2．CAD／CAPP／CAM集成系統(tǒng)的功能

本軟件的CAD／CAPP／CAM集成系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程如圖2所示萍摊。

　　　　圖2　整體回轉(zhuǎn)面刀具CAD／CAPP／CAM

集成系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程

（1）CAD／CAPP的集成

　　CAD系統(tǒng)與CAPP的集成挠辆，實(shí)質(zhì)上是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型與CAPP的集成。整體回轉(zhuǎn)面刀具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用基于特征的參數(shù)化設(shè)計(jì)方法钠彬，它能提供完整的產(chǎn)品信息。

　　為實(shí)現(xiàn)CAD／CAPP集成肢抚，就必須了解CAPP所需的信息汹改。整體回轉(zhuǎn)面刀具CAPP所需的信息主要為零件總體信息、特征信息别主、公差信息僵禁、尺寸信息等。

　　采用基于特征的參數(shù)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所產(chǎn)生的設(shè)計(jì)結(jié)果中包含幾何和非幾何信息色罚，顯然碰缔，該系統(tǒng)是完全面向工藝設(shè)計(jì)的。整個系統(tǒng)采用VB5．0開發(fā)戳护，CAD特征造型模塊采用VC＋＋語言金抡，利用ARX二次開發(fā)工具在AutoCAD　R14上開發(fā)實(shí)現(xiàn)。形狀特征是從ARX提供的AcDbEntity派生的腌且，并對AcDbSolid3d對象進(jìn)行了封裝梗肝。其它特征和零件以及特征樹是由AcDb0bject派生的。

　　本系統(tǒng)采用基于形面要素特征輸入法和CAD特征造型系統(tǒng)直接輸入法兩種方法描述和輸入零件信息切蟋。

①基于形面要素特征輸入法

　　采用形面要素法的基本原理，并輔以形面要素圖形榆芦，采取人機(jī)界面交互形式輸入零件信息柄粹。

　　具體實(shí)現(xiàn)方法：針對整體回轉(zhuǎn)面刀具的結(jié)構(gòu)和工藝特點(diǎn)，首先將特征分為三類：主特征匆绣、表面特征和端面特征驻右。如圖3所示，整體回轉(zhuǎn)面刀具的主特征有圓柱崎淳、錐臺體境猜、球體等；表面特征有削平寨衣；端部特征有倒角胸叠、退刀槽、頂尖孔等遇托。然后以主特征為依據(jù)建立特征模型债烹，從而建立圓柱、錐臺體笔广、球體三大類復(fù)合特征闪侨。通常，特征模型的構(gòu)成為：主特征＋端部特征＋表面特征灿西。在此基礎(chǔ)上挑明，通過人機(jī)對話方式對各類形面要素的特征断猩、參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，保證輸入的參數(shù)準(zhǔn)確沪翔，特征可靠肪瘤。

　　　　　　　a）主特征　　（b）表面特征　∮（c）端部特征
 　　　　　　　　　　　圖3　整體回轉(zhuǎn)面刀具特征分類

②CAD特征造型系統(tǒng)直接輸入法

　　從CIMS的集成角度來看克蚂，CAPP系統(tǒng)最理想、最直接的零件信息輸入方法是CAD系統(tǒng)特征造型結(jié)果的直接傳輸筋讨。但由于CAD和CAPP的側(cè)重點(diǎn)和目的不同埃叭，兩者雖然共享一個特征模型，但在特征的表示悉罕、組織赤屋、調(diào)用、參數(shù)處理等方面都有一定差異壁袄。

　　首先类早，特征表示的信息范圍不同。對于CAD嗜逻，特征造型是一個參數(shù)化的變量設(shè)計(jì)工具涩僻，因此，CAD的特征表示既要包括細(xì)節(jié)信息（組成特征的邊界邊和邊界面）栈顷，也要包括高層信息（特征的參數(shù)和特征的位置逆日、方向）；CAPP卻只需要引用特征的類型辐菩、參數(shù)芭贬、公差等，即CAPP特征表示的要求為高層信息处膛。

　　其次坚呜，用特征構(gòu)成零件的方式不同。CAD中的特征本身都處于同一級中胆抓，沒有主輔之分闸虹，其從屬關(guān)系只是記錄特征的生成順序；CAPP中的特征則是以主型面為基礎(chǔ)辽察，在主型面上逐級附加輔助型面邢垮，即主型面處于同一級上，輔助型面附屬于主型面或上一級輔助型面校增。

　　在特征調(diào)用的方式上黔攀，CAD的特征信息集中，從一個特征的調(diào)用可以同時了解一組特征茁只。而CAPP的特征信息分散膛胜，為了了解一個特征的組成及其與相鄰特征之間的關(guān)系缔莲，必須同時找到相應(yīng)的謂詞，才能了解該特征的相應(yīng)位置霉旗。

　　由此可見痴奏，若要實(shí)現(xiàn)CAD特征造型結(jié)果直接傳輸給CAPP，必須有相應(yīng)的接口厌秒，以達(dá)到CAD／CAPP的完美集成和CAPP所需零件信息的正確輸入读拆。為此，CAD特征造型與CAPP接口的實(shí)現(xiàn)需要將CAD中的樹結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的主鸵闪、輔結(jié)構(gòu)檐晕，并將CAD中有關(guān)一個特征的集中信息分散在相關(guān)的多個謂詞中。

