1 引言

　　隨著機械技術(shù)不斷發(fā)展，在現(xiàn)代機械加工中越來越多企業(yè)引入加工中心、數(shù)控車床、數(shù)控鏜銑床等數(shù)控加工設(shè)備，從而使數(shù)控刀具代替?zhèn)鹘y(tǒng)刀具，被大量應(yīng)用在生產(chǎn)的第一線中，成為數(shù)控加工中的主要角色。在實際加工中數(shù)控刀具的質(zhì)量和性能對加工效率、工件尺寸精度和表面粗糙度等相關(guān)指標(biāo)產(chǎn)生直接影響。因此刀具的性能、質(zhì)量以及管理在對產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)成本和生產(chǎn)效率等企業(yè)效益方面起著極其重要的作用。據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計：160%的計劃作業(yè)停止由于缺乏刀具造成、(30—60)％的刀具庫存不在控制之中、機床操作人員20％的時間花費在查找刀具上等。

　　建立數(shù)控刀具數(shù)據(jù)庫，提供合理刀具管理，可以避免因部分刀具閑置造成資源浪費。同時選擇符合要求的數(shù)控刀具是保障數(shù)控工作效率、達到數(shù)控刀具資源合理配置的重要措施。本文通過在UG中建立刀具模型，運用數(shù)據(jù)庫和UG二次開發(fā)技術(shù)，為刀具選取提供一種可行方法。

2 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

　　對刀具系統(tǒng)的設(shè)計采用零件族法回，其主要步驟為：在UG環(huán)境下創(chuàng)建刀具模型，輸入基本數(shù)據(jù)。然后利用UG/Open API，開發(fā)友好的用戶界面，通過數(shù)據(jù)庫和UG二次開發(fā)相結(jié)合程序，完成對刀具相關(guān)信息數(shù)據(jù)管理。使用者可以根據(jù)加工需要，在系統(tǒng)中對數(shù)控刀具名稱、型號和規(guī)格等參數(shù)進行選擇，從而得到零件加工中的所需數(shù)控刀具。

　　本系統(tǒng)采用C/S結(jié)構(gòu)，其特點是能充分發(fā)揮客戶端PC的處理能力，使工作可以在客戶端處理后再提交給服務(wù)器，加快客戶端響應(yīng)速度。結(jié)構(gòu)主要由客戶層和數(shù)據(jù)層組成。客戶層通過對信息管理及數(shù)據(jù)處理，完成用戶對數(shù)控刀具數(shù)據(jù)庫輸入、相關(guān)參數(shù)設(shè)置以及刀具參數(shù)庫的管理；數(shù)據(jù)層主要用來存儲數(shù)控刀具的相關(guān)數(shù)據(jù)信息。系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

3 用戶界面模塊

　　系統(tǒng)用戶界面模塊主要功能是通過人機交互界面實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫管理以及由用戶提供其它所需相關(guān)數(shù)據(jù)。用戶界面設(shè)計采用UG本身自帶的UG/Open UIStyler與Visual c++界面進行混合編程，利用MFC類和UG二次開發(fā)技術(shù)混合編程可以實現(xiàn)單靠UG本身開發(fā)技術(shù)難以實現(xiàn)的強大功能。

　　其菜單設(shè)計利用Manuscript在UG中創(chuàng)建用戶自定義菜單以及定義菜單的響應(yīng)。打開記事本，編寫菜單腳本文件，其原型如下：

4 數(shù)據(jù)庫管理及刀具選取模塊

　　此系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫主要用于存儲數(shù)控刀其參數(shù)以及數(shù)據(jù)庫常用維護等功能。刀具數(shù)據(jù)庫信息采用Arress建認(rèn)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫(DB)和數(shù)期庫針理系統(tǒng)(DBMS)。數(shù)據(jù)庫的主要責(zé)任是保存具體數(shù)據(jù)信息和效據(jù)之間組織信息，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)則用來實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫操作和維護等功能。其中在數(shù)據(jù)表內(nèi)包含刀具庫中所有刀具價息，儲存和編譯全部刀片，刀柄等加工零件所具有的幾何參數(shù)、加工工藝以及加工中心所用到的參數(shù)，刀柄參數(shù)信息表，如圖3所示

