專利名稱：面向工藝對象的飛機復雜構件數(shù)控加工工藝設計系統(tǒng)及方法
技術領域：
本發(fā)明提供一種面向工藝對象的飛機復雜構件數(shù)控加工工藝計算機輔助設計系
統(tǒng)及方法。該系統(tǒng)及方法能夠適用于諸如飛機乃至其他復雜機械產(chǎn)品的復雜構件數(shù)控加工工藝設計提供快速有效的輔助支持，屬于計算機輔助工藝設計領域。
背景技術：
計算機輔助工藝設計(Computer-Aided Process Planning, CAPP)是利用計算機技術輔助工藝設計員將產(chǎn)品的設計信息轉化為產(chǎn)品的制造信息的技術，是將企業(yè)產(chǎn)品設計數(shù)據(jù)轉換為產(chǎn)品制造數(shù)據(jù)的橋梁和紐帶。 CAPP技術于上世紀60年代末誕生于挪威，國內(nèi)于70年代末開始CAPP系統(tǒng)的研究，其研究開發(fā)工作一直在國內(nèi)外蓬勃發(fā)展，而且逐漸引起越來越多的人們的重視(趙良才.計算機輔助工藝設計[M].北京機械工業(yè)出版社，1994年2月)。從1982年上海同濟大學正式發(fā)表我國第一個CAPP系統(tǒng)T0JICAP(屠立，王耀.CAPP系統(tǒng)的開發(fā)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]，機電工程技術，2002， 31 (4) :9 10.)至今，已開發(fā)各類CAPP有近百種，幾乎遍及所有行業(yè)的機械制造部門。其中最有代表性的是CAPPFramework框架系統(tǒng)、開目CAPP系統(tǒng)、THCAPP系統(tǒng)等，這些商業(yè)化CAPP系統(tǒng)的共同特點是以實用化為基礎，面向所有機械制造企業(yè)，致力于幫助工藝編制人員"甩鋼筆"，"甩手冊"，已經(jīng)在國內(nèi)越來越多的企業(yè)中應用，在短短的幾年中取得很顯著的效益。 目前，國內(nèi)商品化的CAPP系統(tǒng)可分為以下幾種 (1)使用Word、 Excel、 AutoCAD 二次開發(fā)的CAPP系統(tǒng)。此類CAPP系統(tǒng)所生成的
工藝文件是以文件的形式存在的，無法提取工藝數(shù)據(jù)，對工藝數(shù)據(jù)進行管理也存在困難。 (2)常規(guī)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，工藝卡片使用Form、 R印ort或在AutoCAD上繪制卡
片的CAPP系統(tǒng)。此類CAPP系統(tǒng)所生成的工藝卡片是由程序設計生成的，工藝卡片的填寫
無法實現(xiàn)所見所得，如果企業(yè)的卡片形式需要更新的話就需要更改原程序。 (3)注重卡片的生成，但工藝數(shù)據(jù)的管理功能較弱的CAPP系統(tǒng)。此類CAPP系統(tǒng)的
工藝數(shù)據(jù)是分散在各個工藝卡片當中的，對工藝數(shù)據(jù)的集中管理有一定困難。 (4)采用"所見即所得"的交互式填表方式+工藝數(shù)據(jù)管理、集成的綜合式CAPP系
統(tǒng)。此類CAPP系統(tǒng)的填表方式更符合工藝設計人員的工作習慣，方便地與企業(yè)的PDM系統(tǒng)
集成，管理產(chǎn)品的工藝數(shù)據(jù)，并為ERP、MES等系統(tǒng)提供生產(chǎn)規(guī)劃用的有效工藝數(shù)據(jù)。 這些CAPP系統(tǒng)的出現(xiàn)主要是由于開發(fā)者在多年的實踐過程中認識到上述企業(yè)現(xiàn)
代化的迫切性。其開發(fā)重點是軟件系統(tǒng)的交互性和工程化，并在智能化與創(chuàng)成式方向也取
得了一定的科研成果。這些系統(tǒng)一般都架構在Windows系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基礎之上，以便
