加工顺序、资源(机床、刀具和工装)分配、切削参数的制定、NC代码的生成等等。其工作流程系统框架如图2所示。   系统的产品数据库、资源数据库和知识数据库对图2的各项过程进行支撑，这些数据库包含着零件的CAD模型、加工知识、某些特定用户的典型工艺规则和工厂的加工资源。数据库完善与否关系到工艺规划过程的顺利实施。   3实例分析   以某发动机生产厂的一条发动

5、机缸盖加工生产线为例，其组成包括5台BW加工中心、2台清洗机、2台压装机、螺栓拧紧机等设备，加工中心都由工人负责上下料。现采用Tecnomatix解决方案中的eMPower软件，对缸盖的加工工艺进行数字化规划，并对整条加工生产线进行模拟仿真，为优化生产线、配置生产线参数提供理论依据。对比发动机缸盖的毛坯和成品模型。   3.1发动机缸盖的工艺规划   该部分应用eMPower软件中专门针对发动机工艺规划的eMMachining模块。主要可分为2个方面：一是基础数据库的建立，包括资源库(Resource)的建立和工艺知识库

6、(Domain和Method)的建立；二是加工工艺的生成。本文选取缸盖上的一个阶梯螺纹孔(STEP2HOLETHREAD)为例，具体说明发动机缸盖的工艺规划部分是如何完成的。   3.1.1资源库   资源库中保存了一些典型的刀具、夹具和机床数据，但在本例中，仍需要添加一些数据信息，如专用刀具、夹具等。本文选取的阶梯螺纹孔所用刀具为SANDVIK生产，刀头TAP_20422_M6*1.0，刀柄HSK392_41060A_080_M6。这两个新类型中的一些数据不能只是简单的在操作界面上添加，新的数据单位还必须在数据库中进行

7、定义，即该软件所链接的Oracle数据库。刀头和刀柄定义完成后，把它们组成一个完整的刀具(ToolAssembly)。夹具为沈阳机床厂生产的专用夹具，在本例中标号Cylinder_OP30，所用机床型号为BW60HS。在资源库中的刀具、夹具、机床部分分别建立尺寸、所属类别、厂家等加工必需数据。   3.1.2工艺知识库   工艺知识库以Oracle数据库为基础，在树形结构上定义加工方法。   Domain中定义了刀具、机床、夹具等加工方法的基础框架。它将加工特征、机床、刀具、运动按“与／或”逻辑构建成树状结构，并通过别名

8、与eMMachining的内部数据库关联起来。   Method的建立方法是按“逆向推理”原则进行，将加工前特征(#Feature)、加工后特征(Feature)、机床(Machines)、刀具(Tools)、运动(Motions)、材料(Materials)关联起来，同时对此关联给出约束，包括加工精度约束、刀具尺寸