1拉延模具數(shù)控加工中CAPP模板的研發(fā)

    1.1模板定義

    模板技術(shù)是一種基于設(shè)計(jì)方法和事物相似性的復(fù)用技術(shù)，它的基本思想為：在一類相似事物里抽象出框架模板，任何類似事物都可作為以模板當(dāng)做超類派牛類型的實(shí)例，它的核心便是參數(shù)化變異和重用設(shè)計(jì)信息。

    拉延模具模板化技術(shù)運(yùn)用計(jì)算機(jī)的CAM技術(shù)，通過對模板的定制能把正確有效并經(jīng)過加工驗(yàn)證的程序作為模板文件備用，當(dāng)要加工同類零件之時(shí)，只需對模板文件進(jìn)行調(diào)用便能實(shí)現(xiàn)模板的制作，從而使數(shù)控編程的效率和質(zhì)量得到最大程度上的提升。

    分析和分解車身零件以及成形模具，便能發(fā)現(xiàn)覆蓋件的模具有模板化的特征。在構(gòu)建模板之時(shí)需做好如下幾方面的工作：一方面是構(gòu)建拉延模具模板的幾何模型；另一方面便是知識性對工廠設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)加以轉(zhuǎn)化，以便形成相應(yīng)知識模型，在知識模型和幾何模型融合之后，數(shù)控加工的模板便建立起來了。

    1.2PowerMILL軟件在拉延模具里的應(yīng)用

    由于PowerMILL所開放的二次開發(fā)接口與宏、模板等的功能，實(shí)現(xiàn)了數(shù)控編程的知識化。它通過提供刀具路徑的編輯工具，優(yōu)化、編輯并對刀具路徑的產(chǎn)牛過程進(jìn)行仿真模擬，從而使機(jī)床加工的效率得以提高。除此之外，它也會(huì)允許用戶對CAPP模板進(jìn)行白定義加工，如此一來，便能使相似零件CAM編程效率得以提升。CAPP模板正是建立在PowerMILL軟件下而開發(fā)出的模具數(shù)控加工CAPP工藝模板。

    1.3拉延模具的數(shù)控加工中模板開發(fā)

    CAPP技術(shù)的開發(fā)先是按照模具結(jié)構(gòu)特征加工的工藝性，通過對其加工工藝流程進(jìn)行確定，并按照工藝特點(diǎn)，與PowerMILL軟件的加工策略相結(jié)合，按照規(guī)則讓結(jié)構(gòu)特征作為加工對象，接著再進(jìn)行加工策略的選擇，并對加工工藝的參數(shù)進(jìn)行定義，從而完成加工程序的創(chuàng)建過程，最后通過CAPP模板形式保存于PowerMILL軟件的加工策略里。系統(tǒng)通過將拉延模具中的所有工藝流程對應(yīng)的工藝參數(shù)和加工策略通過上述形式加以保存，便完成了拉延模具模板的開發(fā)。

    2拉延模具數(shù)控加工CAPP技術(shù)的應(yīng)用

    2.1應(yīng)用成組技術(shù)

    所謂的成組技術(shù)指的是對加工零件類型根據(jù)結(jié)構(gòu)共性或工藝共性進(jìn)行分組歸類，以便使用相同工藝設(shè)備，從而使小批量零件在工序相等前提之下能集中起來進(jìn)行大批量加工，然后應(yīng)用進(jìn)行大批量生產(chǎn)時(shí)的加工方式和設(shè)備，并結(jié)合數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和成組技術(shù)，可以迅速而準(zhǔn)確從各類零件里將相似零件系統(tǒng)整理出來。作為設(shè)計(jì)部門可以根據(jù)零件的形狀特征將圖紙進(jìn)行集中分類，用標(biāo)準(zhǔn)化的形式使零件種類得以減少，從而使設(shè)計(jì)時(shí)問得以縮短。根據(jù)零件的加工技術(shù)、尺寸、形狀的相似性，加工部門對零件進(jìn)行整理分類，并組成加工組，然后各加工組再使用工夾具和專用基床，使機(jī)床的自動(dòng)化專業(yè)化程度得到進(jìn)一步的提升。

