推荐-计算机辅助工艺设计CAPP 精品
4.计算机辅助工艺规划CAPP
Manufacturing Engineering
Process Verification Analysis
Process Planning
Production & Manufacturing
Product Engineering
Product Lifecycle
Concept Design
Requirement & Plan
标准工艺 规程库
工艺规程 编辑器
工艺设计过程
5/11/2021
创成式CAPP
在创成式CAPP中不存在标准的工艺规程，但是 有一个收集了大量工艺数据的数据库和一个存贮 了工艺专家知识的知识库
依靠系统提供的各种决策逻辑(过程)以及各种有 关的制造工程数据信息，应用各种工艺决策规则， 从无到有，自动生成该零件的工艺规程
① 加工方法选择 工件材料 表面形状
先粗后精 先面后孔（槽） ③ 工序设计
尺寸、公差、表面粗糙度
加工设备和工艺辅具选择
生产批量 可供使用的机床设备等。
工步内容和次序安排 加工余量确定
② 工艺路线安排
工序尺寸和公差的确定
先基后面
切削用量确定
• 数值计算（工时定额、尺寸链、材料利用率等）
• 编辑（文字处理、制表工作等）
2021/5/11
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决策模型
工艺过程设计是典型的复杂问题，设计各阶段所涉及 的决策过程的性质是多种多样的：
工序尺寸计算、切削用量选择、时间定额计算以及生产成本 费用计算等数值计算可以依靠数学模型。
大多数决策过程属于逻辑决策。只能依靠建立决策模型来实 现。
依靠大量的制造工程数据 依靠专家丰富的生产实践经验和技巧 产品信息描述是建立模型的基础
计算机辅助工艺设计
计算机辅助工艺设计发展史与发展趋势姓名：专业：学号：摘要计算机辅助工艺设计（Computer Aided Process Planning，简称CAPP）是借助于计算机软硬件技术和支撑环境，利用计算机进行数值计算，逻辑判断和推理等的功能来制定零件机械加工工艺过程。
借助于CAPP系统，可以解决手工工艺设计效率低、一致性差、质量不稳定、不易达到优化等问题。
智能化的CAPP系统可以继承和学习工艺专家的经验和知识，用于指导工艺设计，在一定程度上可以弥补技术熟练、具有丰富生产经验的工艺专家普遍存在不足的缺憾。
所以CAPP自诞生以来，一直受到工业界和学术界的广泛重视。
CAPP是将产品设计信息转换为各种加工制造、管理信息的关键环节，是连接CAD、CAM的桥梁，是制造业企业信息化建设的信息中枢，是支撑CIMS（Computer Integrated Manufacturing system）的核心单元技术，作用和意义重大。
关键词智能化并行工程敏捷制造先进制造技术一．国内外CAPP发展史CAPP系统的研究和发展经历了较为漫长曲折的过程。
自从1965年Niebel 首次提出CAPP思想[1]，迄今30多年，CAPP领域的研究得到了极大的发展，期间经历了检索式、派生式、创成式、混合式、专家系统、开发工具等不同的发展阶段，并涌现了一大批CAPP原型系统和商品化的CAPP系统。
早期的CAPP系统为检索式(Retrieval)系统[2]。
它事先将设计好的零件加工工艺规程存储在计算机中，在编制零件工艺规程时，根据零件图号或名称等检索出存有的工艺规程，获得工艺设计内容。
这类CAPP系统自动决策能力差，但最易建立，简单实用，对于现行工艺规程比较稳定的企业比较实用。
检索式CAPP 系统主要用于己经标准化的工艺过程设计。
随着成组技术(GT)的推广应用，变异式或派生式CAPP（Variant CAPP)系统得到了开发和应用。
