汽车行业金属切削数据库系统的研究与开发

摘要

当前汽车制造企业为了适应瞬时万变的市场需求,以T(时间)、Q(质量)、C(成本)、S(服务)为指导目标,从理念和具体工艺上都进行了提升。其中,选择合理的刀具及切削参数、制订合理的计算机辅助工艺解决方案是汽车制造企业适应市场需求变化的关键。
　　 本文从数据库模型和应用程序两方面对B/S模式的汽车行业金属切削数据库系统进行研究。建立工件数据库、刀具数据库、切削参数数据库、机床数据库、切削液数据库等数据结构,开发STEP文件传递模块、刀具选择模块、切削参数查询模块、切削参数优化模块、数据维护模块、用户管理模块等功能模块,另外系统还可以辅助制订切削工艺流程。
　　 实现CAD/CAM系统和计算机数字控制器之间数据交换。利用XML,ASP.NETServer和SQL Server数据库可实现产品数据模型交换标准信息流、STEP信息网络共享,以及STEP数据转换为XML数据存储到数据库。
　　 研究基于汽车零件特征选择刀具的方法。首先,创建加工特征,包括特征尺寸、特征类型描述,以及特征之间的内部联系。然后通过特征刀具选择模块将与每一个特征有关的信息转换为加工操作需求,加工操作需求被传递到数据库来提取刀具,最后生成可用的刀具列表。
　　 实现切削用量的合理选择。本文基于刀具/工件材料匹配原则实现切削用量导航基本查询和高级实例查询,以及综合材料匹配和特征选择刀具的切削用量联合查询。实现基于制造环节成本和效率目标的切削用量优化。针对最高生产率和最低生产成本优化目标,建立单工步切削生产率和生产成本目标函数,考虑相应的约束条件,构建切削用量优化选择数学模型,最后用MATLAB软件优化数学模型。开发B/S模式三层结构的切削数据库系统,系统软件已在WINDOWS平台上实现。
　　 本课题得到高档数控机床与基础制造装备科技重大专项(2009ZX04014-043、2009ZX04012-031、2010ZX04017-012)资金资助。