成組工藝和CAPP 在編制工藝規(guī)程中的應(yīng)用(一)

1、成組工藝和CAPP 在編制工藝規(guī)程中的應(yīng)用(一)     成組工藝和CAPP 在編制工藝規(guī)程中的應(yīng)用摘要: 介紹了成組工藝GT( Group Technology) 和CAPP (Computer Aided Process Planning) 的基本方法. 提出以PDM( Product Data Management) 系統(tǒng)作為集成框架,將已有的傳統(tǒng)應(yīng)用軟件AutoCAD 和CAPP 進(jìn)行有機(jī)地集成,使CAPP 軟件的開發(fā)平臺趨向統(tǒng)一的發(fā)展方向.關(guān)鍵詞: 成組工藝;CAPP 軟件;PDM 技術(shù)    

2、                  成組工藝所謂成組工藝GT( Group Technology) ,就是把品種繁多的各種單件小批量生產(chǎn)的零件,根據(jù)其外形結(jié)構(gòu)、技術(shù)要求和加工方法的相似性,把零件分成若干組,在每一組零件中選出一個代表零件(它可以是實際存在的,也可以是假想的,但必須包括組內(nèi)所有零件的加工要素) ,根據(jù)這個代表零件制定一套典型的工藝規(guī)程,選定和設(shè)計一組機(jī)床及工藝設(shè)備,并把它們組成一個專門的工段或車間. 當(dāng)加工對象由

3、一種零件轉(zhuǎn)變?yōu)橥M內(nèi)另一種零件時,由于技術(shù)要求、結(jié)構(gòu)和工藝的相似,可以不改變加工方法和加工設(shè)備,甚至連控制用的凸輪、擋鐵以及工、夾具都不更換,或者只需略作調(diào)整,便可進(jìn)行加工生產(chǎn). 例如,運(yùn)用奧匹茲分類方法拆分代號為12031 的零件結(jié)構(gòu),如圖1 所示.該零件是一個回轉(zhuǎn)體零件, L / D 115 ,所以第一位數(shù)是1 ;一端有臺階,并有緊固螺紋,所以第二位數(shù)是2 ;無內(nèi)孔,所以第三位數(shù)是0 ;需加工鍵槽,所以第4 位數(shù)是3 ; 有4 個軸向孔,與其它要素?zé)o位置要求,所以第五位數(shù)是1.按成組方式來組織零件生產(chǎn)時,首先按零件的結(jié)構(gòu)特征、工藝特征以及加工設(shè)備的特征,將各種零件進(jìn)行分組、歸類與編碼,然后

4、建立每類零件的典型圖庫和成組加工工藝庫. 制定零件成組工藝的加工方法有:1) 虛擬零件法. 在一個零件組中,設(shè)計一個能包含這組零件全部幾何特征的虛擬零件. 這個虛擬零件擁有加工族中全部零件需要加工的表面,然后按這個虛擬的零件進(jìn)行工藝設(shè)計,這個工藝即為該組零件的成組工藝.2) 復(fù)合工藝路線法. 在零件族內(nèi)找出一個結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、工藝路線最長的零件作為代表,然后將族內(nèi)其他零件有的而代表零件沒有的工序也加入,獲得一條滿足全族零件加工要求的復(fù)合工藝路線.             

5、;    CAPP 的工作原理現(xiàn)有的工藝設(shè)計工作中,工藝數(shù)據(jù)的匯總、計算、抄寫等重復(fù)性勞動要占到總工作量的50 %60 % ,加上各種工藝基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的生成與文檔管理,工藝管理工作占全部工作量的80 %左右. 工藝人員的很大部分時間用于工藝數(shù)據(jù)的匯總統(tǒng)計、重復(fù)填寫等工作上,因此存在以下問題: 設(shè)計效率低下、周期長、成本高; 個性化色彩濃重,樣式繁多,不利于管理; 設(shè)計質(zhì)量參差不齊,難于實現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計; 工藝人員短缺和老化.CAPP 不僅從根本上解決了這些問題,而且能使工藝設(shè)計人員從煩瑣重復(fù)的勞動中解放出來,從而投入更多精力進(jìn)行先進(jìn)工藝的研究和實施工作. 目前,國內(nèi)外研制

6、和實際使用的CAPP 系統(tǒng)可以分為3 種類型. 1) 派生式CAPP 系統(tǒng). 派生式CAPP 系統(tǒng)是建立在成組技術(shù)的基礎(chǔ)上,利用相似零件具有相似工藝文件的原理而生成. 一個新零件的工藝文件是通過檢索系統(tǒng)中已有的相似零件的工藝文件加以篩選或編輯而成的. 派生式系統(tǒng)在計算機(jī)內(nèi)保存有一定數(shù)量的樣板(標(biāo)準(zhǔn)) 工藝文件,在已有工藝文件的基礎(chǔ)上加以修改,從而生成新的工藝文件. 2) 創(chuàng)成式CAPP 系統(tǒng). 創(chuàng)成式CAPP 系統(tǒng)是根據(jù)輸入的待加工的零件信息,依據(jù)工藝知識庫中的決策邏輯和制造工程信息自動生成各種工藝文件,用戶不需或略加修改即可投入使用. 創(chuàng)成式系統(tǒng)不需要派生法中的樣板工藝文

