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Ⅰ 什么是CAPP
CAPP:计算机辅助工艺过程设计(computer aided process planning)
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CAPP(Computer Aided Process Planning)是指借助于计算机软硬件技术和支撑环境,利用计算机进行数值计算、逻辑判断和推理等的功毕老迹能来制定零件机械加工工艺过程。借助于CAPP系统,可以解决手工工艺设计效率低、一致性差、质量不稳定、不易达到优化等问题。
CAPP是将产品设计信息转换为各种加工制造、管理信息的关键环节,是企业信息化建设中联系设计和生产的纽带,同时也为企业的管理部门提供相关的数据,是企业信息交换的中间环节。
CAPP:计算机辅助工艺过程设计(computer aided process planning)
CAPP的开发、研制是从60年代末开始的,在制造自动化领域,CAPP的发展是最迟的部分。世界上最早含腊研究CAPP的国家是挪威,始于1969年,并于1969年正式推出世界上第一个CAPP系统AUTOPROS;1973年正式推出商品化的AUTOPROS系统。
在CAPP发展史上具有里程碑意义的是CAM-I于1976年推出的CAM-I’S Automated Process Planning系统。取其字首的第一个字母,称为CAPP系统。目前对CAPP这个缩写法虽然还有不同的解释,但把CAPP称为计算机辅助工艺过程设计已经成为公认的释义。
CAPP(computer aided process planning,计算机辅助工艺过程设计)的作用是利用计算机来进行零件加工工艺过程的制订,把毛坯加工成工程图纸上所要求的零件。它是通过向计算机输入被加工零件的几何信息(形状、尺寸等)和工艺信息(材料、热处理、批量等),由计算机自动输出零件的工艺路线和工序内容等工艺文件的过程。
计算机辅助工艺过程设计也常被译为计算机辅助工艺规划。国手并际生产工程研究会(CIRP)提出了计算机辅助规划(CAP-computer aided planning)、计算机自动工艺过程设计 (CAPP-computer automated process planning)等名称,CAPP一词强调了工艺过程自动设计。
实际上国外常用的一些,如制造规划(manufacturing planning)、材料处理(material processing)、工艺工程(process engineering)以及加工路线安排(machine routing)等在很大程度上都是指工艺过程设计。计算机辅助工艺规划属于工程分析与设计范畴,是重要的生产准备工作之一。
由于计算机集成制造系统(CIMS-computer integrated manufacturing system)的出现,计算机辅助工艺规划上与计算机辅助设计 (CAD-computer aided design)相接,下与计算机辅助制造(CAM-computer aided manufacturing)相连,是连接设计与制造之间的桥梁,设计信息只能通过工艺设计才能生成制造信息,设计只能通过工艺设计才能与制造实现功能和信息的集成。由此可见CAPP在实现生产自动化中的重要地位。
CAPP发展简述
自从1965年Niebel首次提出CAPP思想,迄今30多年,CAPP领域的研究得到了极大的发展,期间经历了检索式、派生式、创成式、混合式、专家系统、工具系统等不同的发展阶段,并涌现了一大批CAPP原型系统和商品化的CAPP系统。
在CAPP工具系统出现以前,CAPP的目标一直是开发代替工艺人员的自动化系统,而不是辅助系统,即强调工艺设计的自动化和智能化。但由于工艺设计领域的个性化、复杂性,工艺设计理论多是一些指导性原则、经验和技巧,因此让计算机完全替代工艺人员进行工艺设计的愿望是良好的,但研究和实践证明非常困难,能够部分得到应用的至多是一些针对特定行业、特定企业甚至是特定零件的专用CAPP系统,还没有能够真正大规模推广应用的实用的CAPP系统。
在总结以往经验教训的基础上,开目公司在国内率先提出了CAPP工具化的思想:CAPP是将工艺人员从许多工艺设计工作中解脱出来的一种工具;自动化不是CAPP唯一的目标;实现CAPP系统的以人为本的宜人化的操作、高效的工艺编制手段、工艺信息自动统计汇总、与CAD/ERP/PDM系统的信息集成、具有良好的开放性与集成性是工具化CAPP系统研究和推广应用的主要目标。
工具化CAPP的思想在商业上获得了极大的成功,使得CAPP真正从实验室走向了市场和企业。借助于工具化的CAPP系统,上千家的企业实现了工艺设计效率的提升,促进了工艺标准化建设,实现了与企业其它应用系统CAD/PDM/ERP等的集成,有力地促进了企业信息化建设。
工具化CAPP以后,CAPP如何发展?在探讨这个问题之前,不妨分析一下目前CAPP应用中存在的不足和问题。
当前CAPP应用中存在的不足与问题
a.
