采用參數(shù)化設(shè)計技術(shù)，目前的農(nóng)機企業(yè)可以基于已有的成熟產(chǎn)品，通過對關(guān)鍵尺寸的修改產(chǎn)生新的設(shè)計，促進了企業(yè)產(chǎn)品的系列化和標準化，極大地縮短了產(chǎn)品設(shè)計周期。但由此引發(fā)出一個新的問題，即參數(shù)化的設(shè)計必然要求有參數(shù)化的工藝與之相適應(yīng)，使得設(shè)計尺寸數(shù)據(jù)的改動能夠觸發(fā)現(xiàn)有工藝的自動修改，生成相應(yīng)的新工藝，以進一步縮短農(nóng)機產(chǎn)品的制造準備周期。而每一張工藝卡片都是工藝師創(chuàng)造性勞動的結(jié)晶，在農(nóng)機產(chǎn)品的工藝設(shè)計過程中，應(yīng)能借鑒已有的成熟工藝，對它進行一些修改與完善，快速高效地得到新的工藝卡片用于指導(dǎo)生產(chǎn)。同時，工藝設(shè)計本身是一個多變量非線性深度大反饋的系統(tǒng)，其不確定的因素很多。工藝人員在編制零件工藝時難免要對零件的工藝尺寸進行調(diào)整，參數(shù)式的CAPP（Computer Aided Process Planning）系統(tǒng)可以自動觸發(fā)與之相關(guān)聯(lián)的工藝內(nèi)容，如車間、設(shè)備、工裝、工時等，對它們進行自動調(diào)整，并實時地反映在工藝人員面前，為他們提供工藝決策的支持。

1 農(nóng)機產(chǎn)品CAPP系統(tǒng)參數(shù)式工序生成的實現(xiàn)關(guān)鍵

    傳統(tǒng)的CAPP系統(tǒng)之所以不支持參數(shù)化設(shè)計，關(guān)鍵在于它們對工藝卡內(nèi)容描述的單一性，即只孤立地記錄了工藝卡各組成部分的內(nèi)容，如產(chǎn)品代號、材料、加工方法、工步內(nèi)容、設(shè)備工裝、工時定額等。它們彼此之間缺乏任何關(guān)聯(lián)，系統(tǒng)沒有反映出它們之間本應(yīng)具有的約束關(guān)系。實現(xiàn)CAPP參數(shù)式工序生成的關(guān)鍵是建立工藝卡組成內(nèi)容之間的約束關(guān)系，具體見圖1。

圖1 工藝卡內(nèi)容之間的約束關(guān)系

1.1 擴充的工藝數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

    農(nóng)機產(chǎn)品CAPP系統(tǒng)采用一套擴充的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來保存實現(xiàn)零件的參數(shù)式特征信息。這些零件特征信息包括：幾何特征，如零件的尺寸規(guī)格；加工特征，如加工方法、加工精度；材料特征，如零件材料、毛坯件數(shù)；求解特征，如工時求解方式；其他特征，如附加因數(shù)等。

1.2 工藝數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的信息獲取途徑

    獲得零件特征信息的主要途徑見圖2。

圖2 獲得特征信息的主要途徑

    1）零部件明細表。從零部件明細表中可以獲得零件件號、件數(shù)、材料牌號等信息，即直接從CAD系統(tǒng)將零部件明細表信息通過中間數(shù)據(jù)文件自動轉(zhuǎn)入CAPP系統(tǒng)。

    2）零部件編碼。系統(tǒng)采用計算機輔助編碼方式，利用“向?qū)?rdquo;（Wizard）技術(shù)自動生成零部件編碼。根據(jù)零部件編碼可以確定零件族，從而確定零件的加工工序等內(nèi)容。

    3）對話框交互輸入。由于CAD特征自動提取技術(shù)尚不完善，完全依靠從CAD系統(tǒng)自動獲取零件加工特征是不現(xiàn)實的。因此在CAPP系統(tǒng)中可采用對話框參數(shù)式交互輸入獲得一些必要的加工特征信息，輸入界面見圖3。由于這些特征信息都保存在系統(tǒng)的擴充數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，所以當用戶修改工藝參數(shù)時可以直接在對話框中方便地進行改動，而無需重新輸入。4）CAD系統(tǒng)的幾何特征輸入。CAPP系統(tǒng)可采用COM技術(shù)，提供直接從CAD獲取部分零件幾何信息的功能。

