齒輪坯CAPP軟件系統(tǒng)的研究
引言 長期以來，鍛造工業(yè)設計以及鍛壓生產中的模具一直采用手工設計的方法，設計質量很大程度上取決于設計人員的經驗，設計所需的時間較多。目前市場經濟不斷完善，企業(yè)在參與競爭時必須對市場作出快速反應，縮短產品的設計與試制周期，否則將失去市場。市場經濟呼喚計算機輔助工藝設計與模具設計盡快走進生產實踐。 隨著計算機技術的日益進步，大同齒輪集團有限責任公司對鍛壓分廠進行了技術改造，采用帶鋸下料、電加熱、摩擦壓力機上閉式模鍛，降低了能耗，提高了材料利用率和產品質量。為進一步使工藝設計和模具設計標準化，提高對市場的反應速度，減輕工藝設計人員的勞動強度，大同齒輪集團有限責任公司委托太原理工大學開發(fā)齒輪坯CAPP系統(tǒng)。 齒輪坯的CAPP是縮短生產準備周期、 提高工藝設計質量、把廣大工藝人員從煩瑣、復雜的勞動中解放出來的根本出路。 基于這個目的，在Windows下集工藝、模具和生產信息管理于一體的鍛造CAD集成系統(tǒng)，將鍛壓行業(yè)的CAD／CAPP應用推上一個新的臺階。該系統(tǒng)以windows為軟件開發(fā)和應用平臺，以VisualBasic為開發(fā)工具，采用面向對象的設計方法，在微機上實現了用戶設計、生產、管理的全過程動態(tài)決策和管理。 1 CAPP系統(tǒng)的構造和功能 1.1 系統(tǒng)的構造 齒輪CAPP系統(tǒng)包括鍛件設計、鍛模設計及優(yōu)化、鍛造工藝編制等子系統(tǒng)。工藝設計數據流程見圖1。
1.2 系統(tǒng)主要功能 1.2.1初始數據輸入（用戶界面） 不同的齒輪坯所需的初始參數是不同的。系統(tǒng)能根據不同的類別確定所需參數，并顯示相應的用戶輸入界面，同時用戶界面還具有一定的“智能”，能識別簡單的及常見的數據錯誤，并作相應的提示或更正。 1.2.2數據處理 根據用戶的輸入，確定齒輪坯的類別，并調用相應的系統(tǒng)子程序，完成工藝處理，然后根據處理結果，生成所需的中間數據，以便系統(tǒng)進一步處理。 1.2.3 工藝卡生成（鍛件圖、模具圖、工藝卡繪制） 經過軟件系統(tǒng)處理生成的數據是系統(tǒng)分析時就已定好結構的參數，數據的每一項都具有一定物理意義和幾何意義。系統(tǒng)對這些數據進一步處理，根據零件類型及其各個參數值繪制相應的鍛件圖、模具圖，同時繪出工藝卡。 1.2.4工藝卡管理（工藝卡的保存、查詢及打?。?/P> 工藝卡的管理是本系統(tǒng)所必需的功能，包括對各種信息的查詢、提取及打印。 1.3 系統(tǒng)主要特色 1.3.1用戶界面友好，操作簡單。系統(tǒng)可視化強，圖形界面多，便于理解和操作。用戶可在很短的時間內學會并熟練掌握。 1.3.2工藝規(guī)程的制定科學、實用。 系統(tǒng)在總結經驗的基礎上， 采用了多種優(yōu)化設計，充分利用了最新的工具和軟件技術，所以效果很好。 1.3.3良好的經濟效益。使用該系統(tǒng)規(guī)范化的設計和管理，可提高產品質量，減少材料浪費，縮短設計周期，提高生產效率。 2 數據管理 VB成為倍受歡迎的開發(fā)工具有多方面的原因， 其強大的數據庫處理功能是其中之一。VB提供的數據庫管理功能相當完善，完全能夠滿足CAPP、CAD開發(fā)的需要，并且為了方便使用，它還提供了不少高效的工具。數據控件（DataControl）和數據訪問對象（DAO）是用戶通過VB訪問數據庫的最簡單的手段。 在本軟件系統(tǒng)的標準數據庫中采用了Access數據庫格式， 這是因為Access是一種關系數據模型。關系數據模型與其它模型相比有許多優(yōu)點 ，如數據結構簡單，可以直接處理多對多的關系，數據獨立性高等。 同時，Access數據庫簡單易學，操作簡單而又功能強大，分析我們所建立的數據庫相對簡單，用Access足以滿足我們的要求。 數據控件（DataControl）給數據庫文件提供了一個關系界面，它可以用來顯示、編輯和更新各類已有的數據庫中的信息，其中包括MicrsoftAccess、DBase、MicrsoftFoxpro和Paradox控件通過Micrsoft數據庫引擎實現數據訪問，而同樣的數據庫引擎也給MicrsoftAccess以動力。 該技術能非常完善地訪問許多標準數據庫格式，并可創(chuàng)建數據識別的應用程序而幾乎不必編寫什么代碼。 VB提供的數據訪問對象（DAO）借助程序代碼編寫直接控制JET數據庫引擎， 配合前面介紹的數據控件概念的推廣，能夠開發(fā)出更具彈性且高效率的數據庫應用程序。DAO可以直接編寫程序代碼訪問數據庫數據， 利用數據訪問對象開發(fā)程序具有下面優(yōu)點：①對數據訪問更快更有效率；②對數據訪問更具有彈性且全面性。 在軟件設計過程中用數據控件來打開數據庫，用數據訪問來進行查詢，數據控件和DAO兩者結合使用達到了很好的效果。 3 圖形處理 在軟件開發(fā)過程中，用AutoCADR14.0作為開發(fā)平臺。AutoCAD的開放性結構不但保證了系統(tǒng)自身不斷擴充和完善，而且方便用戶針對各工程領域的特點，進行實用CAD系統(tǒng)的二次開發(fā)。該系統(tǒng)利用AutoCAD對Activex技術的支持作為開發(fā)工具。Activex是Micrsoft公司技術的商標名稱，它是一種基于部件對象模型（com）的技術規(guī)范，通過這些技術，就可使用部件對象模式（com）來交互操作。 com是英文ComponentObjectModel的縮寫，是一套面向對象系統(tǒng)的接口和服務。 本軟件使用的是Activex代碼部件。所謂Activex代碼部件是指一些可執(zhí)行代碼，比如一個exedll或ocx文件，它們在提供對象時遵循Activex的規(guī)范。 AutoCADR14支持Activex技術，實際上提供一種Activex代碼部件，它的文件名是acad.tlb。該文件是一個提供了AutoCAD里大部分對象的對象庫，并且暴露于外部應用程序， VB便可以通過引用這個文件來使用里面的各種對象及對象的屬性方法和事件。在使用過程中，需要用VB中CreatObject函數或GetObject函數，使VB與AutoCAD接口，進行圖形的繪制與管理。 用AutoCADR14根據工藝數據參數自動生成圖形文件，然后輸出為其它圖形文件保存起來，以便使用時填充數據，其數據的填充方法是采用VB的Print方法來實現。采用此功能， 系統(tǒng)完善輸入數據后就可以用繪圖儀輸出鍛件圖及其工藝卡、模具圖。 4 結束語 該系統(tǒng)雖然是針對閉式齒輪坯鍛造CAPP軟件系統(tǒng)開發(fā)過程的一般方法和內容， 但從軟件工程角度出發(fā)， 這些方法和內容對機械行業(yè)的其他各類CAPP系統(tǒng)都有一定的參考價值。
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