模具零件智能加工工藝設計系統研究

于衛凱

摘 要：針對傳統模具零件工藝設計系統的智力低、設計效率低、設計周期長等問題，開發了智能模具零件工藝設計系統。基于PowerMLL軟件二次開發的模具零件信息自動分析與獲取：構建基于實例推理的智能工藝決策模型和方法，實現模具零件加工過程的自動生成，結合多項式擬合方法，構建時間預測模型對于企業動態模型鑲件的加工工藝設計，開發的模具零件智能加工工藝設計系統可將零件模型的下載時間分別減少50%和零件加工工藝的開發時間減少40%，并檢查可行性和效率。

關鍵詞：模具零件;智能工藝系統;二次開發;多項式擬合

前言

它作為結合自動化、靈活性和智能的數字模具設計和智能制造技術，在模具設計和自動化過程中發揮著非常重要的作用，充分保證了模具制造的發展水平。模具設計中集成了機器人自動化技術，利用工業信息技術平臺確保模具設計和加工技術的進步，通過CAM程序實現機器人自動控制，并實現了機床加工操作等。同時，它可以有效滿足有關工業產品生產的技術要求，提高產品生產過程的效率，同時保證質量。

1.注塑模具數字化設計與智能制造技術概述

數字化模具設計與智能制造技術的融合也是我國模具制造快速發展的基本技術之一。采用智能技術和數字技術全面改進模具設計的整體數字設計和智能制造水平。該技術可確保模具設計、三維可視化、虛擬裝配、虛擬制造、模具和檢驗技術的質量。同時，機器人技術與數控機床加工技術相結合，可以實現程序的智能生產線，自動控制模具的整個加工過程。智能制造是傳統信息技術和新一代信息技術的組合，可在產品的整個生命周期內提供定制、靈活性、低能耗、高質量和制造方面的巨大優勢。因此，技術人員必須側重于技術應用方面的持續創新、更多的新技術的整合以及總體生產力的提高。

2.模具零件智能加工工藝設計系統的構建

2.1.模具零件智能加工工藝設計系統需求分析

CAD系統設計完成后，在準備CAM加工路徑之前，工藝設計者會從企業管理系統中查看和下載零件模型，通過分析零件模型確定其制造工藝設計，并完成制造工藝設計。要實現自動化設計，開發的制造工藝設計系統需要快速、完整地完成零件制造工藝設計，自動下載批量零件模型是一個先決條件。以前，模具零件信息是從不同系統手動獲取的，并在提供給工藝設計者之前進行匯總。為了在計算機輔助設計和計算機輔助制造之間建立透明的連接，并為生成工藝文件提供基礎，工藝設計系統必須實現零件信息的自動捕獲。流程設計器參考以前的生產流程和經驗來完成零件處理流程的設計。在實際制造零件之前，流程設計者通常根據公司的制造標準估計加工時間。因此，自動預測零件的加工時間可以大大提高加工過程設計的效率。

2.2.模具零件智能加工工藝設計系統總體框架

BS是一種瀏覽器/服務器體系結構，主要面向企業，具有較大的分布式、易維護性、簡單的開發、強大的共享和較低的總擁有成本。因此，設計了基于BS體系結構的智能處理系統，該系統的總體框架可分為四個相互依賴的部分;零件模型，可自動下載：組件信息，獲取組件模型信息輸入，獲取組件數據模型：流程決策，流程決策和推理，智能生成流程文件;預估加工時間-使用零件資訊預估零件的加工時間。

2.3.模具零件智能加工工藝設計系統運行原理

循環嵌套文件搜索算法允許您通過瀏覽存儲的文件樹中的所有節點從任何層次結構樹中提取信息，從而自動、快速、準確地下載文件。PowerMILL軟體提供巨集介面和VisualBasic介面。宏是PowerMILL的一組內部指令。通過使用宏程序進行二級開發，可以輕松有效地編輯刀具庫、模板庫和加工策略、對零件模型執行虛擬加工分析以及獲取零件信息。最近的鄰近算法是查找實例庫中最新實例的一種方法。它提供了高精度，并允許通過獨立決策生成零件工藝文件。為了實現模具零件加工過程的智能設計，路徑地址和文件內容是通過循環嵌套文件搜索算法獲取的，從而允許自動下載零件模型。PowerMILL軟體使用巨集程式開發兩次，以執行模具零件的自動分析并萃取零件資料資訊。最接近算法計算目標零件和實例庫中源實例之間的距離，并確定它們之間的相似性。

