随着工业自动化进程的快速发展,钣金制造业面临着巨大冲击。钣金制造市场中多数企业虽购进先进的制造机械,但生产过程的机械化、自动化程度依旧较低。本文使用成组技术对钣金配电箱零件进行分析,利用专家系统依据知识库内知识实现辅助设计、自动建模及工艺决策功能,能够有效提高生产效率且满足企业的实际需求。主要内容有以下几个方面:(1)使用成组技术对钣金配电箱零件进行分析。零件采用方位描述法结合主辅特征进行描述,按照空间方位提取箱体中零件及零件上特征为节点,以隶属关系为连线,建立零件网络。通过对大量配电箱零件网络的数据分析,为专家系统的判断推理提供部分知识依据,为自动建模过程提供零件的基础型,且利用成组技术对相似零件族分类得到复合件,用复合件分析出适合零件族所有零件的设计流程、建模流程及工艺流程。(2)使用VB语言对Solid Works进行二次开发。即通过调用Solid Works的内置API函数,使其适应我国钣金制造企业的实际需求,达到定制软件的目的。通过成组技术分析零件的通用建模过程,实现零件环境下模型的自动建立,装配环境下箱体的快速装配功能。即系统应能够根据用户的输入信息绘制出对应的零件模型,并利用零件的系列设计表实现保持模型结构不变的尺寸驱动建模,避免模型的重复设计,降低工作量,缩短生产周期。(3)使用VB语言结合Solid Works软件与Matlab软件构建钣金特征提取系统,实现专家系统所需的特征自动提取。首先使用Solid Works软件遍历模型设计树中的特征与特征草图获得零件特征的尺寸信息,而后利用Matlab软件对导出的钣金零件展开图进行处理,获取展开图中特征的加工信息,根据外环、内环、直线的顺序达到识别孔形状、直线的目的。输出各特征的二维加工坐标,以便后续根据加工特征的信息结合知识库工艺规则进行工序规划。(4)使用专家知识来判断箱体方案的合理性,推理零件的建模流程和工艺流程。工艺知识表示为符号数值条件,以正向推理的方式进行工艺抉择。而后结合人工智能算法对数控冲压和激光切割的加工路径进行优化。首先提取闭合环的几何中心为特殊点,进行节点固定的加工路径优化,而后再利用萤火虫算法得到各个环上的起始加工点。最终实现节点可变的加工路径优化问题,获得最优加工路径。经实际操作,本文系统能够实现常见配电箱的自动建模、虚拟装配与工艺规划功能,准确可靠,具有实际实用价值。