应用范围偏窄的问题。 目前绝大多数企业,CAPP的应用集中在机械加工工艺的设计。实际上,在制造企业中,产品在整个生命周期内的工艺设计通常涉及到产品装配工艺、机械加工工艺、锻造工艺、钣金冲压工艺、焊接工艺、热表处理工艺、毛坯制造工艺等各类工艺设计。CAPP在企业的应用缺乏应有的广度。CAPP应用应从以零组件为主体对象的局部应用走向以整个产品为对象的全生命周期的应用,实现产品工艺设计与管理的一体化,建立企业级的工艺信息系统。
b.
应用水平偏浅的问题。 目前绝大部分企业CAPP的应用停留在工艺卡片的编辑、工艺信息的统计汇总、工艺流程和权限的管理与控制方面,有效地提高了工艺设计的效率和标准化水平,这是CAPP应用的基础。但CAPP应用的深度还不够,还不能有效地总结行业工艺 “设计经验”和“设计知识”,从根本上解决企业有经验的工艺师匮乏的问题。目前通用的CAPP 系统还无法实现对工艺知识的总结、积累和应用,如何提高CAPP系统的知识水平,实现CAPP的有限智能,是企业关心的问题,也是CAPP软件厂商需要考虑的问题。解决了工艺设计效率、标准化、集成的问题,下一步如何帮助企业总结工艺知识和经验是CAPP应用的关键。
c.
基于三维CAD的工艺设计与管理问题。 随着三维CAD在国内制造业的广泛推广应用,三维CAD在不远的将来会成为我国企业产品设计的主流设计工具。随着设计手段的变革,工艺设计跟着需要变革。工艺如何和三维CAD进行集成,工艺如何基于三维CAD进行加工工艺设计和装配工艺设计等等,目前在很多企业都有迫切的需求。现阶段,CAPP的应用基本上基于二维CAD进行,与三维CAD的集成应用还处于起步阶段,有待研究和突破。
d.
CAPP系统与其它应用系统的集成问题。工艺是设计和制造的桥梁,工艺的数据是产品全生命周期中最重要的数据之一,工艺数据同时是企业编排生产计划、制定采购计划、生产调度的重要基础数据,在企业的整个产品开发及生产中起着重要的作用。CAPP需要与企业的各种应用系统进行集成,包括CAD/PDM/ERP/MES等等。由于不少企业CAD、CAPP、ERP的应用是分阶段、不同时期应用的,目前还存在着信息的孤岛,工艺数据的价值还没有得到有效的发挥和利用。
e.
CAPP与PDM中的管理功能冲突的问题。近年来,随着CAPP功能不断扩展,一些CAPP系统逐渐增加了工艺管理的内容,包括权限管理、流程管理、更改管理,并在工艺部门得到了一些应用。随着企业PDM的实施推广应用,随之带来的不可忽视的问题是:CAPP自身的管理功能和PDM的管理功能发生了冲突。商品化的PDM系统本身提供了完善的角色权限管理、流程管理、任务管理等功能,因此CAPP的工艺管理功能已经与PDM中管理功能发生了冲突和矛盾,不仅造成了企业集成上的困惑,也造成了企业在信息化过程中的重复投资。
CAPP的发展趋势
纵观CAPP发展的历程,可以看到CAPP的研究和应用始终围绕着两方面的需要而展开:一是不断完善自身在应用中出现的不足;二是不断满足新的技术、制造模式对其提出的新的要求。因此,未来CAPP的发展,将在应用范围、应用的深度和水平等方面进行拓展,表现为以下的发展趋势:
a.
