一种CAPP工艺尺寸自动生成与更新系统和方法

技术领域

本发明涉及CAPP(Computer Aided Process Planning,计算机辅助工艺设计)领域，具体 而言，涉及一种基于SolidWorks的CAPP工艺尺寸自动生成与更新系统，同时基于该系统， 本发明还提供了一种基于CAPP系统的工艺尺寸自动生成与更新方法。

背景技术

计算机辅助工艺设计是通过计算机完成零件从毛坯到成品过程当中所需要的工艺步骤的 过程。

从狭义的观点来看，CAPP是针对零件的机械加工工艺过程设计，输出工艺规程。但从 广义的观点来看，CAPP包括工艺设计和工艺设计过程和活动的管理。工艺设计的过程不仅 仅产生零件的工艺规程，还为基于并行工程的产品设计提供制造可行性、加工成本分析、可 装配性等信息和数据；为ERP等系统提供工时定额、材料定额、工装一览表、工艺路线表等 基础的制造数据；为计算机辅助质量检验系统提供加工精度、粗糙度、形位公差等质量检验 项目内容和要求，由计算机辅助质量检验系统自动生成零件的工序质量检验规划。

在运用CAPP编制工艺卡片的过程中，在描述工艺过程的时候，需要涉及到具体的工艺 尺寸数值。目前，主流CAPP软件在工艺卡片的模板方面都可以定制自己的模板，在卡片内 容上多是以手动输入为主，从标准工艺资源库内容选择为辅。但是正因如此，工序内容里面 的一些尺寸也是以普通文本形式体现，工艺模型与工艺卡片中工艺尺寸之间没有联系。当尺 寸发生变化的时候，就需要手动逐个修改尺寸以更新文件，工作量大而繁琐且易出错。

现有的CAPP技术由于无法建立工艺模型中的工艺尺寸和工艺卡片内容中工艺尺寸数据 文本的联系，所以当工艺尺寸发生变化时，需要人工在工艺卡片中寻找该工艺尺寸，并手动 进行修改。技术人员发现这个过程要求工艺人员必须熟悉工艺卡片内容，并仔细寻找该工艺 尺寸的位置，不能漏找。这导致工艺尺寸更新是一个比较繁琐且易出错的工作。尤其是当某 尺寸被多次在工艺卡片中引用时，表现的更加明显。

发明内容

本发明所解决的技术问题是：针对上述技术问题，提供一种基于SolidWorks的CAPP工 艺尺寸自动生成与更新系统和方法，以提高工艺尺寸更新的效率，降低错误率。

本发明解决其技术问题采用以下的技术方案：

本发明提供的一种CAPP工艺尺寸自动生成与更新系统，是一种基于SolidWorks的CAPP 工艺尺寸自动生成与更新系统，该系统包括：CPU和与之电信号相连的工艺尺寸数据库、工 艺尺寸拾取模块、工艺尺寸插入模块、工艺尺寸更新模块，与工艺尺寸拾取模块信号输出端 相连的工艺尺寸存储模块，以及与艺尺寸更新模块信号输出端相连的关联尺寸显示模块。

所述工艺尺寸数据库，主要用于存储拾取到的SolidWorks模型的尺寸信息，其信号输出 端与CPU相连。

所述工艺尺寸拾取模块，用于将SolidWorks模型中的尺寸进行拾取，其信号输入端与CPU 的信号输出端相连，其信号输出端与工艺尺寸存储模块相连。

所述工艺尺寸存储模块，用于将工艺尺寸拾取模块拾取到的尺寸存放到工艺尺寸数据库， 其信号输入端与工艺尺寸拾取模块的信号输出端相连，其信号输出端与工艺尺寸数据库相连。

所述工艺尺寸插入模块，用于将工艺尺寸数据库中的工艺尺寸以超链接形式插入到word 文档中，其信号输入端与CPU的信号输出端相连，其信号输出端输出至word文档，即为系 统输出。

所述工艺尺寸更新模块，用于将工艺尺寸数据库中变化了的工艺尺寸在word文档中进行 更新，其信号输入端与CPU的信号输出端相连，其信号输出端与关联尺寸显示模块相连。

