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研伦电气微动开关的MBD工艺特点

发布时间:2017-12-11 9:8:32  浏览:

    随着以市场产品模型为基础的三维数字化设计与制造技术的广泛应用,基于产品模型的工艺设计与优化、工艺仿真与优化等作为相关人员研究的重点和热点也有了一定的突破,我们通过分析微动开关、防水微动开关的设计、工艺和制造三者之间的关联关系,构建以微动开关为对象的基于MBD的三维机加工艺体系,实现各零部件工艺在生产现场的直观表达,希望能为解决微动开关工艺设计的直观性及准确性提供一些思路和参考。

    1、微动开关工艺信息的表达

    总体而言,工艺信息是微动开关的重要组成部分,是生产现场产品制造的主要依据,工艺信息的准确、直观也是企业生产管理有序进行和产品质量的重要保障工艺信息既对工艺设计和生产制造提供支持,又存在着对它们的约束,采用何种方式、何种机理来实现对微动开关工艺资源的分配是我们研究内容的核心,在此之前先对工艺资源信息进行分类研究。

对于微动开关产品生产企业而言,通常生产的产品种类比较固定,故而所生产的零件在工艺上有很大的相似性,局部工艺内容的重复应用率比较高,而通常这部分的工艺流程和工艺规则相对比较成熟因此,我们可以将工艺过程看作是由许多局部的工艺内容组合而来,这种局部的工艺内容称之为工艺元。

 微动开关,防水微动开关

    为了实现基于工艺元的工艺资源信息的表达与存储,在此统一建立工艺元的信息存储模型,将工艺元描述为如下三元组:

   B=

    上述对工艺元的描述中,各参数含义如下:N为工艺元的编号,用于唯一地确定工艺元;T为工艺元类型,包括装配和机加两种类型;P为工艺元的内容集合,它是由一组工艺元内容属性集组成,可表示为:P={Ki ,i=0,1,2,3..n},其中Ki为第i个工艺元的内容属性集。

    工艺元内容属性集Ki也可以表示为一个三元组,其结构如下:

   Ki=

    其中,ID为属性集的唯一编号,用于唯一地表征该属性集;

Name为属性集的属性名称;V为该属性集的属性值,可以是数字形式一也可以是字符的形式。

    一个工艺过程一般包括多个任务和子任务,为了更好地描述工艺过程,将工艺过程抽象为工艺元组、工艺元等多个对象的实体此处工艺元组是由若干个工艺元、工艺元的排序序列以及工艺元间的约束组成而由上述对工艺元的建模描述可知,一个工艺元又是由自身的标识、工艺元基本属性信息和属性规则组成,这些属性规则包括:工装资源、定位方法、装夹方案、工艺方法和工艺参数。

   2、工艺信息间的映射机制

    首先,对备选工艺元集进行定义所谓备选工艺元集是指一组彼此互相独立、能够完成同一加工或装配工艺特征的工艺信息模型,它是工艺方法的集合,与各类设备相对应

    从组合排列的角度来看,工艺路线是由一系列工序按照顺序依次排列组合而成,工艺方案则是由一系列工艺特征按照一定的先后约束关系排列组合而成对于某一企业生产的产品而言,大多是固定的加工方法和加工顺序,那么就可以通过建立工艺方案与与备选工艺元集的关系来实现工艺方案与工艺元间的对应同一零件有多个工艺方案,一个备选工艺元集中包括多个工艺元,那么对于一个零件的固定工艺方案对应着一组固定顺序的备选工艺元集,一个备选工艺元集中包含的多个工艺元对应实现工艺方案中的一个工艺特征。

    理清了工艺方案与备选工艺元集间的关系,那么单个产品的加工/装配方案是如何向备选工艺元集映射的呢?在此,提出一个工艺元集的概念:工艺元集是备选工艺元集的集合,它是能够实现零件加工/装配目的的所有备选工艺元集,这些备选工艺元集彼此具有先后顺序关系,构成产品的加工/装配工艺链。

    产品的工艺方案向备选工艺元集的映射关系分为:首先,在CAPP系统中生成零件工艺特征的加工顺序(工艺路线),分析每个工艺特征的加工可行性,再生成每个工艺特征的可行加工方案,并映射成相应的工艺元(每个工艺特征的加工方案中可以包含一个工艺元,也可以包含多个工艺元),工艺特征间的约束关系和工艺元间的约束关系可映射成工艺约束

    从本质上来说,微动开关的工艺规划就是各类原始输入信息向零件加工、部件装配和工艺优化的映射过程,研究工艺过程中各类信息间的映射机制是微动开关工艺规划,甚至后续车间调度系统能够快速响应的理论基础。

    3、应用实例

我们在上述理论研究的基础上完成了对基于MBD的微动开关工艺系统开发此系统的设计方案采用基于C/S模式的三层加构,分别是应用层、核心功能层和数据层,图1所示为微动开关系统的框架结构。

 

    根据微动开关、防水微动开关设计、生产和调度的功能需求对系统功能进行了模块划分,主要包括:工艺设计模块、工艺管理模块、制造资源管理模块、定制与维护模块、集成模块和用户管理模块。

 微动开关工艺系统整体框架

    在这里,我们针对研伦电气在生产制造环节中的经验问题,以微动开关为对象在三维环境下对工艺信息进行了分类,并提出了基于工艺元的工艺资源信息表达与建模方法,研究了工艺和生产制造过程中信息间的映射机制,最后在此基础上开发了基于MBD的微动开关工艺应用系统该系统增加了微动开关工艺规划的直观性,希望能帮助大家提高机加工艺设计与更改的效率,减少了在产品工艺阶段因工艺信息表达的模糊、单一和不完整性而造成的后续工艺与设计、工艺与制造的脱节。

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