系統(tǒng)的集成化和網(wǎng)絡化。 但是，現(xiàn)有商業(yè)化CAPP系統(tǒng)及輔助工藝設計方法主要是以人工交互填寫工藝文件表格為主，工藝數(shù)據(jù)依附于工藝文件表格，不能實現(xiàn)工藝數(shù)據(jù)與工藝文件表格的有效分離；同時，由于面向工藝的專業(yè)不同，現(xiàn)有CAPP系統(tǒng)及輔助設計方法不能靈活適應；而且，工藝人員需要花費大量的精力用于工藝文件版面的設置和調(diào)整，而不能全身心投入工藝設計的核心——工藝方法的研究和探索上。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有CAPP系統(tǒng)存在的問題，實現(xiàn)飛機復雜構件數(shù)控加工工藝設計的有效計算機輔助，本發(fā)明提供一種面向工藝對象的飛機復雜構件數(shù)控加工飛機復雜構件數(shù)控加工工藝設計系統(tǒng)及方法。 本發(fā)明的目的是通過下述技術方案實現(xiàn)的一種面向工藝對象的飛機復雜構件數(shù)控加工工藝設計系統(tǒng)，包括 工藝模型定義模塊根據(jù)工藝設計過程中所設計的工藝數(shù)據(jù)對象定義工藝模型，并構建工藝模型數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一存儲和管理工藝模型數(shù)據(jù)； 工藝模型解析模塊從工藝模型數(shù)據(jù)庫中解析工藝模型并實現(xiàn)工藝模型構造；
工藝設計模塊包括面向工藝模型界面、對話框界面和工藝文件界面；工藝設計數(shù)據(jù)最終都存儲于工藝模型中，其中面向工藝模型界面用戶直接面對所要設計的工藝數(shù)據(jù)項目將零件和組件的工藝設計數(shù)據(jù)按照工藝數(shù)據(jù)項目進行逐個一次性填寫；對話框界面將工藝模型項目以對話框向導的方式進行步驟化分解；面向工藝文件界面用戶可以按照傳統(tǒng)工藝設計的模式對應不同的工藝文件表格進行工藝數(shù)據(jù)編制； 工藝文件自動填充模塊自定義工藝格式實現(xiàn)工藝模型與工藝文件的關聯(lián)，通過調(diào)用工藝格式實現(xiàn)工藝模型數(shù)據(jù)自動填充各類工藝文件； 面向工藝模型的標準件庫模塊以標準件和典型件的工藝模型為基礎，通過去除其中與產(chǎn)品信息和管理信息形成標準件和典型件的工藝模型模板構建形成標準件庫；
面向工藝模型的工藝資源庫模塊面向工藝模型的數(shù)據(jù)對象建立工藝資源庫與其之間的關聯(lián)關系，實現(xiàn)根據(jù)工藝模型的目標數(shù)據(jù)對象自動篩選所需資源類型，自動定位所需的工藝資源數(shù)據(jù)并獲取。 面向工藝對象的飛機復雜構件數(shù)控加工工藝設計方法，步驟如下
(1)使用工藝模型定義模塊進行工藝模型定義并存儲； (2)通過工藝模型解析模塊解析步驟(1)定義的工藝模型數(shù)據(jù)并構造形成工藝模型； (3)工藝設計模塊調(diào)用步驟(2)構造出的工藝模型，可以分別采用包括對話框界面、工藝模型界面和工藝文件界面在內(nèi)的三種工作界面并調(diào)用面向工藝模型的標準件庫模塊和面向工藝模型的工藝資源庫模塊作為輔助進行工藝設計，設計完成的工藝數(shù)據(jù)保存于工藝模型中； (4)工藝文件自動填充模塊調(diào)用步驟(2)構造的工藝模型以及工藝文件模板進行工藝格式定義； (5)工藝文件自動填充模塊調(diào)用步驟(3)設計的工藝數(shù)據(jù)和步驟(4)定義的工藝格式自動填充生成工藝格式對應類型的工藝文件。
所述的工藝模型定義模塊的定義流程如下 (1)用戶通過總結和分析工藝設計過程中所涉及的工藝數(shù)據(jù)，抽象出工藝數(shù)據(jù)對象類型； (2)用戶調(diào)用工藝模型定義模塊，系統(tǒng)自動建立工藝模型數(shù)據(jù)結構框架，包括工序信息、管理信息和產(chǎn)品信息； (3)選擇定義工藝模型數(shù)據(jù)類型，首先選擇定義單元對象類型； (4)選擇定義產(chǎn)品信息數(shù)據(jù)對象類型； (5)定義產(chǎn)品信息數(shù)據(jù)對象； (6)自動添加ID和標識數(shù)據(jù)； (7)自動存儲為工藝模型數(shù)據(jù)對象節(jié)點； (8)提示判斷是否繼續(xù)進行產(chǎn)品信息對象定義，如果是，則重復步驟(5) (6) (7);如果否，進行步驟(9); (9)選擇定義管理信息數(shù)據(jù)對象類型； (10)定義管理信息數(shù)據(jù)對象； (11)自動添加ID和標識數(shù)據(jù)； (12)自動存儲為工藝模型數(shù)據(jù)對象節(jié)點； (13)提示判斷是否繼續(xù)進行管理信息對象定義，如果是，則重復步驟(10) (11)
(12);如果否，進行步驟(14); (14)選擇定義鏈表對象數(shù)據(jù)類型； (15)選擇定義工序信息對象； (16)定義工序信息數(shù)據(jù)對象； (17)自動添加ID和標識數(shù)據(jù)； (18)自動存儲為工藝模型數(shù)據(jù)對象節(jié)點； (19)提示判斷是否繼續(xù)進行管理信息對象定義，如果是，則重復步驟(16) (17)