派生式CAPP系统以成组技术为基础，按零件结构和工艺的相似性，将零件划分为零件族，并给每一族的零件制定优化的加工力一案和典型工艺过程。
计算机辅助工艺规程设计（CAPP）
计算机辅助工艺规程设计（CAPP）一、概述CAD的结果能否有效地应用于生产实践，NC机床能否充分发挥效益，CAD与CAM能否真正实现集成，都与工艺设计的自动化有着密切的关系，于是，计算机辅助工艺规程设计（CAPP，Computer Aided Process Planning）就应运而生，并且受到愈来愈广泛的重视。
工艺规程设计的难度极大，因为要处理的信息量大，各种信息之间的关系又极为错综复杂，以前主要靠工艺师多年工作实践总结出来的经验来进行。
因此，工艺规程的设计质量完全取决于工艺人员的技术水平和经验。
这样编制出来的工艺规程一致性差，也不可能得到最佳方案。
另一方面熟练的工艺人员日益短缺，而年轻的工艺人员则需要时间来积累经验，再加上老工艺人员退休时无法将他们的“经验知识”留下来，这一切原因都使得工艺设计成为机械制造过程中的薄弱缓解。
CAPP技术的出现和发展使利用计算机辅助编制工艺规程成为可能。
对CAPP的研究始于60年代中期，1969年挪威发表的第一个CAPP系统AUTOPROS，它是根据成组技术原理，利用零件的相似性去检索和修改标准工艺过程的形式形成相应零件的工艺规程。
AUTOPROS系统的出现，引起世界各国的普遍重视。
接着于1976年，美国的CAM-Ⅰ公司也研制出自己的CAPP系统。
这是一种可在微机上运行的结构简单的小型程序系统，其工作原理也是基于成组技术原理。
图3-2-1为该系统的流程框图。
CAPP系统从60年代中期开始研制，到目前为止，已研制出很多CAPP系统，而且有不少系统已投入生产实践使用。
在已应用系统中，针对回转类零件的CAPP 应用比较成熟，而且多应用于单件小批量生产类型。
国内则于80年代开始这项研究，已开发出不少CAPP系统，有的CAPP系统在实践中应用取得良好的效果。
二、CAPP系统的功能一个CAPP系统应具有以下功能：①检索标准工艺文件；②选择加工方法；③安排加工路线；④选择机床、刀具、量具、夹具等；⑤选择装夹方式和装夹表面；⑥优化选择切削用量；⑦计算加工时间和加工费用；⑧确定工序尺寸和公差及选择毛坯；⑨绘制工序图及编写工序卡。
计算机辅助工艺过程设计CAPP课件
计算机辅助工艺过程设计computer aided process 计算机辅助工艺过程设计computer planning *CAPP意义 *CAPP意义
1）计算机辅助工艺过程设计不仅可以 从根本上解决人工设计效率低，周期长， 从根本上解决人工设计效率低，周期长， 成本高的问题， 成本高的问题，而且可以提高工艺过程设 计的质量， 计的质量，并有利于实现工艺过程设计的 优化和标准化。 优化和标准化。 • 2）计算机辅助工艺过程设计可以使工 艺设计人员从烦琐重复的工作中解放出来， 艺设计人员从烦琐重复的工作中解放出来， 集中精力去提高产品质量和工艺水平。 集中精力去提高产品质量和工艺水平。 • 3）计算机辅助工艺过程设计还是连接 CAD和CAM系统的桥梁 系统的桥梁， CAD和CAM系统的桥梁，是发展计算机集成 制造的不可缺少的关键技术。 制造的不可缺少的关键技术。 •
计算机辅助工艺过程设计－computer aided 计算机辅助工艺过程设计－ process planning
• 2） 使用阶段