所述关联尺寸显示模块，用于在word文档中，将与变化了的工艺尺寸有关联的工艺尺寸 高亮显示出来，便于工艺人员进行检查，其信号输入端与工艺尺寸更新模块相连，其信号输 出端输出至word文档，即为系统输出。

本发明提供的CAPP工艺尺寸自动生成与更新方法，是一种基于SolidWorks的CAPP工 艺尺寸自动生成与更新方法，该方法包括以下步骤：

步骤1，CPU调用工艺尺寸拾取模块；

步骤2，CPU调用工艺尺寸存储模块，将工艺尺寸拾取模块拾取的工艺尺寸存储到工艺 尺寸数据库中；

步骤3，存储完成后，工艺尺寸数据库发送一个反馈信息给CPU，告知其已存储完毕；

步骤4，CPU调用工艺尺寸插入模块，将工艺尺寸数据库中中的工艺尺寸插入到word文 档中；

步骤5，当工艺尺寸发生变化时，重复步骤1至步骤3，将新尺寸拾取并存储到工艺尺寸 数据库中；

步骤6，CPU调用工艺尺寸更新模块，在word文档中，将旧尺寸替换为新尺寸；

步骤7，CPU调用关联尺寸显示模块，在word文档中，将与工艺尺寸有关联的尺寸高亮 显示出来，以提醒工艺人员注意；

经过上述步骤，实现CAPP工艺尺寸的自动生成与更新。

上述步骤4中，将工艺尺寸数据库中中的工艺尺寸是以超链接形式插入到word文档中。

上述步骤5中，当拾取的尺寸发生变化时，是通过工艺尺寸更新模块自动将word文档中 所有引用该尺寸的位置全部更新，而不是手工修改或者以其他方法更新。

本发明与现有技术相比具有以下的主要优点：

1.尺寸是以如下方式生成：从SolidWorks中拾取，然后插入到CAPP工艺卡片相应位置。 该方式可以将尺寸以超链接的形式整体插入到word文档格式的CAPP工艺卡片中，不需要工 艺人员手工输入，从而可以避免误输。以某个工艺尺寸在工艺卡片中被引用5次为例，测试 表明，经过一定时间的培训，工艺人员拾取一个工艺尺寸的整体时间大概为3秒钟，插入一 个工艺尺寸的时间大概为1秒钟，即总体需要时间为：3+1×5＝8秒钟。手动输入一个工艺尺 寸的时间大概为1秒钟，5个工艺尺寸需要5秒钟，与本发明所述方法的差距主要在拾取尺 寸这一步。但若由于某种原因造成一个尺寸误输，再进行修改的时间大概为1秒钟。两种方 法在生成尺寸上所需时间差别不大。

2.某个尺寸发生变化时，只需要在SolidWorks中重新对该尺寸进行拾取，然后通过工 艺尺寸更细模块将所有用到该尺寸的地方刷新，不需要手动在CAPP工艺卡片中进行逐一修 改，从而可以降低工艺人员的工作强度，减少对工艺人员熟练度的依赖性，并且不会出现修 改了一些使用到该尺寸的地方，而漏掉了某个地方的情况，提高了修改尺寸的工作效率和准 确性，极大降低错误率。测试表明，无论某个尺寸在工艺卡片中被引用多少次，重新拾取该 尺寸的时间大概为3秒钟，在CAPP工艺卡片中刷新这些尺寸的时间大概为1秒钟，即总体需 要4秒钟，且不会发生误修改其他尺寸和遗漏的情况。但使用传统方法，需要工艺人员从头 到尾通读整个工艺卡片以避免漏找，并且通过理解工艺内容，准确找到所有引用该尺寸的地 方并进行逐一修改。以一般工艺文档的长度约2-3页为例，阅读一页工艺文档的时间大概为 1分钟，即总体修改需要2-3分钟，若修改完成后再进行检查一遍则时间会翻倍。本发明所 述方法在尺寸修改上所需要的时间大大减少。