(18);如果否，則工藝模型定義完畢。
所述的工藝模型解析模塊構建步驟如下 (1)該模塊開始執(zhí)行，系統(tǒng)自動構造單元和鏈表類型數(shù)據(jù)結構，并初始化，如構造不成功則重復執(zhí)行此過程； (2)遍歷工藝模型數(shù)據(jù)庫，首先從工藝模型層次結構根節(jié)點開始遍歷，如根節(jié)點為空，則退出；如非空，則進行步驟(3); (3)解讀工藝模型節(jié)點ID和標識組合成為特征代碼； (4)有解碼器根據(jù)組合特征代碼包含的信息構造對應工藝模型節(jié)點； (5)遍歷子節(jié)點，如為空，則進行步驟(6);如非空，則進行步驟(3) (4) (5); (6)遍歷兄弟節(jié)點，如為空，則進行步驟(7);否則進行步驟(3) (4) (5); (7)遍歷父節(jié)點，如為空，則完成工藝模型解析構造進行步驟(8);否則進行步驟
(6); (8)構造工藝模型顯示界面，完畢。
所述的工藝設計模塊具體實現(xiàn)流程如下 (1)模塊啟動，后臺調(diào)用工藝模型，如成功則進行初始化，否則退出；
(2)新工藝設計界面輸入產(chǎn)品基本信息； (3)自動進行標準件庫匹配篩選，如匹配成功則進行步驟(4)，否則進行步驟
7(14); (4)自動定位標準件工藝模型； (5)交互選擇標準件工藝模型，并自動填充初始化的后臺新建工藝模型； (6)選擇工藝設計模式，包括工藝模型界面、對話框界面和工藝文件界面，如選擇
工藝模型界面和對話框界面，則顯示工藝模型界面和對話框界面，而如選擇工藝文件界面，
則需選擇工藝文件模板，而后顯示工藝文件界面； (7)自動填充后臺工藝模型數(shù)據(jù)至工藝設計界面； (8)激活待修改工藝模型數(shù)據(jù)對象； (9)依據(jù)激活工藝模型數(shù)據(jù)對象自動根據(jù)對象信息匹配工藝資源庫，如成功則進行步驟(IO)，否則進行步驟(13); (10)自動定位工藝資源類型，并通過交互選取工藝資源數(shù)據(jù)自動填充工藝模型數(shù)據(jù)對象； (11)是否繼續(xù)激活其他工藝模型數(shù)據(jù)對象，如是則進行步驟(8)，否則進行步驟(12); (12)保存工藝模型； (13)交互工藝設計，填充工藝模型數(shù)據(jù)對象，接著進行步驟(10);
(14)進行步驟(6)，激活待設計工藝模型數(shù)據(jù)對象，接著進行步驟(9);
所述的工藝文件自動填充模塊工藝格式定義實現(xiàn)步驟如下 (1)啟動工藝格式定義，系統(tǒng)自動調(diào)用工藝模型，如成功則顯示工藝模型數(shù)據(jù)對象至工藝格式定義界面，否則退出； (2)選擇工藝文件模板，如成功則顯示工藝文件表格數(shù)據(jù)對象至工藝格式定義界面，否則可啟動工藝文件模板繪制工具繪制工藝文件模板； (3)選擇工藝模型與工藝文件模板對應數(shù)據(jù)項，如定義結束則進行步驟(4)，否則進行(3); (4)保存工藝格式，如新建工藝格式則輸入新工藝格式名稱保存在工藝格式庫中，接著進行步驟(6)，否則進行步驟(5); (5)是否覆蓋現(xiàn)有工藝格式，如是則更新現(xiàn)有工藝格式庫中工藝格式，否則取消工藝格式定義，接著進行步驟(6); (6)是否繼續(xù)進行其他工藝格式定義，如是則進行步驟(2)，否則退出。
所述的工藝文件自動填充模塊工藝格式調(diào)用實現(xiàn)步驟如下 (1)啟動工藝格式調(diào)用，選擇單個或多個工藝格式，如成功則進行步驟(2)，否則退出； (2)調(diào)用工藝模型，如成功則進行步驟(3)，否則退出； (3)調(diào)用工藝格式中鏈接的工藝文件模板，如成功則進行步驟(4)，否則退出；
(4)自動將工藝模型中工藝數(shù)據(jù)填充至工藝格式中對應的工藝文件模板中；
(5)工藝文件界面顯示填充工藝數(shù)據(jù)的工藝文件，完畢。
本發(fā)明的有益效果本發(fā)明采用上述技術方案，整個系統(tǒng)的工作流程如下 (1)對于產(chǎn)品零件或組件完整的制造工序等工藝數(shù)據(jù)，以及供生產(chǎn)管理和工藝統(tǒng)
計使用的輔助信息進行總結、抽象和分析，形成面向產(chǎn)品零件或組件工藝設計的數(shù)據(jù)對象，并進行工藝模型數(shù)據(jù)定義，構建層次化工藝模型數(shù)據(jù)結構，自動添加標識信息形成序列化數(shù)據(jù)結構存儲于工藝模型數(shù)據(jù)庫中。