将零件组标准工艺规程以一定的形式 存储在计算机的数据库中。 存储在计算机的数据库中。当需要 设计一个零件的工艺规程时， 设计一个零件的工艺规程时，计算 机根据输入的零件成组编码（ 机根据输入的零件成组编码（也可 以根据输入的零件有关信息， 以根据输入的零件有关信息，由计 算机自动进行成组编码）， ），查找零 算机自动进行成组编码），查找零 件所属的零件组（ 件所属的零件组（零件组通常以码 域矩阵的形式存储在计算机内）， 域矩阵的形式存储在计算机内）， 检索并调出相应零件组的标准工艺 规程。在此基础上， 规程。在此基础上，根据每个零件 的结构和工艺特征， 的结构和工艺特征，对标准工艺规 程进行删改和编辑， 程进行删改和编辑，便可得到该零 件的工艺规程。 件的工艺规程。删改和编辑的工作 可通过人机交互的方式完成， 可通过人机交互的方式完成，也可 以按事先存入计算机的编辑修改规 则，根据输入的零件有关信息自动 实现。 实现。
计算机辅助工艺过程设计CAPP
计算机辅助工艺过程设计CAPP计算机辅助工艺过程设计(CAPP)是一种利用计算机技术辅助进行工艺过程设计的方法。
通过CAPP，可以更加高效地完成工艺过程的设计和优化，提高产品质量和生产效率。
本文将介绍CAPP的原理、应用和优势。
1. CAPP的原理CAPP的原理是基于计算机辅助制造(CAM)和计算机辅助设计(CAD)技术，通过将产品的几何形状和特征信息转化为工艺信息，自动生成相应的工艺规程和工艺文件。
CAPP利用计算机的存储、计算和显示功能，将工艺过程中的各个环节进行自动化处理，提高了工艺过程的设计效率和准确性。
2. CAPP的应用CAPP广泛应用于制造业中的工艺过程设计，特别是在复杂产品的生产中起到了重要的作用。
以下是几个常见的CAPP应用领域：2.1 机械制造在机械制造业中，CAPP可以帮助制定工艺流程、选择适当的机床和刀具、配置材料等。
通过CAPP分析，可以优化整个工艺过程，减少生产时间和成本，并提高产品质量。
2.2 电子制造CAPP在电子制造业中的应用主要是帮助制定印制电路板(PCB)的工艺流程和焊接工艺。
CAPP可以自动生成PCB的工艺规程，根据不同的焊接要求，选择适当的焊接方式和焊接材料。
2.3 汽车制造在汽车制造业中，CAPP可以帮助制定汽车零部件的工艺流程和装配工艺。
通过CAPP分析，可以优化汽车装配过程，减少生产周期和人力投入，并提高汽车的质量和可靠性。
3. CAPP的优势相比传统的工艺过程设计方法，CAPP具有以下几个优势：3.1 提高工艺设计效率CAPP利用计算机技术自动生成工艺规程和工艺文件，大大减少了人工设计的时间和精力。
只需要输入产品的几何形状和特征信息，CAPP就可以自动完成工艺过程的设计，极大地提高了工艺设计的效率。
3.2 提高工艺设计的准确性传统的工艺设计往往依赖人工经验和主观判断，存在很大的随意性和不确定性。
而CAPP利用计算机的计算和分析能力，能够更加客观和准确地进行工艺过程的设计和优化，降低了设计错误的风险。
计算机辅助工艺规划
计算机辅助工艺规划引言计算机辅助工艺规划（Computer-Aided Process Planning，CAPP）是指利用计算机和相应的软件工具，对产品的设计要求进行分析和处理，确定产品的生产过程，并生成相应的生产工艺信息。
CAPP的目标是实现生产过程的自动化和智能化，提高生产效率并降低生产成本。
本文将介绍CAPP的基本概念、主要方法和应用领域，以及实施CAPP的基本步骤和关键技术。
一、CAPP的基本概念CAPP是在CAD（计算机辅助设计）和CAM（计算机辅助制造）技术基础上发展起来的，是实现数字化工厂的关键环节之一。
CAPP的基本概念包括：1.过程规划：确定产品生产的过程和工艺，包括工序划分、工艺路线确定、工具及设备选择等。
2.工艺信息：将过程规划的结果以标准化的形式记录下来，便于后续的生产操作和管理。
3.自动化：利用计算机和软件工具完成工艺规划的过程，减少人工干预，提高工艺规划的效率和准确性。
4.智能化：基于人工智能和专家系统技术，对工艺规划过程进行优化和决策支持，提高工艺规划的智能化水平。
二、CAPP的主要方法CAPP的方法和技术涵盖了多个领域，包括工艺规划、数据库管理、人工智能等。
