基于煤礦電機制造的CAPP系統(tǒng)

李晨亮+牛海山+尚爾鵬

摘要：針對煤礦電機制造特點，自行設(shè)計一套與之相適應(yīng)的編碼系統(tǒng)，并完成煤礦電機各零件的編碼。利用特征碼位碼域法進行零件分組，確定典型零件，并完成成組工藝設(shè)計，最后開發(fā)出面向煤礦電機生產(chǎn)制造的CAPP系統(tǒng)。此系統(tǒng)大幅提高了電機制造企業(yè)工藝設(shè)計的效率和質(zhì)量，給企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益。

Abstract： According to the characteristics of the coal machine manufacturing， this paper designs a set of corresponding coding system， and completes the code for the parts of coal mine motor. Signature domain method is used to conduct part grouping， determine the typical parts and complete the group process design， finally a CAPP system for coal mine machine manufacturing is developed. This system greatly improved the efficiency and quality of the motor manufacturing process design and brought considerable economic benefits.

關(guān)鍵詞：電機制造；CAPP系統(tǒng)；工藝設(shè)計

Key words： motor manufactory；CAPP system；process planning

中圖分類號：TP334 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2017）20-0072-02

0 引言

撫順煤礦電機廠是國內(nèi)煤炭行業(yè)中最大的一家電機制造廠，也是國家機械制造行業(yè)骨干企業(yè)之一，主要生產(chǎn)煤礦工作面采、掘、運、提升設(shè)備配套的隔爆電機，其生產(chǎn)特點為：多品種小批量生產(chǎn)，產(chǎn)品變化較大，工藝規(guī)程設(shè)計的工作量較大。

根據(jù)煤礦電機制造特點設(shè)計一套編碼系統(tǒng)，并進行成組工藝設(shè)計確定典型零件，從而建立軟件工藝庫。采用檢索式、派生式和創(chuàng)成式相結(jié)合方式，綜合他們的優(yōu)點，并在應(yīng)用成組技術(shù)（GT）和人機交互方式作為補充的基礎(chǔ)上開發(fā)出的一種面向煤礦電機生產(chǎn)制造的CAPP系統(tǒng)。

該系統(tǒng)對電機零件加工工藝過程標準化、規(guī)范化具有積極的作用，具有較強的應(yīng)用價值，對于電機生產(chǎn)企業(yè)實現(xiàn)工藝信息的集成管理，提高工藝設(shè)計的效率和質(zhì)量，具有重要的意義。

1 煤礦電機零件編碼系統(tǒng)設(shè)計

煤礦電機零件分類編碼系統(tǒng)采用混合結(jié)構(gòu)，由13位十進制代碼組成，前7位（1～7碼位）為主碼，表示零件的類別及形狀要素。后6位（8～13碼位）為輔助碼。用數(shù)字0～9分別表示零件的細節(jié)特征。此編碼系統(tǒng)主結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 煤礦電機零件分組及成組工藝設(shè)計

2.1 煤礦電機零件分組

零件分組是將零件集合從相似性原理出發(fā)，按一定目的分類成組，這是實施GT的基本手法[1]。首先，根據(jù)圖1 煤礦電機零件分類編碼系統(tǒng)，對電機廠主要零件（電機軸、電機座、電機端蓋）進行編碼，然后采用特征碼位碼域法，同時結(jié)合在煤礦電機廠調(diào)研情況，將收集到的軸、機座、端蓋類零件分為相應(yīng)的11組，其中機座分組情況見表1。

2.2 煤礦電機零件成組工藝設(shè)計

成組工藝設(shè)計是實現(xiàn)工藝標準化的主要方法，是以結(jié)構(gòu)相近的若干零件組成的零件加工族為工藝對象?；咀龇ㄓ刑摂M零件法和復(fù)合工藝路線法[2]。

將零件根據(jù)碼域分組后，同一組內(nèi)零件的加工工藝路線基本一致，所以本次工藝設(shè)計采用復(fù)合工藝路線法來進行。下面對電機機座進行成組工藝設(shè)計。

機座第一組以零件YBC-180為基礎(chǔ)，最終確定復(fù)合加工工藝路線為：C5116—T6112—C5116—X2012—TQX6111—Z3063—TQX6111—X2012—Z3063。

機座第二組以零件YBSD-700為基礎(chǔ)，最終確定復(fù)合加工工藝路線為：

C5225—TQX6111—X2012—SJ100—Z3063—T6112。

機座第三組以零件YBCS-200為基礎(chǔ)，最終確定復(fù)合加工工藝路線為：

T6112—C5225—B2152—X2010—C5225—X2010—T6112—加工中心—Z3063。

根據(jù)機座各組復(fù)合加工工藝路線編制主樣件工藝過程工序卡片，形成標準工藝。簡單修改標準工藝，全組零件的成組工藝就都能夠得到滿足，如此大大提高了工作效率。工序卡片在Access數(shù)據(jù)庫中錄入，并輸入計算機系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中，建立必要的工藝數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)文件，以存儲工藝數(shù)據(jù)和規(guī)范，供編制CAPP軟件調(diào)用[3]。

3 CAPP系統(tǒng)軟件

本CAPP系統(tǒng)采用檢索式、派生式和創(chuàng)成式相結(jié)合，綜合他們的優(yōu)點，應(yīng)用成組技術(shù)（GT）并采用人機交互方式作為補充的綜合式系統(tǒng)。

軟件的基本功能包括：交互式零件編碼、典型加工工藝的生成、加工工藝的修改、工藝卡的打印、加工工藝的存貯、工藝庫交互式維護等。

如圖2所示為軟件系統(tǒng)的主界面，包括文件、工藝設(shè)計、數(shù)據(jù)維護、幫助四個主菜單。

4 結(jié)語

煤礦電機制造CAPP系統(tǒng)采用檢索式、派生式和創(chuàng)成式相結(jié)合，并綜合他們的優(yōu)點，應(yīng)用成組技術(shù)并采用人機交互方式作為補充，具有完善的CAD圖形導(dǎo)入導(dǎo)出、交互式零件編碼、典型加工工藝的生成、加工工藝的修改、工藝卡的打印、加工工藝的存貯及工藝庫交互式維護等功能。

此系統(tǒng)在撫順煤礦電機廠應(yīng)用已有一年多時間，提高了工藝設(shè)計的效率和質(zhì)量，據(jù)統(tǒng)計新設(shè)計零件數(shù)減少40%，工藝設(shè)計效率提高50%，生產(chǎn)準備時間縮短20%，為企業(yè)創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟效益。

參考文獻：

[1]呂惠娟，陳玲.面向CAPP的齒輪類零件編碼系統(tǒng)的開發(fā) [J].工藝與裝備，2008（5）：63-64.

[2]魯昌國.基于成組技術(shù)的電機制造CAPP系統(tǒng)[J].遼寧石油化工大學(xué)學(xué)報，2008，28（2）：58-60.

[3]孫進平.面向復(fù)雜零件成組編碼系統(tǒng)及其與CAPP集成的研究[J].工藝與檢測，2007（3）：106-107.