锻造类型CAPP系统研究与开发

发布时间：2016-05-24 08:13

1绪论

在机械制造企业中，工艺规程作为一种指导性技术资料对企业的生产运作起到至关重要的作用。工艺文件编制的基本任务是将产品和零件的设计信息转换为加工方法。传统的手工工艺编制存在如下缺陷:l)某些工艺参数的选取因人而异。因此工艺文件很难实现规范化和统一性，这对企业的长期发展造成不利。2)对工艺设计人员的要求过高。传统的工艺编制主要由工艺人员手工完成，工艺文件的合理性、可操作性以及编制时间的长短主要取决于编制人员的经验和熟练程度。工艺文件的设计周期和质量就很难得到保证。因此，，传统的工艺设计要求工艺人员有丰富的生产实践经验。3)工作量大，效率低下。工艺设计需要生成大量的工艺文件，这些工艺文件多以表格、卡片的形式存在。通常手工进行工艺规程设计一般要经过以下步骤:由工艺人员按零件计算工艺参数、编排工艺过程、填写工艺卡片、绘制工序草图等;校对;审核;誊写;描图;晒图;装订成册。另外，工艺人员还要进行大量的汇总工作，如:工装汇总、设备汇总等。这些工作量很大，需要花费很长时间。不能适应企业快速响应市场变化的要求。

.......

2系统基本结构和框架

2.1自由锻造工艺特点

自由锻造是金属塑性加工的一种方法，它通过锻压设备上下砧块和一些简单通用工具，使坯料在压力作用下产生塑性变形[s]。自由锻造有手工锻造和机器锻造之分。随着机械化的普及，现在的生产中机器锻造占据主要地位。根据锻造机器设备的不同，机器锻造又可分为锤锻自由锻和水压机自由锻两种。前者用以锻造中小型锻件，后者主要生产大型锻件。两者的工艺编制选择不尽相同。由于自由锻造所使用的工具简单，通用性强，灵活性大，因此适合单件和小批生产。自由锻件由坯料逐步变形而成，由于工具只与坯料部分接触，故所需设备功率比模锻要小的多，适合锻造较大型锻件。但是自由锻完全依靠工人手工操作来控制锻件的形状和尺寸，所以锻件的精度相对较差，锻造生产率低，劳动强度大，近年来随着锻造工艺的优化和锻造设备的改进，这方面缺陷正在得到逐步改善。自由锻锻件的成形过程由一系列变形工序所组成的。根据变形性质和变形程度的不同，自由锻工序可以分成基本工序、辅助工序和修正工序3类。

2.2自由锻造CApp系统功能需求分析

随着CIMS、敏捷制造等一批新的生产制造理念的出现和发展，企业为了快速响应市场的变化，仅仅实现工艺规程编制的计算机化，还难以满足企业整个信息化的需求。完整的制造工艺信息系统要求以各专业工艺的计算机辅助设计为基础，实现基础工艺信息管理、面向制造的产品结构管理、材料定额编制、工艺分工与工艺设计流程管理、产品工艺数据综合管理等工艺管理功能。除了方便的计算机辅助工艺规程编制功能外，更要包含对企业制造工艺信息及工艺工作流进行快速有效的查询，实现产品工艺设计及管理一体化，建立企业完整的制造工艺信息系统。

3工艺卡片相关模块.......................................... 12

3.1工艺信息编制基本准则:锻件分类............... 12
3.2工艺卡片输出模块..................... 14
3.3工艺卡片的显示与浏览......................16
3.4工艺卡片文件存取模块........................ 18
3.5工艺卡片信息修整模块............... 20
3.6本章小节........................……22
4自由锻造专家系统............... 23
4.1专家系统的基本概念..................... 23
4.2专家系统技术在锻造CAPP中的应用.......... 25
4.3专家系统推理机的实现.................................. 26
4.4本章小节.......................... 33
5系统数据库管理与应用模块....................34
5.1数据知识的存储和获取...................................... 34
5.2数据知识的修订.......................... 37
5.3数据记录的备份及恢复.....................38
5.4信息的统计与汇总........................................ 40
5.5本章小节.................................... 41
6系统实现............................................ 42
6.1系统应用环境................................... 42
6.2系统功能说明...................... 42
6.3系统登陆人员识别............ 43
6.4零件信息获取............................4 4

6系统实现

6.1系统应用环境

系统是在WindowsZ000平台下，使用VisualBasie，Aeeess数据库和MierosoftExcel开发而成的，该系统的应用环境推荐如下:硬件环境:》主频400以上的PC机或兼容机》128M以上内存容量》,以上VGA显示器》ZOG以上硬盘》usB口或并口A4打印机软件环境:》WindowS98、WindowsMe或Windows2000操作系统》MicrosoftExeel2000或以上版本》MierosoftAeeess200O或以上版本

6.2系统功能说明

下图6一1显示了本系统主界面各菜单的详细选项，通过该菜单就可以对本系统所开发的各项功能进行调用。在本论文的第二章己对菜单的各项功能进行了详细介绍，此处就不再次重复。每一张工艺卡片的绘制过程就是对专家系统计算和推理所得结论的一个输出过程。本系统在通常情况下不需要人工进行信息干预，只有很少数情况下需要以人工交互的形式辅助专家系统进行决策(如是否需要连锻处理，凹档是否锻出)。下图是轴承座的锻造工艺卡片，黑色粗实线表示锻造轮廓外形，蓝色的点划线表示零件外形轮廓，尺寸线上面的数字表示锻件的尺寸和公差，下面的数字表示零件的基本尺寸。

...........

7总结与展望

7.1论文工作总结

本论文通过对CAPP的研究，探索了锻造类型CAPP系统的总体结构，研究了系统实现的各项关键技术，并在此基础上以数据库技术和专家系统技术为核心，开发了一套适合企业实际应用的锻造工艺设计工具FFCAPPZO02，该系统经过无锡机床股份有限公司锻造分厂的试点应用取得了良好效果。目前已经在企业中正式使用，为企业创造了可观的经济价值。本论文的主要工作和研究成果如下:l)构建了以数据库技术和专家系统技术为核心的智能化锻造CAPP系统的体系结构。2)应用ActiveX，OCX等技术，为本CAPP开发了实用的绘图平台，为工艺卡片的绘制和输出提供了保证。3)经过多次深入锻造企业进行调研:成功提取了专家们在本领域内长期积累和总结出来的经验，并以此为基础开发了包含丰富锻造专家经验知识，具有相当智能水平的锻造专家系统。4)成功开发出了自由锻造CAPp的原型系统FFCAPPZO02，经过企业试用，提出修改意见后多次对该系统进行了进一步的完善。

7.2未来展望

虽然本课题对锻造CAPP进行了深入探究，也开发出了软件的原型系统，并对其进行了完善，但受到软件编制水平和实际开发时间的制约，FFCAPPZO02系统在功能上还有许多需进一步完善之处。主要体现在:l)本系统和一些主流cAD软件的集成性能有待进一步开发。本课题研究在进行软件的系统设计时，出于对软件版权等因素的考虑，自己开发了一套图形输入输出系统，其数据格式目前还不能和一些常用的CAD软件相兼容，在今后的研究工作中可以针对一些常用的CAD软件开发相应的接口，直接从CAD文档中提取零件的几何尺寸信息，以实现和通用CAD平台的集成。

..........

参考文献（略）

本文编号：48974