一、引言

現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展及數(shù)控加工設(shè)備的廣泛使用,極大地推動(dòng)了切削技術(shù)的進(jìn)步彤敛。隨著生產(chǎn)加工過(guò)程數(shù)控化和自動(dòng)化的需要,對(duì)金屬切削刀具提出了高可靠度牌借、高精度、快速轉(zhuǎn)位更換等更高要求映企。自1980年首次推出模塊式工具系統(tǒng)BTS以來(lái),模塊化刀具以其快速靈活的特點(diǎn)迅速被各企業(yè)廣泛使用,在一定程度上解決了過(guò)去刀具組配單一悟狱、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的問(wèn)題。但模塊化刀具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)復(fù)雜,切削部分的形狀種類繁多,給機(jī)械加工和刀具設(shè)計(jì)人員合理選擇刀具帶來(lái)一定困難；同時(shí),刀片型號(hào)的增加也給刀片采購(gòu)和管理帶來(lái)不便,為用戶快速挤渐、高效及正確選擇刀具增加了難度苹享。為使企業(yè)對(duì)刀具需求迅速做出響應(yīng),在切削加工中快速高效選擇刀具成為切削加工系統(tǒng)的客觀需求。根據(jù)不同加工特征,自動(dòng)選擇所需刀具對(duì)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化切削加工及智能化刀具管理具有十分重要的意義浴麻。

本文在工件特征分析的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)對(duì)刀具選配系統(tǒng)進(jìn)行總體功能和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),并利用數(shù)據(jù)庫(kù)理論進(jìn)行系統(tǒng)框架模型的建立,最后給出加工實(shí)例得问。

二、工件特征分析

特征是把零件按設(shè)計(jì)功能白胀、幾何形狀和對(duì)應(yīng)的制造過(guò)程分解后所得到的組成部分,它由一組幾何實(shí)體椭赋、工藝屬性及所需要的制造活動(dòng)(工藝規(guī)劃、數(shù)控編程等)所組成或杠。PDES/STEP標(biāo)準(zhǔn)描述特征時(shí)分為3個(gè)大的層次:零件層(應(yīng)用層)哪怔、特征層(形狀層)和幾何層(表達(dá)層)。如圖1所示,零件層不僅包含形狀信息,還包含了應(yīng)用領(lǐng)域的相關(guān)內(nèi)容,如功能說(shuō)明和加工工藝說(shuō)明等,主要描述零件的總體信息和技術(shù)要求赵溢；特征層只描述特征的形狀信息,與應(yīng)用領(lǐng)域無(wú)關(guān),也不涉及形狀的表達(dá)方法夷硅；幾何層以各種形狀表達(dá)方法(如B-rep,CSG等)對(duì)形狀模型提供幾何描述。

圖1零件特征信息的層次模型

在零件特征模型中,特征層主要包括形狀特征歧余、精度特征氢滋、材料特征、管理特征和技術(shù)特征:

形狀特征

描述零件幾何形狀跟努、尺寸相關(guān)的信息集合,包括加工工藝形狀价忙、裝配輔助形狀；

精度特征

描述零件幾何形狀垛撬、尺寸的許可變動(dòng)量的信息集合,包括公差(尺寸公差和形位公差)和表面粗糙度皮围；

材料特征

與零件材料和熱處理有關(guān)的信息集合,如材料性能、熱處理方式达快、硬度值等捏裂。

管理特征

與零件管理有關(guān)的信息集合,包括零件材料,粗糙度等。

技術(shù)特征

描述零件的性能和技術(shù)要求的信息集合甸胃。

本系統(tǒng)研究中,主要涉及零件的形狀特征吩屹、材料特征和精度特征,對(duì)于零件的管理特征和技術(shù)特征不作過(guò)多的考慮。

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