CN110245451A - 基于数据库的材料定额智能设计方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及材料定额计算领域，特别涉及一种基于数据库的材料定额智能设计方法，该方法有以下步骤：1)在计算机上创建产品零件数据库；2)在计算机上创建各类零件所需材料的加工余量专家数据库；3)在计算机上创建下料材料定额的智能设计界面；4)在下料材料定额的智能设计界面输入产品各种零件的尺寸、个数、选用材料，通过提取加工余量专家数据库的专家经验数据计算出下料量；5)根据各类零件所需材料的下料量计算得出加工各类零件所需要的下料材料定额。该方法由计算机通过各类零件所需材料的加工余量专家数据库提取加工余量、切口、夹头尺寸的专家经验数据进行计算，规范了材料定额设计的标准，提高材料定额设计效率。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工领域，特别涉及一种基于数据库的材料定额智能设计方法。
背景技术
目前，常规的材料定额设计方法是由技术员按产品图，根据经验、查阅相关标准来得到制造零件的相关数据，例如原材料的规格、余量、切口、夹头尺寸、下料长度、可制零件数等，再来计算零件消耗的材料定额，不仅费时、费力，影响新产品开发试制的进度，而且，不同的技术人员设计的材料定额存在差异，设计标准不统一。
国内外均没有基于数据库的材料定额智能设计方法，即使建立了数据库，也仅仅只是通过查询数据库后，再由人工输入相关的数据，一个新产品上千零件的输入工作大，人工输入相关的数据的时候极易输入错误。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，由计算机通过各类零件所需材料的加工余量专家数据库提取加工余量、切口、夹头尺寸的专家经验数据进行计算，规范了材料定额设计的标准，提高材料定额设计效率。
本发明的目的是这样实现的：一种基于数据库的材料定额智能设计方法，包括以下步骤：
1)在计算机上创建产品零件数据库，用于记录该产品的编号、该产品的所需零件的名称和数量；
2)在计算机上创建各类零件所需材料的加工余量专家数据库，用于记录各类零件的加工余量、切口、夹头尺寸的专家经验数据；
3)在计算机上创建下料材料定额的智能设计界面，该界面包括需制造的零件尺寸输入框、需制作的零件个数输入框、制作该零件所选取的材料名称；
4)在下料材料定额的智能设计界面输入产品各种零件的尺寸、个数、选用材料，通过提取加工余量专家数据库的专家经验数据计算出下料量，其中，选用板料加工的零件采用板料加工余量专家数据库的专家经验数据，选用棒料加工的零件采用棒料加工余量专家数据库的专家经验数据，选用型材加工的零件采用型材加工余量专家数据库的专家经验数据；
5)根据各类零件所需材料的下料量计算得出加工各类零件所需要的下料材料定额。
步骤4)中所述选用板料加工的零件的材料下料量计算公式如下：
板料下料量＝(零件长度+加工余量)*(零件宽度+加工余量)*(零件厚度+加工余量)。
步骤4)中所述选用棒料加工的零件的材料下料量计算公式如下：
棒料下料量＝圆周率*(直径/2)*(直径/2)*下料长度
式中，棒料下料长度＝(零件长度+切口+加工余量)*可制零件数+夹头尺寸。
步骤4)中所述选用型材加工的零件的材料下料量计算公式如下：
型材下料量＝截面积*下料长度
式中，型材下料长度＝(零件长度+加工余量)*可制零件数。
步骤5)中所述加工各类零件所需要的下料材料定额计算公式如下：
下料材料定额＝比重*下料量
单个零件所需要的材料定额计算公式如下：
单件材料定额＝下料材料定额÷可制零件数。
所述下料材料定额为重量定额。
本发明规范了材料定额设计的标准，建立各类零件所需材料的加工余量专家数据库，能不断累积专家的知识和经验，降材料消耗成本，提高材料定额设计效率和水平，在机械加工行业、兵器行业的材料定额设计具有重大意义。
附图说明
图1为本发明的流程图；
图2为本发明的详细计算流程图。
具体实施方式
如图1所示，一种基于数据库的材料定额智能设计方法，包括以下步骤：
1)在计算机上创建产品零件数据库，用于记录该产品的编号、该产品的所需零件的名称和数量；
2)在计算机上创建各类零件所需材料的加工余量专家数据库，用于记录各类零件的加工余量、切口、夹头尺寸的专家经验数据；
3)在计算机上创建下料材料定额的智能设计界面，该界面包括需制造的零件尺寸输入框、需制作的零件个数输入框、制作该零件所选取的材料名称，所述下料材料定额为重量定额。
