引言

    計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)也稱CAPP，是企業(yè)逐步推行信息集成和CIMS應(yīng)用工程的重要基礎(chǔ)。在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，產(chǎn)品更新?lián)Q代頻繁的今天，傳統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)方法已不能適應(yīng)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展需要。

    因?yàn)榱慵男螤�、結(jié)構(gòu)千變?nèi)f化，各企業(yè)中機(jī)床、夾具、刀具和量具的參數(shù)也各不相同，因此目前的CAPP系統(tǒng)無法根據(jù)用戶的需要自動(dòng)生成工藝流程及工藝過程卡片，現(xiàn)有的CAPP系統(tǒng)只能停留在根據(jù)人工所排工藝錄入統(tǒng)一格式的工藝過程卡片。

    本課題受天津職業(yè)大學(xué)科研基金資助，對(duì)天津某閥門公司生產(chǎn)的各類閥門進(jìn)行了尺寸系列化、圖紙計(jì)算機(jī)化、工藝設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化改造，取得了較好效果。MGQF-CAPP系統(tǒng)開發(fā)的主要目標(biāo)是讓有經(jīng)驗(yàn)的工藝人員從重復(fù)煩瑣的勞動(dòng)中解放出來，去從事改進(jìn)工藝提高生產(chǎn)效率的工作，使不大熟悉工藝的人員能應(yīng)用本系統(tǒng)生成優(yōu)化的高質(zhì)量的工藝規(guī)程。

    一、高溫球閥加工過程分析

    本系統(tǒng)針對(duì)天津某公司高溫球閥的生產(chǎn)需要，對(duì)其生產(chǎn)的主要零件閥體、閥芯、閥桿、鎖緊套、壓蓋的八大尺寸系列所選用的機(jī)床、夾具、刀具和量具以及加工方法和工藝過程進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。這些零件結(jié)構(gòu)相同或相似，因此可根據(jù)零件結(jié)構(gòu)及尺寸的不同自動(dòng)生成工藝流程及工藝過程卡片，同時(shí)在每一個(gè)零件的各個(gè)加工工序環(huán)節(jié)中可以根據(jù)表面粗糙度要求的不同自動(dòng)選擇機(jī)床、刀具、夾具和量具。

    球閥零件共同特點(diǎn)是：每種同名零件結(jié)構(gòu)相似，材料相似，只是隨著DN值和長度值變化，其材料與結(jié)構(gòu)部分變化，由于尺寸變化加工方法略有變化。因此我們根據(jù)相似性原理，提取主要特征，進(jìn)行典型工藝設(shè)計(jì)，在計(jì)算機(jī)輔助下實(shí)現(xiàn)工藝自動(dòng)化。避免了加工隨意性、工藝管理頻繁變化帶來工藝規(guī)程紊亂等現(xiàn)象。

    確定生產(chǎn)系列：按照市場需求，高溫球閥主要有：DN25、DN32、DN40、DN50、DN60、DN80、DN100、DN125等八個(gè)系列。DN表示閥門直徑，稱為公稱直徑。一般按照由小到大系列，產(chǎn)品數(shù)量逐漸減少。另外生產(chǎn)呈周期性，500-200件/批不等。確定生產(chǎn)某種系列產(chǎn)品實(shí)際就是確定閥體的公稱直徑DN，從而相應(yīng)本系列其它零件主要尺寸隨之確定。

    工藝規(guī)程不僅是數(shù)控編程的依據(jù)，也是操作人員調(diào)整機(jī)床和觀察零件加工過程的重要參考文件。高溫球閥加工是中小批量生產(chǎn)，常常應(yīng)用普通機(jī)床加工。近些年，數(shù)控車削等設(shè)備普及，閥門制造業(yè)也越來越多采用數(shù)控設(shè)備。另外，在高溫球閥設(shè)計(jì)過程中，我們使用了CAXA電子圖版進(jìn)行全面CAD設(shè)計(jì)，采用自動(dòng)生成工藝技術(shù)-CAPP成為必然。為實(shí)現(xiàn)各種加工方法兼用性，采用工藝過程卡（工藝路線）和工序卡。不采用NC工藝卡。

    二、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟及思路

    首先，制定系列的標(biāo)準(zhǔn)：

    1、制訂典型工藝過程；
    2、工藝術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)化：
    3、工藝符號(hào)、代號(hào)標(biāo)準(zhǔn)化；
    4、工藝文件標(biāo)準(zhǔn)；
    5、工藝余量標(biāo)準(zhǔn)；
    6、切削參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)；
    7、工藝定額管理標(biāo)推；
    8、工藝裝備標(biāo)準(zhǔn)。