下面介绍几种常用的CAPP方法：1.特征识别法：根据产品的设计特征进行工艺规划，例如识别产品的几何形状、尺寸、材料等特征，并通过匹配工艺数据库中的相应工艺信息进行规划。
2.规则推理法：基于专家系统技术，建立规则库和知识库，根据产品的特征和规则进行推理和决策，生成相应的工艺规划方案。
3.模板法：根据产品的零件库和工艺库，通过匹配相应的零件和工艺模板，从而生成工艺规划方案。
4.案例推理法：基于案例库和相似度比较，利用已有的工艺案例对新产品进行类推和匹配，生成相应的工艺规划方案。
5.优化算法：基于约束优化算法和模拟退火算法等，对工艺规划过程进行全局优化，以达到最优的工艺规划结果。
三、CAPP的应用领域CAPP广泛应用于各个制造行业，包括机械制造、航空航天、汽车制造等。
计算机辅助工艺规程设计(CAPP)概述
计算机辅助工艺规程设计（CAPP）概述摘要：计算机辅助工艺过程设计（Computer Aided Process Planning，简称CAPP）是通过计算机技术辅助工艺设计人员，以系统、科学的方法确定零件从毛坯到成品的整个技术过程，即工艺规程。
是连接CAD系统和CAM系统的桥梁，在产品设计和制造整个过程的重要角色。
本文介绍了国内外的CAPP的发展历程，CAPP的基本组成部分和关键技术以及目前存在的问题。
关键词：计算机辅助工艺规程设计（CAPP），工艺决策，成组技术1.CAPP的基本概念计算机辅助工艺规程设计（Computer Aided Process Planning，简称CAPP）是通过计算机技术辅助工艺设计人员，以系统、科学的方法确定零件从毛坯到成品的整个技术过程，即工艺规程。
通常是指机械产品制造工艺过程的计算机辅助设计与文档编制。
CAPP系统的主要任务是通过计算机辅助工艺过程设计完成产品设计信息向制造信息的传递、是连接CAD与CAM的桥梁。
CAPP就是计算机的信息处理和信息管理优势，采用先进的信息处理技术和智能技术，帮助工艺设计人员完成工艺设计中的各项任务，如选择定位基准、拟订零件加工工艺路线、确定各工序的加工余量、计算工艺尺寸和公差、选择加工设备和工艺装置、确定切削用量、确定重要工序的质量检测项目和检测方法、计算工时定额、编写各类工艺文件等，最后生成产品生产所需的各种工艺文件和数控加工编程、生产计划制定和作业计划制定所需的相关数据信息，作为数控加工程序的编制、生产管理与运行控制系统执行的基础信息。
CAPP是将产品设计信息转换为各种加工制造、管理信息的关键环节，是企业信息化建设中联系设计和生产的纽带，同时也为企业的管理部门提供相关的数据，是企业信息交换的中间环节。
在企业生产中，工艺设计处于产品设计和加工制造的接口处，必须分析和处理大量信息。
既要考虑产品设计图样上有关零件结构形状、尺寸公差、材料及批量等方面的信息，又要了解加工制造中有关加工方法、加工设备、生产条件、加工成本及工时定额、甚至传统习惯等方面的信息，因此，工艺设计是一个典型的复杂问题。
CAPP计算机辅助工艺设计在现代企业中的应用
CAPP计算机辅助工艺设计在现代企业中的应用一、引言1.1研究背景1.2研究意义1.3研究目的1.4研究内容1.5研究方法二、CAPP技术的概述2.1CAPP技术的定义2.2CAPP技术的发展历程2.3CAPP的应用领域2.4CAPP技术的体系结构三、CAPP技术在企业生产中的应用3.1CAPP技术的优势3.2CAPP在企业生产中的作用3.3CAPP在企业生产中的应用实例四、CAPP技术在提高企业生产效率与质量中的应用研究4.1CAPP技术在企业生产效率提高中的作用4.2CAPP技术在企业生产质量提高中的作用4.3CAPP技术在企业经济效益中的应用研究五、CAPP技术的未来发展趋势5.1CAPP技术的未来发展趋势5.2CAPP技术需进一步完善和发展的方向六、结论6.1CAPP技术在现代企业中的应用效果6.2CAPP技术的发展前景及未来展望6.3存在的问题及需解决的方案参考文献一、引言CAPP（Computer-Aided Process Planning）即计算机辅助工艺设计技术，是将计算机技术应用于工艺规划中的一种新型工艺规划方法，具有高效、准确、灵活等优点。