4)在下料材料定额的智能设计界面输入产品各种零件的尺寸、个数、选用材料，通过提取加工余量专家数据库的专家经验数据计算出下料量，其中，选用板料加工的零件采用板料加工余量专家数据库的专家经验数据，选用棒料加工的零件采用棒料加工余量专家数据库的专家经验数据，选用型材加工的零件采用型材加工余量专家数据库的专家经验数据；
所述选用板料加工的零件的材料下料量计算公式如下：
板料下料量＝(零件长度+加工余量)*(零件宽度+加工余量)*(零件厚度+加工余量)。
所述选用棒料加工的零件的材料下料量计算公式如下：
棒料下料量＝圆周率*(直径/2)*(直径/2)*下料长度
式中，棒料下料长度＝(零件长度+切口+加工余量)*可制零件数+夹头尺寸。
所述选用型材加工的零件的材料下料量计算公式如下：
型材下料量＝截面积*下料长度
式中，型材下料长度＝(零件长度+加工余量)*可制零件数。
5)根据各类零件所需材料的下料量计算得出加工各类零件所需要的下料材料定额，所述加工各类零件所需要的下料材料定额计算公式如下：
下料材料定额＝比重*下料量
由此可得，单个零件所需要的材料定额计算公式如下：
单件材料定额＝下料材料定额÷可制零件数。
在计算下料材料定额前，首先，在下料材料定额的智能设计界面上输入需制造的零件尺寸、需制作的零件个数、制作该零件所选取的材料名称，其中，需制造的零件尺寸和制作该零件所选取的材料名称的输入格式按照下表，以便准确提取专家经验数据。
| 分类 | 零件尺寸 | 材料形状代号 | 备注 |
| 板料 | 厚度x宽度x长度 | 板(A、B、C) | 厚度要加工 |
| 板料 | δ厚度x宽度x长度 | 板(A、B、C) | 厚度不加工 |
| 板料 | 厚度xφ外径 | 板(A、B、C) | 切割圆 |
| 板料 | δ厚度xφ外径 | 板(A、B、C) | 切割圆，厚度不加工 |
| 钢带 | 厚度x宽度x长度 | 带 | |
| 棒料 | φ直径x长度 | φ | |
| 弹簧 | φ钢丝直径xL展开长度 | φ | 缠制 |
| 弹簧 | φ钢丝直径xL展开长度x股数 | φ | 缠制多股弹簧 |
| 弹簧 | φ弹簧直径x弹簧长度 | φ | 车制 |
| 扁钢/方钢 | 厚度x宽度x长度 | ■ | |
| 钢管 | ◎外径x厚度x长度 | ◎ | |
| 方形管 | □外边长x外边长x厚度x长度 | D-1或□ | |
| 矩形管 | □外边长x外边长x厚度x长度 | D-2或□ | |
| 椭圆管 | 长外边长x短外边长x厚度x长度 | D-3 | |
| 平椭圆管 | 长外边长x短外边长x厚度x长度 | D-4 | |
| 六角钢 | ∫对边宽度x长度 | ∫ | |
| 角钢 | ∠边长x边长x厚度x长度 | ∠ | |
| 槽钢 | ∑HxBxDx长度 | ∑ | |
| 工字钢 | ΠHxBxDx长度 | Π |
计算机根据在下料材料定额的智能设计界面输入的产品各种零件尺寸、个数、选用材料，通过提取加工余量专家数据库的专家经验数据计算出下料量。
其中，选用板料加工的零件采用板料加工余量专家数据库的专家经验数据，过程如下：材料形状代号为“板”或“A”或“B”或“C”，零件尺寸规格为“厚度x宽度x长度”，计算机在零件尺寸输入框中，提取零件的厚度、宽度、长度三个尺寸，根据材料厚度、宽度、长度在板料加工余量专家数据库中查找到对应零件厚度、宽度、长度尺寸的加工余量，零件宽度、长度、厚度再加上对相的加工余量，即为下料宽度、长度、厚度。填写零件尺寸的时候，当零件尺寸为“δ厚度x宽度x长度”，即厚度不加工的，以零件厚度作为材料的厚度，即厚度的加工余量为零。
| 边长MIN | 边长MAX | 厚度MIN | 厚度MAX | 双边余量 |
| 10 | 400 | 0.01 | 4 | 5 |
板料加工余量专家数据库的数据格式一
| 零件厚度 | Lmin | Lmax | 单侧切削 | 两侧切削 |
| 8 | 8 | 400 | 10 | 12 |
板料加工余量专家数据库的数据格式二
根据板料下料量＝(零件长度+加工余量)*(零件宽度+加工余量)*(零件厚度+加工余量)，可得出板料的下料量。
选用棒料加工的零件采用棒料加工余量专家数据库的专家经验数据，过程如下：材料形状代号为“ф”，零件尺寸为“ф零件直径x长度”，计算机在零件尺寸输入框中，提取零件的直径、长度，计算出长度/直径的比值即长径比，根据零件的直径、长径比在棒料加工余量专家数据库中查找到对应材料直径，切口、端面余量、夹头尺寸，将是否考虑热处理余量一并代入下列选用棒料加工的零件的材料下料量计算公式可得出棒料的下料量：
