基于機械加工工藝規程的切削數據學習系統的建立

張曉

摘 要：文章研究內容是探索建立切削數據學習系統數據庫及其操作系統的理論方法和體系結構。利用Visual Basic 6.0提供的數據庫訪問功能ADO（ActiveX Data Objects）接口，快速連接并實現數據庫間的數據檢索。通過多媒體切削信息的整合與運用，實現形式多樣化的文檔、圖片和視頻資料數據的安全鏈接和共享。

關鍵詞：多媒體切削信息；數據庫系統；可視化操作界面

中圖分類號：TH16 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）29-0112-02

Abstract： The research content of this paper is to explore the theoretical method and architecture of building cutting data learning system database and its operating system. The database access function ADO （ActiveX Data Objects） interface provided by Visual Basic 6. 0 is used to quickly connect and realize the data retrieval between databases. Through the integration and application of multimedia cutting information， the secure linking and sharing of diversified documents， pictures and video data can be realized.

Keywords： multimedia cutting information； database system； visual operation interface

1 概述

金屬切削加工數據庫是智能化制造技術的基本組成部分，完善的切削數據庫管理系統是制訂正確的機械制造工藝規程，合理地選擇切削用量和刀具的關鍵。隨著智能化制造技術的發展，高速切削數據庫管理系統對切削參數的自主學習和優化選擇能力的要求也越來越高，完善的切削數據庫不但可以儲存以往的切削加工案例，作為高速切削數據庫管理系統的組成模塊，還要求能夠進一步整合多媒體機械加工工藝信息，構建對以往加工案例進行自主的分析、判斷和選擇的相關功能，力圖為加工控制系統提供更加高效的加工工藝信息。同時，還應提供給操作者一個切實可行的學習功能模塊，以應對復雜多變的加工工藝要求。

2 開發工具

本研究是在原有高速切削數據庫和數據庫管理系統軟件的基礎上，構建切削數據學習系統，進一步拓展切削數據庫系統的應用范圍和使用效率。作為切削數據庫的子系統，學習系統亦包含多媒體切削信息數據庫和數據庫管理系統兩部分。多媒體切削信息數據庫的設計方法是基于實體聯系模型（Entity Relationship Model，簡記為ER模型）的數據庫設計理論，根據對工件的加工工藝規程及多媒體切削信息數據庫所進行的需求分析，要依次完成數據庫的三級體系結構設計，即：概念結構設計、（整體或局部）邏輯結構設計和物理結構設計。

切削數據學習系統的建立采用Microsoft的可視化開發工具Visual Basic 6.0，利用Visual Basic 6.0提供的功能強大的數據庫開發工具建立多媒體切削信息數據庫及可視化數據庫操作系統。本學習系統是基于Windows98/NT環境下的應用軟件，可以進行多媒體切削數據的查詢、編輯操作。利用Visual Basic提供的數據訪問功能，可與Access構建的數據庫數據進行訪問鏈接，對加工實例的數據管理可以文檔、圖片和視頻等多媒體方式與數據庫管理系統的學習子系統進行關聯設計。

3 實現技術

3.1 切削數據庫學習系統的總體結構設計

高速切削數據庫系統是與生產實際密切相關的應用型系統，學習系統作為數據庫系統的重要功能模塊，必須與數據庫系統其他組成模塊有機結合，并提供多媒體切削數據鏈接，同時要求具有使用靈活、操作簡易、運行速度快捷及維護方便等特點。因此，合理構建學習系統的數據庫結構形式及其管理系統模式，對于切削數據庫良好的整體運行顯得尤為重要。圖1即為高速切削數據庫系統的總體結構圖。

本學習系統為高速切削數據庫管理系統的一個子系統，既可以成為智能化切削數據庫管理系統的一個內嵌功能模塊，也可作為操作者的學習、分析和決策的系統工具。從數據結構上看，切削信息以文檔、圖片和視頻三種數據形式進行存貯和檢索。文檔部分為案例的文字描述，主要包括：加工合同的內容，加工質量的要求，切削用量的選擇，加工工藝規程，加工完成的質量檢驗等，圖片部分為案例涉及的相關圖片，主要包括：工程制圖圖樣，加工工藝圖紙，加工過程圖片，質量檢驗圖片等。視頻部分為案例的動態描述，主要包括：加工裝備工作能力視頻，仿真加工過程視頻，現場實際加工過程視頻等。

