汽车模具标准件工艺的自动设计

渔夫

阮景奎 熊忠安
! Q  [. L3 L! ~4 T摘要: 利用Visual C++和ARX对AutoCAD进行二次开发，完成汽车模具标准件工艺自动设计系统。可根据标准件型号和规格主参数自动绘制标准件图形，生成工艺过程，最后输出实用的标准件工艺卡。
) c0 Y, B: v+ ~3 R' u2 O关键词: 汽车模具标准件CAPP AutoCAD
  C( ], t; a* p" w7 k( ^7 d& B- C
+ ^* M# [% V; H, a" ]    汽车冲压模具标准件品种繁多，而且每一品种又派生出一系列尺寸的零件，人工编制工艺重复工作量很大。由于每个标准件品种的零件图形和加工工艺变化较小，并且其变化规律可循，因此适合用计算机程序通过逻辑判断实现工艺的自动化设计。为此笔者设计开发了一套汽车模具标准件工艺自动设计系统。
7 I  v* c5 i- f, V一、系统结构
( I& s* Z. h6 }  z    系统由系统总控模块、标准件图形绘制、标准件尺寸确定、工艺过程生成、工艺卡片输出等五部分组成。工艺过程生成是系统的核心。系统以数据库为基础，实现系统内部间数据的共享和集成。其总体结构如图1所示。
; @( d" z8 O. M5 T1.系统总控模块
    系统总控模块是通过程序模块按需调用把标准件清单、模具标准件库、标准件尺寸确定模块、工艺过程生成模块、标准件绘制模块以及工艺卡输出模块联接起来.形成一个整体。它从模具标准件清单数据库中读入各标准件的零件号，依次进行每个标准件的设计。首先显示“选择模具标准件号”对话框，在该对话框中，每一个标准件号都对应一个位图(或幻灯片)，以便用户使用。接着是“型号及规格选择”对话框，通过选择或输入型号及规格等主参数，然后调用标准件尺寸确定模块，确定标准件的其他尺寸。如果不能唯一地确定标准件的其他尺寸，则说明标准件的型号或规格参数有误;否则就可以按标准件型号及规格尺寸进行工艺过程的生成，一旦工艺过程设计成功并保存在工艺数据库中，就可随时调用标准件图形绘制和工艺卡输出模块，打印出实用的标准件工艺卡。

2.模具标准件图库
) a2 u9 z9 ]9 k    模具标准件库是以《汽车冲模标准汇编》为依据，在AotuCAD下绘制完成的各标准件的图块(Block)。因为一个标准件号对应多个形状相似，而尺寸不同的零件，所以把图中的尺寸变量定义成属性，它与尺寸数据确定模块相连，可自动将各标准件的尺寸代号替换成具体的尺寸值，从而形成可指导生产加工的模具标准件工程图。有时，一个标准件号对应几个零件图，必须把它分成几个图形来画。在生成工艺卡时，通过主参数来判断该标准件对应的模具标准件图。
" i$ Z: E$ j$ Q2 |( ]9 F' ]3.尺寸确定模块
, B5 `# @7 w& s! U4 f( m    该模块包括了整个系统的所有标准件系列，用来输出不同标准件的各型号和规格主参数所对应的具体图形尺寸。它将原来工艺卡上的多维数据表格转换成C++程序的逻辑分支形式，保证了一组型号和规格主参数，能唯一地得到一组完整的标准件尺寸数据，从而可有效地避免型号和规格主参数的输入错误以及人工查表造成的尺寸看错而致废品的情况。
4.工艺过程生成模块
8 ~% P+ G- w; u9 X' a# p9 n    工艺过程生成模块根据标准件号及其型号和规格参数生成相应的工艺过程并存放于工艺数据库中，供随时调出打印。工艺过程生成包括工艺路线确定和工序内容安排。工序内容包括工种代号、加工说明、工具及机床型号名称、定额工时等内容。因为一种标准件组成一个功能相同、形状相同或相似、而尺寸按序列变化的零件组(族)，其工艺路线和各工序的内容是相同或相似的，因此很容易按变异式的方法用程序自动生成工艺路线和各工序的内容。该模块的重点是各工序的加工说明和定额工时的计算。因为工序内容与具体尺寸密切相关，因而必须把尺寸数据确定模块所确定的实际尺寸插入工序内容说明之中。定额工时是按平均水平完成各工序所需的时间。定额工时的确定必须根据生产批量、尺寸大小做出相应的调整。用程序完成不但减少了工艺员的计算工作量，而且准确可靠，避免工时纠纷。
5.工艺卡输出模块
    工艺卡输出是将标准件图形与工艺过程绘制输出在AutoCAD屏幕上，并通过AutoCAD的打印命令输出标准件工艺卡片的过程。在工艺卡输出模块中，还需解决两个问题。其一是相同标准件号但型号及规格不同，对应的零件形状改变，如不同型号及规格的冲模导板，其上的螺纹连接孔的个数和分布差别较大，必须用多图块来表达，图形绘制输出时再根据不同型号及规格将不同的图块插入标准件工艺卡;其二是工序内容中尺寸上、下偏差和粗糙度的表达。由于工序内容必须以文本字符存贮在数据库记录中，因此，用如φ16(+0.015，+ 0.017)和Ra0.8的形式来表达上、下偏差和粗糙度，输出到标准件工艺卡时再通过程序处理自动转换成符合机械制图标准的图形表达方式。
二、系统的实现与应用
　　结合工厂的实际情况，并考虑到软件的通用性和易操作性，笔者将系统设计成标准的Windows图形界面。系统软件分为支承层和应用层、支承软件包括SQL　Serer数据库管理系统和Autodesk公司推出的AutoCAD图形软件；应用层的软件主要为自行开发的程序，由AutoCAD的二次开发工具ARX开发的在AutoCAD环境下运行的Windows应用程序，共同完成人机界面，数值计算、逻辑推理、图形输入、输出、数据库管理等工作、系统采用Visual C++编程语言、利用AutoCAD提供的ObjectARX工具对AutoCAD进行二次开发，能过AutoCAD的弹出式菜单调用，以对话框的形式完成标准件号的选择、标准件型号及规格的输入与检查、工艺过程生成与编辑审定、标准件工艺卡的批量打印等任务、汽车模具标准件工艺自动设计系统已居工厂实际应用，效果良好。由于实现了一个标准件，一种规格对应一张工艺卡、其零件图形、尺寸以及工艺内容、工时定额都唯一地确定下来，提高了工艺卡的现场指导作用、同时又不增加工艺员负担，达到了提高工艺设计质量和效率的目的，深受工艺员和工人的欢迎。

peng151

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hd726

太笼统了`