模具制造计算机辅助工艺管理系统

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模具制造计算机辅助工艺管理系统
6 P$ K; _+ ?- f! s2 L1引言
7 N# j. K7 R6 u/ T　　工艺规程设计是模具生产工艺部门的一项经常性技术工作，是模具生产技术准备工作的第一步，以文件形式确定下来的工艺规程是进行工艺装备制造和零件加工的主要依据。工艺规程设计处于产品设计和制造的接口处，需要分析和处理大量信息，既要考虑设计图样上有关零件结构形状、尺寸公差、材料、热处理要求等方面的信息，又要了解制造中有关加工方法、加工设备、生产条件、加工顺序、工时定额等方面的信息。
　　本文根据模具加工领域的特点，考虑了模具制造工艺规程和生产计划的集成，根据基元化设计的理论基础，抽象一般CAPP系统的实现机制，形成各种通用模块。用户可以根据需要取舍，同时，在模具零件的加工工艺流程和工时定额等技术资料的基础上进行模具生产的网络分析，计算网络时间，找出关键线路和关键工序，优化了模具生产过程的组织，对缩短模具制造工期有显著的指导意义。
　　系统是在WINDOWS98环境下开发并运行的。用VB5.0编制，采用全汉字化操作界面，力求直观简单，易于操作。程序采用面向对象的模块化结构设计，程序结构清晰易懂，便于系统的二次开发及系统维护。
. w9 f& L% T; x) ?3 ]5 X4 R　　2系统模型构成
1 N2 a' R4 M4 m7 C1 y! [1 n# f5 t8 b　　系统依据不同的模具种类，把模具划分为零件基元系列，对每个零件系列拟定一个标准的工艺过程方案，该标准工艺过程方案被存储在计算机文件中。用户调用该零件标准加工工艺和工序次序，并审查标准工艺过程方案，便有可能对工艺方案作必要的删改，以便与新零件相适应。系统执行过程中，可以利用其应用程序，计算毛坯尺寸、切削用量、工时定额等。系统模型框图如图1所示。
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图1　系统模型框图
　　3系统的工作过程及知识表述方法
　　针对模具零件的具体情况，系统方案设计采用以检索法为主的分布式CAPP原理集成的模具计算机辅助工艺规程管理系统，图2、3为系统层次逻辑结构。
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图2　系统层次逻辑结构
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图3　系统分支层次逻辑结构之一
　　决策模型是生成模具CAPP的核心，工艺人员利用决策树可以直观地编制工艺设计规程，由决策树改写的流程框图可以直接编写计算程序。该方法更容易建立和维护。图4、5为模具CAPP决策树示例。
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图4　导柱材料选择及热处理决策树
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图5　凸模加工工艺决策树
9 B. o9 a  Z0 r2 K% T* x! L* }　　工艺规程内容包括毛坯规格及尺寸、材料、热处理、机械加工的工序及其设备、各工序内的工步、刀具、切削用量、加工尺寸、机动时间、辅助时间及工序总时间等。
& k9 y: |9 Y3 g* X: H- d$ w# N2 m7 S　　由于模具零件规范性、系统并不需要建立成组编码模块，更无须建立零件族特征矩阵。系统执行过程中首先调用标准工艺文件，输入待加工表面及尺寸信息，确定毛坯尺寸，再按规定的工序和工步，调用对应的切削用量计算模块，调入该表面的特征参数值，计算出切削用量和工时定额，并选择机床和刀具，逐个将选定的工序、工步，每个工序所用的机床、刀具、切削用量、工时定额存储起来，直至进行到最后一个工步为止，其中辅助时间由用户输入，具体1999.12数值用户可依据工作实际情况及上次操作的默认值确定，最后形成总工序时间。系统提供了人机交互修改模块，工艺人员可对不满意的工序和工步进行修改。
8 _, |2 Y( U# B7 ?　　模具各零件加工工艺规程编制完成后，将每个零件的工序时间调至模具生产网络计划模块，利用网络计划来表述模具装配计划任务的进度安排及其各项工序之间的关系。在人机交互的基础上进行网络分析，计算网络时间，找出关键线路和关键工序，关键工序是由总时差为零的关键线路组成，是作业时间最长的一条线路。在关键线路上各工序段的作业时间如果提前或延迟一天，则整个模具加工任务的完工日期就相应地提前或延迟一天。系统模具生产网络计划模块决策树如图6所示。
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. J" s( F) w+ ]9 [0 R图6　模具生产网络计划模块决策树示例之一
8 r- J9 w: L: x" x" Q（箭头上方数字表示完成该工艺的工时定额）
% F, L1 D4 [1 S' p5 w, W　　4结论
　　模具零件大量的标准化设计简化了系统检索方式，提高了系统运行的自动性和准确性。
1 e* D' q) e; M　　系统采用交互式设计，上次设计某些变量（如辅助时间）可供当前参考。
0 |7 J. f( s- H" I: h) u2 r　　模具生产工艺管理采用网络计划技术保证了生产过程优化及缩短了模具制造工期。