齿轮坯CAPP软件系统的研究与开发

作者：王晓敏 许树勤

欢迎访问e展厅 展厅 3 PDM/PLM/CAPP展厅 图文档管理系统, CAPP... 引言 计算机辅助工艺规划（CAPP）是计算机和多种先进技术相结合在工艺设计上的综合应用。应用CAPP有利于提高工艺过程的质量，促使工艺过程优化和标准化，提高工作效率，使工艺卡整洁、清晰，而且CAPP还是联结CAD和CAM的纽带。 长期以来，锻造工业设计以及锻压生产中的模具一直采用手工设计的方法，设计质量很大程度上取决于设计人员的经验，设计所需的时间较多。目前市场经济不断完善，企业在参与竞争时必须对市场作出快速反应，缩短产品的设计与试制周期，否则将失去市场。市场经济呼唤计算机辅助工艺设计与模具设计尽快走进生产实践。 随着计算机技术的日益进步，大同齿轮集团有限责任公司对锻压分厂进行了技术改造，采用带锯下料、电加热、摩擦压力机上闭式模锻，降低了能耗，提高了材料利用率和产品质量。为进一步使工艺设计和模具设计标准化，提高对市场的反应速度，减轻工艺设计人员的劳动强度，大同齿轮集团有限责任公司委托太原理工大学开发齿轮坯CAPP系统。 齿轮坯的CAPP是缩短生产准备周期、 提高工艺设计质量、把广大工艺人员从烦琐、复杂的劳动中解放出来的根本出路。 基于这个目的，在Windows下集工艺、模具和生产信息管理于一体的锻造CAD集成系统，将锻压行业的CAD／CAPP应用推上一个新的台阶。该系统以windows为软件开发和应用平台，以VisualBasic为开发工具，采用面向对象的设计方法，在微机上实现了用户设计、生产、管理的全过程动态决策和管理。 1 CAPP系统的构造和功能 1.1系统的构造 齿轮CAPP系统包括锻件设计、锻模设计及优化、锻造工艺编制等子系统。工艺设计数据流程见图1。 1.2系统主要功能 1.2.1初始数据输入（用户界面） 不同的齿轮坯所需的初始参数是不同的。系统能根据不同的类别确定所需参数，并显示相应的用户输入界面，同时用户界面还具有一定的“智能”，能识别简单的及常见的数据错误，并作相应的提示或更正。 1.2.2数据处理 根据用户的输入，确定齿轮坯的类别，并调用相应的系统子程序，完成工艺处理，然后根据处理结果，生成所需的中间数据，以便系统进一步处理。 1.2.3工艺卡生成（锻件图、模具图、工艺卡绘制） 经过软件系统处理生成的数据是系统分析时就已定好结构的参数，数据的每一项都具有一定物理意义和几何意义。系统对这些数据进一步处理，根据零件类型及其各个参数值绘制相应的锻件图、模具图，同时绘出工艺卡。 1.2.4工艺卡管理（工艺卡的保存、查询及打印） 工艺卡的管理是本系统所必需的功能，包括对各种信息的查询、提取及打印。 1.3系统主要特色 1.3.1用户界面友好，操作简单。系统可视化强，图形界面多，便于理解和操作。用户可在很短的时间内学会并熟练掌握。 1.3.2工艺规程的制定科学、实用。 系统在总结经验的基础上， 采用了多种优化设计，充分利用了最新的工具和软件技术，所以效果很好。 1.3.3良好的经济效益。使用该系统规范化的设计和管理，可提高产品质量，减少材料浪费，缩短设计周期，提高生产效率。 2 数据管理 VB成为倍受欢迎的开发工具有多方面的原因，其强大的数据库处理功能是其中之一。VB提供的数据库管理功能相当完善，完全能够满足CAPP、CAD开发的需要，并且为了方便使用，它还提供了不少高效的工具。数据控件（DataControl）和数据访问对象（DAO）是用户通过VB访问数据库的最简单的手段。 在本软件系统的标准数据库中采用了Access数据库格式， 这是因为Access是一种关系数据模型。关系数据模型与其它模型相比有许多优点 ，如数据结构简单，可以直接处理多对多的关系，数据独立性高等。 同时，Access数据库简单易学，操作简单而又功能强大，分析我们所建立的数据库相对简单，用Access足以满足我们的要求。 数据控件（DataControl）给数据库文件提供了一个关系界面，它可以用来显示、编辑和更新各类已有的数据库中的信息，其中包括MicrsoftAccess、DBase、MicrsoftFoxpro和Paradox控件通过Micrsoft数据库引擎实现数据访问，而同样的数据库引擎也给MicrsoftAccess以动力。 该技术能非常完善地访问许多标准数据库格式，并可创建数据识别的应用程序而几乎不必编写什么代码。 VB提供的数据访问对象（DAO）借助程序代码编写直接控制JET数据库引擎， 配合前面介绍的数据控件概念的推广，能够开发出更具弹性且高效率的数据库应用程序。DAO可以直接编写程序代码访问数据库数据， 利用数据访问对象开发程序具有下面优点：①对数据访问更快更有效率；②对数据访问更具有弹性且全面性。 在软件设计过程中用数据控件来打开数据库，用数据访问来进行查询，数据控件和DAO两者结合使用达到了很好的效果。 3 图形处理 在软件开发过程中，用AutoCADR14.0作为开发平台。AutoCAD的开放性结构不但保证了系统自身不断扩充和完善，而且方便用户针对各工程领域的特点，进行实用CAD系统的二次开发。该系统利用AutoCAD对Activex技术的支持作为开发工具。Activex是Micrsoft公司技术的商标名称，它是一种基于部件对象模型（com）的技术规范，通过这些技术，就可使用部件对象模式（com）来交互操作。 com是英文ComponentObjectModel的缩写，是一套面向对象系统的接口和服务。 本软件使用的是Activex代码部件。所谓Activex代码部件是指一些可执行代码，比如一个exedll或ocx文件，它们在提供对象时遵循Activex的规范。 AutoCADR14支持Activex技术，实际上提供一种Activex代码部件，它的文件名是acad.tlb。该文件是一个提供了AutoCAD里大部分对象的对象库，并且暴露于外部应用程序， VB便可以通过引用这个文件来使用里面的各种对象及对象的属性方法和事件。在使用过程中，需要用VB中CreatObject函数或GetObject函数，使VB与AutoCAD接口，进行图形的绘制与管理。 用AutoCADR14根据工艺数据参数自动生成图形文件，然后输出为其它图形文件保存起来，以便使用时填充数据，其数据的填充方法是采用VB的Print方法来实现。采用此功能， 系统完善输入数据后就可以用绘图仪输出锻件图及其工艺卡、模具图。 4 结束语 该系统虽然是针对闭式齿轮坯锻造CAPP软件系统开发过程的一般方法和内容， 但从软件工程角度出发， 这些方法和内容对机械行业的其他各类CAPP系统都有一定的参考价值。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (9/20/2006)