一种新的CAPP专家系统工艺尺寸链解算方法 (2002年)

设计出CAPP专家系统中解算工艺尺寸链的子程序，该程序用VisualBasic语言编程，采用数据文件形式进行数据输入、输出，大大增强了程序的通用性和可读性。再用Matlab软件进行矩阵运算，一次便能求出包括毛坯在内的工序尺寸及公差。论文同时指出了如何建立工序简图和判断简图中工序尺寸的箭头标注是否正确的方法。 ### 一种新的CAPP专家系统工艺尺寸链解算方法 #### 概述 本文提出了一种新型的计算机辅助工艺规程设计（CAPP）专家系统中工艺尺寸链解算方法。该方法通过结合Visual Basic编程技术和Matlab软件的强大矩阵运算能力，实现了一次性求解包含毛坯在内的各工序尺寸及其公差的目标。此外，还提供了如何建立工序简图以及判断简图中标注的正确性的方法。 #### 关键技术点 1. **子程序设计**：采用Visual Basic语言编写了一个专门用于解算工艺尺寸链的子程序。该程序具有良好的通用性和可读性，通过数据文件的形式进行输入和输出操作。 2. **矩阵运算**：利用Matlab软件强大的矩阵运算功能，可以高效地求解工序尺寸及其公差，从而简化了解决复杂尺寸链问题的过程。 3. **工序简图的建立**：通过绘制工序简图，清晰地表示出零件加工过程中的各个步骤。这些简图有助于理解和分析尺寸链的组成和相互关系。 4. **箭头标注验证**：提出了两个标准来验证工序简图中箭头标注的正确性。这有助于确保尺寸链的准确性和一致性。 #### 技术细节 1. **子程序设计的实现**： - **编程语言**：选择Visual Basic作为开发语言，因为它易于学习且具有良好的可视化界面支持。 - **数据文件处理**：通过数据文件来进行输入和输出，提高了程序的灵活性和扩展性。 - **增强通用性和可读性**：通过对代码结构的优化，使得子程序能够适用于不同类型的零件和工序。 2. **利用Matlab进行矩阵运算**： - **简化计算**：通过使用Matlab的矩阵运算功能，可以快速求解复杂的数学模型，减少计算时间和复杂度。 - **一次性求解**：能够一次性计算出所有工序尺寸及其公差，极大地方便了工艺设计过程。 3. **工序简图的绘制**： - **绘制原则**：根据零件加工过程，绘制出反映各工序之间关系的简图。 - **标注方法**：用箭头表示工序间的尺寸传递方向，起点表示定位面，终点表示加工面。 4. **箭头标注的验证**： - **标准一**：在工序简图中，必须有一个端面且仅有一个端面没有箭头指向。 - **标准二**：除上述端面外，其他所有端面都应且只能有一个箭头指向。 #### 应用实例 以典型轴类零件加工过程为例，介绍了如何应用上述方法解决实际问题： - **绘制工序简图**：根据零件的加工流程绘制出工序简图，明确标注每个工序的关键尺寸。 - **建立尺寸矩阵**：将工序简图中的尺寸信息转化为矩阵形式，便于计算机处理。 - **解算尺寸链**：通过编程计算得出所有工序尺寸及其公差，包括毛坯尺寸。 #### 结论 本文介绍的方法不仅解决了传统工艺尺寸链解算过程中存在的复杂性问题，而且还极大地提高了效率和准确性。尤其对于那些轴向尺寸较多、加工过程中定位基准多次转换的零件（如齿轮轴、曲轴等），这种方法的应用将具有重要的实际价值。通过结合Visual Basic的编程能力和Matlab的矩阵运算能力，为CAPP专家系统提供了一种高效、可靠的尺寸链解算方案。