引言

    计算机辅助工艺设计也称CAPP，是企业逐步推行信息集成和CIMS应用工程的重要基础。在科学技术飞速发展，产品更新换代频繁的今天，传统的工艺设计方法已不能适应机械制造业的发展需要。

    因为零件的形状、结构千变万化，各企业中机床、夹具、刀具和量具的参数也各不相同，因此目前的CAPP系统无法根据用户的需要自动生成工艺流程及工艺过程卡片，现有的CAPP系统只能停留在根据人工所排工艺录入统一格式的工艺过程卡片。

    本课题受天津职业大学科研基金资助，对天津某阀门公司生产的各类阀门进行了尺寸系列化、图纸计算机化、工艺设计标准化改造，取得了较好效果。MGQF-CAPP系统开发的主要目标是让有经验的工艺人员从重复烦琐的劳动中解放出来，去从事改进工艺提高生产效率的工作，使不大熟悉工艺的人员能应用本系统生成优化的高质量的工艺规程。

    一、高温球阀加工过程分析

    本系统针对天津某公司高温球阀的生产需要，对其生产的主要零件阀体、阀芯、阀杆、锁紧套、压盖的八大尺寸系列所选用的机床、夹具、刀具和量具以及加工方法和工艺过程进行标准化。这些零件结构相同或相似，因此可根据零件结构及尺寸的不同自动生成工艺流程及工艺过程卡片，同时在每一个零件的各个加工工序环节中可以根据表面粗糙度要求的不同自动选择机床、刀具、夹具和量具。

    球阀零件共同特点是：每种同名零件结构相似，材料相似，只是随着DN值和长度值变化，其材料与结构部分变化，由于尺寸变化加工方法略有变化。因此我们根据相似性原理，提取主要特征，进行典型工艺设计，在计算机辅助下实现工艺自动化。避免了加工随意性、工艺管理频繁变化带来工艺规程紊乱等现象。

    确定生产系列：按照市场需求，高温球阀主要有：DN25、DN32、DN40、DN50、DN60、DN80、DN100、DN125等八个系列。DN表示阀门直径，称为公称直径。一般按照由小到大系列，产品数量逐渐减少。另外生产呈周期性，500-200件/批不等。确定生产某种系列产品实际就是确定阀体的公称直径DN，从而相应本系列其它零件主要尺寸随之确定。

    工艺规程不仅是数控编程的依据，也是操作人员调整机床和观察零件加工过程的重要参考文件。高温球阀加工是中小批量生产，常常应用普通机床加工。近些年，数控车削等设备普及，阀门制造业也越来越多采用数控设备。另外，在高温球阀设计过程中，我们使用了CAXA电子图版进行全面CAD设计，采用自动生成工艺技术-CAPP成为必然。为实现各种加工方法兼用性，采用工艺过程卡（工艺路线）和工序卡。不采用NC工艺卡。

    二、系统的设计步骤及思路

    首先，制定系列的标准：

    1、制订典型工艺过程；
    2、工艺术语标准化：
    3、工艺符号、代号标准化；
    4、工艺文件标准；
    5、工艺余量标准；
    6、切削参数标准；
    7、工艺定额管理标推；
    8、工艺装备标准。

    然后，将各零件的主要尺寸（包括DN值）、用户使用的加工设备（包括机床、刀具、夹具、量具）、由经验丰富的工艺人员编制好的各零件加工工艺流程、加工工艺过程（包括序号、工序名称、工序内容、机床、夹具、量具）、针对不同粗糙度采用的不同加工方法以及不同要求时的切削速度及切削用量分别建立数据库。

    *后，用Visual Basic设计其操作系统界面并建立起与Access数据库的链接，从而实现对不同尺寸的不同零件所属系列的判断，并可自动生成该零件的工艺流程及工艺过程卡片，还可以自动选择各个加工工序环节中所使用的机床，刀具，夹具，量具。

    三、系统开发过程

    基于VB的高温球阀计算机辅助工艺系统MGQFCAPP的设计和开发按以下步骤实现；

    1、确定系统的功能要求：

    1）能完成阀门主要零件加工路线、机床选择；切削参数确定：刀具、量具、工时等选择；
    2）能与数据库、零件库链接；
    3）具有标准工艺模块，能进行增删、修改操作。
    4）具有打印等输出功能。

    2、确定系统的性能要求：

    1）对使用者不需进行计算机等专业培训，中文提示下进行鼠标点击即可得到所需工艺：
    2）不需得到标准工艺文件，在屏幕显示状态下就能知道零件加工路线、机床选择；切削参数确定；刀具、夹具、量具、工时等选择；
    3）记录使用者及其操作；
    4）需要打印等要求时，可打印；
    5）软件安装容易，安装后运行所占空间小。

    3、确定系统的结构流程（见图1）

    4、选择合适的软件

    1）数据库软件的选择

    自从Microsoft公司推出Access以后，由于其具有操作简便、功能强大，允许以一种高效、一致的方式对信息进行集中访问并且易于建立和维护，因此这种数据库软件受到越来越多的人们的喜爱，并且很快取代了d-Base、Fox-Pro等数据库。

