復雜零件數控自動編程系統中的成組技術研究

杜旭東　劉世平（.鄭州煤礦機械制造技工學校，河南　鄭州　45003；.河南職業技術學院，河南　鄭州　450000）

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復雜零件數控自動編程系統中的成組技術研究

杜旭東1劉世平2
（1.鄭州煤礦機械制造技工學校，河南鄭州450013；2.河南職業技術學院，河南鄭州450000）

摘要：針對復雜性柴油零件，采用CAPP/CAM技術實行數控編程，針對相應的問題，分別采取有限級的分級檢索和加工模板技術，并挖掘和處理了CAPP/CAM技術的相似性。在使用UG二次開發以及SQL server數據庫技術的開發中實現制定數據編程系統，針對CAPP/CAM技術實現對相似性的挖掘與利用，并且實現了對UG平臺上的模板制定和CAPP工藝的匹配以及數據自動編程。

關鍵詞：數控編程；成組技術；相似性

隨著我國工業制造業的不斷發展，各個行業中的零件生產要求也在相應提升，抓住良好的發展機遇，滿足并適應市場需求，生產出高質量、高標準的機械零件是現代制造技術中的關鍵。數字化制造技術屬于工業生產現代化中的重要元素，運用該技術可以有效提升企業的制造水平和競爭能力，有著十分重要的作用。因此，企業陸續引入了CAD/CAPP/CAM技術，但實際應用效果并不理想，導致該種現象的主要因素為，當前多數企業使用的通用型CAM系統中缺乏專用性，以及CAPP信息共享性與互動性，進而出現了大量重復性勞動，降低了生產效率［1］。怎樣提升數字化制造技術，成為生產企業密切關注的重點，許多國家都在以CAD/CAPP/CAM技術為基礎開展相應的研究，并以這一技術為課題開展了大量的科學研發。

1　數控編程參數設定

數控編程的對象是CAD的模型，同時還在CAPP中提供工藝信息發揮一定的指導作用，并在CAM中生成編程操作。此過程是保證整個程序聯系緊密的關鍵，其中涉及多個設計和制造環節，存在著大量的重復利用信息。例如，對于某船只的柴油機生產工藝的相似性，利用通用型CAM實行編程可以突出這一部分的相似性，這代表著CNC工程師需設施更多重復參數，造成勞動的浪費，且引起大量的重復性勞動，嚴重削弱了工作效率。

2　數控編程中的相似性

為了有效提升企業中數控編程的效率，針對數控編程中的相似性進行不斷的挖掘與處理十分重要。主要涉及的手段有分析編程參數、適當拆分CAPP/CAM的集成環境，對編程參數進行重組，以上都是數據編程內部、成組數據原理的重要應用步驟。

2.1CAPP相似性具體的手段

挖掘CAPP系統中全部信息，實現其潛在價值對CAM服務是該類問題研究的重點。將相似性工藝作為編程操作的依據等情況下，同樣會出現相似性問題，文章提出了制定優先級的分級檢索，有效挖掘了CAPP中相似性工藝信息，在計算途徑下得出相似度，這些相似性信息可以成為編程工程的參考內容，其十分有利于編程工程是將相似度作為依據，對加工模板進行挑選。具體選擇過程如下。

2.1.1選擇樣本。選擇CAPP工藝信息樣本內容，實現候選檢索樣本集的構造：

式中，hi代表了集合H的屬性，hi對應的值是特征值，如H={刀具，S，F，機床}，將14m龍門銑作為機床，銑刀盤刀具的直徑數值為330mm，S：200r/min，F：600mm/min，刀具、F、機床、S叫做集合H屬性，龍門銑長度為14m，銑刀盤直徑是330mm，特征值：200r/min、600mm/min。

