基于制造資源約束的CAPP研究與開發(fā).pdf

1、隨著CAD技術(shù)的廣泛應(yīng)用和數(shù)控加工技術(shù)的不斷進(jìn)步,建立先進(jìn)的集成制造系統(tǒng)已成為機(jī)械制造企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí),謀求長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的重要舉措。CAPP作為CAD/CAM集成系統(tǒng)的重要模塊,是各模塊信息交匯的中心,也是集成系統(tǒng)與企業(yè)環(huán)境相契合的紐帶,其信息處理能力很大程度上決定著整個(gè)系統(tǒng)的性能,因而對(duì)CAPP的研究特別是在CAD/CAM集成環(huán)境下的CAPP研究具有重要而迫切的實(shí)際意義。在此背景下本文根據(jù)某齒輪箱制造企業(yè)的實(shí)際需要,開展了面向CAD/

2、CAPP集成的,基于制造資源約束的箱體類零件的計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)的開發(fā)與研究。
　　 通過(guò)研究制造過(guò)程與工藝決策流程對(duì)制造資源的需求,在對(duì)制造資源進(jìn)行分類的基礎(chǔ)上,對(duì)各類資源的屬性進(jìn)行分析與歸納,從而建立相應(yīng)的資源模型,進(jìn)而完成制造資源庫(kù)的建立和制造資源管理模塊的開發(fā)。通過(guò)對(duì)制造資源的管理,一方面可以實(shí)時(shí)獲取企業(yè)現(xiàn)有資源的變化情況以及由此引發(fā)的加工能力的變化情況,并以特征文件的形式提供給CAD模塊,以輔助產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員進(jìn)行合理設(shè)計(jì)

3、,及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)與企業(yè)加工能力之問的矛盾,有利于保證設(shè)計(jì)的可制造性;另一方面也為后續(xù)的工藝決策提供了制造資源約束,使得工藝排序、刀具選擇等工作只能在可行域中進(jìn)行,從而保證了最終生成的加工工藝的可行性。
　　 以特征文件作為CAD/CAPP的信息交換接口,CAPP從特征文件中獲取零件加工特征信息進(jìn)行工藝決策。在工藝決策過(guò)程中,考慮了鑄造工藝對(duì)毛坯的影響,通過(guò)引入鑄造工藝知識(shí)對(duì)零件毛坯進(jìn)行合理化修改與尺寸合理化計(jì)算,得到各加工特征合理

4、的鑄造毛坯尺寸,并依據(jù)零件的特征文件進(jìn)一步生成毛坯特征文件,供CAD讀取、顯示和修改,從而使以往的CAD/CAPP集成系統(tǒng)得以進(jìn)一步延伸到毛坯鑄造工藝領(lǐng)域。
　　 采用改進(jìn)的遺傳算法,以成本最低,效率最高為目標(biāo)進(jìn)行多目標(biāo)的工藝優(yōu)化排序和機(jī)床優(yōu)化選擇。通過(guò)將兩種變異方式相結(jié)合,有效地降低了算法的迭代運(yùn)算量,提高了優(yōu)化效率.在完成工藝排序、機(jī)床與刀具選擇、切削用量確定的基礎(chǔ)上,針對(duì)數(shù)控加工情況,進(jìn)一步生成了數(shù)控加工工序的刀軌,并對(duì)同