在工程機(jī)械的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，產(chǎn)品更新?lián)Q代更加迅速的今天，一個(gè)企業(yè)要求得生存和發(fā)展，必須能以最短的時(shí)間，最經(jīng)濟(jì)的手段和最好的質(zhì)量滿足用戶的訂單要求。困而，應(yīng)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、繪圖、工藝規(guī)程編制、工裝設(shè)計(jì)，以及制造自動(dòng)化無疑是邁向工程機(jī)械產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的必由之路，而 CAD／ CAPP正是其核心。

　　以往的CAD和CAPP多采取各自發(fā)展的方法。設(shè)計(jì)部門用CAD繪圖，只考慮幾何圖形，不管工藝，圖形上工藝尺寸也很少設(shè)置。工藝部門在單獨(dú)開發(fā)的CAPP中必須再次人工輸人零件的各種形狀和尺寸數(shù)值，以及各種工藝要求等，不僅費(fèi)時(shí)而且易出現(xiàn)差錯(cuò)。

　　經(jīng)過有關(guān)工廠的實(shí)踐證明，我們所采取的在TOP CAD平臺(tái)上開發(fā)出的“全息 CAD／ CAPP集成系統(tǒng)”是解決上述問題的卓有成效的途徑。該系統(tǒng)能在運(yùn)用CAD模塊生成產(chǎn)品圖紙的同時(shí)，通過集成的CAPP模塊完成工藝規(guī)程的編制，并吸取了成組技術(shù)的成果，全部參數(shù)均可方便地設(shè)置成變量，只要輸人幾個(gè)參數(shù)值就能獲得系列產(chǎn)品的圖紙和工藝。所介紹的“全息 CAD／ CAPP集成系統(tǒng)”維護(hù)簡(jiǎn)單，無需編程，可隨時(shí)在所提供的變量菜單中增減或更改變量，以適應(yīng)市場(chǎng)變化，迅速生成新產(chǎn)品，因而有著持續(xù)的生命力。

　　該集成系統(tǒng)的人機(jī)界面是全中文的，并使用一目了然的圖標(biāo)，繪圖、設(shè)置變量、設(shè)置變量間關(guān)系式、設(shè)置工藝流程均很簡(jiǎn)便。屏幕右側(cè)有可直接用鼠標(biāo)點(diǎn)用的已建立的圖形幻燈片庫，幻燈片上有文字和簡(jiǎn)圖說明，使用方便，無需記憶操作命令或零件圖號(hào)。

　　該集成系統(tǒng)不僅具有很強(qiáng)的實(shí)用性和先進(jìn)性，而且使用微機(jī)，所需價(jià)格低廉，適于向中小型工程機(jī)械制造廠推廣。

2 系統(tǒng)的總體框圖

　　如圖1所示，系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)是按模塊化設(shè)計(jì)的，CAD和CAPP之間通過一致的參數(shù)模型和數(shù)據(jù)庫建立通訊，信息共享。系統(tǒng)還可再擴(kuò)充CAM模塊，生成數(shù)控程序，以適應(yīng)數(shù)控機(jī)床的要求。

3 CAD模塊

　　圖2為屏幕的人機(jī)界面布置。狀態(tài)行可手工鍵人命令，一般可不用，因?yàn)槭褂脠D標(biāo)更方便。主菜單行有十個(gè)欄目可選，例如：文件處理、變量設(shè)置、圖形編輯等。各欄目均有下拉菜單或彈出菜單，如變量設(shè)置的下拉菜單內(nèi)容為：外部變量設(shè)置、內(nèi)部變量設(shè)置、外部數(shù)據(jù)庫設(shè)置、內(nèi)部數(shù)據(jù)庫設(shè)置等。圖標(biāo)菜單行有繪圖用的各種圖標(biāo)（直線、圓、曲線、裝合塊圖、畫剖面線等），當(dāng)用鼠標(biāo)點(diǎn)取一個(gè)圖標(biāo)后，在屏幕右側(cè)的“圖庫或圖文件目錄”就是前言中所述的圖形幻燈片庫。“全景圖”是縮小的在畫圖形，當(dāng)繪圖區(qū)的圖形放大時(shí)，可掌握全圖狀況。

　　該CAD模塊除了擁有一般的CAD系統(tǒng)功能外，還具有以下特點(diǎn)：

（1）全參數(shù)化繪圖：所有的點(diǎn)、線或尺寸均能設(shè)置為變量，變量間可給定關(guān)系表達(dá)式，且變量及關(guān)系表達(dá)式可隨時(shí)修改，無需編程。

（2）數(shù)據(jù)庫功能強(qiáng)：可隨時(shí)建立數(shù)據(jù)庫，項(xiàng)目和數(shù)據(jù)修改方便，且工廠原有的＊BF數(shù)據(jù)庫仍然能夠使用。

（3）裝配圖自動(dòng)消隱：把各零件圖作為塊圖拼裝即可得到裝配圖，只要簡(jiǎn)單地設(shè)置各零件的優(yōu)先級(jí)，其相互重疊的圖線部分會(huì)按需要自動(dòng)消隱。

（4）能動(dòng)畫演示：可把其變量定為動(dòng)畫自變量，圖形即可在屏幕上動(dòng)畫演示，觀察機(jī)構(gòu)的活動(dòng)范圍，運(yùn)動(dòng)軌跡或是否干涉等。

