0引言

　　軸在汽車中有著廣泛的應用，所起的作用是非常關鍵的，對軸的工藝設計確定了制造這些軸的制造工藝，工藝的好壞直接決定著軸的質量的好壞，也決定著生產效率，可以這樣說，軸的質量好壞將影響整車的質量的好壞，又因為以往對軸工藝的設計主要靠人工的經驗來完成，這樣不但效率低而且產品質量難以保證，同時也很難適應市場對汽車制造業要求車型的多樣化，這就要求廠家需要對產品制造要快速，所以有必要建立一個車用軸類CAPP系統，來適應市場快速、多樣的變化，同時提高生產效率。建立一個CAPP系統，一要采用合適的型面來描述，二要考慮制造企業的現有的資源和工藝人員的知識狀況，所以利用企業人員的經驗和知識是建立CAPP一個關鍵，本文就是在此基礎上建立了一個汽車軸類基于特征的檢索式與智能式雙重系統的CAPP系統。

　　1汽車軸類零件的工藝特征及其定義

　　由于基于特征來定義產品模型有很多優點，所以為大多數技術研究工作者所接受，它的優點就是，通過特征來定義模型，可以使復雜的形體簡化為有限的可以供識別處理的型面，例如，汽車軸類零件上有很多型面是不規則的，所以，我們可以簡化為可以被處理的特征的組合，通過簡化，汽車軸的特征型面主要可概括為內圓柱面、外圓柱面、軸肩、鍵槽、平面、倒角等，筆者就用這些基本特征來定義工藝特征模型，經研究，汽車軸類零件的特征定義可以如下劃分和歸類如圖1所示。

　　圖1汽車軸類零件特征分類

　　2特征識別與提取

　　筆者設計的CAPP系統的工藝特征的識別采用特征自動識別方式和人工識別結合的方法。利用CAD軟件對汽車軸類零件進行三維實體模型建模，當調入一個汽車用軸類三維實體模型零件以后，計算機便于識別出產品的工藝特征，這里識別是借用現在成熟的特征識別技術，使用這種技術的好處在于，使建立的零件特征信息模型可以解決系統的輸入問題，使整個CAPP系統的運行及功能邏輯的實現都依靠這些軸類零件的特征信息模型定義的準確性以及結構的良好性;特征識別與提取的過程如圖2所示。

　　圖2特征識別與提取的過程

　　汽車軸類零件工藝特征之間的相互關系影響著工序與工序之間的關系，還影響著工藝特征間的互相依賴關系，這種互相依賴關系，一方面體現在幾何形狀特征上，例如某個平面特征依賴某圓柱面特征，而且還體現在對軸類零件不同型面的加工工步的先后次序上，例如某鍵槽特征的位置依賴某軸肩的位置。由此可以看出，不同的特征依賴關系決定著不同的加工工序。所以，特征拾取時，還需要記錄特征之間的互相依賴關系。

　　3確定加工工藝路線

　　由上述可知，汽車軸類零件的加工工藝包括很多內容，可分為主特征和副特征的加工工序，主特征的加工工序主要有車內圓柱面、車外圓柱面、銑平面、銑鍵槽、車錐面等，而副特征的加工工藝主要有倒角、圓角、去毛刺等，后者主要是對軸類零件的局部的輔助加工，而前者則是形成產品的主要工序。

　　汽車軸類零件的制造工藝路線的確定以工藝特征模型為基礎，工藝特征模型的確定是很重要的一步，汽車軸類零件的加工工藝路線是根據規則和經驗知識來推理得到的，其具體步驟為：第一，調查研究這些軸類零件的加工狀況以及零件的種類、復雜性狀況：第二，在此基礎上綜合該領域有關專家的知識、經驗，將它們整理為計算機能夠容易識別、處理的形式;確定汽車軸類零件的加工工藝路線，主要是確定重要型面的加工工藝路線，然后再確定其它附加特征的加工工藝路線，加工工藝路線的確定有計算機編程實現。

　　汽車軸類零件的加工工藝順序主要有下料→車斷面→車外圓→銑鍵槽、銑平面等;而副特征的主要加工一般在主型面完成以后進行，例如清毛刺、清洗等都安排在最后的一道工序或倒數第二道工序。

　　4本系統的工作原理

　　4.1半創成式工藝卡的生成步驟

　　工藝卡的生成步驟為：首先根據現在的加工特征在事先制定好的特征庫中搜索，當搜索到適合此零件的各個特征的加工工步后，根據特征之間的依賴關系和工藝設計規則給這些加工工步進行排序，這些過程可以由計算機自動完成，由于自動生成的工藝步驟比較粗略，可能與實際所需要的有所偏差，還需要對之進行詳細的工藝設計，經過詳細設計才能生成完整詳細的工藝文件，它的主要內容包括毛坯材料、形狀牌號的選擇，各種加工機床的型號的選擇、工藝裝配夾具的選擇、以及每一工序工步的詳細安排、生產需要的時間、生產產品的數量等，這些過程是由人工來完成實現的。通過上述對加工工藝步驟進行詳細設計后，就生成了完整的工藝文件。工藝路線的形成過程如圖3所示。

　　圖3工藝路線的形成過程圖

　　4.2檢索工藝卡的形成

　　經過上述步驟生成工藝卡，要保存并編碼，如若再次需要此零件的工藝卡時，就不再需要使用半刨成式的方式生成，而是可以直接輸入此編號，檢索出此工藝即可，這樣就可以提高工藝卡的制定效率，節省了人力，提高的生產效率。

　　5汽車軸類CAPP系統的設計與開發

　　5.1軟件設計

　　本系統設計采用VC++來完成，包括系統界面的設計、特征識別、給識別出的特征安排最優的工序、對工序工步進行排序等，系統半創成生成工藝卡及檢索工藝卡輸入界面如圖4所示。

　　圖4系統半創成生成工藝卡及檢索工藝卡輸入界面

　　5.2軟件工作過程

　　當打開本界面后，如若是生成新零件的工藝加工步驟，則點擊“調入圖形”按鈕，打開相應的汽車軸類零件圖，然后點擊“生成工藝卡”按鈕，系統鏈接EXCEL，生成相應的可供修改的工藝過程卡，當對這個工藝卡的不當之處修改完善以后，點擊“保存工藝卡”按鈕，保存此工藝卡并編碼，以備后用;“取消”按鈕是對“調入圖形”、“生成工藝卡”、“保存工藝卡”的取消，“返回”按鈕，是指對“調入圖形”、“生成工藝卡”、“保存工藝卡”的返回。

　　當需要一個以前已經半創成式生成并保存過的工藝卡時，只需在“輸入零件工序編碼”的輸入欄內輸入相應的編碼即可檢索出所需要的工藝卡。

　　6結束語

　　筆者所設計的檢索式與半創成式雙重系統的汽車零件CAPP系統，可以大大提高制定工藝卡的效率，提高工作效率，具有一定的創新性，也為設計其他零件CAPP系統提供了借鑒。