連桿是一種典型的桿類零件, 一般由專業制造廠或專用生產線按照嚴格的工藝文件, 經過三、四十道工序加工完成。如用人工進行工藝過程及文件設計,則勞動強度大, 設計周期長, 質量不容易保證。但采用計算機輔助工藝設計( CAPP) 就能克服上述缺陷。由于相同結構連桿大小頭孔及中心距的不同, 其加工工藝要求主要表現在尺寸和公差的變化上, 這樣就為實現CAPP 提供了較好的工藝條件, 另外, 隨AutoCAD 12.0 以上版本中的ADS 和Auto CAD SQL 及其擴充ASE 等開發接口的出現, 就更為優質快捷實現CAPP 提供了良好的技術條件。
1.1系統的原理及構成
1.1 工作原理
系統完全模擬工程技術人員人工設計連桿工藝過程的方法, 在對某一道工序的工序卡進行自動或交互設計的過程中, 完成與之有關的所有工藝文件的設計。其流程如圖1 所示。
1.2 總體結構
該系統由數據庫、程序庫及圖形庫組成, 各庫之間的數據可以動態連接, 如圖2 所示。
2 連桿工藝數據的處理
2.1 標準工藝規程的確定
連桿的加工工藝具有很強的規律性, 如把具體相同結構的連桿按型號歸為一族, 則他們的加工工藝路線相同, 只是工藝數據和工序尺寸不同。因此當用戶輸入曲軸的型號后, 系統即可根據這一參數在數據庫中調用相應的工藝路線、工具和設備三個數據庫, 并從圖形庫中調用相應的原始工序圖卡。系統中還建立了一個全面記錄車間工藝數據的綜合工藝數據庫, 以方便用戶在工序卡設計中瀏覽, 同時進行增補和修改。
2.2 工序尺寸的確定
參照連桿的幻燈片, 在對話框中依次輸入尺寸和公差, 即可系統地得到最終的零件尺寸。根據反向編程原理, 通過調用工序尺寸數據庫中相應的余量和公差, 計算出各個工序的加工尺寸和公差, 并標注在工序圖的相應位置上。工序換算尺寸庫中的數據可根據連桿的類型和大小, 由現場工藝師確定, 同時通過數據庫管理子系統還可以方便地修改或增加數據。
3 工藝數據的動態連接
3.1 標準工序卡的建立
在Auto CAD 中按照連桿的形狀建立標準的工序卡圖形庫, 每一類型的標準工序為一個圖文件, 每一道工序的卡片占用一個以工序號為序號的圖層, 工序圖未標注尺寸。工藝數據通過ASE 為外部數據庫動態連接后填寫在工序卡上, 首先初始化ASE, 分別指定對應的標準工具、設備數據庫, 按照工序號搜索工具, 量具和設備的數據, 在卡片的相應位置以橫格線為實體連接這一外部數據, 并由數據加載命令寫出。以這種方法寫出所有圖層的工藝數據, 存盤退出時以圖的形式保存工序卡和與外部數據庫的動態連接。
3.2 工序卡的修改
在連桿的工藝規程設計過程中, 很可能要進行一些修改。對工藝數據修改可以通過ASE 命令, 用鼠標拾取要修改的數據, 打開外部數據庫, 修改后再對數據進行重載, 這樣數據庫和工序卡就得到同樣的修正。如果要選用標準庫中沒有的數據, 可以通過菜單或命令進入數據瀏覽模塊, 在車間的綜合工藝數據庫中搜索合適的工具和設備, 通過對標準工具、設備數據庫的增刪, 數據加載, 完成工藝數據的改動。工序圖的修改可以直接利用Auto CAD 的操作命令, 而工序尺寸和公差的修改也可以通過改變工序連接尺寸庫的數據后重新運行程序獲得。
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