    對典型覆蓋件模具的零件，例如拉延具里的壓邊圈、上下模等，它們的加工工藝相對來說比較成熟，甚至有些還形成了標(biāo)準(zhǔn)工藝?？偨Y(jié)和歸納典型模具的零件加工工藝，獲得此類零件的加工工藝，從而用于對該類零件機(jī)械加工進(jìn)行指導(dǎo)。

    2.2基于實(shí)例的推理技術(shù)應(yīng)用

    在模具零件里非標(biāo)準(zhǔn)件結(jié)構(gòu)差異和幾何形狀差異比較大，并且加工的方式變化也很大，而且伴隨不同的車問制造資源，也會(huì)不斷的調(diào)整加工方式，讓它們之間的相似性可以更小，所以在進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)之時(shí)很難用檢索式的方法?，F(xiàn)如今在國內(nèi)模具行業(yè)中尚未見到模具制造和設(shè)計(jì)的CASPP軟件，這說明這一系統(tǒng)并不完善，例如派生式的系統(tǒng)一定要有樣板文件，不能解決無相似文件零件系統(tǒng)，還有就是，專家系統(tǒng)制約著創(chuàng)成式系統(tǒng)，使得CAPP技術(shù)目前仍處在簡單應(yīng)用和理論研究的階段；另外也反映出企業(yè)在CAPP上存在認(rèn)識誤區(qū)，而更重要的一點(diǎn)是模具的工藝設(shè)計(jì)在經(jīng)驗(yàn)要求方面非常高，通常情況下，一般的開發(fā)商都不能達(dá)到。

    按照設(shè)計(jì)活動(dòng)實(shí)際應(yīng)用狀況和基本特點(diǎn)，在制造行業(yè)里通?？梢詫⒃O(shè)計(jì)活動(dòng)分為如下三種形式：變型設(shè)計(jì)、適應(yīng)性設(shè)計(jì)、創(chuàng)造性設(shè)計(jì)。但在實(shí)際設(shè)計(jì)中，變型設(shè)計(jì)大量存在，它可以使設(shè)計(jì)的質(zhì)量和速度大幅提升，同時(shí)還能對企業(yè)已有資源進(jìn)行重復(fù)，讓企業(yè)可以在激烈市場競爭過程中不斷滿足用戶變化需求。現(xiàn)如今，要快捷、有效的將變型設(shè)計(jì)問題解決掉，就需要采用建立在實(shí)例推理技術(shù)之上。拉延模具可分成若干類，并且每一類的相似性非常大。站在產(chǎn)品開發(fā)的角度，每種類型的模具都具有一定繼承性。在CAM軟件支持之下，這種繼承性和相似性經(jīng)過二次開發(fā)，使得基于實(shí)例的拉延模具在制造CAPP技術(shù)上變得可能。

    基于實(shí)例的推理技術(shù)是人工智能里的一種新推理模式，在對問題進(jìn)行解決之時(shí)，CBR基本的方式便是向用戶提供類似解決經(jīng)驗(yàn)，對人類經(jīng)驗(yàn)知識進(jìn)行充分利用，通過對以前例子的調(diào)用，并與當(dāng)前新問題進(jìn)行比較，對實(shí)例里的求解結(jié)果或策略進(jìn)行直接利用，或吸取以前失敗例子經(jīng)驗(yàn)，從而避免不理想或錯(cuò)誤結(jié)果的發(fā)生。

    以上內(nèi)容對成組技術(shù)和CAPP技術(shù)作了大致介紹。典型覆蓋件的模具零件，例如拉延模具的壓邊圈和上下模，還有非型面的部分機(jī)械在加工工藝上相對比較成熟，有的甚至已被指定為標(biāo)準(zhǔn)，并形成標(biāo)準(zhǔn)工藝?？偨Y(jié)和歸納典型覆蓋件的模具零件加工的工藝，并以此獲得典型的加工工藝，從而用于對此類零件機(jī)械加工進(jìn)行指導(dǎo)。所以，基于模板工藝的規(guī)劃技術(shù)和基于實(shí)例推理機(jī)制適于用在非型面機(jī)械的加工工藝中，在這個(gè)過程中建立廣泛的模板庫和實(shí)例庫便是實(shí)現(xiàn)最為關(guān)鍵的一點(diǎn)。盡管目前CAPP技術(shù)在一定領(lǐng)域得到了應(yīng)用，但此上述兩種CAPP技術(shù)的開發(fā)難度非常大，并且開發(fā)的周期非常長，需投入大量物力和人力。