3.在修改工艺尺寸后，将与被修改的工艺尺寸有关联的尺寸在工艺卡片中高亮显示出来。 工艺尺寸之间是具有关联的，某个尺寸在发生变化后，与它具有关联关系的尺寸也有可能发 生变化。将有关联的工艺尺寸高亮显示，可以提醒工艺人员注意并检查这些尺寸，避免可能 产生的逻辑错误，提高工艺尺寸的正确率。使用传统方法判断哪些尺寸之间具有关联，需要 将工艺模型和工艺卡片内容二者结合阅读，并且对工艺人员对该工艺熟练度要求较高。测试 表明，以一般工艺文档的长度约2-3页为例，阅读一页工艺文档的时间大概为1分钟，即总 体判断需要2-3分钟，若判断完成后再进行检查一遍则时间会翻倍。而本发明所述方法直接 将所有与被修改的尺寸有联系的尺寸高亮显示出来，在判断上时间几乎为零。

总之，本发明能极大地提高工作效率，同时降低工艺卡片中工艺尺寸错误率。

附图说明

图1为本发明基于SolidWorks的CAPP工艺尺寸自动生成与更新系统的原理框图；

图2为本发明基于SolidWorks的CAPP工艺尺寸自动生成与更新方法的工艺尺寸拾取模 块3的流程算法图；

图3为本发明基于SolidWorks的CAPP工艺尺寸自动生成与更新方法的工艺尺寸存储模 块4的流程算法图；

图4为本发明基于SolidWorks的CAPP工艺尺寸自动生成与更新方法的工艺尺寸插入模 块5的流程算法图；

图5为本发明基于SolidWorks的CAPP工艺尺寸自动生成与更新方法的工艺尺寸更新模 块6的流程算法图；

图6为本发明基于SolidWorks的CAPP工艺尺寸自动生成与更新方法的关联尺寸显示模 块7的流程算法图；

图中：1.CPU；2.工艺尺寸数据库；3.工艺尺寸拾取模块；4.工艺尺寸存储模块； 5.工艺尺寸插入模块；6.工艺尺寸更新模块；7.关联尺寸显示模块。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

本实施例涉及的基于SolidWorks的CAPP工艺尺寸自动生成与更新系统，其结构如图1 所示，该系统在主控程序的控制下，包括CPU1和与之电信号相连的工艺尺寸数据库2、工 艺尺寸拾取模块3、工艺尺寸插入模块5、工艺尺寸更新模块6，与工艺尺寸拾取模块3信号 输出端相连的工艺尺寸存储模块4，以及与艺尺寸更新模块6信号输出端相连的关联尺寸显 示模块7。

所述CPU1主要用于加载相关的应用程序，并实现对系统的实时控制。该CPU采用市场 主流PC的CPU。

所述工艺尺寸数据库2，主要用于存储拾取到的SolidWorks模型的尺寸信息，其信号输 出端与CPU1相连。以一根低速轴为例，其有一个键槽特征，包含两个参数：宽度10mm和 长度45mm，当该两尺寸被拾取后，在工艺尺寸数据库2中存储的信息为“10”和“45”；同 时，若该模型为新模型，即没有在工艺尺寸数据库2中存储过，则系统对该模型赋一个流水 ID值，也存入工艺尺寸数据库2中；若该模型为老模型，即在工艺尺寸数据库2中有其对应 的流水ID值，则将新拾取的尺寸存入该ID值对应的尺寸下。因此，尺寸在工艺尺寸数据库 2中的结构定义如下：ID值@配置名@草图名@尺寸名，需要查询某个尺寸时，按照“模型 的ID值、该ID值下的某个配置、该配置下的某个草图、该草图下的某个尺寸”的顺序进行 查询。

所述工艺尺寸拾取模块3，用于将SolidWorks模型中的尺寸进行拾取，其信号输入端与 CPU1的信号输出端相连，信号输出端与工艺尺寸存储模块4相连。承接如上所述，通过 SolidWorks二次开发与SolidWorks进行交互，CPU1调用工艺尺寸拾取模块3对低速轴模型 中的两个尺寸10mm和45mm进行拾取；