自20世纪60年代起，随着计算机技术的不断发展，CAPP技术已经成为了企业实现数字化、智能化生产的重要技术手段之一。
本文将以现代企业CAPP技术在生产实践中应用作为研究对象，重点分析其在企业生产效率和质量提升中的应用和发展趋势。
1.1研究背景随着科技的不断发展，人们对工业生产效率和质量的要求也不断提高，同时需求也越来越多样化。
为满足这一需求，企业必须加快工艺的制定和调整速度，同时确保生产过程中的稳定性和精度。
CAPP技术的出现正是为了弥补传统工艺规划方式的不足，使得企业能够在短时间内自动化生成可行的工艺方案，不仅能够快速地完成工序设计和调整，还能提高生产效率和产品质量，降低企业成本。
1.2研究意义CAPP技术的应用能够提高企业生产效率和产品质量，从而增加企业竞争力，在现代经济发展中具有重要的实际应用意义。
capp计算机辅助工艺过程设计
CAPP的基本构成CAPP系统的构成，视其工作原理、产品对象、规模大小不同而有较大的差异。
CAPP系统基本的构成模块包括：（1）控制模块。
控制模块的主要任务是协调各模块的运行，使人机交互的窗口，实现人机之间的信息交流，控制零件信息的获取方式；（2）零件信息输入模块。
当零件信息不能从CAD系统直接获取时，用此模块实现零件信息的输入；（3）工艺过程设计模块。
工艺过程设计模块进行加工工艺流程的决策，产生工艺过程卡，供加工及生产管理部门使用；（4）工序决策模块。
工序决策模块的主要任务是生成工序卡，对工序间尺寸进行计算，生成工序图；（5）工步决策模块。
工步决策模块对工步内容进行设计，确定切削用量，提供形成NC加工控制指令所需的刀位文件；（6）NC加工指令生成模块。
NC加工指令生成模块依据工步决策模块所提供的刀位文件，调用NC指令代码系统，产生NC加工控制指令；（7）输出模块。
输出模块可输出工艺流程卡、工序卡、工步卡、工序图及其它文档，输出亦可从现有工艺文件库中调出各类工艺文件，利用编辑工具对现有工艺文件进行修改的到所需的工艺文件；（8）加工过程动态仿真。
加工过程动态仿真对所产生的加工过程进行模拟，检查工艺的正确性。
CAPP工作原理通常，可以将制造企业分为五个层次，即：工厂层、车间层、单元层、工作站层和设备层。
企业的不同层次对CAPP有不同的应用需求，不同应用层次对CAPP的需求是不同的，因此了解CAPP系统的基本原理、主要特点和应用场合，选择恰当工作原理和方法开发CAPP系统是至关重要的。
CAPP系统按其工作原理可以分为以下五大类：交互式CAPP系统、派生式CAPP系统、创成式CAPP系统、综合式CAPP系统和CAPP专家系统1、交互式CAPP系统交互式CAPP系统采用人机对话的方式基于标准工步、典型工序进行工艺设计，工艺规程的设计质量对人的依赖性很大。
2、变异型CAPP系统变异型CAPP系统亦称派生式CAPP系统。
计算机辅助工艺过程设计——CAPP
较广泛，有较好的适用性；在回转类零件中应用普遍；继承和应用了企 业较成熟的传统工艺，但柔性较差；对于复杂零件和相似性较差的零件 难以形成零件族。 （3）创成式CAPP系统（生成式） 是一个能够综合运用零件加工信息，自动能够为一个新零件创造工 艺规程的系统。 特点：通过逻辑推理，自动决策生成零件的工艺规程。具有较高的 柔性，适应范围广。便于计算机辅助设计和计算机辅助制造系统的集成。
（4）基于知识的CAPP系统（CAPP专家系统）
主要由知识库，数据库，推理机，解释模块，知识获取模块等 组成。
特点：接近人类思维，比较容易从人类专家那里获取专业领
