工藝規(guī)程設(shè)計(jì)是工廠工藝部門的一項(xiàng)經(jīng)常性技術(shù)工作, 是生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的第一步, 也是連接產(chǎn)品設(shè)計(jì)和產(chǎn)品制造的中間環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)一直是由具有豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工藝工程師擔(dān)任。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展, 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)( CAPP )大量取代工藝工程師繁重的重復(fù)勞動(dòng)。計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及其在機(jī)械制造領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用, 為工藝過程設(shè)計(jì)提供了理想的工具。CAPP上與CAD 相接,下與CAM 相連,從而形成了一種新型的現(xiàn)代的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)。CAPP系統(tǒng)按其工作原理可分成3 種形式: 檢索式、派生式、創(chuàng)成式。這三種形式的基礎(chǔ)是零件工藝的三種類型: 標(biāo)準(zhǔn)工藝、典型工藝、生成工藝。其中,創(chuàng)成式CAPP 的計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)最為復(fù)雜。
創(chuàng)成式CAPP 又叫生成式。它與派生式CAPP 不同,不以對(duì)典型工藝的檢索和修改為基礎(chǔ)。它是根據(jù)輸入的或者是直接從CAD 系統(tǒng)獲得的零件信息, 依靠系統(tǒng)中的工藝數(shù)據(jù)和決策方式自動(dòng)生成零件的工藝過程的系統(tǒng)。根據(jù)具體零件,系統(tǒng)能自動(dòng)產(chǎn)生零件加工所需的各個(gè)工序和加工順序, 自動(dòng)提取制造知識(shí), 自動(dòng)完成機(jī)床選擇、工夾量具選擇和加工過程最優(yōu)化; 通過應(yīng)用工藝決策邏輯, 可以模擬工藝設(shè)計(jì)人員的決策過程。創(chuàng)成式CAPP工藝設(shè)計(jì)可完成復(fù)雜的多層次、多任務(wù)的決策過程。它涉及到選擇、計(jì)算、規(guī)劃、繪圖以及文件編輯等工作。
創(chuàng)成式CAPP 系統(tǒng)不以標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程為基礎(chǔ), 而是從零開始由軟件系統(tǒng)根據(jù)零件信息直接生成一個(gè)新的工藝規(guī)程。當(dāng)系統(tǒng)選擇了零件各個(gè)表面的加工方法以及安排了加工順序后,就要進(jìn)行詳細(xì)的工序設(shè)計(jì)。對(duì)于數(shù)控機(jī)床上加工的零件更為重要。創(chuàng)成式CAPP在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行零件的數(shù)控加工的過程大體有以下幾個(gè)流程:
1. 切削表面加工方法的選擇
加工方法選擇實(shí)際上是將零件信息與工廠的加工能力信息進(jìn)行匹配的過程。零件是由許多表面組成的,往往包含有多種典型的切削表面, 如外圓、孔、槽、平面、成形表面等等。對(duì)于每一種典型切削表面,均可列出各種加工方法所能達(dá)到的精度及表面粗糙度。因此,在識(shí)別或理解了零件切削表面的信息后,便可根據(jù)具體情況,選擇最合適的加工方法。加工方法的選擇需要一系列的邏輯決策。典型的加工方法是指在分析、總結(jié)企業(yè)內(nèi)部各種生產(chǎn)工藝方法、生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)以及與加工有關(guān)的規(guī)范后提出的帶有一般指導(dǎo)意義的選擇加工方法的準(zhǔn)則。它隨著設(shè)備更新、生產(chǎn)工藝發(fā)展而變化,所以具有較大靈活性。有的準(zhǔn)則是模糊的,這就是工序設(shè)計(jì)的非一致性。這些特點(diǎn)在用計(jì)算機(jī)輔助工序決策時(shí)應(yīng)給以適當(dāng)考慮。
2. 加工順序的安排
加工順序是指工序的先后排列, 它與加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)。安排加工順序首先要考慮的就是工藝基準(zhǔn)面,尤其是定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)選擇時(shí)應(yīng)按機(jī)械制造工藝學(xué)的要求, 按粗、精基準(zhǔn)的選擇原則進(jìn)行。機(jī)械加工順序、熱處理工序、輔助工序以及在加工中心機(jī)床上進(jìn)行的加工, 均應(yīng)按機(jī)械制造工藝學(xué)中的加工順序安排的要求進(jìn)行。
總之,加工順序的安排是一個(gè)比較復(fù)雜的問題,要考慮的問題很多, 實(shí)際情況也靈活多變。目前, 這方面的決策邏輯研究尚不成熟,很難總結(jié)出通用的決策模式, 只能按具體生產(chǎn)環(huán)境和特定零件對(duì)象, 設(shè)計(jì)相應(yīng)的決策模式。
3. 機(jī)床及工藝裝備的選擇
機(jī)床選擇對(duì)工序的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性都有很大影響。它與加工方法、切削力、切削功率和機(jī)床利用率都有關(guān)系。
機(jī)床選擇時(shí), 可將CAPP 系統(tǒng)內(nèi)預(yù)先建立的機(jī)床數(shù)據(jù)庫中的機(jī)床規(guī)格信息與零件信息、零件所選擇的加工方法信息相比較,然后作出決策。一般可先按零件及其加工方法的要求作出初選; 然后再根據(jù)選得的切削用量計(jì)算出切削力、切削功率進(jìn)行校核; |