本學習系統作為操作者的學習、分析和決策的系統工具，亦可顯示其可視化、集成化及多媒體展示的特點，操作者可以按照歷史加工工件及其加工工藝進行查詢、比較和分析，選擇最有利的加工路線構建新的工藝規程。

3.2 可視化切削數據庫學習系統界面設計

作為切削數據庫的重要組成模塊，多媒體切削信息數據庫的建立還必須有賴于良好的數據庫操作系統界面的設計。通過數據庫操作系統，應能編輯多媒體切削數據，實現數據冗余小、易擴充，并應實現與切削數據庫其他部分的多媒體切削信息的數據共享。同時，數據庫操作系統為操作者提供了方便的數據接口，相關多媒體切削數據可以按照一定的數據模型進行組織和建立，由系統統一管理和集中控制，以維護數據的完整性和安全性。本學習系統提供兩種學習方式，一是按常見加工工件及歷史加工工件進行查詢和學習，二是按典型加工工藝方法進行查詢和學習。

本文以按典型加工工藝方法進行查詢和學習的界面設計為例進行說明。該界面整體上分為三個部分，界面上部為加工工藝選擇區域，按照典型加工工藝方法：車削加工、鉆削加工、銑削加工、鏜削加工、車銑加工、磨削加工及其他加工工藝方法分為八類，并通過Command控件與數據庫中的記錄序號字段進行數據綁定；操作者選擇不同的加工工藝方法，便可以在該界面中部看到不同的加工工藝信息。界面中部為多媒體加工工藝信息輸出區域，該部分顯示的圖片、視頻、文檔等窗口與加工工藝方法保持鏈接，可以展示不同加工實例中關于加工工藝全過程的相關資料信息；通過窗口下方的下拉菜單的操作，還可以根據每一種加工工藝方法綁定不同的圖片、視頻、文檔等工藝信息，而且圖片、視頻、文檔等工藝信息相互又構成綁定關系，操作者可以接照鏈接關系確定不同媒體文件之間的工藝關系，最大限度地滿足操作者的學習要求。界面下部為操作控制區域，實現界面之間的切換和加工實例之間的切換。

完成后的查詢與學習窗口界面如圖2所示。

3.3 方案的實現技術

學習系統的操作包括加工工藝方法的查詢與選擇、文檔信息的查詢與選擇、圖片信息的查詢與選擇、視頻信息的查詢與選擇、備注信息的查詢與選擇等。本文僅介紹查詢與學習窗口界面中多媒體切削信息的查詢與選擇設計方法。

該界面綜合運用了VB的相關數據鏈接和綁定控件，ADOdata控件提供Access數據庫的外部鏈接，text控件根據ADOdata控件顯示加工工藝文檔資料，image控件鏈接與加工工藝相關的圖片信息，Windows Media Player控件運行相關的加工工藝視頻文件，datacombo控件通過下拉菜單選擇項為操作者提供不同加工工藝信息。

4 結束語

學習系統的建立即為切削數據庫管理系統的智能化設計提供了基礎模塊，也為操作者更好的運用切削數據庫提供了一個方便的數據接口。學習系統可視化界面設計表明可以利用Visual Basic 6.0提供的數據庫訪問功能快速連接多個本地數據庫或遠程數據庫，并準確、便捷的實現庫間的數據檢索。通過多媒體切削信息的整合與運用，說明形式多樣化的文檔、圖片和視頻資料可以在學習系統中實現數據的安全鏈接和共享。

參考文獻：

[1]楊叔子.機械加工工藝師手冊第一版[M].機械工業出版社，2001.

[2]袁哲俊，劉華明.刀具設計手冊第一版[M].機械工業出版社，1999.

[3]張伯霖.高速切削技術及應用[M].機械工業出版社，2003.