域的知识；模块是独立的，容易被用户检查，修改和扩充，易使系统从一 种环境到另一种环境；容易添加一些解释功能；具有描述不确定知识的能 力。（工作原理不一一展开，下页只给出派生式CAPP系统工作原理图）
存放产品制造工艺规 则、工艺标准、工艺 数据手册、工艺信息 处理的相关算法和工 具…
存放工艺流程图、工序卡、 工步卡等系统输入输出模 板、手工查询工具和系统 操作工具集…
存放零件族典型零件的 工序卡、工步卡、工艺 流程图、加工参数…， 供系统参考使用
7、CAPP的结构组成及基本结构 注：CAPP系统构成与开发环境、产品对象、规模的大小等因素相关
MIS
注释： MIS:管理信息系统 (Management Information System) CAQ：计算机辅助质量管理 （Computer Aided Quality） CAPM:资本资产定价模型 （Capital Asset Pricing Model ）
生 产 计 划 物 料 需 求 加工过程信息
零件信息检索 零件信息检索是系统的一个入口。在建立新的零件信息和工艺， 或是对已有的零件信息和工艺进行修改时，都要先对零件信息进行 检索。 零件信息检索是根据您输入的零件图号，在数据库中检索该零 件图号是否存在。如果存在，您可以浏览或编辑该零件的信息；如 果该零件图号不存在，您可以建立该零件的相关信息。
计算机辅助工艺设计CAPP答案
专家系统是指企业专家长期从事工艺设计的知识，如根据零件的何要素、尺寸、精度即可确定加工路线和工艺方案，推理机是利用决策方法对某一表面根据其精度要求可最终确定出加工方法和工艺路线，如对1T6的加工表面选择粗车-半精车-精车等。
7、简述决策树和决策表的构成及作用。
2、奥匹兹分类编码系统有哪些特点？
奥匹兹分类系统是以零件任何形状的相似性为出发点，是根据零件的形状特征将产品零件分为轴、盘、套、杠杆、箱体等回转体和非回转体类零件，从而实现生产的合理组织，节省各个环节的重复劳动，提高生产率，降低成本和提高产品质量。
3、在进行CAPP时对图形信息的描述有哪两方面的要求？
西安航空职业技术学院考试评分标准及答案
课程名称
计算机辅助工艺设计
A
考试方式
闭卷
考试类型
考试
所属系部
航空制造工程系
命题教师
杨承涛
开设学期
08—09—2
适用班级
051531~051532
一、填空题（共10空，每空3分，共30分）
1、计算机辅助工艺设计的方法有派生式、创成式和混合式三种。
2、应用主样件法进行工艺设计时是利用成组技术的零件分类方法设计出主样件的。
计算机辅助工艺设计为确切获得产品零件的信息必需对零件各组成表面的尺寸、精度、粗糙度及形状公差进行描述，另外还要对零件各表面之间相互位置关系时连接次序及相关位置公差进行描述。
4、计算机辅助工艺设计的工艺推理有两种不同的方法即正向推理和目标驱动，您选择何种方法，为什么？
一般情况时下，应选用正向推理，因为对同一零件完全可以采用不同的工艺方法进行加工，若采用目标驱动则可能得出多种工艺设计的结果，对同一零件在同一个车间生产而言是不理想的，因此运用创成法进行工艺设计时采用正向推理法。
计算机辅助工艺规划
计算机辅助工艺规划概述计算机辅助工艺规划（Computer-Aided Process Planning，CAPP）是指利用计算机技术来辅助制造企业进行产品的工艺规划和工艺过程的优化。
CAPP的目标是提高产品的制造效率和质量，降低生产成本，实现对工艺过程的可视化管理。
本文将介绍CAPP的基本概念、应用领域、关键技术以及未来发展方向。
基本概念CAPP是在计算机辅助设计（Computer-Aided Design，CAD）和计算机辅助制造（Computer-Aided Manufacturing，CAM）的基础上，结合工艺规划理论和方法，利用计算机软件实现产品工艺的规划和优化。
