基于数据库的派生式计算机辅助工艺设计系统的研究

摘要：在当今世界，计算机的发展已经给人们的生活带来了巨大的影响，而在机械制造过程中，若没有计算机的辅助，很难想象计算机的应用将会如何取得巨大发展。所以本文现基于数据库的派生式计算机辅助工艺设计系统的进行探究，并给出了其具体的理念及设计方法，为深入地研究基于关系数据库的派生式计算机辅助工艺设计系统奠定了理论基础。

关键词：数据库；派生式；计算机辅助；工艺设计系统

引言：计算机辅助工艺设计是通过计算机技术进行的工艺辅助设计，其主要工作就是帮助工艺师完成零件从毛坯到成品的一个设计制造过程。在这个过程中，由计算机将一切有关的信息全部输入到系统，并根据最终的目标对这些信息进行有效地计算和整理，最终将工艺方案和内容输出的一个过程。而以关系数据库为依据的派生式计算机辅助设计工艺系统，就是一套能将所有相关信息适当地储存的体系，并能在需要时及时有效地调用的一套管理型储存体系，所以说派生式计算机辅助设计工艺系统，也是当前最为实用型的系统技术。

一、基于数据库的派生式计算机辅助工艺设计的优势

计算机辅助工艺设计的优点在于：通过计算机的分析与处理，可以有效的筛选出最好的处理方案，极大的提高了工艺设计文档的质量，而且，由于计算机的高效率，还可以防止由于人为因素造成的“设计失误”，缩短了设计周期。基于数据库的派生式计算机辅助工艺设计的应用，不仅可以缩短工期、节省人力，还可以减少企业的投入成本。同时，在设计过程中，还可以将每一项优秀的设计经验完美的结合起来，“代代相传”，实现了工艺设计的最佳化，实现了设计的自动化与标准化。

二、基于数据库的派生式计算机辅助工艺的系统设计方案

CAPP的存储方式在某种程度上，可以将数据储存在硬盘里，便于访问和保存，但它仅适用于一些没有内容的或单一的文件，而在大规模的应用和保存中，却很容易出现各种各样的问题。当面临着“高强度”、“高压力”、“高效率”的要求时，就需要构建一种完善的系统服务方式，以便为使用者提供一个更好的操作环境。

（一） 归纳

在基于派生式计算机辅助设计工艺系统中，最基本的就是其模板，也就是所谓的“分类-归组”模块，在这个模块中，对于新的部件设计，首先要寻找到系统中现有的类似部件，然后根据经典部件的设计方法，对新部件进行相应的工艺修改。但是，在设计前，要先对这个部件进行合理的分析和归纳，以便迅速的寻找到相应的经典部件，并把新部件放到相应的位置上，如果与系统中的部件不匹配，则可以建立一个新的群组，以便对这些部件进行任意的分类和添加处理。其中的具体内容包括：信息完整、易于计算机接受和处理、技术人员能够简洁、迅速地识别所存的文档、避免使用冗长的信息名称，并为用户提供更便捷的信息分享。在归类归纳时，要根据部件的构成技术原理进行，这种处理方法可以使典型零件组具有更强的“延展性”、“拓展性”、“延伸性”，从而突破对固定群组的“束缚”和“捆绑”。

（二）查阅

在上一步的分类归纳之后，就进入了典型工艺的查阅步骤。这一步通常是通过对典型工艺零件的加工步骤进行分析，找出相应的类似属性和差异，以方便新零件的工艺加工设计。不管是进行接下来的新零件编辑，还是仅仅查阅传统的经典零件加工工艺，在查阅模块中都要进行以下的操作：在查阅典型工艺加工文件时，要对该典型零件的类别号和组号进行详细的记录，并要对接下来的操作进行及时的保存，从而为整个零件的设计过程提供一个完整的保存和记录，也可以避免在海量的数据中花费太多的时间去查询。而在生成相应的工艺图后，可以直接使用CAD中的开发绘制工具，降低绘图效率，同时也可以使典型的工艺设计更为完善、规范化。要进行充分的调查分析，从零散的资料中寻找规律，构建一个标准的、统一的知识库和数据库，使之适用于多种生产条件下的各类零件，并不断地完善知识库，以满足用户的需要。

（三）编辑

在这个步骤中，使用者可以根据相似的部件的加工工艺，为新零件的设计提供“设计灵感”，在这个设计上，使用者可以把经典零件的加工工艺保存到相应的工艺图中，以便为新零件的设计提供参考，以便为新部件的设计提供参考，包括切削量、加工余量、工期定额、工序尺寸、公差等工艺参数的计算。并且，一旦被保存在工艺图中，是不能修改的，必须经过“审核”，经过特别的同意，才能修改，即工艺规程库中的工艺文件，只能看，不能修改。在知识库管理过程中，将那些可以不断被修改和扩充的知识与程序分离存储，称为外部知识库；将那些用户不 能随意修改和扩充的知识固化在程序中，称为内部 知识库。内部知识库和外部知识库的具体界定还需要进一步探究。但是这种“限制性”的规定，在实际工作中并不会增加工人的工作量，还会因为标准化的管理，有效地保护了文档，提高工人的工作效率。

（四）输出

此步骤是从工艺系统库中取出工艺文件，供使用者参考，并以公益卡片的形式打印。在此步中，使用者可根据自己的实际需要，选择相应的工艺卡片，预先设定尺寸等，在确定工艺卡的规格后，再从传统的工艺系统库中提取所需的工艺方案，并将其打印到已选好的工艺卡上，这样不仅节约了时间，还能提高工作效率，增加了数据库中数据的利用率，从而提高工作效率。其中主要要素包括：工艺流程卡、工序卡、工步卡、工序图等，这些都是输入到工艺文件中的。在此步中，为工艺的输出增加了更多的“可能性”，使之更加灵活。

结束语：为了更好地促进CAPP技术的发展，不但要高效地设计出设计过程文件，还要对存储在其中的数据库进行合理地改进和优化，以保证设计人员可以充分地从繁琐的设计过程中“解放”出自己的思想。但是，基于关系数据库的派生式计算机辅助设计工艺系统，由于其前端的设置仍然需要PowerBuilder来完成，而后台的应用仍然是按照SYBASE SQL SERVER来运行，因此，在设置方案时，必须根据具体的应用情况来进行适当的设置，以保证该系统的高质量、高效率的运行，从而为公司企业的发展注入“动力”。

参考文献：

[1]董黎敏，朱世和，徐燕申，等.CAPP的发展及应用现状[J].天津理工学院报，2019（6）：43-45.

[2]孙波，赵汝嘉.计算机辅助工艺设计[M].北京：化学工业出版社，2018.119-120.