棒料下料量＝圆周率*(直径/2)*(直径/2)*下料长度
式中，棒料下料长度＝(零件长度+切口+加工余量)*可制零件数+夹头尺寸。
| Dmin | Dmax | 长度与直径比MIN | 长度与直径比MAX | 毛坯直径 | 切口 | 夹头尺寸 | 端面余量 |
| 4 | 5 | 0.1 | 4 | 7 | 3 | 10 | 1 |
棒料加工余量专家数据库的数据格式
选用型材加工的零件采用型材加工余量专家数据库的专家经验数据，过程如下：对六角钢、角钢、槽钢、工字钢、方形管、矩形管、椭圆管等到型材等，分别按不同的材料形状代号，识别材料形状，根据材料的长度在型材加工余量专家数据库中查找到对应的加工余量，代入下列选用型材加工的零件的材料下料量计算公式可得出型材的下料量：
型材下料量＝截面积*下料长度
式中，型材下料长度＝(零件长度+加工余量)*可制零件数。
型材加工余量专家数据库的数据格式
计算出零件的下料量后，根据下列公式可得出：
下料材料定额＝比重*下料量
单件材料定额＝下料材料定额÷可制零件数
而各类材料对备注栏中标注为“调整”的，则认可人工输入的数据，保证特殊零件的材料定额，通过人工调整满足设计要求，另外，锻造零件不能通过程序自动选择材料规格。
该发明能在计算机的下料材料定额的智能设计界面上输入的产品各种零件尺寸、个数、选用材料，迅速得出零件的下料量和单件材料定额的计算表格，还可保存为excel电子表格供财务部门计算零件生产成本，如下表所示：
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (7)
1.一种基于数据库的材料定额智能设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)在计算机上创建产品零件数据库，用于记录该产品的编号、该产品的所需零件的名称和数量；
2)在计算机上创建各类零件所需材料的加工余量专家数据库，用于记录各类零件的加工余量、切口、夹头尺寸的专家经验数据；
3)在计算机上创建下料材料定额的智能设计界面，该界面包括需制造的零件尺寸输入框、需制作的零件个数输入框、制作该零件所选取的材料名称；
4)在下料材料定额的智能设计界面输入产品各种零件的尺寸、个数、选用材料，通过提取加工余量专家数据库的专家经验数据计算出下料量，其中，选用板料加工的零件采用板料加工余量专家数据库的专家经验数据，选用棒料加工的零件采用棒料加工余量专家数据库的专家经验数据，选用型材加工的零件采用型材加工余量专家数据库的专家经验数据；
5)根据各类零件所需材料的下料量计算得出加工各类零件所需要的下料材料定额。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤4)中所述选用板料加工的零件的材料下料量计算公式如下：
板料下料量＝(零件长度+加工余量)*(零件宽度+加工余量)*(零件厚度+加工余量)。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤4)中所述选用棒料加工的零件的材料下料量计算公式如下：
棒料下料量＝圆周率*(直径/2)*(直径/2)*下料长度
式中，棒料下料长度＝(零件长度+切口+加工余量)*可制零件数+夹头尺寸。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤4)中所述选用型材加工的零件的材料下料量计算公式如下：
型材下料量＝截面积*下料长度
式中，型材下料长度＝(零件长度+加工余量)*可制零件数。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤5)中所述加工各类零件所需要的下料材料定额计算公式如下：
下料材料定额＝比重*下料量。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：单个零件所需要的材料定额计算公式如下：
单件材料定额＝下料材料定额÷可制零件数。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述下料材料定额为重量定额。
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