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    轴承加热器系列

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    e娱乐城曲轴CAPP输入模块设计

    发布时间:2018-12-27 07:12

      CAPP(计算机辅助工艺过程设计)系统的设计质量和工作效率在很大程度上取决于零件信息的描述和输入方法。零件模型设计应为CAPP系统提供完整、准确和精练的信息,描述和输入的详细程度要与工艺内容深度相适应以及应尽可能与CAD和CAM的连接创造条件。输入过程则要求尽可能直观、迅速和方便。因此,CAPP系统零件信息的描述问题,关键是要解决如何标识零件特征信息问题,即如何解决以数代形问题(代码化):而零件信息输入问题,关键是要设计友好的人机界面和数据存储结构。

      曲轴CAPP系统考虑到与CAD系统信息集成的需要,采用了以形面特征为基础的多层次描述方法,输入方式以中文菜单提示为主,屏幕图形实时显示和在对话框中直接选择或逐项输入为辅的多种方式的结合。1 零件表头信息和总体信息表头信息是零件的标识和产品部件的归属关系,包括产品图号、产品名称、零件图号、零件名称、毛坯外形尺寸等,具体项目可根据企业工艺文件格式制定,它们在零件所属的所有工序卡中不变。总体信息是指零件都有的信息,包括材料牌号、毛坯种类、热处理、表面处理、最大直径、最大长度、尺寸最高精度、形位公差等,它们对工艺推理有直接影响。曲轴CAPP系统的表头信息以中文菜单作为提示,采用填表式方法在屏幕上直接输入。由于系统的工艺文件是在FoxPro中输出的,因此表头信息输入亦采用FoxPro编程实现,数据则存储在FoxPro数据库表中,供工序卡编辑模块调用:由于工艺推理是在 AUTOCAD中进行,故采用AUTOLISP语言设计对话框来输入总体信息。总体信息数据则以点对形式储存在外部文件中,供工艺推理模块调用。例如,曲轴总体信息数据结构是:(产品图号.B11-02001-8205)(零件名称.6拐曲轴)(零件图号.6L23H-107-01-1)(年产量.10000)(曲拐数.6)(最大直径.175)(最大长度.965)(渗碳层深.0.3)(表面硬度.83)(心部硬度.65)(材料牌号.45CrMn)(曲拐半径.37)其中带下滑线部分是用户输入信息部分,其数据是可变的。

      特征信息是指零件图纸上的各特征形面要素及它们的编码或其它综合特征要素和工艺补充信息。我们将特征定义如下:特征是一个或多个对设计和制造都有意义的几何形体或实体,且对应某种基本的加工方法。特征分为主特征和辅特征。主特征描述零件的外表面和内表面形状,辅特征描述零件次要几何形状以及在功能、结构及工艺特点上存在组合要求的特征,它依附于主特征。

      因为考虑到与CAD系统的信息集成,故曲轴CAPP系统采用了基于特征的多层次信息描述方法。多层次是指将零件按零件构成层次化,也就是将曲轴分为前端、主轴颈、连杆轴颈、曲臂、后端5个主要部分,每一部分由主特征和辅特征构成,如图1 所示。为了信息输入和存储方便,系统给每一个特征

      要素编制了一个确定的且唯一的代码。所有代码都是按汉语拼音编写的,以方便用户记忆。当曲臂形状较复杂时,可将曲臂特征定义成宏特征,如附表所示。

      根据主、辅特征建立的模型,既便于CAD系统的几何造型,又便于CAPP系统输入时抽取所需特征代码。

      加工信息按照5个轴段部分组织,能较容易地得到以主轴颈和连杆轴颈为基础的主干工艺规程,并使系统在工艺设计的一开始就将零件的特征信息与曲轴的工艺表述相一致,能容易地按照企业的习惯表达工艺术语。该模型能满足曲轴工艺设计的要求。

      轴段代码(定形尺寸精度 [表面粗糙度] [热处理] 定形尺寸 [形状公差] [位置公差] [定位尺寸及其它])

      [{辅特征代码(定形尺寸精度 [表面粗糙度] [热处理] 定形尺寸 [形状公差] [位置公差] [定位尺寸及其它])}]

      上述表达式意思是:若该主特征包含辅特征,则在花括号中输入辅特征代码及有关信息,否则省略辅特征的输入。尖括号中为必选参数,方括号中为可选参数。例如,一端倒角另一端倒圆角的外圆柱(DJWYR)的特征数据结构是:

      (HJ01(IT 6.0) (RA 0.32) (RE CH) (D 75.0) (DSPC 0.32) (DXPC 0.0) (L 36.0) (LSPC 0.2) (LXPC -0.2) (B2.5) (ANG 50.0) (R3.0))

      “HJ01” 表示后端轴颈代码。考虑到曲轴往往由多个相同结构、相同尺寸的轴颈组成,故轴颈代码以汉语拼音符号加数字表达,如ZJ01表示第一段主轴颈,LJ05表示第五段连杆轴颈等。特征数据存储在Autolisp的联结表(Associationlist)又称A表中。联结表是以点对或子表为元素的表。一个联结表可以表示一个映射:关键字集→数据集,其中关键字集由每个点对或子表的CAR函数的全体组成。

      曲轴CAPP系统构造了一个特征库,库中包括了上面定义的各种特征的关键字、特征示意图和特征的尺寸描述参数等。特征库不是图形库,而是用结构化的程序和数据库文件形式建立和存放的,每个特征形面建立一个参数化绘图函数。在进行曲轴设计时,从库中调用所需的各类特征,输入特征参数,按相对位置和布尔运算进行拼装,就可生成图形。对特殊的形面,则采用特征描述方法进行参数化设计。

      在输入表头信息及总体信息并存储数据后,便开始各特征信息的输入。曲轴CAPP系统设置了选择特征形面、输入特征参数、绘制特征图形、重现零件图等子模块,在拼装特征图的同时存储特征信息。具体步骤是:

      在二级菜单中选择轴段名称,如主轴颈或连杆轴颈等。在弹出的“选择特征图形”图标菜单内,点击所对应的特征图标,随即弹出该轴段所对应的特征参数输入对话框。

      用户在对话框内人机交互输入特征参数,图形绘制模块即自动在屏幕上绘出该特征的图形。之后,要求用户进行确认。若发现图形不满意或输入过程中有错误,则提示用户即刻删除刚才所绘的特征图,并提示用户重新输入参数,直至满意。此时存储所输入的各项信息(数据),供后续生成工艺规程时调用。

      关于所建立的特征数据文件结构在前面已有叙述,轴段索引文件的数据结构是:

      按形面分段依次输入。沿回转轴线方向,外部形状从左至右,内部形状从右至左,先外后内,依次输入。

      在输入过程中,还要能实时显示图形形状,以防止漏输或错输,提高输入质量和效率。

      图形即时显示技术的基本原理是参数化绘图和图形拼合。图形拼合关键是:在记录前一个特征信息的同时,将下一个特征的图形起始绘制点也记录下来。各形面要素是按轴线位置分段顺序输入,再按轴线自动连接完成图形拼合。参数化绘图是根据特征形面去调用相对应的绘图函数。当系统接收了对应的参数后,就即刻在屏幕上绘出相应的形体。

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