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基于iMAN的CAPP系统的设计与实现
发表时间:2006-10-23 黄翔 晏志军 廖文和   来源:机械科学与技术
关键字:计算机辅助工艺设计 产品数据管理 集成 
设计了基于PDM(iMAN)的CAPP系统的构架,着重研究了CAPP与iMAN的集成、工艺数据的数据库存储与JAVA本地动态连接库调用等关键技术。在此基础上开发了基于iMAN的CAPP系统——iMANCAPP,通过PDM(iMAN)这一CAD/CAPP/CAM的集成平台,不仅可以实现对工艺设计过程的管理,还可以与同样构造在PDM(iMAN)平台上的其它应用系统紧密集成。该系统已在企业运行,取得了满意的效果。

    2.BOM表集成。

    CAPP系统可以从iMAN系统中获得产品设计BOM,经过工艺设计后转化为制造BOM,并存入iMAN系统中。由于CAPP系统是嵌入在iMAN系统中的一个模块,具有标准的Application Integration Framework结构,因此,CAPP同iMAN的集成可以方便的通过CAPP模块和iMAN系统中产品结构配置(PSE)模块集成实现,而CAPP模块同PSE模块通讯只要添加一个初试化函数即可。

    3.CAPP同PDM的功能集成。

    CAPP借用PDM的项目管理、流程管理、版本管理、权限管理功能,使得CAPP系统自身的功能压缩到最小限度,提高系统的运行效率和功能的集成度。

    2.2工艺数据数据库存储

    工艺数据作为工程数据的一种形式,其独特的特点是:

    (1)数据类型复杂。
 
    工艺数据不仅包含了传统数据中的数据类型,而且还涉及到它们中所没有的变长数据、非结构化的长字串、具有复杂关联关系的图形数据、过程类数据等。

    (2)动态的数据模式。
 
    动态工艺数据是在工艺设计过程中由各个问题求解行为所产生的中间及最终设计结果,在问题求解过程中,必须具备动态数据模式来支持对上述数据的处理。

    (3)数据结构复杂。

    工艺数据的复杂数据类型及动态数据模式的特点,又导致了其数据结构的复杂与实现上的困难。

    工艺数据存储方式有三种:文件存储、数据库存储和混合存储。由于工艺数据数据库存储相比文件存储拥有管理方便,数据冗余少,易于共享等优点,因此,工艺数据的数据库存储是当前CAPP系统发展趋势。

    工艺简图采用二进制形式存储。二进制形式(BLOB)数据字段同其它字段如INT、CHAR字段表现形式是一样的。程序人员可任意应用SQL语法对该字段进行操纵,存储的底层操作都由数据库系统完成。操纵ORACLE数据库中的BLOB对象数据,可以使用OCI(Oracle Call Interface)接口,也可用标准的ODBC接口,iMANCAPP系统采用的是ODBC接口。

    对于工艺数据中的特殊符号,可以开发一个控件,利用OLE把特殊符号插入到工艺数据中。这种方法在程序上实现不难,但是对于工艺数据的数据库存储却极其不利。为此提出了另外一种方法,利用现有的常规特殊符号的组合,如[、/、~等,定义一种从常规特殊符号组合到工艺特殊符号的映射关系(表1),进而开发一种显示与打印工艺数据的控件,一般是Table控件。控件的主要功能是:对输入的字符串进行分析,若有[A**]、[B**]等就显示、打印出相应的特殊符号,图4是特殊符号存储显示流程图。

    2.3 JAVA本地方法调用实现

    iMAN是用JAVA语言实现的,所以iMANCAPP系统也采用了JAVA语言。但是,由于JAVA语言是面向事务语言,在运行速度上却明显不足,在工艺编制实际过程中,有大量的编辑工作,工艺附图插入,修改工作,这些功能通过JAVA语言是很难实现的。因此,iMANCAPP系统有速度要求的部分采用了C++语言实现。在JAVA程序中调用本地方法有两种途径:一种是直接激发本地进程,本地进程调用实现简单,只是在程序中触发本地的另外一个可执行文件,这种方法的优点是程序实现简单,而缺点是程序之间是无法进行数据通讯的,只能通过中间文件进行通讯;另外一种是用JNI技术调用本地动态连接库,为此将CAPP分为是由若干功能模块,每个相对独立的功能模块都是一个动态连接库,动态连接库不但利于程序模块划分,适合协作开发,代码重用,而且程序执行数据也很快,在JAVA中通过调用本地动态连接库实现,JAVA中调用本地DLL在程序上实现起来比较复杂,但是程序之间可以进行数据通讯。
 


表1 工艺特殊符号——常规符合映射表


图4 特殊符号存储显示流程图

    3 结论

    (1)同PDM系统进行嵌入式集成。

    基于iMAN的CAPP系统的一个显著特点就是同iMAN系统的嵌入式集成,系统同PDM的数据交换都将通过iMAN的二次开发接口实现的,保证CAPP系统同PDM系统的无缝集成。

    (2)工艺数据(包括工艺图形)完全采用数据库存储。

    工艺数据存储在数据库中,不同的工艺设计人员、异地设计人员可以方便的相互借鉴设计经验。

    (3)快速方便地生成零部件加工工艺、装配工艺、零件明细表,工艺装备明细表。

 
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责任编辑:陈沁