面向对象的工程机械焊接CAPP系统的设计与实现

摘要

随着计算机技术在制造业的应用越来越广泛，焊接工艺准备工作日趋繁重，传统的CAPP(Computer Aided Process Planning，计算机辅助工艺过程规划)系统无法满足焊接工艺制定的专业化需求。特别在工程机械领域，焊接工艺准备需要进行严格的工艺评定，而工艺评定标准的复杂性和不断更新特点，使得工艺准备更加复杂。本文针对工程机械行业焊接工艺制定需求，将面向对象思想、专家系统思想和CAPP技术相结合，设计了基于面向对象的专家型焊接CAPP系统。通过焊接基础数据库与及焊接性分析系统、焊接工艺设计系统、焊接工艺评定系统和焊接材料定额系统协同工作，辅助完成焊接工艺制定。
　　焊接基础数据库及焊接性分析系统通过面向对象方法建立相应的实体类和关系数据库，存储钢材基础数据和焊接性知识，如钢材化学成分与力学性能、国内外钢材牌号对照等。并设计了焊接性计算，总结了钢材焊接性计算模型，包括最低预热温度、t8/5等。从而实现基础数据与知识共享，为焊接工艺设计奠定了基础。
　　焊接工艺设计系统引入专家系统思想，合理设计了工艺数据库、工艺知识库和综合推理机制，实现了计算机焊接工艺辅助自动设计。并通过元素权值搜寻钢材焊接性供工艺设计参考，提高了工艺设计的准确性。
　　焊接工艺评定系统依据行业最新标准 NB/T47014-2011，实现了评定必要性判断和评定反馈判断功能，不仅能够编写焊接工艺文件WPS(Welding Procedure Specification，焊接工艺规程)和PQR(Welding Procedure Qualification Record焊接工艺评定记录)，而且实现对WPS、PQR文件的有效管理，为企业不仅提供巨大工作方便，而且能避免重评、漏评的错误，从而节省大量成本。
　　焊接材料定额系统通过总结常用焊接方法的焊接材料定额计算模型，采用坡口参数化思想和迭代思想建立坡口截面积计算模型，实现了焊接材料定额计算功能，并实现焊接材料定额数据的有效管理。同时提出修正系数来提高定额结果的准确性。
　　本文采用面向对象方法，实现了工程机械行业的专家型CAPP系统的开发与设计，形成了易于扩充和修改的计算机辅助工艺规划系统，可以在工程机械行业推广应用。

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图表清单

第一章 绪论

1.1 课题背景及选题意义

1.2 CAPP系统及发展现状

1.3 专家系统及发展现状

1.4 课题研究内容

第二章 系统需求分析与总体设计

2.1 需求分析

2.2 系统网络架构与开发工具

2.3 系统总体框架设计

2.4 本章小结

第三章 焊接基础数据库与焊接性分析

3.1 总体功能设计

3.2 数据库设计与实现

3.3 功能实现

3.4 本章小结

第四章 焊接工艺设计

4.1 总体功能设计

4.2 焊接工艺知识库

4.3 成熟工艺数据库

4.4 工艺设计

4.5 本章小结

第五章 焊接工艺评定

5.1 总体结构设计

5.2 工艺文件管理

5.3 评定必要性判断

5.4 评定反馈判断

5.5 WPS生成

5.6 本章小结

第六章 焊接材料定额

6.1总体结构设计

6.2 焊接材料定额数据管理

6.3 焊接材料定额计算

6.4 本章小结

第七章 结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文