(2)工藝模型解析工藝模型數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)，并前序遍歷模型數(shù)據(jù)，由根節(jié)點開始當
遍歷到某節(jié)點時，先由解讀器讀取該節(jié)點的ID及標題信息，判斷該節(jié)點的類型，同時構造
相應的特征代碼并想構造器發(fā)送這一代碼，構造器將根據(jù)特征代碼中所包含的信息自動完
成模型中對應節(jié)點的構造及初始化，在完成模型模板遍歷的同時，即構建獲得工藝模型。
(3)用戶選擇習慣的工藝設計工作模式，調(diào)用工藝模型進行工藝設計工作，同時在
工藝設計過程中，根據(jù)工藝模型數(shù)據(jù)對象進行標準件庫和工藝資源庫匹配篩選，并自動定
位標準件工藝模型和工藝資源數(shù)據(jù)，通過輔助交互選取自動填充工藝模型數(shù)據(jù)。
(4)工藝文件自動填充模塊提供本發(fā)明工藝數(shù)據(jù)輸出功能，用戶通過定義工藝文
件模板以及與工藝模型鏈接的工藝格式，建立工藝文件與工藝模型之間的聯(lián)系，調(diào)用工藝
格式系統(tǒng)自動調(diào)用相連接的工藝文件模板和工藝模型實現(xiàn)工藝文件的自動填充和不同類
型工藝文件批量輸出。 本發(fā)明能夠廣泛適用于包括飛機在內(nèi)的復雜機械產(chǎn)品數(shù)控加工工藝設計的設計過程，工藝設計員可以基于面向工藝數(shù)據(jù)對象的工藝模型以多種工藝設計方式自由便捷地進行工藝設計，工藝數(shù)據(jù)根據(jù)用戶自定義的工藝格式自動填充各類工藝文件，并進行工藝文件版面的標準化處理，能夠有效將工藝設計員從紛繁的工藝文件表格編制中解脫出來，減少重復工作量降低工作強度，實現(xiàn)飛機復雜構件數(shù)控加工工藝快速設計。本發(fā)明的系統(tǒng)及方法作為子系統(tǒng)應用于飛機復雜構件快速數(shù)控加工準備系統(tǒng)，能夠快速完成飛機復雜構件數(shù)控加工工藝設計及工藝文件輸出，同時系統(tǒng)工藝設計數(shù)據(jù)由于不依賴工藝文件而單獨結構化存儲于工藝模型，能夠直接提取有效地工藝數(shù)據(jù)輸入數(shù)控仿真驗證系統(tǒng)，從而為下游的工藝信息化系統(tǒng)提供了良好的數(shù)據(jù)源。該應用表明本發(fā)明具有先進性、便捷性和實用性特點，能夠較好適用于數(shù)字化制造技術環(huán)境。


圖1為面向工藝對象的飛機復雜構件數(shù)控加工工藝設計系統(tǒng)的結構圖。 圖2為工藝模型定義模塊實現(xiàn)流程圖。 圖3為工藝模型解析模塊實現(xiàn)流程圖。 圖4為工藝設計模塊實現(xiàn)流程圖。 圖5為工藝文件自動填充模塊中工藝格式定義實現(xiàn)流程圖。 圖6為工藝文件自動填充模塊工藝格式調(diào)用實現(xiàn)流程圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發(fā)明的實施過程進行詳細說明。 如圖1所示，一種面向工藝對象的飛機復雜構件數(shù)控加工工藝設計系統(tǒng)，包括
工藝模型定義模塊根據(jù)工藝設計過程中所設計的工藝數(shù)據(jù)對象定義工藝模型，并構建工藝模型數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一存儲和管理工藝模型數(shù)據(jù)；具體說工藝模型定義模塊是將產(chǎn)品零件或組件完整的制造工序等工藝數(shù)據(jù)，以及供生產(chǎn)管理和工藝統(tǒng)計使用的輔助信息進行總結、抽象和分析，形成面向產(chǎn)品零件或組件工藝設計的數(shù)據(jù)對象，零件包含(1)零件信息，如零件名稱、代號、數(shù)量、圖號等；(2)管理信息，如文件編號、工藝員、編制日期等；(3)工序信息，即工序序列，每個工序由其序號、代號、操作員等信息和多個工步組成，每個工步又由工步序號、加工說明和簡圖等組成；組件包含(1)組件信息，如組件圖號、名稱等；(2)元件信息，即為構成組件的所有元件(零件或是其他組件)代號、名稱、套數(shù)、工種等，抽象出這些數(shù)據(jù)對象用工藝模型定義模塊進行工藝模型定義；上述零件和組件工藝模型均采用層次化的結構進行定義，包括索引層、鏈表層和單元層。索引層是工藝信息的主體分類，其下層可以為鏈表也可以為單元，并且索引層節(jié)點的數(shù)量固定，如管理信息、工序信息等，單元層是工藝信息的具體類型，如零件代號、名稱等，項目層是工藝信息的具體描述內(nèi)容，如文字、圖片等。構建形成的零件和組件工藝模型上述層次化結構存儲于工藝模型數(shù)據(jù)庫中，進行統(tǒng)一管理和控制。 工藝模型解析模塊從工藝模型數(shù)據(jù)庫中解析工藝模型并實現(xiàn)工藝模型構造；
