户需求进行单机设计及其制造的周期长,特别是其主
机结构的设计与制造时间制约着整个机械产品的生产
周期。近年来,随着焊接生产过程的数字化技术以及
焊接工艺技术的发展,传统的铸件因其木模制造成本
昂贵、铸件生产周期长,已逐渐为具有柔性结构和优良
材料特性的焊接件所代替,从而可显著缩短大件的设
计与制造周期,焊接结构CAPP的研究与开发也成为
了适应现代化生产的一个必不可少的部分口J。尽管
传统CAPP在各种决策方式、各种机加工工艺过程的
自动化、智能化、集成化方面取得许多成绩,但大多数
系统涉及的加工过程比较集中、规划流程相对简单、信
息管理也比较容易,其功能难于满足一般用户的需要,
更不适应现代制造业焊接工艺规划及生产过程的特
点。
本文针对数控液压机的加工特点,建立了该类型
产品的CAPP体系结构,同时综合利用SolidWorks二
次开发工具和数据库技术,对其中的板材排料模块进
行了信息集成及软件开发研究。
1
主机结构分布式CAPP系统框架
数控液压机机身一般为典型的大重型板焊件结
构,需要经过下料与排料、调平、焊接、热处理、机加工
5个基本的加工步骤,分别由不同的工艺部门和车间
完成。因此,其工艺规划和制造具有过程分散、涉及部
门复杂、各环节串行进行等特点。传统的单一工种
CAPP技术难于解决该类产品的工艺自动化问题。数
控液压机分布式CAPP系统是以天津市天锻压力机有
限公司的液压机产品制造和工艺规划为背景,面向企
业工艺设计需求为系统规划目标,基于特征技术的专
用CAPP原型系统,如图1所示,包括总体工艺规划、
懒and埘Z艺与检测
CAD/CAPP/CAM信息集成、液压机板材排料、焊接装
配顺序设计和机加工CAPP、CAM、VM五大部分。
系统通过企业内部Intranet网将地域分散的各加
工和规划环节集成起来,各工种CAPP模块采用标准
和通用接口,使不同的数据、意见可实时进行交互旧J,
从而使CAPP的集成从信息集成发展到过程集成;并
引入人机协同机制,使系统充分吸收人的经验和知识,
采纳人的意见。
2
基于Solidworks平台的CAD/CAPP/
CAM信息集成
2.1
特征映射模型
SolidWorks具有很强的设计功能,但难于直接与
CAPP的信息集成,使CAD/CAPP/CAM的信息集成出
现断流。CAPP产生的工艺信息无法直接、自动地为
下料CAM模块所使用。因此,需建立特征映射模型,
将产品的一个域的特征经过一定运算后转化为另一个
域的特征∞]。设计信息是设计特征的具体内容,如几
何形状、尺寸、精度、表面粗糙度等,一般存储于CAD
系统中。工艺映射的主要任务是根据特定的专家知识
和企业生产环境,把设计特征映射为描述零件加工过
程的工艺特征。因此,要求对三维CAD平台进行二次
开发,将零件按其拓扑关系拆分为一系列具有相互关
系的几何特征集合,并调用CAD系统的API函数,给
相应几何特征的属性赋值,操作完成后将特征存入系
统数据库的数据表中,方便工艺决策模块使用。由设
计特征映射到工艺特征,再由工艺特征映射到加工特
征,便完成了CAD/CAPP/CAM信息集成。
2.2
开发工具
在三维SolidWorks的平台上,可以使用任何支持
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图1数控液压机分布式CAPP系统总体结构
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