低压断路器焊接件CAPP系统研究与开发
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中 低 压 电 器技 术 编者按 中国加入W T O 后,躅内低压电器企业都不可避免地面对经济全球化。从2 O 世纪9 O 年代中期开拍,我国低压 电器在新产品的开发,设计上逆步采用计算机辅助设计,辅助制造,辅助分析,但是由于我圉 企业研 究开发投入与国外著名公司相差甚远,所以至今我囤低压 电器设计仍未摆脱以仿制为主的形式。根据我囤电力发展规划,十五”后三年,每年新增发电设备装机容量约为2 5 0 0 万千瓦,我国低压电器 需求量还将持续增长。因此,智能化可通信、高性能高可弗的低压电器将是未来的发展方向,具有 巨大的市场潜力。,本期专题贵任编辑:任 宇飞 摘要 关键词 0引言 低压断路器焊接件C A P P系统研究与开发 仝瑞振,盛 步云(武汉理工 大学 机 电学院)结合 当前C A P P技术的发展和功能及低压断路器行业焊接件的现状,论述 了C A P P在低压断路器焊接件 应用的重要性,提 出了低压断路器焊接工艺的特征和低压断路 器焊接件 C A P P系统体 系结构设计,重点 对低压断路器焊接件C A P P系统结构管理、综合智能化工艺设计、参数化设计等系统关键功能模块作 了 阐述。低压断路器 C A P P 体 系结构 工艺设计 计算机辅助工艺设计(C A P P,C o mp u t e r A id e d P r o c e s s P l a n n i n g)不仅可以显著缩短工艺设计周期,保证工 艺设计质量,而且可以提高产品工艺的继承性,最大限 度地利用现有资源,从而降低生产成本,提高产品的市 场竞争能力,还可以使没有丰富经验的工艺师设计出高 质量的工艺规程,缓解当前机械制造业工艺设计的繁重 任务,此外,C A P P也有助于推动企业开展工艺设计标 准化和最优化工作。因此C A P P受到工艺设计领域的重 视,其传统手工编制工艺过程文件的方法得到了大力的 发展。C A P P系统按其工作原理可以分为:交互式 C A P P 系统、创成式C A P P系统、修订式C A P P系统、综合式 C A P P系统和C A P P专家系统。低压断路器焊接件在产品结构零部件中占有相当大 比例,焊接工艺在低压断路器制造中也占据相当重要的 部分,同时低压断路器中的焊接件又是异种金属的焊 接,产品系列及型号非常多,焊接工艺又相当复杂,靠 焊接工艺人员手工处理非常麻烦。因此,在低压电器行 业开发和推广应用C A P P系统是非常有必要的,结合低 压电器行业的特点和 C A P P系统的功能,可以从 以下几 个方面解决电器企业低压断路器焊接件工艺设计与管理 中所存在的问题:(1)减少工艺人员的重复性劳动,缩短产品制造的 收稿 日期:2 0 0 6 0 9 2 1 作者 简 介:仝瑞振,从事低压断路器研制工作,现为在职 研 究生。工艺编制周期。(2)提高工艺的标准化和规范化,提高工艺设计质 量。(3)通过产品设计与工艺信息的共享与集成,提高 信息的重用性、准确性和一致性。(4)通过工艺的不断优化和经验的不断积累,使工 艺水平得以迅速提高。1低压断路器焊接工艺的特征 低压断路器焊接工艺主要是指组成焊接结构件的零 部件装配、焊接的先后次序及相应的内容,也就是一个 低压断路器焊接结构件的实际生产过程,通常不含零部 件本身的具体加工,如下料、成型等。而焊接结构件装 配焊接工艺的设计,就是通过对焊接结构件的结构和功 能的分析,对其整体装配焊接工艺进行规划,确定具体 的加工工艺路线和内容,包括工装夹具、焊接设备和方 法、焊接参数等,从而保证整体焊接工艺的完整性和有 效性的过程。低压断路器焊接件的焊接工艺设计具有以下几个特 征:(1)焊接件形状结构复杂,特征变化多,零件尺寸 较小,焊接工装夹具要求程度高。由于低压断路器焊接 件的结构尺寸复杂,故难以寻找一成不变的规律。(2)低压断路器焊接件的制造是装配和焊接的组合 加工过程。它们既有一定的独立性,又有极为密切的联 系。装配过程将焊接结构件的各零部件按工程要求进行 电 工技术 l 2 0 0 7 l 2 期 l 1 维普资讯 http:/ 中低 压 电 器技 术 合理的排列,结构件的结构越复杂、零部件数量越多,其 构成的解空间就越复杂。而且相同的结构采用不同的焊 接顺序,也会产生不同的结果,这些都增加了解决问题 的难度。(3)焊接材料复杂,多为异种金属焊接,焊接环境 要求也相对高,焊前需要预处理,焊接参数,焊接流程 容易受到外界影响。(4)焊接人员的经验和操作熟练程度对焊接件的质 量影响也比较大。2 低压断路器焊接件 C A P P系统设计 2 1低压断路器焊接件 C AP P系统体系结构 根据各类低压断路器产品焊接件工艺的特点及其在 C A P P系统中的设计模式,并满足低压断路器产品焊接 件工艺对 C A P P系统的总体要求,确立低压断路器产品 焊接件工艺C A P P系统是以产品数据为核心、以数据库 为基础、集智能化工艺设计与管理于一体并包含工艺知 识管理的应用系统。该系统主要可以划分为:产品结构管 理、工艺知识管理、综合智能化工艺设计、工作流程管 理以及各种辅助工具。系统总体结构见表 1。