工藝設計模塊包括面向工藝模型界面、對話框界面和工藝文件界面；工藝設計數(shù)據(jù)最終都存儲于工藝模型中。面向工藝模型界面用戶直接面對所要設計的工藝數(shù)據(jù)項目將零件和組件的工藝設計數(shù)據(jù)按照工藝數(shù)據(jù)項目進行逐個一次性填寫，用戶可以專心于工藝方法設計本身而無須在填寫過程中考慮工藝文件表格；對話框界面將工藝模型項目以對話框向導的方式進行步驟化分解，用戶根據(jù)對話框提供的設計項目和提示進行工藝設計工作，適合于系統(tǒng)初級用戶或是工藝設計新手；面向工藝文件界面則使習慣傳統(tǒng)工藝文件填寫的用戶容易適應，用戶可以按照傳統(tǒng)工藝設計的模式對應不同的工藝文件表格進行工藝數(shù)據(jù)編制。 工藝文件自動填充模塊自定義工藝格式實現(xiàn)工藝模型與工藝文件的關聯(lián)，通過調(diào)用工藝格式實現(xiàn)工藝模型數(shù)據(jù)自動填充各類工藝文件； 面向工藝模型的標準件庫模塊以標準件和典型件的工藝模型為基礎，通過去除其中與產(chǎn)品信息和管理信息形成標準件和典型件的工藝模型模板構建形成標準件庫；
面向工藝模型的工藝資源庫模塊面向工藝模型的數(shù)據(jù)對象建立工藝資源庫與其之間的關聯(lián)關系，實現(xiàn)根據(jù)工藝模型的目標數(shù)據(jù)對象自動篩選所需資源類型，自動定位所需的工藝資源數(shù)據(jù)并獲取。
本發(fā)明提供的面向工藝對象的飛機復雜構件數(shù)控加工工藝設計方法，步驟如下
(1)使用工藝模型定義模塊進行工藝模型定義并存儲； (2)通過工藝模型解析模塊解析步驟(1)定義的工藝模型數(shù)據(jù)并構造形成工藝模型； (3)工藝設計模塊調(diào)用步驟(2)構造出的工藝模型，可以分別采用包括對話框界面、工藝模型界面和工藝文件界面在內(nèi)的三種工作界面并調(diào)用面向工藝模型的標準件庫模塊和面向工藝模型的工藝資源庫模塊作為輔助進行工藝設計，設計完成的工藝數(shù)據(jù)保存于工藝模型中； (4)工藝文件自動填充模塊調(diào)用步驟(2)構造的工藝模型以及工藝文件模板進行工藝格式定義； (5)工藝文件自動填充模塊調(diào)用步驟(3)設計的工藝數(shù)據(jù)和步驟(4)定義的工藝
格式自動填充生成工藝格式對應類型的工藝文件。 工藝模型定義模塊的定義流程如圖2所示，步驟如下
(1)用戶通過總結和分析工藝設計過程中所涉及的工藝數(shù)據(jù)，抽象出工藝數(shù)據(jù)對 象類型； (2)用戶調(diào)用工藝模型定義模塊，系統(tǒng)自動建立工藝模型數(shù)據(jù)結構框架，包括工序 信息、管理信息和產(chǎn)品信息； (3)選擇定義工藝模型數(shù)據(jù)類型，首先選擇定義單元對象類型； (4)選擇定義產(chǎn)品信息數(shù)據(jù)對象類型； (5)定義產(chǎn)品信息數(shù)據(jù)對象； (6)自動添加ID和標識數(shù)據(jù)； (7)自動存儲為工藝模型數(shù)據(jù)對象節(jié)點； (8)提示判斷是否繼續(xù)進行產(chǎn)品信息對象定義，如果是，則重復步驟(5) (6) (7);
如果否，進行步驟(9); (9)選擇定義管理信息數(shù)據(jù)對象類型； (10)定義管理信息數(shù)據(jù)對象； (11)自動添加ID和標識數(shù)據(jù)； (12)自動存儲為工藝模型數(shù)據(jù)對象節(jié)點； (13)提示判斷是否繼續(xù)進行管理信息對象定義，如果是，則重復步驟(10) (11)