　　數(shù)控刀具庫也包含有全部刀具識別碼，通過此碼可以在數(shù)據(jù)庫中查找有關(guān)于該刀具的所有信息在系統(tǒng)中所采用數(shù)據(jù)表之間都是關(guān)聯(lián)的，表與表之間應(yīng)用多維映射技術(shù)并利用關(guān)鍵字段來實現(xiàn)關(guān)聯(lián)和查詢。刀片和刀柄參數(shù)表之間的關(guān)系圖，如圖4所示。

　　優(yōu)選刀具顯示模塊包括刀具基本參數(shù)優(yōu)化和刀具建模功能。通過從刀具數(shù)據(jù)庫中選擇出所需基本參數(shù)，由致?lián)治龊陀嬎憬o出符合要求數(shù)據(jù)；再利用MFC和UG/Open API和實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的訪間，即可在UG實現(xiàn)刀具三維模型的形成和顯示，同時給出所需要的相關(guān)信息利用該功能模型所表現(xiàn)出基本幾何結(jié)鉤和附加參數(shù)，可以判斷該數(shù)控刀具是否適合生產(chǎn)加工所需，在本模塊中對于數(shù)控刀具選擇參教采用如下原則;(1)機床影響因素?？紤]其中機床類型、刀具附件、主軸轉(zhuǎn)速、機床功率等。(2)被加工表面特征因素，例如數(shù)控車削中可分為:外圓加工、端面加工、內(nèi)孔加工、切槽加工、切斷加工、螺紋加工等。(3)工件影響因素，考慮工件材料、毛坯類型、表面質(zhì)量以及機械性能等。(4)加工影響因素，考慮加工狀態(tài)，切削范圍等。其中切削范圍大致分為:精加工、輕切削、中切削、準(zhǔn)重切削、重切削。

　　除了以上需要考慮因素，還有其他與刀具選擇有關(guān)圖表、計算公式、參數(shù)值可以從相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計手冊、文獻等處獲取原始資料。除此之外也可以利用領(lǐng)域?qū)＜铱偨Y(jié)獲得的設(shè)計經(jīng)驗性知識，以及根據(jù)各個企業(yè)不同需要和加工任務(wù)實際情況，對參數(shù)進行添加、修改或刪除。本系統(tǒng)中數(shù)控車刀參數(shù)選擇界面，如圖5所示。

　　側(cè)試中通過對刀具參數(shù)設(shè)定，并不斷在實踐加工中對比、應(yīng)用與改進，其選取數(shù)據(jù)基本符合人下選擇時所要求刀其.這樣就實現(xiàn)縮短刀具選擇時間，減少人工查閱相關(guān)資料的勞動，同時也降低加工成本應(yīng)用此系統(tǒng)不但克服刀具選擇過權(quán)中的人為因素影響，還可以有效控制加工質(zhì)量，明顯提高生產(chǎn)效率如圖6所示，是根據(jù)參數(shù)選擇的刀具。

5 結(jié)語

　　此系統(tǒng)誣過UG幾次開發(fā)和VC集成開發(fā)環(huán)境，實理UG平臺上數(shù)控刀具三維建模參數(shù)化。再配合對MFC調(diào)用和數(shù)據(jù)庫信息管理，擴展UG/Open API發(fā)應(yīng)用程序功能。同時充分利用VC++開發(fā)環(huán)境所提供的豐富資源，可以更加方便地進行復(fù)雜應(yīng)用程序交換界面設(shè)計?；陨细鱾€程序相互配合、運行、調(diào)試，使系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)控刀具參數(shù)選取和三維建模的目的。

　　在許多企業(yè)工藝編排中，對于數(shù)控刀具其選配方式基本還是采用查閱資料、利用以前數(shù)據(jù)這樣的人下選配方式。這種方式不僅效率低、錯誤率高嚴(yán)重影響數(shù)控刀具選配環(huán)節(jié)，而且也不利于新型刀具推廣使用。如果當(dāng)選配工作較為復(fù)雜時。采用人上方式通常只能由有資深經(jīng)臉的選配人員才能完成。沒有選配經(jīng)驗的員上基本不能給出符合要求的選權(quán)方案，這樣也造成人員浪費。因此此次所開發(fā)的數(shù)控刀具選取系統(tǒng)，有利于對刀具選陀問翔進行合理解決同時也可以根據(jù)企業(yè)自身需安不斷改進中有助于企業(yè)在行業(yè)竟?fàn)幹刑岣咦陨韺嵙Α?/span>