7、件,只存有決策邏輯與規(guī)則,系統(tǒng)必須預(yù)先讀取零件的詳細(xì)信息,在此基礎(chǔ)上按照程序所規(guī)定的邏輯規(guī)則自動生成工藝文件. 3) 綜合式CAPP 系統(tǒng). 綜合式CAPP 系統(tǒng)是將派生式系統(tǒng)、創(chuàng)成式系統(tǒng)與人工智能結(jié)合在一起,綜合而成的.目前,世界上應(yīng)用的CAPP 系統(tǒng)大部分屬于派生式系統(tǒng). 派生式CAPP 系統(tǒng)(適合于回轉(zhuǎn)類零件計算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計的主要方式) 如圖2 所示.  以GT 為基礎(chǔ),將工藝相似的零件匯集成零件組,然后使用綜合零件法或綜合路線法,為每一個零件組制定適合本企業(yè)的成組工藝規(guī)程,即零件組的標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程. 這些標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程以一定的形式存儲在計算機(jī)的數(shù)據(jù)庫中.

8、 當(dāng)需要設(shè)計一個零件的工藝規(guī)程時,計算機(jī)根據(jù)輸入的零件成組編碼,查找零件所屬的零件組,檢索并調(diào)出相應(yīng)零件組的標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程. 在此基礎(chǔ)上,根據(jù)每個零件的結(jié)構(gòu)和工藝特征,對標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程進(jìn)行刪改和編輯,便可得到該零件的工藝規(guī)程.例如,運(yùn)用計算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計來編制某零件的工藝規(guī)程. 如圖3 所示.                  CAPP 的發(fā)展趨勢由于國內(nèi)企業(yè)工藝編制規(guī)范的多樣性,造成現(xiàn)有的CAPP 軟件開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一,從而

9、導(dǎo)致了CAPP軟件與CAD/ CAM 軟件的兼容困難. 因而,CAPP 軟件開發(fā)平臺的趨向統(tǒng)一是未來的發(fā)展趨勢.PDM 技術(shù)作為一門新興技術(shù),它的出現(xiàn)為人們打開了新的思路. 以PDM 系統(tǒng)作為集成框架,將已有的傳統(tǒng)應(yīng)用軟件AutoCAD 和CAPP 等進(jìn)行有機(jī)地集成,這時CAD、CAPP 系統(tǒng)不再是孤立的系統(tǒng),而成為產(chǎn)品開發(fā)總環(huán)境下的有機(jī)組成部分. PDM 系統(tǒng)管理了產(chǎn)品從結(jié)構(gòu)設(shè)計到工藝設(shè)計所需的和所產(chǎn)生的全部信息,特別是PDM 的編碼系統(tǒng)為產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計到工藝設(shè)計提供了統(tǒng)一的編碼標(biāo)準(zhǔn). 基于這種編碼,可以使信息流動更加暢通,設(shè)計人員、工藝人員可以適時地獲得他所需要的各種信息,從而保證了數(shù)據(jù)的

10、統(tǒng)一、完整和共享.  鉆削殼體類零件軸向孔系的成組夾具設(shè)計摘要: 介紹了一種用于鉆削殼體類零件軸向孔系的成組夾具,利用了偏心鉆套的偏心特性,V 型可調(diào)滑塊機(jī)構(gòu)等實現(xiàn)了夾具上鉆套位置的移動,可以對夾具孔系中心距進(jìn)行精確調(diào)整,從而為同類成組夾具的設(shè)計與制造提供了借鑒. 關(guān)鍵詞: 成組夾具;偏心軸套;中心距;孔系成組夾具有兩個特點:一是專用,二是可調(diào). 成組夾具設(shè)計與專用夾具設(shè)計的不同之處就是機(jī)構(gòu)可調(diào)性,所以調(diào)整元件和調(diào)整機(jī)構(gòu)的設(shè)計是成組夾具結(jié)構(gòu)設(shè)計的特色. 活動的可調(diào)元件及其相應(yīng)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)將會降低夾具的定位精度和剛度. 因此,它常用于加工精度不高或工件的次要定位等場合 1 ,2 . 這也是至今為止大多數(shù)成組夾具的可調(diào)整部分多采用更換式設(shè)計,而不是調(diào)整式設(shè)計的原因. 究其根源是成組夾具結(jié)構(gòu)設(shè)