所述工艺尺寸存储模块4，用于将工艺尺寸拾取模块3拾取到的尺寸存放到工艺尺寸数 据库2，其信号输入端与工艺尺寸拾取模块3的信号输出端相连，信号输出端与工艺尺寸数 据库2相连。承接如上所述，CPU1通过调用工艺尺寸存储模块4，将工艺尺寸拾取模块3拾 取到的工艺尺寸10mm和45mm，以及系统针对该模型产生的流水ID值存储到工艺尺寸数据 库2中；

所述工艺尺寸插入模块5，用于将工艺尺寸数据库2中的工艺尺寸以超链接形式插入到 word文档中，其信号输入端与CPU1的信号输出端相连，信号输出端输出至word文档，即 为系统输出。承接如上所述，通过word二次开发与word程序进行交互，CPU1通过调用工 艺尺寸插入模块5，将工艺尺寸数据库2中的工艺尺寸“10mm”和“45mm”以超链接的形 式插入到word文档中。

所述工艺尺寸更新模块6，用于将工艺尺寸数据库2中变化了的工艺尺寸在word文档中 进行更新，其信号输入端与CPU1的信号输出端相连，信号输出端与关联尺寸显示模块7相 连。承接如上所述，例如10mm变为8mm，通过word二次开发与word程序进行交互，CPU1 通过调用工艺尺寸更新模块6，将旧尺寸10mm在word文档中替换为新尺寸8mm。

所述关联尺寸显示模块7，用于在word文档中，将与变化了的工艺尺寸有关联的工艺尺 寸高亮显示出来，便于工艺人员进行检查，其信号输入端与工艺尺寸更新模块6相连，信号 输出端输出至word文档，即为系统输出。承接如上所述，通过word二次开发与word程序 进行交互，CPU1通过调用关联尺寸显示模块7，在word文档中，将与工艺尺寸8mm有关联 的尺寸45mm高亮显示出来，以提醒工艺人员注意。其中，关联尺寸分为如下两类：1，同一 个模型中，某一个配置下的某一个草图中的所有尺寸互相关联；2，由SolidWorks中 IModelDoc2接口中ParentChildRelationship()函数所定义的草图中的尺寸互相关联，为父子关 系。关联显示的功能是对所有有关联的尺寸进行遍历，对office程序进行二次开发，利用Word 程序中的Microsoft.Interop.Office.Word.Application接口中定义的Selection()函数进行显示。

本发明涉及的基于SolidWorks的CAPP工艺尺寸自动生成与更新方法，以一根低速轴为 例，其有一个键槽特征，包含两个参数：宽度10mm和长度45mm，该方法包括以下步骤：

步骤1，CPU1调用工艺尺寸拾取模块3，对低速轴模型中工艺尺寸“10mm”和“45mm” 进行拾取，流程算法如图2所示；

步骤2，CPU1调用工艺尺寸存储模块4，将工艺尺寸拾取模块3拾取的工艺尺寸“10mm” 和“45mm”，以及系统针对该模型产生的流水ID值存储到工艺尺寸数据库2中，流程算法如 图3所示；

步骤3，存储完成后，工艺尺寸数据库2发送一个反馈信息给CPU1，告知其已存储完毕；

步骤4，CPU1调用工艺尺寸插入模块5，将工艺尺寸数据库中2中的工艺尺寸“10mm” 和“45mm”以超链接形式插入到word文档中，该模块实现了创新点1的功能，流程算法如 图4所示；

步骤5，当工艺尺寸发生变化时，例如10mm变为8mm，重复步骤1至步骤3，将新尺 寸8mm拾取并存储到工艺尺寸数据库2中；

步骤6，CPU1调用工艺尺寸更新模块6，在word文档中，将旧尺寸10mm替换为新尺 寸8mm，该模块实现了创新点2的功能，流程算法如图5所示；

步骤7，CPU1调用关联尺寸显示模块7，在word文档中，将与工艺尺寸8mm有关联的 尺寸45mm高亮显示出来，以提醒工艺人员注意，该模块实现了创新点3的功能，流程算法 如图6所示；

步骤8，结束。