　　接口的程序?qū)崿F(xiàn)是在CAD特征造型系統(tǒng)中蚌讼，針對整體回轉(zhuǎn)面刀具辟灰，定義CAPP的主特征、表面特征篡石、端部特征的C＋＋數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)芥喇。這樣，CAD特征造型的結(jié)果中CAPP所需的零件信息生成特定數(shù)據(jù)格式的數(shù)據(jù)文件凰萨，CAPP系統(tǒng)直接按特定的格式讀入继控，即可實(shí)現(xiàn)CAD特征造型結(jié)果向CAPP的傳輸。

（2）CAPP／CAM的集成

　　由圖2可見笤碍，CAPP／CAM集成的主要功能是將CAPP提供的工序數(shù)據(jù)最終轉(zhuǎn)換成NC代碼况饥，加載到多坐標(biāo)（如5坐標(biāo)）NC機(jī)床以實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工，從而實(shí)現(xiàn)整體回轉(zhuǎn)面刀具的CAPP／CAM信息集成肘抒。

（3）工藝數(shù)據(jù)庫與知識庫建設(shè)

　　工藝數(shù)據(jù)是指CAPP系統(tǒng)在工藝設(shè)計(jì)過程中所使用和產(chǎn)生的數(shù)據(jù)配赊，工藝知識是指支持CAPP系統(tǒng)工藝決策所需的規(guī)則母卵。

　　工藝數(shù)據(jù)與知識的表達(dá)是通過數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的任感。用于工藝數(shù)據(jù)與知識的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有串、表慈柑、棧乳吉、樹、圖及框架結(jié)構(gòu)菱计、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等醋躏。

　　①工藝規(guī)程的表達(dá)　在工藝設(shè)計(jì)過程中壤生，系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前零件信息擒买，在推理機(jī)的控制策略下，按一定順序執(zhí)行子任務(wù)耀里，并由對應(yīng)于各個子任務(wù)的函數(shù)來執(zhí)行蜈缤。為此拾氓，本系統(tǒng)構(gòu)造了以工序?yàn)橹麈湣⒐げ綖檩o鏈的“工序-工步二叉樹”數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)底哥，并將各種工藝信息用對象與鏈表掛于工序或工步結(jié)點(diǎn)之后咙鞍，從而完成了工藝規(guī)程信息模型的建立。

　　　　　　　　　圖4　工序節(jié)點(diǎn)

　　　　　　　　　圖5　工步節(jié)點(diǎn)

　　本系統(tǒng)的工藝數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)采用面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)模型趾徽，能更方便地操作復(fù)雜的工藝模型续滋。

②數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)訪問接口的選擇　本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫選擇了便于桌面管理的ACCESS97。目前常用的數(shù)據(jù)訪問接口有ODBC（Open　Database　Connectivity）孵奶、DAO（Data　Access　Object）等方式疲酌。由于CAPP系統(tǒng)數(shù)據(jù)類型的復(fù)雜性，不宜采用要求數(shù)據(jù)類型較為固定的ODBC方式拒课。因此徐勃，本系統(tǒng)采用了可靈活操作ACCESS數(shù)據(jù)庫的DAO方式，即Microsoft　Jet數(shù)據(jù)庫引擎早像。

具體接口如下：
　　DBEngine．IniPath＝″HKEY－CURRENT－USER＼Software＼
VB　and　VBA　Program　Settings＼″∫媲取＆　APP－CATEGORY　＆　″＼″≈健＆　App．Title
　　DBEngine．DefaultUser＝″Admin″
　　DBEngine．DefaultPassword＝vbNullString’登錄到Jet　On　Error　Resume　Next
　　Set　gwsMainWS＝DBEngine．CreateWorkspace（″MainWS″积碍，″admin″，vbNullString）
　　Workspaces．Append　gwsMainWS：On　Error　Resume　Next
　　Set　gdbCurrentDB＝gwsMainWS．OpenDatabase－
　≈荨（App．Path＋＂＼base＼space．mdb″蚌斑，True，　vbNullString）

（4）技術(shù)文檔管理系統(tǒng)的作用

在整體回轉(zhuǎn)面刀具系統(tǒng)的集成信息平臺中宽藏，技術(shù)文檔的作用主要為：
    ①保證CAD慰适、CAPP、CAM各系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效闺撩、順序存取和交換饺斧。
    ②對項(xiàng)目、工作組娩鬼、用戶進(jìn)行分級工作管理读囤，動態(tài)地實(shí)現(xiàn)多級權(quán)限的管理。
    ③對數(shù)據(jù)信息的存取佣盒、封鎖和標(biāo)識管理挎袜。
    ④實(shí)現(xiàn)對各數(shù)據(jù)庫間的數(shù)據(jù)雙向傳輸管理。

四肥惭、整體回轉(zhuǎn)刀具CAPP軟件系統(tǒng)的應(yīng)用效果

　　整體回轉(zhuǎn)面刀具CAPP軟件系統(tǒng)運(yùn)用特征造型技術(shù)盯仪，實(shí)現(xiàn)了CAD／CAPP／CAM系統(tǒng)的集成。該軟件在哈爾濱二五四廠投入運(yùn)行以來蜜葱，取得了明顯的效果全景。集成系統(tǒng)的運(yùn)用使工廠的工藝規(guī)程編制和數(shù)控編程周期縮短1／2～2／3以上嗦明，具有較大的應(yīng)用價值。用戶反映系統(tǒng)集成度高蚪燕，用戶界面友好娶牌，易學(xué)易用，符合工程人員的工作習(xí)慣馆纳，較好地解決了生產(chǎn)加工中的實(shí)際問題诗良。

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