面向产品全生命周期的CAPP系统。 CAPP的数据是产品数据的重要组成部分,CAPP与PDM/PLM的集成是关键。基于PDM/PLM,支持产品全生命周期的CAPP系统将是重要的发展方向。
b.
基于知识的CAPP系统。 CAPP目前已经很好的解决了工艺设计效率和标准化的问题,下一步如何有效地总结、沉淀企业的工艺设计知识,提高CAPP的知识水平,将会是CAPP应用和发展的重要方向。
c.
基于三维CAD的CAPP系统。随着企业三维CAD的普及应用,工艺如何支持基于三维CAD的应用?特别是基于三维CAD的装配工艺设计正成为企业需求的热点。科技部在“十五”863现代集成制造系统技术主题,将“基于三维CAD的CAPP”专门立项研究和推广。可以预见,基于三维CAD的CAPP系统将成为研究的热点。国内开目、金叶等几家软件公司正在进行研究,并且开目公司目前已经推出了原型的应用系统。
d.
基于平台技术、可重构式的CAPP系统。开放性是衡量CAPP的一个重要的因素。工艺的个性很强,同时企业的工艺需求可能会有变化,CAPP必须能够持续满足客户的个性化和变化的需求。基于平台技术、具有二次开发功能、可重构的CAPP系统将是重要的发展方向。
CAPP深化应用的内容及解决方案
根据上述分析的CAPP发展趋势,开目公司提出了CAPP深化应用的内容及相应的解决方案。解决方案内容包括:
a.
基于知识的CAPP系统--参数化工艺设计平台。基于知识的CAPP系统,解决了企业工艺知识的积累、优化的问题,极大的提高了工艺设计的效率和水平,确保了工艺设计的质量。基于知识的CAPP系统,在上海锅炉厂有限公司得到了成功的应用。
b.
基于三维CAD的加工工艺设计系统。提供基于三维CAD的加工工艺设计工具,可以基于3D模型定义加工工艺特征(孔、外圆、键槽、中心孔等),自动获取加工特征信息,可以基于特征加工知识进行辅助工艺决策,可以建立3D工艺装备库(机床、卡盘、顶尖、定位销、支撑钉等),可以生成3D工序简图,实现可视化的工艺装夹规划等。此项研究得到了“十五”国家863课题专项支持,目前已开发出原型系统。
c.
基于三维CAD的可视化装配工艺设计。提供可视化的装配工艺设计工具。可以自动获取三维装配结构信息,可以可视化的指定零部件的装配路径和先后顺序,可以生成三维装配工序爆炸图,装配工序设计时,可以指定装配工装、工具信息,可以进行装配过程的实体仿真。仿真过程可以指定为整个装配过程或某一道工序的装配过程。此项研究得到了“十五”国家863课题专项支持,目前已开发出原型系统。
d.
工艺执行系统。工艺执行系统是CAPP深化应用的重要内容,是充分利用和提升CAPP数据的重要途径和方法,拓展了CAPP应用的广度和深度。工艺执行系统主要包括3个方面的内容:工艺执行规划和管理、工艺执行质量管理和工艺执行过程管理。此项研究也得到了“十五”国家863课题专项支持,目前正在规划开发中。
e.
基于平台技术、可重构的CAPP系统。基于IDE(集成开发平台)和IDP(集成数据库平台),可以实现CAPP各种层次的二次开发功能,充分满足工艺个性化需求,适应企业发展变化的需求。借助于平台技术,可以自定义界面,可加入任何标准的Windows控件,用户可编写C++或VB格式的脚本程序等。可以在CAPP平台上,开发专用的CAPP系统。通过平台技术,已经开发了专用的锻件CAPP系统。IDP(集成数据库平台)获得了“十五”国家863课题专项支持。
Ⅱ capp系统中为什么要进行零件信息描述
1、描述的信息内容要全面,一般包括几何信息、工艺信息、技术信息、管理信息等,满足CAPP系统没渗侍进行工艺推理的需要。 2、零件信息描述方法要合适,常规的GT代码仅能进行宏观描述,根据自己的CAPP系统寻找合适的描述方法 3、零件信息的存放,零枯吵件信息在数据库中的数据结构影响系统运喊孝行效率。 我也只能根据自己看过的文献做这些了,不知道合适否?