結合每一道工序的詳細情況，選出m個檢索樣本，這些樣本主要來自候選檢索標本中，這些樣本最終可以生成檢索樣本集：

2.1.2優先級的確定，矩陣檢索的評判。樣本集中每個樣本的優先級設定：

式中的di代表了第i個樣本的有限級別。

檢索評判矩陣P的建立：

式中，pij代表的是樣本ci和優先級di為對應關系，ci設為di，pij=1；則有pij=0。

2.1.3執行檢索。以檢索矩陣對應關系為主要依據，檢索CAPP工藝信息庫內部的相應工藝信息，若最終檢索結果為空，那就需要實現自動改編成和自身情況進行相互結合，隨后對優先級別順序進行設定，并實行自動修正，將當前的最低級去掉，對檢索評判矩陣進行重新建立，隨后依據全新檢索評判矩陣進行檢索，按照檢索策略，檢索出了與相關信息存在吻合性的工藝信息。

2.1.4提取結果樣本集。R={r1，r2，……，rm}。對比集合R和幾何C，兩個幾何的屬性特征值相同的情況下，vi=1，否則會有vi=0。

2.1.5計算相似度。相似度計算方法為：

2.2相似工藝信息和加工模板

對工藝參數和操作參數采取一定的拼接手段，最終成為具有全面性的編程參數。并在該基礎上對有限分級檢索進行利用，將相似度實現計算得出，并選擇和濕度最高的且具有匹配性的模板工藝，將模板和最新工藝之間達到匹配狀態，則會出現新的映射關系。加工模板與工藝信息相互匹配，需要在創建全新的編程數據下，針對CAM系統中的內容對加工特征進行選擇，促進數據刀具軌跡以最快速度生成，減少重復性勞動，并且可以有效提高編程效率。

3　開發成組技術上的編程系統

3.1編程系統結構

編程系統的基礎是CAPP/CAM，對系統中存在的相似性信息進行有效挖掘，將船用柴油機復雜零件作為對象，對其工藝內容進行具體分析，將企業的生存現狀作為基礎，同時結合相應的生產要求，借助UG平臺系統功能，開發二次技術和SQLserver數據庫，或是開發船用柴油復雜零件自動編程系統。

3.2實例分析介紹

復雜零件自動編程系統中的相似性數控編程具有重要價值。例如，在柴油機機架平面的數據編程操作當中，首先要利用有限檢索策略，實現對加工信息的檢索。最終的檢索結果中會出現機座平面中存在高度相似性；隨后，匹配了加工模板后，實行機架平面重組，以及工藝參數和機座上平面模板參數的吻合，避免出現步進和步退設置中存在較大銑削參數重復性設置。

4　小結

數控編程相似性信息挖掘、處理技術等方面研究還需深入開展，當前的相似性編程處理只能針對單一環節，無法有效提升數據編程效率。本文以成組技術為依據，實行連續性挖掘與利用CAPP/CAM中相似信息，增強系統之間的聯系性，有效提升集成度，并降低數據編程勞動重復性。結合UG二次開發技術，保證柴油機復雜零件編程達到快速、高效、自動化生產效果。并在隨后借助實例對提升企業數控編程技術價值進行研究。由于編程存在廣泛性和復雜性，對檢索效率的提升和變成工程的經驗知識獲得與總結等還需深入研究，并且在研究中不斷完善系統。

參考文獻：

［1］張勝文，張瑞國，賈維，等.基于成組技術的復雜零件數控自動編程系統研究［J］.制造技術與機床，2010（3）：92-95.

中圖分類號：TG659

文獻標識碼：A

文章編號：1003-5168（2016）02-0023-02

收稿日期：2016-01-25

作者簡介：杜旭東（1969-），女，本科，一級實習指導教師，研究方向：數控車一體化教學與研究。

Research on Group Technology in NC Automatic Programming System for Complex Parts

Du Xudong1Liu Shiping2
（1.Zhengzhou Coal Mine Machine Manufacturing Technical School，Zhengzhou Henan 450013；2.Henan Polytechnic，Zhengzhou Henan 450000）

Abstract:In view of the complexity of parts for diesel engine by CAPP/CAM technology implementation of NC programming,aiming at the problems of the corresponding,respectively,the hierarchical retrieval and processing template technology was adopt,and excavated and dealed with the similarity of CAPP/CAM tech?nology.In use of UG secondary development and SQL server database technology development,data program?ming system was acheved,and on the UG platform to develop a template and CAPP process matching and automatic data programming were achieved.

Keywords:NC programming；group technology；similarity