針閥偶件配（pèi）磨係統方案（àn） -齒輪（lún）加（jiā）工機床網-數控機床市場網

針（zhēn）閥偶件配磨係統方案

2013-12-21 來源：無（wú）錫油泵油嘴研究所作（zuò）者：張寶田張麗敏

針閥偶件是柴油機噴油器三對精密偶件之一，其加工能力和（hé）產品質量直（zhí）接影響噴油器的生產能（néng）力和性能，從而影響到整機的產能和性（xìng）能。目前為（wéi）滿足針閥偶件的（de）大批量生產需求，主要采（cǎi）用（yòng）偶件配（pèi）磨工藝，配磨工藝具有高效、高精度的特點，但配磨過程中加工、檢測等環節相互獨立，未能（néng）進行資源（yuán）的有效整合，自動化、信（xìn）息化程度不（bú）高。為（wéi）進一步提（tí）高（gāo）加工效率和加工質量，實現（xiàn）配磨自動化，減少人為因素，本文對針（zhēn）閥偶件配磨係統進行（háng）了研究。

　　針閥偶件（jiàn）配磨（mó）策略

　　針閥（fá）偶件配磨（mó）策略是（shì）實現配磨係（xì）統（tǒng）的基礎，研究配磨係統需要對配磨過程進行梳理，合理有（yǒu）序地組織加工過程（chéng）。

　　具體配磨策略為：針閥體和針閥完成偶件麵精加工前道工序，操作者接到生產任務單，首先（xiān）領料（liào）。采用中孔座麵（miàn）磨（mó）床加工針閥（fá）體中孔及座麵，設備具備（bèi）單機自動上下料功能（néng），加工完成後對中（zhōng）孔進行線後檢測，並將檢測結果反（fǎn）饋給操作者，用於加工質（zhì）量的判定，合格（gé）則加工偶件配（pèi）磨（mó）工序，不合格則（zé）存放至不合格品區（qū）。根據檢測結果對中孔磨削過程進行控製，針（zhēn）閥偶件配磨時采用外圓磨床，具備單機自動上下料功能，依（yī）據中孔尺寸配磨針閥外圓，同時進行在（zài）線檢測，保證配副質量，實現針閥偶（ǒu）件一一配對。

　　針（zhēn）閥偶件（jiàn）配磨係統設計

　　1.配磨（mó）係統需求分（fèn）析

　　目（mù）前針閥偶件配（pèi）磨的自動化、信息化程度不高，配磨（mó）過（guò）程各（gè）環節相對獨立（lì），未能（néng）實現（xiàn）過（guò）程的高（gāo）度自動化，也未能與MES（製造執行係統）、CAPP（計算機輔助工（gōng）藝過程設計）係統進（jìn）行信息共享，缺少對加工過程質量的控製，製約了產（chǎn）能和質（zhì）量的提升，增加了（le）企業的（de）生產成本。

　　基於企業提升產能和質量的迫切需（xū）求，本文提（tí）出了一種（zhǒng）針閥偶件配磨係統，對針閥偶件配（pèi）磨過程（chéng）進行（háng）優化，實現（xiàn）偶件自動（dòng）化配磨，與現有的MES、CAPP係（xì）統進行集成，並（bìng）對加工過程質量（liàng）進行控製反饋，減少人工參與環節（jiē）。

　　2.配（pèi）磨（mó）係（xì）統總體方案設計

　　研究針閥偶件配磨係統（tǒng）的（de）目標是（shì）實現高度自（zì）動（dòng）化配磨加工，以現行（háng）配磨策略為基礎，最（zuì）大限度地整合資源，提升信息化、自動化水平，係（xì）統方案如圖1所（suǒ）示。

圖1 針閥偶件配磨（mó）係統方案

　　針閥偶件配磨係統開發采（cǎi）用三層架構，分為（wéi）表（biǎo）示層、業務邏輯層和（hé）數據訪問層。表（biǎo）示層（céng）為最上層，主要為用戶請求的接受和數據的返回（huí）；業務邏輯層位於表示層與數據訪問層中間，負責對數（shù）據層（céng）的操作；數據訪問層是對原（yuán）始數據（jù）的（de）操作層（céng），實（shí）現數據的增刪改查。層與層之間依賴關係是向下的，上層設計的改變對底層不產生任何影響，增強了係統的安全性，便於係統進行擴展和移植。針閥偶件配磨係統總體架構如（rú）圖2所示。

圖2 針閥偶件配磨係統總體架構

　　3.配磨係統功能模塊設計

　　針閥偶件配磨係統依據需求可劃分為六個主要功能模塊：配磨任務管理模塊、配磨加工管理模塊、加（jiā）工（gōng）質量管理（lǐ）模塊、運行（háng）狀態監控模塊、偶件BOM管（guǎn）理模（mó）塊（kuài）和用（yòng）戶管（guǎn）理模（mó）塊，如圖3所示。

圖3 針閥偶件配磨係統功能結構設計

　　（1）配磨任務管理（lǐ）模塊與MES係統集成，獲取生產任（rèn）務單，並對任（rèn）務單（dān）進行管（guǎn）理，實時更新加工完成情況。配磨計劃是配磨係統（tǒng）數（shù）據的源頭，是其他模塊數據的基礎。