Ⅲ 什么是CAPP系统
CAPP(Computer Aided Process Planning)是指借助于计算机软硬件技术和支撑环境,利用计算机进行数值计算、逻辑判断和推理等的功能来制定零件机械加肢禅弯工工艺过程。
CAPP技术的研究和发展源于20世纪60年代。1969年挪威推出了世界上第一个CAPP系统AUTOPROS,并于1973年商品化。美国于20世纪60年代末70年代初着手于CAPP系统。
CAPP系统的结构组成:基本结构由零件信息的获取、工艺决历闷策、工艺数据库/知识库、人机界面、工艺文件管理/输出等五大模块组成。
在集成化的CAD/CAPP/CAM系统中,由于设计时在公共数据库中所建立的产品模型不仅仅包含了几何数据,也记录了有关工艺需要的数据,以供计算机辅助工艺规划利用。计算机辅助工艺规划的设计结果也存回公共数据库中供CAM的数控编程。
集成化的作用不仅仅在袭大于节省了人工传递信息和数据,更有利于产品生产的整体考虑。从公共数据库中,设计工程师可以获得并考察他所设计产品的加工信息,制造工程师可以从中清楚地知道产品的设计需求。全面地考察这些信息,可以使产品生产获得更大的效益。
Ⅳ 简要说明capp的作用
CAPP(computer aided process planning,计算机辅助工艺过程设计)的作用是利用计算机来进行零件加工工艺过程的制订,把毛好做坯加工成工程图纸上所要求的零件。它是通过向计算机输入被加工零件的几何信息(形状、尺寸等)和工艺信息(材料、热处理、批量等),由计算机自动输出零件的工艺路线和工序内容等工艺文件的过程。
计算机辅助工艺过程设计也常被译为计算机辅助工艺规划。国际生产工程研究会(CIRP)提出了计算机辅助规划(CAP-computer aided planning)、计算机自动工艺过程设计 (CAPP-computer automated process planning)等名称,CAPP一词强调了工艺过程自动正袜携设计。
实际上国外常用的一些,如制造规划(manufacturing planning)、材料处理(material processing)、工艺工程(process engineering)以及加工路线安排(machine routing)等在很大程度上都是指工艺过程设计。计算机辅助工艺规划属于工程分析与设计范畴,是重要的生产准备工作之一。
由于计算机集成制造系统(CIMS-computer integrated manufacturing system)的出现,计算机辅助工艺规划上与计算机辅助设计 (CAD-computer aided design)相接,下与计算机辅助制造(CAM-computer aided manufacturing)相连,是连接设计与制造之间的桥梁,设计信息只能通过工艺设计才能生成制造信息,设计只能通过工艺设计才能与制造实现功能和信息的集成。由此可见CAPP在实现生产自动化中的重要地位。
(4)cappconfig数据库扩展阅读
CAPP在CAD/CAM集成系统中的作用
20世纪80年代中后期,CAD、CAM的单元技术日趋成熟。随着机械制造业向CIMS[4](Computer Integrated Manufacturing System)和IMS[4](Intelligent Manufacturing System)方向的发展,CAD/CAM的集成化要求是亟待解决的问题。CAD/CAM集成系统实际上是CAD/CAPP/CAM集成系统。
CAPP从CAD系统中获得零件的几何拓扑信息、工艺信息,并从工程数据库中获得企业的生产条件、资源情况及企业工人技术水平等信息,进行工艺设计,形成工艺流程卡、工序卡、工步卡及NC加工控制指令,在CAD、CAM中起纽带作用。为达到此举伏目的,在集成系统中必须解决下列几方面问题:
1)CAPP模块能直接从CAD模块中获取零件的几何信息、材料信息、工艺信息等,以代替零件信息描述的输入;
2)CAD模块的几何建模系统,除提供几何形状及拓扑信息外,还必须提供零件的工艺信息、检测信息、组织信息及结构分析信息等;
3)须适应多种数控系统NC加工控制指令的生成。
参考资料来源:网络-CAPP系统
参考资料来源:网络-CAPP
Ⅳ CAPP常用数据库有哪些
SQL server
Oracle
Ⅵ 一个CAPP系统一般包括哪几个组成部分
CAPP系统基本的构成模块包括:
(1)控制模块。控制模块的主要任务是协调各模块的运行,使人机交互的窗口,实现人机之间的信息交流,控制零件信息的获取方式;
(2)零件信息输入模块。当零件信息不能从CAD系统直接获取时,用此模块实现零件信息的输入;锋锋梁
(3)工艺过程设计模块。工艺过程设计模块进行加工工艺流程的决策,产生工艺过程卡,供加工及生产管理部门使用;
(4)工序决策模块。工序决策模块的主要任务是生成工序卡,对工序间尺寸进行计算,生成工序图;
(5)工步决策模块。工步决策模块对工步内容进行设计,确定切削用量,提供形成NC加工控制指令所需的刀位文件;
(6)NC加工指令生成模块。NC加银运工指令生成模块依据工步决策模块所提供的刀位文件,调基渗用NC指令代码系统,产生NC加工控制指令;
(7)输出模块。输出模块可输出工艺流程卡、工序卡、工步卡、工序图及其它文档,输出亦可从现有工艺文件库中调出各类工艺文件,利用编辑工具对现有工艺文件进行修改的到所需的工艺文件;
(8)加工过程动态仿真。加工过程动态仿真对所产生的加工过程进行模拟,检查工艺的正确性。
Ⅶ 在capp中怎样实现计算机识别工艺标准化数据
焊接板材特征拼装CAPP开发环境的研究与实践
摘要:简要介绍了CAPP系统的开发及原理,以集成环境下支座类、箱体类等焊接零件CAPP系统的开发为例,重点讨论了焊接类零件CAPP系统在集成环境下的开发及实践的问题。
关键词:CAPP;集成环境;焊接零件; 知识库
引言 CAPP(Computer Aided Process Planning)技术愈来愈受到人们的重视,近年来发展迅速。CAPP是连接CAD和CAM的桥梁和纽带,是集成生产环境中的一个重要环节。工艺过程设计作为机械制造企业生产准备的主要内容,对于保证产品质量,缩短生产周期,降低成本和提高经济效益都起着重要作用。
1 CAPP原理
CAPP是利用计算机生成工艺的基本原理,是把经过标准化或优化的工艺或编制工艺的逻辑思想(长期以来工艺人员积累的知识和经验),通过CAPP系统存入计算机,在计算机生成工艺时,CAPP系统首先读取有关零件的信息,然后识别并检索一个零件族的复合工艺和有关工序,经过删减和编辑(派生式);或按工艺决策逻辑进行推理(创成式)自动生成具体零件的工艺。计算机只能按CAPP软件规定的方式生成工艺过程,而不能创造新的工艺方法,新的加工参数。
2 CAPP开发研制策略
(1)产品信息的描述应满足不同企业的要求。产品信息描述可概括为两个方面 :(1) 产品图纸信息描述法;(2)CAD信息描述法。由于许多企业的CAD和CAPP之间要实现集成还有许多态扒困难和相当长的时间,因此对这类企业,在若干年内还需使用产品图纸信息描述法。另外,对于一些计算机应用条件好的企业,需要实现CAD/CAPP/CAM的集成,在设计开发工具时,应以STEP文件咐拍为依据,配以信息转换工具以识别和利用CAD对零件描述的各种信息,生成工艺规程。在先进的CAPP体系结构基础上,按照不同类型CAPP的功能需求,划分各任务功能模块,研制各模块对应的构造工具,如零件信息构造工具,工序设计构造工具等。 (2)开发设计中应引入专家系统、特征造型技术、面向对象的程序和图形设计的并行工程技术和信息集成技术等新技术,以使用此工具生成的CAPP系统适应制造技术的发展,便于CIMS的集成,同时注意系统的通用性和先进性及灵活性并存。 (3)CAPP开发应具有工艺设计方式的多样性。根据多年CAPP的研究实践可知,满足各类零件工艺设计的要求,CAPP系统必须具备多种控制策略。 (4)CA1PP开发工具的原理研制CAPP开发工具的目的是使开发工具具有通用性,它为建立不同生产环境下不同类型产品的CAPP系统提供一个设计环境,用户通过这个工具经过必要的输入预准备和简单的、标准化的二次能快速生成实用的面向某类产品的CAPP系统;同时使开发工具构造成的CAPP系统具有不同的知识库内容,每个知识库中的知识简单先进,代表当前工艺和制造技术的发展水平,跟踪高技术的发展[1]。把问题抽象并成为构件用户利用CAPP开发工具提供的构造一个实用系统工程的原型,用户在友好界面的引导下,按具体规定输入有关工艺设计知识和数据,就可构成一个面向特定加工对象、特定制造环境、特定工艺习惯的具体CAPP系统。
3 集成环境下CAPP系统的开发研究
CAPP克服了人工进行工艺设计时设计效率低一致性差和标准化程度低的不足。计算机集成制造系统(CIMS)是工厂组织现代化生产的一种新型模式,帆简昌它把各个分散的自动化通过相关技术集成一个优化的整体CAD/CAPP/CAM是公认的CIMS的关键,而CAPP又是连接CAD和CAPP纽带。本文所介绍的焊接板材组合类零件需求量较多且实用性好的焊接拼装类零件CAPP系统十分急需。
3.1 焊接板材特征拼装零件CAPP及组成
焊接板材特征单元 对焊接拼装支座类、箱体类零件进行分折,可以得出有以下特点:零件形状结构尺寸相差大、多变性,但局部结构基本定型或类似的特点,将其分为标准结构或非标准结构(同类结构或典型结构),再将非标准结构统计归纳成典型结构。如果用派生方式,按照零件形状或工艺相似性来划分零件族,则较为困难; 若兼顾支座展示件轮廓形状的工艺性,则可按零件各功能特征进行划分。划分各展开件的原则是建立在成组技术的思想上,即按形状的结构、功能、辅助特征划分为若干个单元,各单元经过交互式生成,并逐步拼装成整个零件。图2列出了支座类零件部分展开件轮廓特征单元。在完成图形拼装的同时,为体现设计者所选择的各种特征的先序,系统中用特征代码加以区别。基于上述设计思想和功能的需要,本系统采用知识集成、模块化分层并行结构、数据管理与图形处理一体化的结构,使之在系统控制下同步达到图形参数化及自动拼装过程。系统总体结构如图3所示。整个系统主要由两个相对独立的模块组成 :CAD设计模块 ;CAPP设计模块。
3.2 CAPP系统的决策机制
本系统的工艺设计模块为创成式工艺设计模式。
(1)工艺决策知识库传统检索式CAPP系统是针对某个成组编码存储典型工艺规程,工件则需要匹配全部码位;同时,成组编码与工艺规程一一对应,不能表达零件具有的多种可行工艺。本系统零件采用创成方式进行决策,并以基于知识的专家系统方式来实现。系统中创成功能模块的工艺知识获取是针对焊接类零件自身状况制定并符合实际的工艺决策规则。如焊接支座类零件的下料,切割或冲裁工艺往往较为一致,如图2所示焊接板材的底板类、支板类、加强板类、筋板类等类零件往往不需要弯曲、拉深等工序,仅通过下料、冲裁工序便可得到最终形状。由此,可将工艺设计任务划分为3个子模块,并针对每个子模块建立相应的知识库,即①根据不同的板材零件类型选取加工所必需的冲压(切割)工序;②针对已经确定的零件加工工序序列进行详细设计; ③对前两个模块形成的零件加工工序序列,逐次选择相应的加工设备、工艺装备等。 经过子模块的分解,将原来规模较大的设计任务按照设计过程的不同阶段划分成规模较小的设计任务。这样不仅减少了求解规模,使设计目标更加明确,而且容易建立各子模块对应的知识库,同时规则表达简单,使推理速度更快。 (2)工艺决策规则的制定 ① 工序选择知识库 由于冲压或切割板材件的形状、尺寸、精度要求、批量大小、原材料性能不同,所采用的冲压工艺方法也不同,但概括起来冲压工艺可以分为分离工序和成形工序两大类。分离工序包括剪切、冲裁、切口、切边、修整等;成形工序包括弯曲、拉延、局部成形等。工序选择规则是用来判断当前设计的零件在加工中需要上述冲压硬度工序中的哪几种。 ② 工序设计知识库 工序设计是针对已确定使用的工序每个进行详细决策设计、分析这些工序是分散还是集中进行,最后形成加工工序序列。为了减小知识规则集的搜索空间,明确各工序设计范围,将工序设计规则集分成规则子集,每一规则子集中的规则是面向某一个冲压工序对象制定的。这样使得规则集的结构更清晰,决策速度快,并且容错性好。 ③ 辅助设计知识库为了使CAPP系统达到实用的程度,仅有上述推理的工序序列是不够的,还需要能形成符合生产实际的工艺文件。这样,CAPP系统就具备有工序内容设计的决策知识,具体包括:机床选择规则集、工装选择规则集等,最后才能生成详细的工艺规程。
3.3 数据存储与交换
在集成环境下,用户所选择或输入的信息需要保存到数据库中才能使用。本系统采用的是文档—视图类结构来保存和交换信息,即CAD、CAPP所需的信息和直接由用户输入的动态数据都保存在文档类中,即把它们定义成文档类的公有数据成员,使视图类也可调用[2]。 在集成环境下如图3所示,文档—视图类用以存储零件初始信息、中间信息和最终设计结果。系统将知识库分为工序选择知识库、工序设计知识库和规则集3部分。前两部分存储叙述性知识,如工序集、工步集以及表头信息集等;后者存储过程性知识,如加工方法选择、工艺路线安排及工装、设备选择等工艺决策性知识。由于系统采用VisualC 面向对象的程序开发语言,系统更注重的是各个类对象之间的关系、类对象内部的凝聚,使得知识的表达相当自如,搜索匹配方便、迅速。
3.4 CAPP推理机的实现
系统推理模块分为3步进行:(1)、工序选择推理;(2)、工序设计推理;(3)、选择设备、工装及辅助设计推理。焊接板材支座类零件工艺设计一般按照下面步骤进行:首先将焊接板材支座,如底板类、支板类、加强板类、筋板类等非平板冲压件展开成平面,算出展开件尺寸,并确定下料尺寸;然后按零件特征归类成特征图形菜单及冲压工艺性,决定板材所需的各工序类型及支座特征拼装工序组合形式;最后根据已确定的各板材的工序,选择机床、工装、确定工时等,最终并行完成支座类零件的2维工程图、3维立体图和板材的工艺设计。如图4(a)、(b)由系统自动生成的焊接板材特征拼装3维零件立体图。图5所示为CAPP推理流程图。图中推理机根据保存在文档类数据Code[ ]中特征代码,推出加工板材零件各个特征表面的工序。这些工序以数字来表示,并保存在一个int型2维数组中。然后进行排序、删除重复工序,最后构成加工工序链。整个推理逻辑按照混合推理的方法更符合工艺设计人员对支座类零件进行工艺设计的思路。系统按照这一推理过程,将产生的数据是一系列的数字,通过这些数字与工序选择知识库、工序设计知识库中相应工序内容对应起来,并生成最终的工艺数据[3]。图3中CAPP所需的最终工艺数据在视图类完成。视图类数据生成后并指向文档类的指针,从文档类取出基本数据,经过逻辑推理的转换,产生工艺文件所需的数据,最后在视图里输出完整的零件工艺规程。
4 结束语
在集成环境下研究焊接板材特征拼装CAPP系统,其数据库采用文档—视图结构,对目前大多数在研究集成环境下采用专用的数据库技术,提出了一种新的方法。利用该集成环境下的研究CAPP的基本思路,不仅对焊接板材类零件的实际应用取得良好效果,同时对进一步研究其它非回转体零件在集成环境下的CAPP以及类似的集成系统有一定的参考价值。