新铜蜗轮蜗杆零件的工艺规程

    对特征模型的建立方法进行了分析探讨，对特征技术进行了研究。基于三维参数化造型的需要，建立了铜蜗轮蜗杆特征库，使造型系统实现了智能化。提出了满足设计要求的铜蜗轮蜗杆的建模理论和方法。在该理论的指导下，详细阐述了铜蜗轮蜗杆的建模过程。提出了精确表达渐开线的方法，并用计算机语言加以实现。通过比较市场上流行的各种CAD软件的基础上，确定了用SolidWorks作为完成本课题的开发平台。cAD的结果能否有效地应用于生产实践，NC机床能否充分发挥效益，CAD与CAM能否真正实现集成，都与工艺设计的自动化有着密切的关系。于是，计算机辅助工艺规程设计(LAPP, Computer Aided Process Planning)就应运而生，并且受到愈来愈广泛的重视。LAPP的作用是利用计算机来进行铜蜗轮蜗杆零件加工工艺过程的制订，把毛坯加工成工程图纸上所要求的铜蜗轮蜗杆零件。它是通过向计算机输入被加工铜蜗轮蜗杆零件的几何信息(形状、尺寸等)和工艺信息(材料、热处理、批量等)由计算机自动输出铜蜗轮蜗杆零件的工艺路线和工序内容等工艺文件的过程。派生式系统(Variant system，又称变异式系统、样件式系统。派生式系统建立在成组技术基础上，利用铜蜗轮蜗杆零件的相似性进行系统设计和新铜蜗轮蜗杆零件工艺规程的生成。对每一族相似铜蜗轮蜗杆零件提取其工艺特征，建立能包容其所有特征的假想铜蜗轮蜗杆零件(主样件)及其工艺规程。对于新的铜蜗轮蜗杆零件，按照特定编码查找对应的主样件，检索典工艺规程，进行必要的修改，最后生成该铜蜗轮蜗杆零件的工艺规程。派生式LAPP技术成熟，原理简单，因而发展最早，针对特定的铜蜗轮蜗杆零件类型和制造环境，能够研制出实用的系统。但这样的系统只能完成检索式设计任务，难以适应铜蜗轮蜗杆零件类型和加工环境的变化;从实质上说编制工艺规程都是由人来完成的，不能摆脱对工艺编制人员的依赖，因而自动化程度低，并且系统的准备时间长。

    创成式系统(Generative system)主要依靠系统的逻辑决策，自动生成新铜蜗轮蜗杆零件的工艺规程。它不依赖作为典范的标准工艺规程，因而具有较高的柔性。“创成”式就生成工艺过程的宏观而言，它并不意味着工艺过程的每个决策步骤都必须是从无到有地创成，这很容易成为研究创成式系统的误区。早期的创成式LAPP系统将决策逻辑植入程序代码中，依靠决策树和决策表进行设计。由于工艺过程设计较为复杂，针对性强，这种创成式方法难以随铜蜗轮蜗杆零件类型和生产环境的变化自动生成所需的合理的工艺规程。

    目前，专家系统已成为创成式caPP的技术基础。它将工艺实践经验以产生式规则或其他知识表达形式纳入知识库中，成为系统推理的依据。系统推理机和知识库实现了分离，便于系统设计者和工艺师的合作。工艺过程设计的主要问题不是数值计算，而是对工艺信息和工艺知识的处理，这正是专家系统的特长。并且，专家系统的追踪解释功能使工艺设计过程透明化，易于被工艺人员接受，便于使用、检验和维护。

    混合式系统则是综合采用这两种方法，例如，在全局性的铜蜗轮蜗杆零件加工工艺路线生成方面，采用派生式，而在局部的机床工序设计方面则可以采用创成式原理。在铜蜗轮厂家的实际应用中，无论是用什么方式进行工艺过程设计的，其目的只有一个，真正满足铜蜗轮厂家的需要，解决铜蜗轮厂家的实际问题。