　　（2）配磨加工管理模塊根據生產任務單與CAPP係統集成，獲取偶件配副加工工藝。根據（jù）偶件加工要求（qiú）設定針閥體（tǐ）、針閥加工參數，包括砂輪轉速、修整頻次、工件轉速等，並能根據檢測結果自動修正加工參數，確保偶件配副質量。

　　（3）加工質量管理模塊對針閥體（tǐ）和（hé）針閥加工（gōng）質量（liàng）數據進行采集，並進行SPC統計過程控製，利用控製圖進行過程監控（kòng），對加工過程進行分析評價，適時修正加工參數，使加工過程更加穩定，同時完（wán）成針閥偶件數據的配對工作，將成功配副數量和質（zhì）量（liàng）信息反饋至任務單。

　　（4）運（yùn）行狀態監控模塊實現對加工機床本體、檢測裝置、自動上下（xià）料裝置、冷卻裝置等硬件工作狀態的監控，並對異常狀態進行緊（jǐn）急處置，同時將（jiāng）狀態信息反饋至MES係統（tǒng），實現信息共享。

　　（5）偶件BOM管理模（mó）塊可查詢針閥偶件的工藝BOM，通過與CAPP係統集成獲取（qǔ）針閥偶件工藝BOM，並隨CAPP係統（tǒng）自動更新數據。

　　（6）用戶管理模塊主要功能包括新用戶添加、用戶信息維護、用戶刪除和登錄管理。係（xì）統管理員可進行用戶的添（tiān）加、修改、刪除，用戶的角色權（quán）限由管理員分配，並配（pèi）置相應的菜單。用戶通過登錄進行身份驗證，確認權限加載相應菜單，可修改個人密碼和維護個（gè）人基本信息。

　　4.配磨係統數據庫設計

　　數（shù）據庫（kù）是（shì）邏輯上相關的數據（jù）的集合，它通常（cháng）是為了實現某一目的、具有特（tè）定用戶的、反映真實世界的數據聚集。配磨係統（tǒng）的數據庫是實現數據管理、完（wán）成配磨自動化、提升加工效（xiào）率的基礎，設計一個好的數據庫可極大的提高配（pèi）磨係統的（de）性能，同時也便於係統開發（fā）和後續（xù）係（xì）統升級維護（hù）。

　　針閥（fá）偶件配磨係統數據庫設計主（zhǔ）要圍繞生產任務單展開，其基礎信息來源於MES和CAPP係統（tǒng），通過集成技術獲取任務單（dān）及其相關的加工工藝信息，並由此獲取加工機床、上下料機構、檢測裝置、砂輪等硬件的工（gōng）作參數和狀態（tài）。係統中每條生產任務單對應一條或多條加工參數，根據（jù）需要選擇合適的加工參數進行加工，加工後會產生多條（tiáo）對應的質量數據（jù），作為配磨的依據（jù），通過對質量數據的分析反（fǎn）饋，進行加工過程控製（zhì）。同時（shí）通過數據庫（kù）的查詢功能可獲取所有與生產任務單（dān）相關聯的數據信息，如參與配磨的所（suǒ）有硬件的狀態，以便係統及時進行相應處置。

　　針（zhēn）閥偶件配（pèi）磨（mó）係統的實（shí）現

　　針閥偶件配磨（mó）係統采用（yòng）B/S分層體係架構，應用代碼分離技（jì）術（shù），將後台代碼與頁麵代碼分離，確保（bǎo）係統運行安全，服務器端操作係統（tǒng）采用Windows Server 2003，客（kè）戶端采用（yòng）Windows XP，數據庫使用SQL Server 2005，開發工具選用Visual Studio 2005，編程語言使用C#，瀏覽器采用IE6.0以上版（bǎn）本。

　　采用Web Service訪問技術實現MES、CAPP係統（tǒng）的集成，將（jiāng）需要集成的部分封（fēng）裝成Web Service，偶件配（pèi）磨係統通過特定的API進（jìn）行訪問，以XML格（gé）式作為中間格（gé）式進行數據交換，實現跨（kuà）平台信息（xī）共享。

　　為提升偶件配磨係統的開發效率，使用OR－Mapping組件以麵向對象的方式操作數據，從而無需關心底（dǐ）層數（shù）據的存儲方式和SQL語句，極大地簡化了代碼開發工作（zuò），同時也（yě）方便了後續的擴展維護工作（zuò）。

　　結語

　　針（zhēn）閥偶件配磨係統與現有的MES、CAPP係統進（jìn）行了集成，對MES係統的功能進行了（le）進一（yī）步擴展，對配磨過程中各個相對獨立的環（huán）節進行（háng）整合（hé），使配磨過程自動化（huà），並充分利用測（cè）量數據進行（háng）加工過程質（zhì）量控製。適時修正加工（gōng）參數，實現配磨過程閉環控製，減少了配磨過程中的不穩定因素，有利於精密偶件的大批量生產。不僅節約了成本，而且提升了產能，對（duì）企（qǐ）業實施信息化和自（zì）動化（huà）具（jù）有一定的參考意義。

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