    然后，將各零件的主要尺寸（包括DN值）、用戶使用的加工設(shè)備（包括機(jī)床、刀具、夾具、量具）、由經(jīng)驗(yàn)豐富的工藝人員編制好的各零件加工工藝流程、加工工藝過程（包括序號(hào)、工序名稱、工序內(nèi)容、機(jī)床、夾具、量具）、針對(duì)不同粗糙度采用的不同加工方法以及不同要求時(shí)的切削速度及切削用量分別建立數(shù)據(jù)庫。

    *后，用Visual Basic設(shè)計(jì)其操作系統(tǒng)界面并建立起與Access數(shù)據(jù)庫的鏈接，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)不同尺寸的不同零件所屬系列的判斷，并可自動(dòng)生成該零件的工藝流程及工藝過程卡片，還可以自動(dòng)選擇各個(gè)加工工序環(huán)節(jié)中所使用的機(jī)床，刀具，夾具，量具。

    三、系統(tǒng)開發(fā)過程

    基于VB的高溫球閥計(jì)算機(jī)輔助工藝系統(tǒng)MGQFCAPP的設(shè)計(jì)和開發(fā)按以下步驟實(shí)現(xiàn)；

    1、確定系統(tǒng)的功能要求：

    1）能完成閥門主要零件加工路線、機(jī)床選擇；切削參數(shù)確定：刀具、量具、工時(shí)等選擇；
    2）能與數(shù)據(jù)庫、零件庫鏈接；
    3）具有標(biāo)準(zhǔn)工藝模塊，能進(jìn)行增刪、修改操作。
    4）具有打印等輸出功能。

    2、確定系統(tǒng)的性能要求：

    1）對(duì)使用者不需進(jìn)行計(jì)算機(jī)等專業(yè)培訓(xùn)，中文提示下進(jìn)行鼠標(biāo)點(diǎn)擊即可得到所需工藝：
    2）不需得到標(biāo)準(zhǔn)工藝文件，在屏幕顯示狀態(tài)下就能知道零件加工路線、機(jī)床選擇；切削參數(shù)確定；刀具、夾具、量具、工時(shí)等選擇；
    3）記錄使用者及其操作；
    4）需要打印等要求時(shí)，可打�。�
    5）軟件安裝容易，安裝后運(yùn)行所占空間小。

    3、確定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)流程（見圖1）

    4、選擇合適的軟件

    1）數(shù)據(jù)庫軟件的選擇

    自從Microsoft公司推出Access以后，由于其具有操作簡便、功能強(qiáng)大，允許以一種高效、一致的方式對(duì)信息進(jìn)行集中訪問并且易于建立和維護(hù)，因此這種數(shù)據(jù)庫軟件受到越來越多的人們的喜愛，并且很快取代了d-Base、Fox-Pro等數(shù)據(jù)庫。

    2）編程軟件的選擇

    Visual Basic 6.0是Microsoft公司推出的Visual Studio 6.0對(duì)可視化應(yīng)用程序開發(fā)工具組件中的一員，也是當(dāng)今世界上*流行的可視化編程工具。它不但簡化了可視化編程的方法，而且使得應(yīng)用程序的開發(fā)流程更加流暢，功能也更加強(qiáng)大。特別是Visual Basic 6.0在數(shù)據(jù)庫方面如數(shù)據(jù)視圖窗口和數(shù)據(jù)環(huán)境設(shè)計(jì)器的改進(jìn)，使用戶能夠在當(dāng)前環(huán)境中輕松自如地開發(fā)出各種功能的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序。本課題應(yīng)用此軟件實(shí)現(xiàn)前述功能要求。

    5、編程實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

    1）在ACCESS中建立以下數(shù)據(jù)庫：

    ① 表面粗糙度加工方法庫
    ② 切削用量方法庫
    ③ 刀具、量具庫
    ④ 工藝過程庫
    ⑤ 機(jī)床型號(hào)庫
    ⑥ 夾具庫
    ⑦ 零件系列庫

