唐海元，陳恭謙，劉勝勇，袁清珂（.深圳市飛亞達(dá)精密計(jì)時(shí)制造有限公司，廣東深圳58057；.廣東工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，廣東廣州50006）

手表零件CAPP系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)*

唐海元1，陳恭謙1，劉勝勇1，袁清珂2
（1.深圳市飛亞達(dá)精密計(jì)時(shí)制造有限公司，廣東深圳518057；2.廣東工業(yè)大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院，廣東廣州510006）

為實(shí)現(xiàn)手表零件的快速工作設(shè)計(jì)，在分析典型零件工藝的基礎(chǔ)上，把手表零件工藝信息分為3類，提出了手表零件CAPP數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，建立了工藝數(shù)據(jù)庫，開發(fā)了手表零件CAPP系統(tǒng)，提高了工藝規(guī)劃效率。

工藝數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；工藝規(guī)程；CAPP

1　工藝信息的類型與工藝數(shù)據(jù)庫的建立

根據(jù)CAPP有關(guān)原理[1-3]和公司工藝設(shè)計(jì)人員的需求對(duì)產(chǎn)品工藝實(shí)例的信息進(jìn)行了區(qū)分，將這些信息分為了三大類，第一類是產(chǎn)品的基本信息，即產(chǎn)品規(guī)格、產(chǎn)品坯料的規(guī)格、產(chǎn)品類型、產(chǎn)品特征、產(chǎn)品技術(shù)要求。第二類是產(chǎn)品的加工工序和工步基本信息，即工序和工步的名稱、工步使用刀具的類型和規(guī)格、走刀方式、工步的加工參數(shù)、工序的模擬加工時(shí)間。第三類是實(shí)際加工信息，即刀具的狀況、實(shí)際的工序加工時(shí)間、總加工時(shí)間和產(chǎn)品的生產(chǎn)日期、走刀、磨刀和換刀次數(shù)。

第一類信息主要用于對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行區(qū)分，不同的產(chǎn)品類型，會(huì)有不同的產(chǎn)品特征和產(chǎn)品技術(shù)要求，對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品加工工序也會(huì)發(fā)生變化；而規(guī)格和坯料規(guī)格的不同則會(huì)使走刀方式和加工參數(shù)發(fā)生變化。因此，在產(chǎn)品基本信息中必須包含這些信息，才能有效地對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行區(qū)分，也為產(chǎn)品的實(shí)例搜索提供條件。

第二類信息主要用于對(duì)產(chǎn)品的加工方法和加工參數(shù)進(jìn)行保存和管理，方便在日后的產(chǎn)品工藝設(shè)計(jì)中進(jìn)行參考和對(duì)照。因?yàn)閷?duì)于表類產(chǎn)品而言，其部分零部件都會(huì)具有一定的相似性，這些零件的相似性帶來的是工藝加工方法和參數(shù)的相似，因此利用好原有的加工工藝方式和參數(shù)是保證新產(chǎn)品質(zhì)量和提高新產(chǎn)品工藝開發(fā)速度的關(guān)鍵。

第三類信息主要用于對(duì)產(chǎn)品的實(shí)際加工過程信息進(jìn)行總結(jié)和統(tǒng)計(jì)，一方面可以根據(jù)同類零件在實(shí)際加工過程中信息的差距來對(duì)零件的加工工藝進(jìn)行分析，找出現(xiàn)有工藝中存在的問題，并提出相應(yīng)的修改方案，從而提高產(chǎn)品工藝質(zhì)量和效率。另一方面可以根據(jù)這些加工過程中的統(tǒng)計(jì)信息，對(duì)同類新產(chǎn)品的實(shí)際加工時(shí)間和加工成本進(jìn)行推算，從而加快產(chǎn)品報(bào)價(jià)速度和實(shí)施有效的成本控制。

在明確了飛亞達(dá)CAPP系統(tǒng)需要存儲(chǔ)這三類信息后，對(duì)上述三類信息的載體進(jìn)行分析和研究，決定將上述三種信息采用數(shù)據(jù)庫和技術(shù)文檔相結(jié)合的方式進(jìn)行存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)庫作為信息存儲(chǔ)和搜索的主載體而技術(shù)文檔作為補(bǔ)充載體對(duì)該項(xiàng)產(chǎn)品的相關(guān)工藝技術(shù)文檔進(jìn)行存儲(chǔ)和提取。在此之后，根據(jù)這些信息間的關(guān)聯(lián)建立了飛亞達(dá)CAPP系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系。該結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1　手表零件CAPP系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

