0 引言
齒輪是機(jī)械制造中*常見的傳動(dòng)件之一，齒輪制造過程中，隨著產(chǎn)品的更新?lián)Q代，大量的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)工作令人應(yīng)接不暇。
傳統(tǒng)的工藝規(guī)程都是由有經(jīng)驗(yàn)的工藝人員手工編制，因此存在工作效率低，編制出的工藝呈現(xiàn)出多樣化，編制的質(zhì)量參差不齊等問題。工藝編制工作重復(fù)繁瑣，這樣既浪費(fèi)時(shí)間，又增加了工藝人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，*重要的是工藝編制過程中好的經(jīng)驗(yàn)無法得到傳承，而且生產(chǎn)準(zhǔn)備周期較長。
在激烈的市場競爭環(huán)境下，企業(yè)迫切需要提高工藝方面的快速反應(yīng)能力。為了縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，提高工藝文件質(zhì)量，并使工藝人員從繁瑣和重復(fù)的勞動(dòng)中解放出來，研究、開發(fā)和應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)即CAPP系統(tǒng)將是一種根本的解決方法。
1 CAPP在中小型齒輪制造企業(yè)的現(xiàn)狀
工藝設(shè)計(jì)是產(chǎn)品開發(fā)的重要環(huán)節(jié)，也是連接工程設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造的橋梁和紐帶。計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)(Computer Aided Process Planning，CAPP)是指借助于計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)和支撐環(huán)境，利用計(jì)算機(jī)的數(shù)值計(jì)算、邏輯判斷和推理等功能來制定零件機(jī)械加工工藝過程。
CAPP雖然經(jīng)過幾十年的發(fā)展，但其應(yīng)用狀況已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后CAD和CAM。目前國內(nèi)外已開發(fā)了許多CAPP軟件，如武漢的開目CAPP軟件，上海的斯普SIPM/CAPP軟件，美國HMS軟件公司的HMS/CAPP軟件，美國CIMX公司的CS/CAPP系統(tǒng)等。特別是國際有名的制造公司如：Boeing、LockheadMart in、Airbus等在工藝與過程管理的集成及優(yōu)化方面，開發(fā)和集成了大量的CAPP軟件。但是對于中小型齒輪制造企業(yè)，由于這些商用CAPP軟件價(jià)格昂貴且軟件系統(tǒng)過于復(fù)雜，因此使用這些復(fù)雜的CAPP系統(tǒng)不一定是*好的選擇。所以，針對中小型齒輪制造企業(yè)，在力求實(shí)用的基礎(chǔ)上，開發(fā)齒輪CAPP系統(tǒng)顯得尤為重要。本文以某齒輪制造企業(yè)的產(chǎn)品為例，進(jìn)行CAPP系統(tǒng)的研究、開發(fā)與應(yīng)用。
2 齒輪CAPP系統(tǒng)功能與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
現(xiàn)在很多產(chǎn)品設(shè)計(jì)尤其是機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)都是改進(jìn)型的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，而且原始產(chǎn)品70%左右的設(shè)計(jì)信息會(huì)在新產(chǎn)品中利用，這就為齒輪CAPP系統(tǒng)開發(fā)提供了便利。
某齒輪制造企業(yè)的產(chǎn)品主要有：柴油機(jī)齒輪、拖拉機(jī)齒輪、農(nóng)用車齒輪、汽車齒輪，以及船用變速箱齒輪等。例如批量較大的柴油機(jī)齒輪，按照柴油機(jī)不同的系列又分為：S195，S1100，D180，R180，D185，ZS1110，SQD186N，SQD192N，N285Q，N385Q，N485Q，CC4105Q等系列齒輪。利用VB6.O軟件，基于ActiveX Automation技術(shù)，筆者開發(fā)了一個(gè)使用“通用工藝規(guī)程”模塊的高效實(shí)用的齒輪CAPP軟件系統(tǒng)。
齒輪類零件屬回轉(zhuǎn)體零件，將齒輪零件按照產(chǎn)品型號、結(jié)構(gòu)和工藝特點(diǎn)等進(jìn)行分類整理，形成齒輪各個(gè)“通用工藝規(guī)程”模塊。本CAPP軟件系統(tǒng)，采用“產(chǎn)品類型選擇與檢索”模塊來完成齒輪產(chǎn)品類型選擇及齒輪產(chǎn)品基本參數(shù)的檢索與調(diào)用；以齒輪零件的結(jié)構(gòu)參數(shù)、模數(shù)大小和螺旋角大小等為依據(jù)，采用“工藝參數(shù)選擇與檢索”模塊來提供齒輪工件的工藝參數(shù)信息；利用SQL Server 2008數(shù)據(jù)庫平臺建立數(shù)據(jù)庫（齒輪產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫、工藝資源數(shù)據(jù)庫、工藝文件數(shù)據(jù)庫）和工藝知識庫，供CAPP軟件調(diào)用，并通過檢索“工藝知識庫”，判斷齒輪工藝參數(shù)取值的合理性；基于“通用工藝規(guī)程”模塊，CAPP系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行工藝規(guī)程檢索，并根據(jù)工藝參數(shù)信息進(jìn)行工藝規(guī)程修改，生成齒輪零件的機(jī)械加工“工藝規(guī)程文件”，其總體功能結(jié)構(gòu)框架如圖1所示。