    2）用VB編程設(shè)計(jì)各頁面并建立各部分相關(guān)內(nèi)容與數(shù)據(jù)庫的鏈接

    下面以閥體為例說明VB編程的方法。

    在該窗體中雙擊各Text Box窗口中的Text1，進(jìn)行下列程序的編寫，即可實(shí)現(xiàn)與閥體加工工藝過程庫的鏈接：

    Private Sub Form_Load（）
    Dim dbs As Database
    Dim rst As Recordset
    Dim qdf As QueryDef
    Set dbs＝OpenDatabase（”db\工藝.mdb”）
    Set rst＝dbs.OpenRecordset（”閥體加工工藝過程”）
    Text1（0）.Text=rst.Fields（”工序名稱”）
    rst.MoveNext
    Text1（1）.Text=rst.Fields（”工序名稱”）
    rst.MoveNext
    Tex1（2）.Text＝rst.Fields（”工序名稱”）
    rst.MoveNext
    Tex1（3）.Text＝rst.Fields（”工序名稱”）
    rst.MoveNext
    Tex1（4）.Text＝rst.Fields（”工序名稱”）
    rst.MoveNext
    Tex1（5）.Text＝rst.Fields（”工序名稱”）
    rst.MoveNext
    Tex1（6）.Text＝rst.Fields（”工序名稱”）
    rst.MoveNext
    Tex1（7）.Text＝rst.Fields（”工序名稱”）
    End Sub
    Pivate Sub Label6_Click（）
    End Sub
    Pivate Sub Label8_Click（）
    End Sub
    Private Sub Text1_Change（Index As Integer）
    End Sub
    Pivate Sub Text2_Change（）
    End Sub

    在上述窗體中雙擊各Conmmand/Button，即可實(shí)現(xiàn)與該命令按鈕所對(duì)應(yīng)的下一級(jí)窗體及與其相關(guān)數(shù)據(jù)庫的鏈接：

    Private Sub Combo1_Change（）
    End Sub

    Private Sub Combo1_Click（Index As Integer）
    粗鏜粗糙度.Show vbModal
    End Sub

    Private Sub Command2_Click（）
    擴(kuò)孔粗糙度.Show vbModal
    End Sub

    Private Sub Command3_Click（）
    擴(kuò)孔粗糙度.Show vbModal
    End Sub

    Private Sub Command4_Click（）
    粗車.Show vbModal
    End Sub

    Private Sub Command5_ Click（）
    車螺紋.Show vbModal
    End Sub

    Pivate Sub Command6_Click（）
    擴(kuò)孔粗糙度.Show vbModal
    End Sub

    Pivate Sub Command7_Click（）
    閥體工序文件.Show vbModal
    End Sub

    Pivate Sub Command8_Click（）
    閥體工藝流程.Show vbModal
    End Sub

    Pivate Sub Command9_MClick（）
    閥體加工決策表.Show vbModal
    End Sub

    Pivate Sub Form_Load（）
     Dim dbs As Database
     Dim rst As Recordset
     Dim qdf As QueryDef   
    Set dbs＝OpenDatabase（”db\工藝.mdb”）
    Set rst＝dbs.OenRecordset（”閥體加工工藝過程”）
    Private Sub Label6_Click（）
    End Sub

    Private Sub Label8_Click）
    End Sub

    Private Sub Textl_Change（Index As Integer）
    End Sub

    四、結(jié)論

    將經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化的優(yōu)化工藝或編制工藝的邏輯思想（長期以來工藝師們積累的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)），通過CAPP系統(tǒng)存入計(jì)算機(jī)，在計(jì)算機(jī)生成工藝時(shí)，CAPP軟件首先讀取有關(guān)零件的信息，然后識(shí)別并檢索一個(gè)零件族的標(biāo)準(zhǔn)工藝和有關(guān)工序，經(jīng)過編輯修改（派生式），或按工藝決策邏輯進(jìn)行推理（創(chuàng)成式）自動(dòng)生成具體零件的工藝過程卡片。這就是本系統(tǒng)的工作原理。

    計(jì)算機(jī)只能按CAPP軟件規(guī)定的方式生成工藝過程，而不能創(chuàng)造新的工藝方法、新的工藝參數(shù)。一旦新的工藝方法、新的工藝參數(shù)出現(xiàn)，就必須修改CAPP系統(tǒng)中的ACCESS數(shù)據(jù)庫中的內(nèi)容、VB中的窗體及其相關(guān)程序，使之適應(yīng)新的加工對(duì)象和加工制造環(huán)境，提高本系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。

原創(chuàng)作者：浙江金鋒自動(dòng)化儀表有限公司