0 引言
工艺路线是零件生产加工过程中，从零件毛坯准备、零部件加工到整车装配，经过各有关部门或工序的先后顺序的描述，既是对零部件加工工艺的初步描述，又是指导车间物流和成本核算的依据。随着计算机系统的应用和信息化的开展，工艺路线的编制工具也不断演化。从最初的手工编写、复印发放，到利用EXCEL电子表格进行编辑，再到后来的Visual foxpro辅助编制。近年来，随着信息技术的发展，出现了利用CAPP软件进行工艺路线辅助设计的思路。
工艺路线的编制工具不断改进，工作效率也有了很大的提高，但工艺路线的设计方法却没有太大的改变，基本还是通过传统的设计方式：分析每个制件的图纸和技术要求，一件一件的编制零件的工艺路线。这种工艺路线设计方式存在几个问题：
(1)不同路线设计师的设计思路不同，导致类似制件的加工方式不同；
(2)工作效率不高，工艺路线设计师除了考虑制件本身的加工工艺，还需要查看其他设计师的类似件采用何种工艺，以减少类似件的差异化工艺路线设计；
(3)难以保证制件采用的是最优工艺路线。
由于传统工艺路线设计方式存在以上不足，因而在CAPP实施的过程中，对目前的工艺路线的特点进行分析、归纳和总结，提出典型工艺路线设计。
1 传统路线设计方式在CAPP软件中的实现方式
传统路线设计方式在CAPP软件中的实现方式如图1所示。工艺路线设计师确定制件加工工艺路线后，通过CAPP中的工艺路线编制界面，从界面左边的路线单位中逐个选择所需的零部件加工制造路线单位，放置到界面右边的路线图中，然后选择界面中间的箭头按先后顺序在路线图中连接所选路线单位，形成所需工艺路线字符串。这种路线设计方式，工艺路线设计师除了对零件进行分析外，还要花费较多的时间来建立工艺路线字符串，这将影响工作效率。如果遇到新增件比较多的整车，那工作效率将受到很大影响。典型工艺路线设计思路的提出，可以从一定程度上弥补CAPP软件在路线编制上的不足，提高工作效率。
2 典型工艺路线设计的理论依据
2.1 部件的相似性
随着某厂的发展，产品品种越来越多，整车所需的零部件也越来越多。到目前为止，某厂零部件的数量已接近10万，单月生产的车型就超过200个品种。在车型如此众多、零部件如此庞大的情况下，相似零部件占了相当大的比例，其中很多制件区别仅在孔位不同等微小差异，因而完全可以用相同的工艺来生产，即可以设计相同的工艺路线。这为典型工艺路线设计提供了依据。
图1 工艺路线编制界面
2.2 图号的相似性
由于某厂设计车型最初是按组别划分的，不同组别、组别内部对部件都有严格的编号规则，因而不同车型的相似部件，大多具有相似的图号。因而可以通过建立典型工艺路线数据库，对新增零部件通过图号对比来实现工艺路线的辅助设计。这为典型工艺路线设计提供了基础。
3 典型工艺路线编制的实现形式
3.1 建立典型工艺路线数据库
通过对零部件加工工艺进行分析总结，对具有典型加工工艺的制件，编制典型工艺线路，分析其编号规则，对具有编号规律的部件，提取该图号的前7位和路线信息加入已建立的数据表中，这张表就形成了典型路线数据库。建立典型路线数据库的关键是：创建具有典型工艺路线的制件，这就需要在日常工作中不断总结、积累。下面以传动轴吊架和纵梁加强板为例，说明哪些部件可以建立典型工艺路线。
传动轴吊架主要用来固定传动轴，如图2所示。传动轴的位置、角度不同，传动轴吊架的固定孔位和下边折弯角度不同，但该类件的加工方式基本一样，都需要切割后折弯钻孔，属于典型工艺路线，而且该类件图号基本都是始于2801146……，所以可以建立前7位图号为2801146的零部件的典型工艺路线：酸→料→生（切）→机（型）→机→涂→总（装）。
图2 传动轴吊架2801146-D055
纵梁加强板和纵梁连接板装配一块，用来进行局部加强，如图3所示。该类件的主要差别就是孔位，加工方式基本一样，都需要折弯切割后通孔，属于典型工艺路线，而且该类件图号基本都是始于2801023……，所以可以建立前7位图号为2801023的零部件的典型工艺路线：酸→料→机（型）→生（切）→架→架。
图3 左纵梁连接板2801023-DBO01
3.2 对比复制
设计新增车型工艺路线时，首先将新增部件图号的前7位和典型路线数据库中的图号字段进行对比，遇到相同的图号，就将典型数据库中的路线信息复制到新增部件上，这样制件的路线编制就可以轻而易举地完成。当然这些操作都可以在计算机中自动完成，在CAPP系统中通过“应用典型路线”一键搞定。
3.3 补充完善
补充完善包括三方面内容：(1)对典型路线数据库的维护，在CAPP系统中，通过“添加典型路线”来新增典型路线信息，对于已存在典型路线信息的调整也可以通过“添加典型路线”来覆盖旧的信息，从而实现典型路线信息的维护。(2)对新增部件应用典型路线后的维护，个别制件也许并不适合典型路线的加工工艺，对此可以通过人工更改，来调整新增部件的路线信息，保证路线的准确。(3)对于没有典型路线的制件，目前只能采用传统方式，逐件编制工艺路线。
4 典型工艺路线编制的效果
4.1 提高了工作效率
通过典型工艺路线设计的应用，极大地提高了工艺路线设计效率。以Q试-GPCA1120PK2L2E4A80-DC03-1-#1-2009-09-1整车路线编制为例，该车新增12个部件需要编制路线。对该路线采用传统编制路线的方式，与应用批量添加典型路线后完善的方式所需时间的时间进行了对比（这里所指的所需时间不包括图纸分析、工艺思考的时间，仅指路线编写系统操作时间），如表1所示。通过对比，可以看出，通常方式需时间为240s，典型路线需时间为84s，工作效率大大提高。
表1 2种路线编制方式时间对照
4.2 保证了工艺路线的一致性
除了可提高工作效率，通过应用典型工艺路线设计方式，保证了工艺路线设计的一致性。由于典型路线数据库的存在，工艺路线设计师可以优先选用典型工艺路线，从而提高了工艺路线设计的一致性，减少人为差异。
4.3 有利于经验的积累、传承
由于典型工艺路线存储于公共服务器中，不同的工艺路线设计师都可以使用，并且工艺路线设计师可以将最优的工艺路线存储到数据库中，有利于工艺知识的积累和设计师的相互借用。
5 结论
通过近段时间在工作中对典型工艺路线数据库的丰富和使用，典型工艺路线数据库中的数据量越来越大，现在编制整车新增件的工艺路线，约有30%的部件可以应用典型工艺路线，提高了工艺路线设计的效率，降低了工艺路线设计的差异化，同时对经验的积累和传承具有积极的意义。随着典型工艺路线数据库的不断丰富，这种工艺路线设计发式必将发挥更大的作用。
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本文标题：典型工艺路线设计在CAPP中的应用
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