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军用小型塑料外壳式断路器装配CAPP系统的研究
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PDM/PLM/CAPP展厅
图文档管理系统, CAPP...
引言

计算机辅助工艺设计(Computer Aided Process Planning, CAPP)是改变传统工艺过程手工设计方法,实现生产装备工作自动化的有效途径。

军用小型塑料外壳式断路器(Moulded Case Circuit Breaker, MCCB)是一类在军事装备中应用广泛的低压自动开关,主要用作配电支路负载的切换操作和电动机的保护。为了提高军用小型MCCB的装配工艺设计水平和能力,在充分分析这类配电保护电器结构类型及其装配工艺特点的基础上,结合工艺设计专家的设计经验知识和各种工艺数据,研究开发了具有实用性的基于实例的军用小型MCCB装配CAPP(CBAGAPP)系统。应用CBACAPP系统,可有效提高此类断路器的工艺设计能力,缩短工艺设计周期,更好地适应多品种、小批量生产的要求。

1 CBACAPP系统组成及工作原理

1. 1 系统组成

CBACAPP系统是以MDT和3DS MAX为支撑软件、VC ++为开发工具研制的工作于Windows操作系统的可视化,智能化,自适应,图、文、数据合一的小型MCCB装配CAPP系统。主要包括装配工艺设计子系统和装配过程模拟子系统。

1.2 系统工作原理

系统的工作原理框图如图所示。通过装配工艺设计子系统,选定断路器的类型,与系统提供的工艺知识库进行交互式的信息交换和工艺决策,可设计出合理可行的装配工艺文件。工艺知识库具有开放性,在应用过程中可不断扩充和完善。通过装配过程模拟子系统,进行3D装配过程动态模拟,完成装配过程动画的生成和演示,以验证装配工艺过程的可行性。

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2 CBACAPP系统的功能实现

2.1 装配工艺设计子系统

装配工艺设计子系统是在三维参数化特征造型CAD软件MDT 6. 0的基础上,以其提供的具有面向对象特征的C十+应用程序编程接口ObjectARX,进行二次开发而实现的。

装配工艺设计子系统采用模块化程序设计技术,由装配流程图设计、装配工艺过程卡设计、专业工艺卡设计和默认库配置等功能模块组成。图为装配工艺设计子系统的主界面。

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各功能模块既相对独立、完成特定的设计功能,又相互联系、紧密配合,通过设计结果文件,将本模块的设计信息自动传递给其他功能模块,在装配工艺设计子系统的各部分之间进行有效的信息交互,实现各功能模块的集成化和智能化。

2.1.1 装配流程图设计

装配流程图设计是整个装配工艺设计的起点,引领其他装配工艺文件的设计。该模块实现对装配流程图自动或交互式的设计,生成断路器部件、整件和产品的装配流程图。用户通过设计界面输人装入件,既可点选系统配置的装配流程名称,亦可自行输入,交互完成后系统自动生成装配流程图,打印输出。同时,系统自动将装配流程图设计过程中生成的相关信息传递给装配工艺过程卡设计模块,形成装配工艺过程的基本内容。

2.1. 2 装配工艺过程卡设计

该模块实现对装配工艺过程卡自动或交互式的设计,生成断路器部件、整件和产品的装配工艺过程卡。用户通过设计界面,对装配流程图设计过程中形成的装配工艺过程的基本内容进行信息交互和工艺决策,在此过程中既可点选系统配置的装配过程所需使用的专业工艺名称,亦可自行输入,交互完成后系统自动生成装配工艺过程卡,打印输出。

同时,系统自动将装配工艺过程卡设计过程中生成的相关信息传递给专业工艺卡设计模块,形成装配过程所需要的专业工艺的名称清单和专业工艺规程的基本内容。

2.1.3 专业工艺卡设计

该模块实现对专业工艺卡自动或交互式的设计,生成断路器装配过程中所需使用的各种典型专业工艺规程。用户通过设计界面,对装配工艺过程卡设计模块传递过来的专业工艺的名称清单进行选择,对相应的专业工艺规程的基本内容进行查看和编辑,生成所需的专业工艺规程,打印输出。

2.1.4 默认库配置

该模块实现对系统工艺知识库的维护和管理。用户既可选择配置系统默认的工艺知识库,亦可对系统知识库进行扩充,形成用户自己的工艺知识库,使CBACAPP系统能够适应不同用户的需求,实现了系统的可用户化。

装配过程模拟子系统以三维建模、动画渲染软件3DS MAX 6. 0为支撑软件,将在MDT 6. 0中进行产品装配造型设计所生成的3D装配图,以装配工艺设计子系统完成的装配工艺过程路线制作成色彩鲜明、形态逼真的3D装配过程模拟动画,对装配工艺过程进行计算机模拟,以验证装配工艺过程的可行性。同时,可将计算机的模拟结果反馈到装配工艺设计过程中,完善装配工艺设计;亦可将计算机的模拟结果反馈到产品的装配造型设计中,以改善产品零部件的结构工艺性和产品的装配工艺性。

3 结语

(1)将工艺专家的设计经验知识和各种工艺数据相结合,研究开发了基于实例的军用小型MCCB装配CAPP系统1.0,实现了装配工艺设计的自动化和智能化。

(2)军用小型MCCB装配CAPP系统V1. 0具有可视化,自适应,图、文、数据合一的特点,集成了装配工艺设计子系统和装配过程模拟子系统,并实现了子系统间的无缝联接和工艺设计信息的自动传递。

(3)应用该CAPP系统,可提高军用小型MCCB的装配工艺设计水平和能力,保证工艺设计质量,大幅度缩短新产品的工艺设计周期,降低新产品的开发成本,满足军事装备对机电产品多品种、小批量研制和生产的要求。

(4)应用该CAPP系统,使实践经验较少的工艺人员也能设计出较好的工艺规程,使有经验的工艺人员从繁琐的重复性劳动中解放出来,改进现行工艺和研究新工艺。

(5)在总结工艺设计专家经验知识的基础上,开发智能化CAPP系统,提高企业工艺的继承性。对于解决企业有经验的工艺设计人员不足,使工艺规程标准化、最优化、工艺术语和文件的规范化提高到新的水平,具有重要意义。(end)
文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者,请点击此处) (2009-5-9)
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