0 引言
齒輪是機(jī)械制造中*常見(jiàn)的傳動(dòng)件之一,齒輪制造過(guò)程中,隨著產(chǎn)品的更新?lián)Q代,大量的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)工作令人應(yīng)接不暇。
傳統(tǒng)的工藝規(guī)程都是由有經(jīng)驗(yàn)的工藝人員手工編制,因此存在工作效率低,編制出的工藝呈現(xiàn)出多樣化,編制的質(zhì)量參差不齊等問(wèn)題。工藝編制工作重復(fù)繁瑣,這樣既浪費(fèi)時(shí)間,又增加了工藝人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,*重要的是工藝編制過(guò)程中好的經(jīng)驗(yàn)無(wú)法得到傳承,而且生產(chǎn)準(zhǔn)備周期較長(zhǎng)。
在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下,企業(yè)迫切需要提高工藝方面的快速反應(yīng)能力。為了縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期,提高工藝文件質(zhì)量,并使工藝人員從繁瑣和重復(fù)的勞動(dòng)中解放出來(lái),研究、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)即CAPP系統(tǒng)將是一種根本的解決方法。
1 CAPP在中小型齒輪制造企業(yè)的現(xiàn)狀
工藝設(shè)計(jì)是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的重要環(huán)節(jié),也是連接工程設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造的橋梁和紐帶。計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)(Computer Aided Process Planning,CAPP)是指借助于計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)和支撐環(huán)境,利用計(jì)算機(jī)的數(shù)值計(jì)算、邏輯判斷和推理等功能來(lái)制定零件機(jī)械加工工藝過(guò)程。
CAPP雖然經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,但其應(yīng)用狀況已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后CAD和CAM。目前國(guó)內(nèi)外已開(kāi)發(fā)了許多CAPP軟件,如武漢的開(kāi)目CAPP軟件,上海的斯普SIPM/CAPP軟件,美國(guó)HMS軟件公司的HMS/CAPP軟件,美國(guó)CIMX公司的CS/CAPP系統(tǒng)等。特別是國(guó)際有名的制造公司如:Boeing、LockheadMart in、Airbus等在工藝與過(guò)程管理的集成及優(yōu)化方面,開(kāi)發(fā)和集成了大量的CAPP軟件。但是對(duì)于中小型齒輪制造企業(yè),由于這些商用CAPP軟件價(jià)格昂貴且軟件系統(tǒng)過(guò)于復(fù)雜,因此使用這些復(fù)雜的CAPP系統(tǒng)不一定是*好的選擇。所以,針對(duì)中小型齒輪制造企業(yè),在力求實(shí)用的基礎(chǔ)上,開(kāi)發(fā)齒輪CAPP系統(tǒng)顯得尤為重要。本文以某齒輪制造企業(yè)的產(chǎn)品為例,進(jìn)行CAPP系統(tǒng)的研究、開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。
2 齒輪CAPP系統(tǒng)功能與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
現(xiàn)在很多產(chǎn)品設(shè)計(jì)尤其是機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)都是改進(jìn)型的產(chǎn)品設(shè)計(jì),而且原始產(chǎn)品70%左右的設(shè)計(jì)信息會(huì)在新產(chǎn)品中利用,這就為齒輪CAPP系統(tǒng)開(kāi)發(fā)提供了便利。
某齒輪制造企業(yè)的產(chǎn)品主要有:柴油機(jī)齒輪、拖拉機(jī)齒輪、農(nóng)用車齒輪、汽車齒輪,以及船用變速箱齒輪等。例如批量較大的柴油機(jī)齒輪,按照柴油機(jī)不同的系列又分為:S195,S1100,D180,R180,D185,ZS1110,SQD186N,SQD192N,N285Q,N385Q,N485Q,CC4105Q等系列齒輪。利用VB6.O軟件,基于ActiveX Automation技術(shù),筆者開(kāi)發(fā)了一個(gè)使用“通用工藝規(guī)程”模塊的高效實(shí)用的齒輪CAPP軟件系統(tǒng)。
齒輪類零件屬回轉(zhuǎn)體零件,將齒輪零件按照產(chǎn)品型號(hào)、結(jié)構(gòu)和工藝特點(diǎn)等進(jìn)行分類整理,形成齒輪各個(gè)“通用工藝規(guī)程”模塊。本CAPP軟件系統(tǒng),采用“產(chǎn)品類型選擇與檢索”模塊來(lái)完成齒輪產(chǎn)品類型選擇及齒輪產(chǎn)品基本參數(shù)的檢索與調(diào)用;以齒輪零件的結(jié)構(gòu)參數(shù)、模數(shù)大小和螺旋角大小等為依據(jù),采用“工藝參數(shù)選擇與檢索”模塊來(lái)提供齒輪工件的工藝參數(shù)信息;利用SQL Server 2008數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)建立數(shù)據(jù)庫(kù)(齒輪產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)、工藝資源數(shù)據(jù)庫(kù)、工藝文件數(shù)據(jù)庫(kù))和工藝知識(shí)庫(kù),供CAPP軟件調(diào)用,并通過(guò)檢索“工藝知識(shí)庫(kù)”,判斷齒輪工藝參數(shù)取值的合理性;基于“通用工藝規(guī)程”模塊,CAPP系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行工藝規(guī)程檢索,并根據(jù)工藝參數(shù)信息進(jìn)行工藝規(guī)程修改,生成齒輪零件的機(jī)械加工“工藝規(guī)程文件”,其總體功能結(jié)構(gòu)框架如圖1所示。