根據(jù)圖1所示的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，建立了零件、工序和工步的三張主表，并將三張主表以1對(duì)多的形式關(guān)聯(lián)起來，在數(shù)據(jù)庫中建立了改數(shù)據(jù)模型。同時(shí)，在此基礎(chǔ)上又建立了兩張附表對(duì)零件工藝文檔和零件縮略圖信息進(jìn)行管理。到此，CAPP基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的搭建基本完成，在此基礎(chǔ)上，開發(fā)了相應(yīng)的應(yīng)用層，使用戶能夠?qū)υ揅APP系統(tǒng)進(jìn)行管理和使用。應(yīng)用層的建立主要解決兩個(gè)問題，一是信息存入；二是信息的提取。由于在該結(jié)構(gòu)中，包含了零件工藝過程的不同階段信息，這些信息為不同人員所掌握。要將其歸納總結(jié)起來需要經(jīng)由多人員的共同協(xié)作完成，這些人員包含生產(chǎn)一線的工人、工藝設(shè)計(jì)師、調(diào)機(jī)員等。為了便于統(tǒng)計(jì)和歸納，采用了Excel表格的方式對(duì)CAPP信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和歸納。為了便于系統(tǒng)自動(dòng)將記錄了產(chǎn)品工藝信息的Excel表格自動(dòng)錄入到系統(tǒng)中，Excel表格在使用前進(jìn)行了格式化規(guī)范和命名，使系統(tǒng)能夠自動(dòng)從Excel表格的對(duì)應(yīng)字段和標(biāo)題中提取需要的信息，這樣極大地提高了數(shù)據(jù)的錄入速度和效率。在信息的提取上，建立了實(shí)例搜索機(jī)制對(duì)實(shí)例進(jìn)行搜索，方便用戶查找到需要的工藝實(shí)例和信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)這些信息的再利用。

2　工藝數(shù)據(jù)庫的檢索與使用

工藝數(shù)據(jù)的檢索是由對(duì)SQL查詢語句的利用來實(shí)現(xiàn)的，具體的實(shí)現(xiàn)流程如圖2所示。

圖2　實(shí)例搜索機(jī)制流程

通過該實(shí)例搜索機(jī)制成功開發(fā)了CAPP實(shí)例搜索模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)CAPP數(shù)據(jù)庫中信息快速、準(zhǔn)確的查詢，對(duì)相應(yīng)信息的快速查看和指定文件的下載，極大地縮短了工藝設(shè)計(jì)師工藝設(shè)計(jì)的時(shí)間，提高了設(shè)計(jì)效率，同時(shí)保證了設(shè)計(jì)質(zhì)量。

圖3　手表數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺(tái)

圖4　CAPP應(yīng)用實(shí)例之一

圖5　CAPP應(yīng)用實(shí)例之二

3　應(yīng)用實(shí)例

根據(jù)上述理論分析，以SQL和Visual Studio 2008為編程環(huán)境，開發(fā)了手表產(chǎn)品CAPP系統(tǒng)，并成功應(yīng)用于手表數(shù)字化設(shè)計(jì)平臺(tái)之中（如圖3所示），在企業(yè)得到廣泛應(yīng)用，取得良好應(yīng)用，圖4和圖5是部分應(yīng)用實(shí)例。

4　結(jié)論

（1）手表零件CAPP系統(tǒng)可以有效地提高手表零件工藝設(shè)計(jì)效率；

（2）把手表零件工藝信息分為3類，便于工藝數(shù)據(jù)模型的信息組織與建立；

（3）通過工藝特征信息，查詢檢索工藝實(shí)例是可行的。

［1］孟麗麗，郝力文，路春光，等.基于Web Service和工作流技術(shù)的CAPP系統(tǒng)研究［J］.現(xiàn)代制造工程，2014（8）：65-68.

［2］羅年猛，郭錦，朱林.工藝數(shù)據(jù)的可定制性表達(dá)模型研究［J］.計(jì)算機(jī)工程與科學(xué)，2014（2）：367-369.

［3］劉琳，邢建國(guó)，胡玉景，等.基于Pro/E的CAPP零件特征提取方法研究［J］.青島大學(xué)學(xué)報(bào)：工程技術(shù)版，2014，29（2）：39-42.

(編輯：向飛)

Design and Developmentof aW atch Parts CAPPSystem

TANGHai-yuan1，CHENGong-qian1，LIUSheng-yong1，YUANQing-ke2
（1.Shenzhen FIYTA Sophisticated TimepiecesManufacture Co.，Ltd.，Shenzhen518057，China；2.Collegeof mechanicaland electricalengineering，Guangdong University of Technology，Guangzhou510006，China）

In order to achieve rapid design ofwatch part processes，based on the analysis of typical parts processes，the watch parts to process information is divided into three categories，watch parts CAPP data structure is developed，a process database is established，a watch parts CAPPsystem isdeveloped，and theefficiency ofprocessplanning is improved.

processdata；data structure；processplanning；CAPP

TP391.7

A

1009－9492(2015)04－0030－03

10.3969/j.issn.1009-9492.2015.04.008

*廣東省教育部產(chǎn)學(xué)研結(jié)合項(xiàng)目（編號(hào)：2009B090300340）

2015－01－28

唐海元，男，1973年生，四川蓬溪人，大學(xué)本科，工程師。研究領(lǐng)域：企業(yè)管理、產(chǎn)品開發(fā)與管理、質(zhì)量保證與精益生產(chǎn)。已發(fā)表論文1篇。