摘 要:论述了汽车覆盖件冲压工艺特征的分类和定义以及建立覆盖件工艺特征模型的方法,在此基础上建立了汽车覆盖件CAPP系统和基于Web和数据库的CAPP系统平台的体系结构,并介绍这种CAPP的体系结构、功能。
关键词:Web;覆盖件;CAPP
0 前言
由于覆盖件冲压成形过程受到制件形状、材料和设备等众多因素的影响、且大多难以量化评价,从而使覆盖件冲压工艺设计十分复杂[1]。传统的冲压工艺设计主要依靠设汁人员的经验,根据零件的外形进行类比设计,不仅设计周期反而且设计质量难以保证,很难满足市场对制造业提出的快速、优质的需求。近年来,冲压CAPP的研究和应用给工艺设计人员提供了一条提高冲压工艺的设计效率、改善设计质量的有效途径,由于工艺设计是一个复杂的工程问题。[2],建立CAPP系统一方面要采用合适的模型来描述和表达实际工程问题,另一方面还应考虑具体的制造资源和工艺设计人员的经验和技巧。因此,工艺设计中专家的经验和知识的利用一直是冲压CAPP中的一个重要问题。
Web和数据库技术在现代制造系统中发挥着越来越重要的作用,将Web和数据库技术应用于CAPP是一个发展趋势。现代制造系统对CAPP提出了更高的要求,这一点从如下几个方面可以看出:①现代制造系统要求产品设计、工艺设计、生产管理、加工制造等多个环节或部门并行协同工作,共享信息E1t21。CAPP不仅是连接产品设计(CAD)与加工制造(CAM)的桥梁,更是连接产品设计与生产管理(MRP II/ERP)的重要纽带。②CAPP是一个多用户与多任务并行协同的工作环境。③CAPP应与PDM实现集成,共享产品信息,并以此为基础实现CAPP与其它应用系统之间的信息集成。④随着动态企业联盟的兴起以及数字化制造技术的发展,联盟内的多个企业或部门可能分布全球,这必然要求CAPP系统支持远程工艺设计和数据共享。
1 覆盖件的工艺特征及其定义
基于特征的产品定义模型因其多方面的优点而得到了广泛的应用,通过特征模型,复杂的几何形体被抽象为有限个可操作的特征的组合,极大地简化了对实体模型的处理。由于覆盖件是形状复杂的薄板零件。笔者建立的覆盖件特征模型是在曲面模型的基础上,定义工艺特征模型。该系统的冲压工艺特征分类采用了摸具设计人员所熟悉的工艺语义,根据冲压工艺在覆盖件生产中的作用、应用范围及其对模具结构影响程度的不同,将其划分为工艺主持征和工艺辅特征,见图1。
图1 覆盖件冲压工艺特征分类
2 汽车覆盖件CAPP系统的结构
根据系统的功能需求分析,CAPP系统由锻件毛坯设计、模具零件工艺设计、模具材料清单制定、模具总工艺卡设计等4部分组成。零件工艺设计是系统的核心[3]。针对模具生产的特点,系统以成组技术为基础,建立以派生式为主体的CAPP系统,在网络和数据库系统的支持下,以并行工程思想为指导,实现CAPP内部各部分间数据的共享和集成。图2为汽车覆盖件模具CAPP系统结构。
图2 汽车覆盖件模具CAPP系统
3 基于Web的汽车覆盖件CAPP集成平台的结构和功能
基于Web的CAPP集成平台的体系结构见图3。
图3 基于Web与数据库的汽车覆盖件CAPP集成平台的体系结构
(1)网络本地和远程企业或部门内部是以NT或NOVELL局域网为基础组建的Intranet,一般可以分成产品设计与PDM局域网、CAPP局域网、以MRPII为核心的生产管理局域网等,各局域网通过路由器或网关互联。企业或部门内部的Intranet通过调制解调器或路由器或交换机与!internet或电话网相联,由此组成企业Intranet/Internet。
(2)浏览器如IE和Navigator等。具有一定权限的用户可以在全球任何一台与Internet或电话网相联的计算机登录到CAPP集成平台,实现远程工艺设计以及工艺文件和工艺资源等信息的查询。
(3)Web服务器集成CAD和CAPP平台的所有功能组件,负责网络管理、PDM与用户之间的通讯、处理Web用户对数据库的访问和更新数据库等。对于CAPP而言,主要功能如下:①接受PDM发布的工艺设计项目并对其进行管理;②将工艺设计项目分解成任务并对其进行管理,以电子邮件的方式向CAPP工作组或成员发布工艺设计任务;③按照用户请求发布有关工艺设计页面或模板;④将用户请求转换成SQ I查询语句,利用这些查询语句通过CAPP集成平台数据库服务器或其它数据库(如PDM产品数据库)服务器访问数据库中的有关资源;⑤将访问结果(SQL查询结果)转换成HT ML语言后通过网络传送给用户;⑥将用户的工艺设计结果转换成SQL语言存人数据库;⑦对工艺设计权限和工艺文件的版本进行管理;⑧内置防火墙,用于网络的安全控制。
(4)产品数据管理系统用于对产品数据、工艺文件和工艺资源等数据进行维护和管理,负责数据的存储、查询和备份,维护数据的一致性和安全性。其数据库管理系统可以是Oracle、Sybase或SQL Server等。
4 结论
本文从汽车覆盖件冲压工艺特征的分类和定义角度出发,分析了覆盖件工艺特征模型,在此基础上建立了汽车覆盖件CAPP系统和基于Web和数据库的CAPP系统平台的体系结构,并介绍这种CAPP的体系结构、功能。本文建立的CAPP系统能协助网络CAPP用户方便有效的从该系统中得出有用的信息。
