开关类装配capp系统研究_capp_产品创新数字化(plm)_2747

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1、开关类装配CAPP系统研究_CAPP_产品创新数字化(PLM)   0引言   计算机辅助工艺设计(CAPP)是改变传统的工艺过程手工设计方法、实现生产准备工作自动化的有效途径。CAPP是CAD/CAM技术集成的中间环节和关键。   工艺设计是生产技术准备工作的基础，工艺规程是进行工装设计和决定零件加工方法、加工顺序的重要依据。但因为工艺设计必须处理大量的信息，涉及面广，手工编制工艺规程存在着工艺规程一致性差、质量不稳定、设计效率低，工艺设计难以达到标准化和最优化，不能有效利用专家的知识和经验等缺点。   目前，国内外机械零件加工CAPP研究均取得了一定

2、的成果，但作为生产系统中的重要一环，装配工艺的计算机辅助设计系统却很少见到报道，研究此类系统的人员亦不多。这种情况是受多方面因素制约的结果。一方面是传统观念中，工艺由手工完成，人的活动是主要的。由此使装配生产具有很大的主观性、不确定性和经验性，这种情况造成了装配工艺的不规范性和工艺规则的模糊性。另一方面，与加工过程相比，装配所要解决的是多个零件、组件、部件之间的相互联系问题，每种元件都有自己不同的几何外形、装配精度等要求，问题的解决方案千头万绪，对比加工过程中对单一零件的求解来说，系统的复杂性是显而易见的。以上两个因素是造成计算机辅助装配工艺设计研究进展

3、缓慢的主要原因。   根据产品的技术条件，把产品的各种零件和部件按照一定的程序和方式结合起来的工艺过程称为装配工艺。装配工艺是产品制造的最后阶段，它对保证产品质量起着重要的作用。装配工艺设计是产品制造过程中一项重要的技术准备工作，是产品设计与实际生产之间的纽带，是以生产实践为基础、并随生产制造环境的变化而变化的一个多变的决策过程。   传统装配工艺过程设计中大量的设计决策是由工艺设计人员根据产品的技术条件、结构工艺信息、装配顺序、装配工艺技术现状及发展趋势等多方面因素主观决定的。因此，装配工艺文件的内容、质量以及编制时间主要取决于工艺设计人员的经验和熟练

4、程度。   同样，传统装配工艺规程设计也是由手工编制，劳动强度大，效率低，工作繁琐而重复性多，抑制了设计人员的创造力;工艺设计周期长，不能适应市场瞬息多变的要求;工艺设计因人而异，工艺设计的最优化、标准化较差，工艺设计经验的继承性也难以保证，已不能适应当前机电元件产品多品种小批量生产的要求。   另外，我国机电元件行业中对CAPP技术的开发研究工作还远落后于其他机械行业。因此，有必要研究开发机电元件的CAPP系统，为全面提高我国机电元件制造业的经济效益和实现其现代化生产创造条件。   电气开关是一种应用广泛的机电元件，为了提高电气开关的装配工艺设计水平和

5、能力，我们继研究开发出了具有实用性的继电器装配CAPP系统(RACAPP)之后，又研发出了开关装配CAPP系统(SHACAPP)。   2开关装配CAPP系统的组成   2.1常规CAPP系统的基本原理   从工艺生成的工作原理来分析，CAPP系统主要有派生式(Variant)、创成式(Generative)和混合式等。   (1)派生式CAPP系统:是利用零件的相似性，即相似的零件具有相似的工艺规程，一个新零件的工艺规程是通过检索系统中已有的相似零件的工艺规程，并加以自动筛选或编辑而成的，因此称为派生。派生式CAPP也称为检索式或变异式CAPP。根据零

6、件信息的描述与输人方法的不同，又可分为基于成组技术(GT)的派生式与基于特征的派生式。基于成组技术的派生式CAPP用GT码描述零件信息，基于特征的派生式CAPP用特征来描述零件信息。   (2)创成式CAPP系统:不是利用零件的相似性，而是依靠系统中的决策逻辑和制造工程数据信息生成零件的工艺规程。这些信息主要包括各种加工方法的加工能力和对象，各种设备及刀具的适用范围等。工艺决策中的各种决策逻辑以规则的形式存人相对独立的工艺知识库，供系统调用。向创成式CAPP系统输人零件信息后，系统能自动生成各种工艺规程文件，用户略加修改即可应用。   由于工艺过程设计的

7、复杂性，要使一个创成式CAPP系统包含所有的工艺决策，且   能自动地生成理想的工艺过程是比较困难的，因此创成式CAPP系统尚在发展中。按其决策类型可分为基于知识的、基于神经网络的、基于过程性的创成式CAPP系统。   (3)混合式CAPP系统:目前将传统的派生法、创成法和人工智能相结合，形成了混合式CAPP系统，如派生式与创成式相结合的CAPP和基于实例与知识相结合的CAPP。   2.2开关装配CAPP系统的基本结构   开关装配工艺设计，主要是根据开关类型和开关CAD图形库，编制输出装配流程图、装配工艺过程卡、装配工序卡和专业工艺规程卡等工艺文件。

8、为此，构造了一个开关装配CAPP系统，本开关装配CAPP系统属于一种混合交互式C