(12);如果否，進行步驟(14); (14)選擇定義鏈表對象數(shù)據(jù)類型； (15)選擇定義工序信息對象； (16)定義工序信息數(shù)據(jù)對象； (17)自動添加ID和標識數(shù)據(jù)； (18)自動存儲為工藝模型數(shù)據(jù)對象節(jié)點； (19)提示判斷是否繼續(xù)進行管理信息對象定義，如果是，則重復步驟(16) (17) (18);如果否，則工藝模型定義完畢。 工藝模型解析模塊構建過程如圖3所示，步驟如下 (1)該模塊開始執(zhí)行，系統(tǒng)自動構造單元和鏈表類型數(shù)據(jù)結構，并初始化，如構造 不成功則重復執(zhí)行此過程； (2)遍歷工藝模型數(shù)據(jù)庫，首先從工藝模型層次結構根節(jié)點開始遍歷，如根節(jié)點為 空，則退出；如非空，則進行步驟(3); (3)解讀工藝模型節(jié)點ID和標識組合成為特征代碼； (4)有解碼器根據(jù)組合特征代碼包含的信息構造對應工藝模型節(jié)點； (5)遍歷子節(jié)點，如為空，則進行步驟(6);如非空，則進行步驟(3) (4) (5); (6)遍歷兄弟節(jié)點，如為空，則進行步驟(7);否則進行步驟(3) (4) (5); (7)遍歷父節(jié)點，如為空，則完成工藝模型解析構造進行步驟(8);否則進行步驟
(6); (8)構造工藝模型顯示界面，完畢。
工藝設計模塊具體實現(xiàn)流程如圖4所示，步驟如下 (1)模塊啟動，后臺調(diào)用工藝模型，如成功則進行初始化，否則退出； (2)新工藝設計界面輸入產(chǎn)品基本信息；
(3)自動進行標準件庫匹配篩選，如匹配成功則進行步驟(4)，否則進行步驟 (14); (4)自動定位標準件工藝模型； (5)交互選擇標準件工藝模型，并自動填充初始化的后臺新建工藝模型； (6)選擇工藝設計模式，包括工藝模型界面、對話框界面和工藝文件界面，如選擇
工藝模型界面和對話框界面，則顯示工藝模型界面和對話框界面，而如選擇工藝文件界面，
則需選擇工藝文件模板，而后顯示工藝文件界面； (7)自動填充后臺工藝模型數(shù)據(jù)至工藝設計界面； (8)激活待修改工藝模型數(shù)據(jù)對象； (9)依據(jù)激活工藝模型數(shù)據(jù)對象自動根據(jù)對象信息匹配工藝資源庫，如成功則進 行步驟(IO)，否則進行步驟(13); (10)自動定位工藝資源類型，并通過交互選取工藝資源數(shù)據(jù)自動填充工藝模型數(shù) 據(jù)對象； (11)是否繼續(xù)激活其他工藝模型數(shù)據(jù)對象，如是則進行步驟(8)，否則進行步驟 (12); (12)保存工藝模型； (13)交互工藝設計，填充工藝模型數(shù)據(jù)對象，接著進行步驟(10); (14)進行步驟(6)，激活待設計工藝模型數(shù)據(jù)對象，接著進行步驟(9); 工藝文件自動填充模塊工藝格式定義實現(xiàn)流程如圖5所示，步驟如下 (1)啟動工藝格式定義，系統(tǒng)自動調(diào)用工藝模型，如成功則顯示工藝模型數(shù)據(jù)對象
至工藝格式定義界面，否則退出； (2)選擇工藝文件模板，如成功則顯示工藝文件表格數(shù)據(jù)對象至工藝格式定義界 面，否則可啟動工藝文件模板繪制工具繪制工藝文件模板； (3)選擇工藝模型與工藝文件模板對應數(shù)據(jù)項，如定義結束則進行步驟(4)，否則 進行(3); (4)保存工藝格式，如新建工藝格式則輸入新工藝格式名稱保存在工藝格式庫中， 接著進行步驟(6)，否則進行步驟(5); (5)是否覆蓋現(xiàn)有工藝格式，如是則更新現(xiàn)有工藝格式庫中工藝格式，否則取消工 藝格式定義，接著進行步驟(6); (6)是否繼續(xù)進行其他工藝格式定義，如是則進行步驟(2)，否則退出。 工藝文件自動填充模塊工藝格式調(diào)用實現(xiàn)流程如圖6所示，步驟如下 (1)啟動工藝格式調(diào)用，選擇單個或多個工藝格式，如成功則進行步驟(2)，否則
退出； (2)調(diào)用工藝模型，如成功則進行步驟(3)，否則退出； (3)調(diào)用工藝格式中鏈接的工藝文件模板，如成功則進行步驟(4)，否則退出；
(4)自動將工藝模型中工藝數(shù)據(jù)填充至工藝格式中對應的工藝文件模板中；
(5)工藝文件界面顯示填充工藝數(shù)據(jù)的工藝文件，完畢。
權利要求
一種面向工藝對象的飛機復雜構件數(shù)控加工工藝設計系統(tǒng)，其特征在于包括工藝模型定義模塊根據(jù)工藝設計過程中所設計的工藝數(shù)據(jù)對象定義工藝模型，并構建工藝模型數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一存儲和管理工藝模型數(shù)據(jù)；工藝模型解析模塊從工藝模型數(shù)據(jù)庫中解析工藝模型并實現(xiàn)工藝模型構造；工藝設計模塊包括面向工藝模型界面、對話框界面和工藝文件界面；工藝設計數(shù)據(jù)最終都存儲于工藝模型中，其中面向工藝模型界面用戶直接面對所要設計的工藝數(shù)據(jù)項目將零件和組件的工藝設計數(