CAPP可以看作是CAD/CAM系统的重要组成部分，它将设计数据和制造资源进行有机的结合，以实现产品的正确制造。
CAPP系统的核心是工艺数据库，该数据库包含了工艺规程、加工工艺流程、工具选择、设备选型、工艺参数等信息。
通过对工艺数据库的管理和应用，CAPP系统能够自动地为产品生成工艺流程，并为工人提供详细的工艺指导。
应用领域CAPP广泛应用于各个制造行业，包括机械制造、电子制造、汽车制造、航空航天等领域。
在这些领域中，CAPP可以帮助企业提供以下服务：1. 产品的工艺规划CAPP系统能够根据产品的设计数据和制造要求，自动生成相应的工艺流程和工艺规程。
通过工艺规划，企业可以提前预知产品的制造流程，为后续的生产制定合理的计划。
2. 工艺参数的优化CAPP系统可以对工艺参数进行优化，以提高生产效率和产品质量。
通过分析不同工艺参数对产品质量和加工时间的影响，CAPP系统能够找到最优的工艺参数组合，从而提高产品的制造效率。
3. 工艺过程的可视化管理CAPP系统将工艺数据库与制造现场相连接，实现工艺过程的实时监控和管理。
通过可视化界面，工人可以清晰地了解产品的制造过程，并根据系统提供的提示和指导进行操作。
这样不仅提高了工作效率，也降低了因人为因素导致的错误。
第四章 计算机辅助工艺规程设计CAPP课件
第四章 计算机辅助工艺规程设计CAPP
4.2 CAPP系统
4.2.2 CAPP系统构成
1. 硬件 CAPP硬件为：计算机(工作站)、基本图形外设及通用外
设, 如图形显示终端、图形输入设备、绘图机、打印机等(比 CAD要求略低)。
2. CAPP软件 CAPP的软件系统是主体。它又可分为两部分：
(1)CAPP处理软件：它用于完成CAPP的各种基本处理功能。 其中包括：零件族检索、标题数据格式化、标准加工顺序信息 检索/编辑、工序设计信息检索/编辑、工作要素处理程序(工艺 规程、应用程序、机加工作要素)、工艺规程规格化等。
第四章 计算机辅助工艺规程设计CAPP
4.1 CAPP概述
4.1.2 CAPP作用
2) 实 现 无 图 纸 产 品 的 设 计 与 加 工 过 程 ， 实 现 CAD/CAPP/CAM一体化
CAPP可以将CAD产生的零件信息(产品描述)直接作为 输入，经过加工、处理和设计、转换直接输出工序控制程序 和NC程序代码，而交由CAM进行加工、制造，在该过程中 无需图纸。零件图都在计算机中被直接生成、处理、转换和 传递。 3) 促进CIMS的并行工程
计算机集成制造系统概论
An Introduction to CIMS： Computer Integrated Manufacturing
System (4)
计算机集成制造系统概论
第一章 CIMS概述 第二章 计算机辅助设计CAD 第三章 计算机辅助制造CAM 第四章 计算机辅助工艺规程设计CAPP 第五章 计算机辅助质量保证CAQ 第六章 现代企业管理信息系统 第七章 CIMS中的计算机网络与数据库
(3)CAPP工具软件 CAPP系统实现技术(CAPP系统结构设计、功能定义及
计算机辅助工艺设计CAPP
计算机辅助工艺设计CAPP摘要：计算机辅佐工艺进程设计做为衔接CAD系统和CAM系统的桥梁，在产品设计和制造整个进程中担任着至关重要的角色。
本文经过对剖析国际外的CAPP的开展历程，引见了CAPP的组成以及开发中存在的效果。
最后概括了CAPP的开展趋向。