3.核心模塊功能的實現

3.1.零件模型自動下載模塊

對于遠程文件傳輸，文件通常存儲在基于FTP的遠程FTP服務器上，客戶端通過連接到FTP客戶端程序將文件上載或下載到遠程服務器，這在許多域中得到廣泛應用。通過FTP訪問、零件模型文件，并從FTP服務器下載關聯的零件模型文件。下載零件模型是一個重復、耗時且效率低下的手動過程。對零件模型文件下載過程的分析表明，只要讀取計算機上文件的路徑地址并找到合適的文件，就可以自動下載該文件，從而提高工作效率。由于「智慧型制造流程排程」系統必須將所有零件模型檔案大量下載至指定的路徑，因此可以使用遞回檔案搜尋演算法。此方法易于實施，且下載效率很高。外部回路是路徑位址回路，巢狀回路是與路徑位址相符的檔案搜尋回路。內建回路可識別零件模型特定路徑中的所有檔案，并由設計師使用巢狀回路自動批次下載。

3.2.零件信息獲取模塊

取得零件資訊是工作流程決策的先決條件，包括從CAD設計模型識別零件資訊、呼叫a pi函數，以及連接至ODBC資料庫以將萃取零件資訊儲存至資料庫。為了便于管理信息，通常將保存房間信息的房間模型和明細表放置在不同的系統上。因此，獲取有關零部件的完整信息有兩個方面：零部件模型信息和BOM表信息。若要在將零件模型下載到特定路徑時啟動巨集程式，請自動將零件模型匯入PowerMILL軟體，啟用使用者座標和系統工具，并呼叫API函數，例如孔分析、零件顏色分析、零件體積分析等。3d區域清理策略是PowerMILL軟件用于加工零件的主要方法。它為不同的零件輪廓提供了多種材料清理策略，并提供了有關零件輪廓的信息。使用上述方法，可以對零件模型執行自動分析計算，獲取有關零件的信息，例如刀具路徑時間、零件體積、零件顏色、零件孔特征信息和零件模型信息。SQL是用于訪問和使用數據庫系統的標準計算機語言。SQL數據庫技術的SQLnatareadc類提供了有關名稱、材質、零件尺寸等的快速可靠的信息。從公司零件表。將取得的完整元件資訊儲存至資料庫。

3.3.零件加工工時預測模塊

文件處理時間是成本計算和項目會計中的一個重要因素。由于PowerMILL軟件具有良好的虛擬仿真功能，因此可用于零件的虛擬數控加工。若要執行此作業，請使用Power-MILL軟體模擬零件的加工時間、處理模擬加工時間和實際生產加工時間，并建立工作時間預測模型。此模塊僅在刀具切削時計算整個零件的工作時間。實際上，總工作時間的設計時間參數不僅包括刀具的工作時間，還包括夾緊時間、定位時間和刀具更換時間等因素。

結束語

簡而言之，模具零件的CAD文件是使用嵌套文件搜索算法從FTP服務器批量下載的，并基于PowerMILL的二級開發技術構建了零件信息捕獲模型，從而允許自動下載模具零件模型采用多項式擬合數學方法構建了零件加工時間預測模型，從而確定系數為0.53，具有良好的穩定性和收斂性。為零件加工時間的開發和預測提供了新的實施方法和解決方案。

參考文獻：

[1]范蓉，劉華剛.轉軸支座零件注塑模具設計[J].工程塑料應用，2020，48（8）：99-102.

[2]王靜，周來水，李振杰，等.注塑模具鑲件智能設計系統[J].工程塑料應用，2020，48（7）：80-84.