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)的不斷進步,建立先進的集成制造系統(tǒng)已成為機械制造企業(yè)進行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級,謀求長遠發(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系統(tǒng)的性能,因而對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際意義。在此背景下本文根據(jù)某齒輪箱制造企業(yè)的實際需要,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算機輔助工藝設(shè)計的開發(fā)與研究。
　　 通過研究制造過程與工藝決策流程對制造資源的需求,在對制造資源進行分類的基礎(chǔ)上,對各類資源的屬性進行分析與歸納,從而建立相應(yīng)的資源模型,進而完成制造資源庫的建立和制造資源管理模塊的開發(fā)。通過對制造資源的管理,一方面可以實時獲取企業(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)計人員進行合理設(shè)計

3、,及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計與企業(yè)加工能力之問的矛盾,有利于保證設(shè)計的可制造性;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行工藝決策。在工藝決策過程中,考慮了鑄造工藝對毛坯的影響,通過引入鑄造工藝知識對零件毛坯進行合理化修改與尺寸合理化計算,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)得以進一步延伸到毛坯鑄造工藝領(lǐng)域。
　　 采用改進的遺傳算法,以成本最低,效率最高為目標進行多目標的工藝優(yōu)化排序和機床優(yōu)化選擇。通過將兩種變異方式相結(jié)合,有效地降低了算法的迭代運算量,提高了優(yōu)化效率.在完成工藝排序、機床與刀具選擇、切削用量確定的基礎(chǔ)上,針對數(shù)控加工情況,進一步生成了數(shù)控加工工序的刀軌,并對同