表 1 系统总体结构 一一一一一一一 型 型 兰 坚 堡一一 焊接件结 工艺知识综台智能化 焊前预处焊接装配焊接参数 焊后处检验 构管理 库管理 工艺设计 理工艺 工艺 工艺 理工艺标准 关系数据库(S QL S e r v e r)Wi n d o ws操作 系统,T CP I P 2 2焊接件结构管理模块 结合低压断路器焊接件的技术状态管理,低压断路 器焊接件 C A P P系统按照型号、系统、产品、组件、零 件5个层次对产品结构进行组织,低压断路器焊接件 C A P P系统的焊接件结构管理模块负责焊接件结构树的 建立与维护。系统提供 3 种产品结构树的建立方式,手 工建立、通过导人设计部门的系统总明细表自动导人一 个系统下的所有部件产品,并通过专用接IZ l 导人C A D文 件的明细表在组件级上自动建立结构树。2 3工艺知识管理 低压断路器焊接件工艺编制涉及的知识多种多样、数量大,这些知识包括低压断路器焊接件工艺的对象模 型、推理方法、产生式规则、典型工艺、典型工序、典 型工艺参数等。工艺知识库管理模块对这些知识进行合 理组织后存储在工艺知识库中,对工艺知识进行查询、浏览以及维护。2 4综合智能化工艺设计 综合智能化工艺设计围绕焊接件结构树信息,以交 互式为基础,提供多种快捷设计方式,可实现C A P P 工 艺资源库和外部工程数据库动态关联、快速查询、自动 计算、支持智能决策:可基于对典型工艺的检索修订生成 焊接件工艺文件,实现图示化、树型结构典型工艺的快 速查询,参数化典型工艺的快速查询和智能化修订,以 及工序、工步信息的排序等;可在不同产品 部件之间 相同零件代号工艺自动借用,保持工艺的唯一性。尤其 对于产品结构变化不大,零组件借用很多的情况,可显 著缩短工艺设计周期,并方便工艺文件的管理;采用图 示化电子工艺手册,以图文并茂的形式显示和快速查找 工艺参数,提高工艺设计的效率。2 5焊接工艺专用模块 主要针对焊接过程的具体操作,具体参数设置和检 验方法来设置的专用模块,明确各产品焊接件的具体焊 接标准。3结束语 低压断路器焊接工艺设计是焊接过程中一个重要 过程,对产品的质量和制造成本都有很大的影响,本文 主要针对低压电器行业中断路器焊接件 C A P P系统进 行讨论,通过以上论述希望能对低压电器行业断路器 焊接件工艺设计人员研究 C A P P系统起到参考与借鉴 的作用。参考文献 1】戴同 C AD C AP P C A M基本教程 M】北京:机械工业出版 社。1 99 7。8 4 8 7 2】孟庆龙 电器制造技术手删 M】北京:机械工业出版社。2 0 0 0 3】张岽轲 朱志明 陈丙森 C AP P的发展现状和焊接结构件 C A P P的开发方法 第三届计算机在焊接中的应用技术交 流会论文集(上海)。2 0 0 0 S t u d y a n d De v e l o p m e n t o f W e l d m e n t CAPP S y s t e m f o r Lo w Vo l t a g e Ci r c u i t Br e a k e r T o n g Ru i z h e n S h e n g Bu y u n (Wu h a n P o l y t e t h n i c C o l l e a g e E l e c t r o me c h a n i c a l I n s t i t u t e Ab s t r a c t A c c o r d i n g t o t h e c u r r e n t d e v e l o p me n t a n d f u n c t i o n o f C A P P a n d t h e c u r r e n t w e l d i n g s t a t i o n i n l o w v o l t a g e b r e a k e r i n d u s t r y,T h e p a p e r i n t r o d u c e s t h e i mp o r t a n c e o f u s i n g CAP P s y s t e m i n l o w v o l t a g e b r e a k e r i n d u s t ry;t h i s p a p e r p u t s f o r wo r d l o w v o l t a g e b r e a k e r w e l d i n g p r o c e s s f e a t u r e a n d CAP P s y s t e m s t r u c t u r e;Th i s p a p e r g i v e s e mp h a s i s t o t h e mo d u l e o f CAP P s y s t e m s t r u c t u r e ma n a g e me n t,i n t e g r a t e d e n v i r o n me n t o f i n t e l 卜 i g e n t p r o c e s s p l a n n i n g,p a r a me t e r b a s e d p r o c e s s p l a n n i n g Ke y Wo r d s L o w v o l t a g e b r e a k e r CAP P S y s t e m s t ruc t u r e P r o c e s s d e s i g n 2 I W W W c h i n a e t n e t I 毫 工拄 木 维普资讯 http:/
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