shù)據(jù)按照工藝數(shù)據(jù)項目進行逐個一次性填寫；對話框界面將工藝模型項目以對話框向導的方式進行步驟化分解；面向工藝文件界面用戶可以按照傳統(tǒng)工藝設計的模式對應不同的工藝文件表格進行工藝數(shù)據(jù)編制；工藝文件自動填充模塊自定義工藝格式實現(xiàn)工藝模型與工藝文件的關聯(lián)，通過調(diào)用工藝格式實現(xiàn)工藝模型數(shù)據(jù)自動填充各類工藝文件；面向工藝模型的標準件庫模塊以標準件和典型件的工藝模型為基礎，通過去除其中與產(chǎn)品信息和管理信息形成標準件和典型件的工藝模型模板構建形成標準件庫；面向工藝模型的工藝資源庫模塊面向工藝模型的數(shù)據(jù)對象建立工藝資源庫與其之間的關聯(lián)關系，實現(xiàn)根據(jù)工藝模型的目標數(shù)據(jù)對象自動篩選所需資源類型，自動定位所需的工藝資源數(shù)據(jù)并獲取。
2. 面向工藝對象的飛機復雜構件數(shù)控加工工藝設計方法，其特征在于步驟如下(1) 使用工藝模型定義模塊進行工藝模型定義并存儲；(2) 通過工藝模型解析模塊解析步驟(1)定義的工藝模型數(shù)據(jù)并構造形成工藝模型；(3) 工藝設計模塊調(diào)用步驟(2)構造出的工藝模型，可以分別采用包括對話框界面、工 藝模型界面和工藝文件界面在內(nèi)的三種工作界面并調(diào)用面向工藝模型的標準件庫模塊和 面向工藝模型的工藝資源庫模塊作為輔助進行工藝設計，設計完成的工藝數(shù)據(jù)保存于工藝 模型中；(4) 工藝文件自動填充模塊調(diào)用步驟(2)構造的工藝模型以及工藝文件模板進行工藝 格式定義；(5) 工藝文件自動填充模塊調(diào)用步驟(3)設計的工藝數(shù)據(jù)和步驟(4)定義的工藝格式 自動填充生成工藝格式對應類型的工藝文件。
3. 根據(jù)權利要求2所述的面向工藝對象的飛機復雜構件數(shù)控加工工藝設計方法，其特征在于所述的工藝模型定義模塊的定義流程如下(1) 用戶通過總結和分析工藝設計過程中所涉及的工藝數(shù)據(jù)，抽象出工藝數(shù)據(jù)對象類型；(2) 用戶調(diào)用工藝模型定義模塊，系統(tǒng)自動建立工藝模型數(shù)據(jù)結構框架，包括工序信 息、管理信息和產(chǎn)品信息；(3) 選擇定義工藝模型數(shù)據(jù)類型，首先選擇定義單元對象類型；(4) 選擇定義產(chǎn)品信息數(shù)據(jù)對象類型；(5) 定義產(chǎn)品信息數(shù)據(jù)對象；(6) 自動添加ID和標識數(shù)據(jù)；(7) 自動存儲為工藝模型數(shù)據(jù)對象節(jié)點；(8) 提示判斷是否繼續(xù)進行產(chǎn)品信息對象定義，如果是，則重復步驟(5) (6) (7);如果否，進行步驟(9);(9) 選擇定義管理信息數(shù)據(jù)對象類型；(10) 定義管理信息數(shù)據(jù)對象；(11) 自動添加ID和標識數(shù)據(jù);(12) 自動存儲為工藝模型數(shù)據(jù)對象節(jié)點；(13) 提示判斷是否繼續(xù)進行管理信息對象定義，如果是，則重復步驟(10) (11) (12);如果否，進行步驟(14);(14) 選擇定義鏈表對象數(shù)據(jù)類型；(15) 選擇定義工序信息對象；(16) 定義工序信息數(shù)據(jù)對象；(17) 自動添加ID和標識數(shù)據(jù)；(18) 自動存儲為工藝模型數(shù)據(jù)對象節(jié)點；(19) 提示判斷是否繼續(xù)進行管理信息對象定義，如果是，則重復步驟(16) (17) (18); 如果否，則工藝模型定義完畢。
4. 根據(jù)權利要求2所述的面向工藝對象的飛機復雜構件數(shù)控加工工藝設計方法，其特征在于所述的工藝模型解析模塊構建步驟如下(1) 該模塊開始執(zhí)行，系統(tǒng)自動構造單元和鏈表類型數(shù)據(jù)結構，并初始化，如構造不成 功則重復執(zhí)行此過程；(2) 遍歷工藝模型數(shù)據(jù)庫，首先從工藝模型層次結構根節(jié)點開始遍歷，如根節(jié)點為空， 則退出；如非空，則進行步驟(3);(3) 解讀工藝模型節(jié)點ID和標識組合成為特征代碼；(4) 有解碼器根據(jù)組合特征代碼包含的信息構造對應工藝模型節(jié)點；(5) 遍歷子節(jié)點，如為空，則進行步驟(6);如非空，則進行步驟(3) (4) (5);(6) 遍歷兄弟節(jié)點，如為空，則進行步驟(7);否則進行步驟(3) (4) (5):(7) 遍歷父節(jié)點，如為空，則完成工藝模型解析構造進行步驟(8);否則進行步驟(6);(8) 構造工藝模型顯示界面，完畢。
