工藝規程設計是工廠工藝部門的一項經常性技術工作, 是生產準備工作的第一步, 也是連接產品設計和產品制造的中間環節。傳統的工藝規程設計一直是由具有豐富實踐經驗的工藝工程師擔任。隨著計算機技術的發展, 計算機輔助工藝過程設計( CAPP )大量取代工藝工程師繁重的重復勞動。計算機技術的發展及其在機械制造領域中的廣泛應用, 為工藝過程設計提供了理想的工具。CAPP上與CAD 相接,下與CAM 相連,從而形成了一種新型的現代的設計與制造技術。CAPP系統按其工作原理可分成3 種形式: 檢索式、派生式、創成式。這三種形式的基礎是零件工藝的三種類型: 標準工藝、典型工藝、生成工藝。其中,創成式CAPP 的計算機輔助工藝設計最為復雜。
創成式CAPP 又叫生成式。它與派生式CAPP 不同,不以對典型工藝的檢索和修改為基礎。它是根據輸入的或者是直接從CAD 系統獲得的零件信息, 依靠系統中的工藝數據和決策方式自動生成零件的工藝過程的系統。根據具體零件,系統能自動產生零件加工所需的各個工序和加工順序, 自動提取制造知識, 自動完成機床選擇、工夾量具選擇和加工過程最優化; 通過應用工藝決策邏輯, 可以模擬工藝設計人員的決策過程。創成式CAPP工藝設計可完成復雜的多層次、多任務的決策過程。它涉及到選擇、計算、規劃、繪圖以及文件編輯等工作。
創成式CAPP 系統不以標準工藝規程為基礎, 而是從零開始由軟件系統根據零件信息直接生成一個新的工藝規程。當系統選擇了零件各個表面的加工方法以及安排了加工順序后,就要進行詳細的工序設計。對于數控機床上加工的零件更為重要。創成式CAPP在數控機床上進行零件的數控加工的過程大體有以下幾個流程:
1. 切削表面加工方法的選擇
加工方法選擇實際上是將零件信息與工廠的加工能力信息進行匹配的過程。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。對于每一種典型切削表面,均可列出各種加工方法所能達到的精度及表面粗糙度。因此,在識別或理解了零件切削表面的信息后,便可根據具體情況,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、總結企業內部各種生產工藝方法、生產經驗以及與加工有關的規范后提出的帶有一般指導意義的選擇加工方法的準則。它隨著設備更新、生產工藝發展而變化,所以具有較大靈活性。有的準則是模糊的,這就是工序設計的非一致性。這些特點在用計算機輔助工序決策時應給以適當考慮。
2. 加工順序的安排
加工順序是指工序的先后排列, 它與加工質量、生產率和經濟性密切相關。安排加工順序首先要考慮的就是工藝基準面,尤其是定位基準。定位基準選擇時應按機械制造工藝學的要求, 按粗、精基準的選擇原則進行。機械加工順序、熱處理工序、輔助工序以及在加工中心機床上進行的加工, 均應按機械制造工藝學中的加工順序安排的要求進行。
總之,加工順序的安排是一個比較復雜的問題,要考慮的問題很多, 實際情況也靈活多變。目前, 這方面的決策邏輯研究尚不成熟,很難總結出通用的決策模式, 只能按具體生產環境和特定零件對象, 設計相應的決策模式。
3. 機床及工藝裝備的選擇
機床選擇對工序的加工質量、生產率和經濟性都有很大影響。它與加工方法、切削力、切削功率和機床利用率都有關系。
機床選擇時, 可將CAPP 系統內預先建立的機床數據庫中的機床規格信息與零件信息、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; 然后再根據選得的切削用量計算出切削力、切削功率進行校核; |
