[發明專利]基于開放式數控系統的凸輪軸智能磨削工藝軟件數據庫系統的集成應用方法

有效

• 申請號: 201910024537.4
• 申請日: 2019-01-10
• 公開（公告）號: CN109857395B
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發明（設計）人: 鄧朝暉;劉濤;呂黎曙;萬林林;劉偉;葛智光
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: G06F8/35
• 分類號: G06F8/35
• 代理公司: 長沙準星專利代理事務所(普通合伙) 43241
• 代理人: 袁崇建

本發明公開了一種基于開放式數控系統的凸輪軸智能磨削工藝軟件數據庫系統的集成應用方法，包括步驟一：構建工藝問題定義模塊；步驟二：構建工藝綜合數據庫模塊；步驟三：建立基于凸輪軸的專家知識庫系統模型；步驟四：構建標準工藝問題定義文件；步驟五：系統后臺技術獲得與當前工藝問題最為匹配的工藝實例集；步驟六：獲得完整的工藝方案；步驟七：生成中間文件供后續步驟及數控系統調用；步驟八：通過數據接口導入數控系統中調用進行加工；步驟九：啟動實例評價算法進行評價打分；步驟十：完成決策優化模塊的更新并在實例庫中補償相似零件的加工實例。本發明可顯著縮短凸輪軸零件的決策加工時間，提高加工效率，充分發揮數控機床的性能。

技術領域

本發明涉及一種基于開放式數控系統的凸輪軸智能磨削工藝軟件數據庫系統的集成應用方法。

背景技術

凸輪軸是發動機的關鍵零部件之一，凸輪軸的精度和質量穩定性直接影響發動機的運轉穩定性、噪聲和排放。目前國內制造企業雖然引進各種先進數控設備，但在數控磨削加工過程中凸輪軸的加工精度對操作人員的經驗依賴比較嚴重，其工藝方案的確定方式絕大多數仍以傳統的“試切”法和“經驗”法為主，這就使得零件的加工質量在很大程度上受人工的技能和技術水平的制約，難以保證凸輪軸的加工精度的一致性和加工效率的提高。

另外加工新型材料或新零件時，需要進行大批量的磨削試驗，找出一組最佳的砂輪和加工工藝參數，盲目性較大，而且凸輪軸種類繁多，在批量生產過程中，由于不同的材料、技術要求及邊界條件，操作人員無法快速確定既能滿足要求、又具有經濟性的加工程序和加工工藝參數，使得新產品的制造和更換不同零件時，工藝參數優化和決策困難，周期長，廢品率高，成本高。以上的這些問題對企業的生產、加工及創新均有非常大影響，如何把工程技術人員的豐富經驗及專業知識進行歸納總結并形成規范指導生產加工，是企業迫切需要解決的問題。

為了解決這一問題，國內外對數據庫和工藝軟件展開了大量研究。目前國外成功應用于工業生產的大型切削/磨削工藝數據庫只有以下五個：美國切削研究聯合企業METCUT的MDC、德國馬格德堡大學的SWS、德國切削數據情報中心的INFOS、英國約翰莫爾斯大學的IGA和美國普渡大學的GIGAS。其中前三者均為內含部分磨削工藝數據的通用切削工藝數據庫，專門面向磨削加工而建立的數據庫為IGA和GIGAS。

另外，上海交通大學以軸類零件為研究對象，將形象智能的理念引入到CAPP系統加工工藝設計的研究中，設計并建立了適用于加工工藝推理生成的工藝數據庫。

北京工業大學對工藝軟件的各種需求進行了分析，利用COM技術將數據庫與設計軟件進行鏈接，為制造業企業開發了一種通用管理CAPP系統。

蘭州理工大學對西門子數控二次開發有較多的研究，開發了基于西門子840D并適用于M84125軋輥磨床的系統，其缺點是沒有集成工藝經驗，加工方法不能完全滿足實際要求。

陜西科技大學對基于NUM的磨齒機數控系統進行了二次開發，針對YKA7232型磨齒機，通過MMITOOL軟件完成了系統顯示界面及控制界面的設計，并實現了圖形界面與數控系統的通訊。

綜上所述，目前工藝軟件和數據庫仍存在以下問題：

1.磨削加工數據來源較多，結構復雜，數據研究標準化規范化欠缺：數據研究分散性大、可靠性與規范性差，導致數據的可靠性和通用性不夠。

2.現有工藝軟件與知識庫的加工工藝條件咨詢/輔助系統推理機制過于單一，求解能力不強，難以用于實際指導生產。

如何提高加工工藝軟件的適用性，提高機床在不同條件下工藝參數選擇正確率，提高批量生產的穩定性，是目前凸輪軸制造亟需解決的難題之一。