前言 激光加工技術是目前發(fā)展迅速的新興科學技術，在國內已逐漸進入到工業(yè)制造的各個領域，尤其在汽車行業(yè)，激光焊接/切割、激光熱處理、激光打標等技術能大幅度提高生產的質量和效率，國內汽車行業(yè)現在正加速發(fā)展，為激光技術應用提供了廣闊的市? ＜す馇懈羆際跏怯眉す餼藪蟮哪芰恐苯泳勱溝角懈盍慵礱媯鬩允貢磺懈畈牧先芑踔療奈露齲俑ㄒ耘縞淦宕禱傭锏椒擲氬牧系哪康摹Ｓ氪車陌宀募庸し椒ㄏ啾齲す馇懈罹哂幸韻掠攀?切割質量高，切割切口狹窄(0.1～1.0)，無毛口，變形小；切割效率高，切割為非接觸加工，切割緊密排列，可節(jié)省20%～30%的材料，并且一次成形；切割速度快，用2kW的CO2激光切割機切割2mm厚的低碳鋼板，其速度可達10m/min；柔性高，可切割任意形狀、尺寸的板材，尤其適合多品種、小批量的板材切割；范圍廣，可以切割眾多的金屬和非金屬，目前還應用于三維曲面加工。 激光加工業(yè)在國外已具有相當規(guī)模，其中切割加工占整個產業(yè)的60%，成為標準的加工工藝，在國內已有幾家切割機生產廠家生產各種切割機，由于切割機在國內還處在起步階段，所以有關激光切割的工藝數據和各種資料越來越多，但如何有效利用和管理這些工藝數據和參數是目前國內激光加工領域的一個應用課題。本文以企業(yè)生產激光切割機為基礎，提出建立激光加工工藝數據庫系統(tǒng)，以建立完善的激光切割加工的CAPP系統(tǒng)，并為以后建立智能激光加工CAPP系統(tǒng)打基? ? 1 系統(tǒng)總體設計 通過對切割機的工藝系統(tǒng)設計研究，系統(tǒng)采用模塊化設計，分為主模塊、系統(tǒng)管理模塊、標準工藝模塊、標準工藝庫管理模塊、工藝編制模塊、工藝管理模塊。結構如圖1。系統(tǒng)采用VC++6 0開發(fā)平臺，用MSSQLserver2000作為數據庫管理系統(tǒng)。系統(tǒng)根據工藝設計需要，信息內容分為系統(tǒng)管理信息、工藝管理信息，分別建立系統(tǒng)數據庫、標準工藝庫、工藝數據庫等，實際使用時用戶可以根據需要通過相應模塊對數據庫進行修改和更新，系統(tǒng)是開放式的，未來可以根據需要增加智能選擇模塊。人機交換界面都按照Windows風格設計，符合設計人員習慣。2 系統(tǒng)的實現 2.1 主模塊設計 主模塊主要顯示系統(tǒng)的主操作面，采用VC++6 0提供的多重文檔界面，提供了工具條和菜單等，可以同時顯示多個窗體，用戶進入后可以方便進入各個子模塊，可以選擇多任務，打開多個窗口同時操作。 2.2 系統(tǒng)管理模塊 該模塊下有用戶權限管理、數據庫管理和信息通訊接口3個模塊。 (1)用戶權限管理。為確保企業(yè)工藝數據的安全性，一般對用戶的權限進行劃分，系統(tǒng)設置了系統(tǒng)管理員、項目主管、普通用戶三個等級，系統(tǒng)管理員享有最高權限，可以增減用戶、賦予和修改用戶權限對所有的數據和功能進行操作，項目主管可以對部分數據庫功能進行操作，而普通用戶只能瀏覽獲得數據。 (2)數據庫管理。為維護管理數據庫系統(tǒng)，可以對數據庫進行添加、刪除和修改，完成數據的導入和導出，定時備份數據庫。 (3)信息通訊接口。該模塊是系統(tǒng)與其他應用程序的數據接口，可以通過專用接口，把由Word、Excel表格中內容讀到數據庫中，也可以提取CAD相關信息為制定工藝提取原始的資料。 2.3 標準工藝庫管理模塊 標準工藝庫模塊提供了實現激光加工所使用的一些基本參數。可以進行標準工藝參數的錄入，系統(tǒng)管理員和項目主管可以進行參數的修改和刪除。隨著數據庫內容不斷填充，系統(tǒng)數據庫中工藝切割參數會大量增加，數據庫容量的加大，為今后成為國內激光切割加工提供標準工藝。 (1)激光切割方式。有激光溶化切割、激光火焰切割、激光汽化切割，根據切割機理的不同分別應用不同材料。例如火焰切割速度比溶化切割快，但切割面切口由于溫度影響比溶化切割差，適用于大批量、切割面要求不太高的結構鋼。 (2)加工工藝參數。這一部分是加工的重點參數，它包括材料參數、激光參數、加工氣體參數和軸運動參數，它是整個工藝庫中的核心數據。這部分數據一方面來源于切割機設備本身的組成要求，另外就是要進行大量的工藝參數試驗來獲得數據。在重要的材料參數中，數據庫建立了包括金屬板材和非金屬板材的切割工藝參數表。材料的工藝參數設置在如圖2所示的界面進行。激光切割機數據圖示，所選的是2mm碳鋼，根據材料參數選擇激光參數、加工氣體參數、軸運動參數。(3)常用加工方法。對于常見的加工提供標準的激光加工方法，例如穿孔、碳鋼的起切和結束切、拐角的加工等。數據庫都提供加工所采用激光模式、切割方法、切割參數。 (4)工藝參數檢測。這一部分專門針對加工結果不理想時，工藝數據庫提供相關的問題可能性，操作者可以輸入相關問題，查詢出現問題的原因。該功能可以擴展成為智能服務系統(tǒng)。 2.4 工藝編制模塊 該模塊主要是工藝的編制、修改和刪除。模塊提供的激光加工工藝編制卡是一種模板方式，編制時調用模板，然后填寫相關工藝內容，也可從數據庫中調用相關數據進行填寫，這樣形成了標準工藝。系統(tǒng)管理員可以利用工藝修改功能提出工藝卡，修改工藝卡中內容并保存。也可刪除已建立的工藝卡。用戶可以用標準工藝做藍本，然后修改達到自己所需要的工藝，保存后就生成一個新工藝。 2.5 工藝管理模塊 工藝編制完以后，通常要進行一系列的審核和審批手續(xù)。模塊提供了工藝審核功能，按照公司的加工工藝審核規(guī)程，由系統(tǒng)管理員對編制好的工藝完成審核和審批功能，同時將編制好的工藝輸入到系統(tǒng)工藝數據庫中。模塊還提供工藝查詢、統(tǒng)計匯總和輸出功能。用戶可以查詢已經編制好的工藝卡，通過選擇可以得到不同統(tǒng)計信息，輸出功能可以得到編制的工藝卡等。 3 總結 設計的數據庫系統(tǒng)是一個以激光切割加工為條件的CAPP系統(tǒng)，能夠為激光加工提供完整的切割加工特性和數據，并為今后大規(guī)模采用激光技術時提供成熟的激光加工工藝參數，同時為智能化CAPP提供原始工藝基? ?