    2）编程软件的选择

    Visual Basic 6.0是Microsoft公司推出的Visual Studio 6.0对可视化应用程序开发工具组件中的一员，也是当今世界上*流行的可视化编程工具。它不但简化了可视化编程的方法，而且使得应用程序的开发流程更加流畅，功能也更加强大。特别是Visual Basic 6.0在数据库方面如数据视图窗口和数据环境设计器的改进，使用户能够在当前环境中轻松自如地开发出各种功能的数据库应用程序。本课题应用此软件实现前述功能要求。

    5、编程实现系统结构

    1）在ACCESS中建立以下数据库：

    ① 表面粗糙度加工方法库
    ② 切削用量方法库
    ③ 刀具、量具库
    ④ 工艺过程库
    ⑤ 机床型号库
    ⑥ 夹具库
    ⑦ 零件系列库

    2）用VB编程设计各页面并建立各部分相关内容与数据库的链接

    下面以阀体为例说明VB编程的方法。

    在该窗体中双击各Text Box窗口中的Text1，进行下列程序的编写，即可实现与阀体加工工艺过程库的链接：

    Private Sub Form_Load（）
    Dim dbs As Database
    Dim rst As Recordset
    Dim qdf As QueryDef
    Set dbs＝OpenDatabase（”db\工艺.mdb”）
    Set rst＝dbs.OpenRecordset（”阀体加工工艺过程”）
    Text1（0）.Text=rst.Fields（”工序名称”）
    rst.MoveNext
    Text1（1）.Text=rst.Fields（”工序名称”）
    rst.MoveNext
    Tex1（2）.Text＝rst.Fields（”工序名称”）
    rst.MoveNext
    Tex1（3）.Text＝rst.Fields（”工序名称”）
    rst.MoveNext
    Tex1（4）.Text＝rst.Fields（”工序名称”）
    rst.MoveNext
    Tex1（5）.Text＝rst.Fields（”工序名称”）
    rst.MoveNext
    Tex1（6）.Text＝rst.Fields（”工序名称”）
    rst.MoveNext
    Tex1（7）.Text＝rst.Fields（”工序名称”）
    End Sub
    Pivate Sub Label6_Click（）
    End Sub
    Pivate Sub Label8_Click（）
    End Sub
    Private Sub Text1_Change（Index As Integer）
    End Sub
    Pivate Sub Text2_Change（）
    End Sub

    在上述窗体中双击各Conmmand/Button，即可实现与该命令按钮所对应的下一级窗体及与其相关数据库的链接：

    Private Sub Combo1_Change（）
    End Sub

    Private Sub Combo1_Click（Index As Integer）
    粗镗粗糙度.Show vbModal
    End Sub

    Private Sub Command2_Click（）
    扩孔粗糙度.Show vbModal
    End Sub

    Private Sub Command3_Click（）
    扩孔粗糙度.Show vbModal
    End Sub

    Private Sub Command4_Click（）
    粗车.Show vbModal
    End Sub

    Private Sub Command5_ Click（）
    车螺纹.Show vbModal
    End Sub

    Pivate Sub Command6_Click（）
    扩孔粗糙度.Show vbModal
    End Sub

    Pivate Sub Command7_Click（）
    阀体工序文件.Show vbModal
    End Sub

    Pivate Sub Command8_Click（）
    阀体工艺流程.Show vbModal
    End Sub

    Pivate Sub Command9_MClick（）
    阀体加工决策表.Show vbModal
    End Sub

    Pivate Sub Form_Load（）
     Dim dbs As Database
     Dim rst As Recordset
     Dim qdf As QueryDef   
    Set dbs＝OpenDatabase（”db\工艺.mdb”）
    Set rst＝dbs.OenRecordset（”阀体加工工艺过程”）
    Private Sub Label6_Click（）
    End Sub

    Private Sub Label8_Click）
    End Sub

    Private Sub Textl_Change（Index As Integer）
    End Sub

    四、结论

    将经过标准化的优化工艺或编制工艺的逻辑思想（长期以来工艺师们积累的知识和经验），通过CAPP系统存入计算机，在计算机生成工艺时，CAPP软件首先读取有关零件的信息，然后识别并检索一个零件族的标准工艺和有关工序，经过编辑修改（派生式），或按工艺决策逻辑进行推理（创成式）自动生成具体零件的工艺过程卡片。这就是本系统的工作原理。

    计算机只能按CAPP软件规定的方式生成工艺过程，而不能创造新的工艺方法、新的工艺参数。一旦新的工艺方法、新的工艺参数出现，就必须修改CAPP系统中的ACCESS数据库中的内容、VB中的窗体及其相关程序，使之适应新的加工对象和加工制造环境，提高本系统的可扩展性。

原创作者：浙江金锋自动化仪表有限公司