圖3 參數(shù)式輸入界面

    約束關(guān)系模型的建立是實現(xiàn)參數(shù)式CAPP系統(tǒng)的關(guān)鍵。采用以上特征信息獲取方法將通常工藝內(nèi)容中的敘述性文字轉(zhuǎn)化為具有產(chǎn)品數(shù)據(jù)意義的參數(shù)數(shù)據(jù)，并直接為其他CAX系統(tǒng)和企業(yè)ERP等系統(tǒng)所共享。此外，修改工藝任何參數(shù)即可自動得到新的工步內(nèi)容，從某種意義上來說，實現(xiàn)了工藝卡的參數(shù)化。

2 零件工序內(nèi)容的參數(shù)式生成

    基于上述零部件特征及其相互約束的關(guān)系，農(nóng)機CAPP系統(tǒng)采用以下方法實現(xiàn)零件工序內(nèi)容的參數(shù)式生成過程。

2.1 工藝路線

    對于農(nóng)機產(chǎn)品參數(shù)化設(shè)計得到的零件，依照零部件的成組編碼，檢索出同一零件族的模板工藝，從而得到工藝路線的雛形，在此基礎(chǔ)上進行增刪調(diào)整得到最終加工路線。

    對于沒有模板工藝的零部件（即變型配置設(shè)計得到的零件），工藝路線的確定主要根據(jù)設(shè)計人員的思路、各加工分廠的設(shè)備布置、零件的加工成本人為確定從而形成工藝過程卡的大致基本框架。

    系統(tǒng)提供部件工藝的加工路線粗框架，方便工藝人員的設(shè)計。

2.2 工藝過程內(nèi)容說明

    工序內(nèi)容說明是一張工藝卡的主體，它用敘述性的文字，有時再加上工藝簡圖，描述了零件加工過程中具體某一步的實施方案，用以指導(dǎo)現(xiàn)場操作人員的工作。對工序內(nèi)容說明的分析可以發(fā)現(xiàn)，每一句說明雖然內(nèi)容不同，但抽象地看無非是以下內(nèi)容的組合。加工的方法如“下料”、“焊接”、“油漆”等；加工的對象：即零件的件號；對象的數(shù)目：即零件的件數(shù)；加工的要求：如油漆次數(shù)等。

    可見工序內(nèi)容說明并不是一個獨立變量，它受到上述各個因素的約束，約束方程如下：

    工藝過程內(nèi)容=f（加工的方法，加工的對象，對象的數(shù)目，加工要求）

    一旦這些因素之一發(fā)生變化，必然地要引起“工序內(nèi)容說明”的更新與修改。

    農(nóng)機產(chǎn)品CAPP系統(tǒng)通過智能化語句合成技術(shù)實現(xiàn)了“工序內(nèi)容說明”描述的規(guī)范、準確、簡潔、統(tǒng)一。所謂“智能化語句合成技術(shù)”就是指，根據(jù)不同工種事先設(shè)計一系列標準的描述性的語句，設(shè)備、尺寸、件號、件數(shù)、材料、規(guī)格等都是這些標準語句的參數(shù)，系統(tǒng)自動優(yōu)化組合成相應(yīng)的“工序內(nèi)容說明”，填寫在工藝卡中，詳見圖4。

圖4 語句合成功能實現(xiàn)

2.3 車間、設(shè)備、工裝

    零件的加工設(shè)備直接受加工方法、精度要求和零件尺寸的影響。當工藝人員修改了零件的尺寸后必須重新對加工設(shè)備和工裝進行選擇，如有變化則在工藝卡上作相應(yīng)的修改，提高工藝編制的水平。

3 小結(jié)

    農(nóng)機產(chǎn)品制造過程如何快速實現(xiàn)工藝卡的生成以完成生產(chǎn)準備是農(nóng)機產(chǎn)品設(shè)計中的重要一環(huán)，在產(chǎn)品設(shè)計時若設(shè)計參數(shù)的修改能自動觸發(fā)與之相關(guān)聯(lián)的工藝內(nèi)容，并對它們進行自動調(diào)整，則產(chǎn)品設(shè)計結(jié)束后，即能獲得相應(yīng)工藝過程卡直接指導(dǎo)企業(yè)進行生產(chǎn)準備和生產(chǎn)，這樣將大大降低中間環(huán)節(jié)所需要的時間。本研究給出了零件工序參數(shù)式生成技術(shù)，有效地實現(xiàn)了通過參數(shù)修改而自動修改工序內(nèi)容，進而生成新的工藝規(guī)程。

轉(zhuǎn)載請注明出處：拓步ERP資訊網(wǎng)http://www.oesoe.com/

本文標題：農(nóng)機產(chǎn)品CAPP系統(tǒng)的零件工序參數(shù)式生成技術(shù)

本文網(wǎng)址：http://www.oesoe.com/html/solutions/14019320910.html