5. 根據(jù)權利要求2所述的面向工藝對象的飛機復雜構件數(shù)控加工工藝設計方法，其特征在于所述的工藝設計模塊具體實現(xiàn)流程如下(1) 模塊啟動，后臺調(diào)用工藝模型，如成功則進行初始化，否則退出；(2) 新工藝設計界面輸入產(chǎn)品基本信息；(3) 自動進行標準件庫匹配篩選，如匹配成功則進行步驟(4)，否則進行步驟(14);(4) 自動定位標準件工藝模型；(5) 交互選擇標準件工藝模型，并自動填充初始化的后臺新建工藝模型；(6) 選擇工藝設計模式，包括工藝模型界面、對話框界面和工藝文件界面，如選擇工藝模型界面和對話框界面，則顯示工藝模型界面和對話框界面，而如選擇工藝文件界面，則需選擇工藝文件模板，而后顯示工藝文件界面；(7) 自動填充后臺工藝模型數(shù)據(jù)至工藝設計界面；(8) 激活待修改工藝模型數(shù)據(jù)對象；(9) 依據(jù)激活工藝模型數(shù)據(jù)對象自動根據(jù)對象信息匹配工藝資源庫，如成功則進行步驟(IO)，否則進行步驟(13);(10) 自動定位工藝資源類型，并通過交互選取工藝資源數(shù)據(jù)自動填充工藝模型數(shù)據(jù)對象；(11) 是否繼續(xù)激活其他工藝模型數(shù)據(jù)對象，如是則進行步驟(8)，否則進行步驟(12);(12) 保存工藝模型；(13) 交互工藝設計，填充工藝模型數(shù)據(jù)對象，接著進行步驟(10);(14) 進行步驟(6)，激活待設計工藝模型數(shù)據(jù)對象，接著進行步驟(9);
6. 根據(jù)權利要求2所述的面向工藝對象的飛機復雜構件數(shù)控加工工藝設計方法，其特征在于所述的工藝文件自動填充模塊工藝格式定義實現(xiàn)步驟如下(1) 啟動工藝格式定義，系統(tǒng)自動調(diào)用工藝模型，如成功則顯示工藝模型數(shù)據(jù)對象至工 藝格式定義界面，否則退出；(2) 選擇工藝文件模板，如成功則顯示工藝文件表格數(shù)據(jù)對象至工藝格式定義界面，否 則可啟動工藝文件模板繪制工具繪制工藝文件模板；(3) 選擇工藝模型與工藝文件模板對應數(shù)據(jù)項，如定義結束則進行步驟(4)，否則進行(3);(4) 保存工藝格式，如新建工藝格式則輸入新工藝格式名稱保存在工藝格式庫中，接著 進行步驟(6)，否則進行步驟(5);(5) 是否覆蓋現(xiàn)有工藝格式，如是則更新現(xiàn)有工藝格式庫中工藝格式，否則取消工藝格式定義，接著進行步驟(6);(6) 是否繼續(xù)進行其他工藝格式定義，如是則進行步驟(2)，否則退出。
7. 根據(jù)權利要求2所述的面向工藝對象的飛機復雜構件數(shù)控加工工藝設計方法，其特征在于所述的工藝文件自動填充模塊工藝格式調(diào)用實現(xiàn)步驟如下(1) 啟動工藝格式調(diào)用，選擇單個或多個工藝格式，如成功則進行步驟(2)，否則退出；(2) 調(diào)用工藝模型，如成功則進行步驟(3)，否則退出；(3) 調(diào)用工藝格式中鏈接的工藝文件模板，如成功則進行步驟(4)，否則退出；(4) 自動將工藝模型中工藝數(shù)據(jù)填充至工藝格式中對應的工藝文件模板中；(5) 工藝文件界面顯示填充工藝數(shù)據(jù)的工藝文件，完畢。
全文摘要
面向工藝對象的飛機復雜構件數(shù)控加工工藝設計系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)由6個模塊組成工藝模型定義模塊，工藝模型解析模塊，工藝設計模塊，工藝文件自動填充模塊，面向工藝模型的標準件庫模塊，面向工藝模型的工藝資源庫模塊。該方法通過工藝模型定義、工藝模型解析、面向工藝模型工藝設計、工藝格式定義、工藝格式調(diào)用自動填充工藝文件5個過程實現(xiàn)。該系統(tǒng)能夠以面向工藝對象的方式定義工藝模型，以此為基礎進行工藝輔助設計和快速填充生成工藝文件，實現(xiàn)工藝設計數(shù)據(jù)與工藝文件的有效分離，將工藝設計員從工藝文件編制中解脫出來，專心進行工藝方法設計。
文檔編號G05B19/4097GK101763064SQ200910220548
公開日2010年6月30日 申請日期2009年12月8日 優(yōu)先權日2009年12月8日
發(fā)明者初宏震, 杜寶瑞, 王自軍, 鄭國磊 申請人:沈陽飛機工業(yè)(集團)有限公司;北京航空航天大學