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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