（5）檢索圖紙可觀性：幻燈片庫的第一層是圖庫（相當(dāng)于計(jì)算機(jī)中的一個(gè)子目錄），點(diǎn)取某圖庫后出現(xiàn)第二層為該圖庫下的圖形庫。圖形可以是裝配圖或零件圖。使用菜單引導(dǎo)建立幻燈片。

（6）圖形文件交換：可與其它 C AD系統(tǒng)以DXF、DWG、IGES、BMP等多種格式交換圖形文件。

　　工程技術(shù)人員在運(yùn)行CAD模塊時(shí)，在圖標(biāo)和菜單引導(dǎo)下，繪圖過程和習(xí)慣相同，僅僅多了增加設(shè)置必要的變量?jī)?nèi)容。當(dāng)已繪有基本圖形后，再繪系列化圖紙就更方便了。圖3是一根花鍵軸，在點(diǎn)取主菜單行變量欄的下拉菜單“外部變量”項(xiàng)時(shí)，在屏幕下方顯示跳出菜單：在跳出菜單的第三列輸人花鍵大徑、花鍵小徑等尺寸數(shù)值，即可獲得所需的新零件圖，所有其它尺寸和公差均自動(dòng)生成和標(biāo)注好，甚至連圖號(hào)也能自動(dòng)生成。為避免輸人出錯(cuò)，例如花鍵齒數(shù)應(yīng)符合規(guī)定，在花鍵齒數(shù)一行最右端有一小黑三角，鼠標(biāo)點(diǎn)它時(shí)顯示數(shù)字菜單：4、6、8，表示只能選三者之一。 #p#分頁標(biāo)題#e#

4 CAPP模塊

　　CAPP模塊的生成原理也是基于成組技術(shù)，以派生式為主，兼容了創(chuàng)成式的思想。因?yàn)榕可傻脑S多工程機(jī)械零件具有相似性，同一類零件有相似的工藝路線，在成組技術(shù)指導(dǎo)下易生成典型工藝或標(biāo)準(zhǔn)工藝。

　　CAPP模塊的人機(jī)界面與CAD相同，以便于使用。在點(diǎn)取主菜單行變量欄的下拉菜單“內(nèi)部變量”項(xiàng)后，按順序?qū)懭斯に囈?guī)程。每一行工藝都可包含變量（包括CAD時(shí)給出的變量），從而使工藝可在CAD生成新圖時(shí)同時(shí)也生成新的工藝規(guī)程。

　　在圖 3的跳出菜單第一行給出變量$xuanze，其右端“數(shù)值”項(xiàng)輸人“零件圖”時(shí)是 CAD繪圖，當(dāng)“數(shù)值”項(xiàng)輸人“工藝卡”時(shí)就是CAPP生成工藝規(guī)程。鼠標(biāo)點(diǎn)最右的小黑三角可出現(xiàn)“零件圖”和“工藝卡”菜單供選擇，可用于省去輸人中文字符。

　　該集成系統(tǒng)由于 CAD和 CAPP納人同一個(gè)界面下，其變量及其參數(shù)值也都是共享的，因此CAPP模塊可直接從CAD中讀取全部信息，包括幾何信息、工藝信息和產(chǎn)品信息，如形狀、尺寸、公差、表面粗糙度、材料牌號(hào)、產(chǎn)品型號(hào)和圖號(hào)等。避免了孤立的CAPP系統(tǒng)人工重復(fù)輸人所帶來的諸如勞動(dòng)量大、費(fèi)時(shí)、容易出錯(cuò)、易造成CAD和CAPP不一致等問題。同時(shí)，如在編制工藝時(shí)發(fā)現(xiàn)的圖紙問題，也能立即轉(zhuǎn)到 CAD中修改圖形和參數(shù)，達(dá)到零件信息在CAD和CAPP間實(shí)時(shí)交換，符合并行工程的要求。

5 結(jié)束語

　　目前，該系統(tǒng)已成功地運(yùn)用于有關(guān)工廠的回轉(zhuǎn)件或非回轉(zhuǎn)件（非回轉(zhuǎn)件的運(yùn)行過程和回轉(zhuǎn)件相同，不增加復(fù)雜性）的 CAD／ CAPP中，生成適用的圖紙和工藝規(guī)程。由于數(shù)據(jù)管理和維護(hù)簡(jiǎn)單，具有良好的可移植性，便于推廣。

　　CAD／ CAM作為 CIMS的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，最終的目的是實(shí)現(xiàn) CAD／ CAPP／ CAM的集成。鑒于市場(chǎng)上CAM軟件比較成熟，自行開發(fā)并不合算，商業(yè)化CAM軟件一般以 IGES格式作為零件信息的輸人方式。該系統(tǒng)提供了將零件信息以IGES格式輸出的接口，因而很容易實(shí)現(xiàn)CAD／ CAPP／ CAM的集成。對(duì)于系列產(chǎn)品，可仿效本系統(tǒng)CAPP模塊的方法，順序?qū)懭藚?shù)化的數(shù)控程序，即可快速生成新零件的數(shù)控程序。此時(shí)在$xuanze一行的變量表中增加“數(shù)控程序”選項(xiàng)即可。