关键词：CAPP；工艺决策；工艺路途优化Abstract：ComPuter Aided Process Planning,as the bridge connecting CAD system and CAM system,is a vital role in the whole process of product design and manufacture.the paper introduce the bxsic compositive and cunrent research problem in development.Finally,generalize current ofdevelopment of CAPP.Keywords：CAPP; Process decision ;Optimization of process route1 引言1.1 CAPP的基本概念计算机辅佐工艺规程设计，即Computer Aided Process Planning，简称CAPP，是经过计算机技术辅佐工艺设计人员，以系统、迷信的方法确定零件从毛坯到成品的整个技术进程，即工艺规程[1]。
详细的说，CAPP就是应用计算机的信息处置和信息管理优势，采用先进的信息处置技术和智能技术，协助工艺设计人员完成工艺设计中的各项义务，如选择定位基准、拟订零件加工工艺路途、确定各工序的加工余量、计算工艺尺寸和公差、选择加工设备和工艺装置、确定切削用量、确定重要工序的质量检测项目和检测方法、计算工时定额、编写各类工艺文件等，最后生成产品消费所需的各种工艺文件和数控加工编程、消费方案制定和作业方案制定所需的相关数据信息，作为数控加工顺序的编制、消费管理与运转控制系统执行的基础信息。
计算机辅助工艺设计CAPP
?工艺设计的基本流程
工艺规程 设计图纸 产品 设计部门 工艺部门
设备汇总 工装汇总
组织 生产 调度
工装设计
物资供应 部门
制造部门
成品
工艺审查 记录单
工艺总方案
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二、工艺设计
? 传统工艺设计对工艺人员的要求
? 丰富的生产实践经验 ? 熟知企业内部各种加工方法及相应设备的使用情况 ? 熟知企业内部各种与生产加工有关的规范和规章制度 ? 能与各方面保持友好合作。
2. 了解产品生产纲领及批量；
3. 选择加工方法及采用的机床、刀具、夹具和其他工装设备等； 4. 安排合理的加工顺序； 5. 选择基准，确定加工余量和毛坯，计算工序尺寸和公差； 6. 选用合理的切削用量； 7. 计算时间定额和加工成本； 8. 编制包含上述所有资料的工艺文件和各类统计汇总卡片。
8
二、工艺设计
? MetCAPP系统是美国The Institute of Advanced Manufacturing Sciences,Inc.（先进制造科学研究所）推 出的知识基CAPP软件产品。MetCAPP系统提供四个主要 层次的设计功能：工艺路线层（Routing）、工序层 (Operation)、特征层(Feature)和切削数据层(Cutdata)， 每一层包含该层描述住处和一系列的构成元素。
质量保证、提高生产率
降低成本
? 传统工艺设计的工作特点
手工编制工艺的工作量很大 零件图上的信息量大 加工制造信息复杂多样 企业工艺文件形式的多样化
产品输出
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三、CAPP发展背景
? CAPP与传统工艺设计比较 ? ?
工作量/效率 设计周期 继承性
标准化 最优化
信息集成化
计算机辅助工艺设计
6.1 计算机辅助工艺规程(guīchéng)设 计6.1.1 CAPP的基本概念
假如计算机读取的零件信息中部分信息超出了计算机能识别处理的 范围，即找不到零件对应的零件族，或不能用预先确定的逻辑生 成工艺时，则计算机将无能为力，只能报错。
所以，计算机只能按CAPP软件规定的方式生成工艺过程，而不能 创造新的工艺方法和新的加工参数。一旦新的工艺方法或新的加 工参数出现(chūxiàn)，就必须修改CAPP系统中的某些部分，使 之适应新的加工制造环境。
出来； 提高企业工艺设计的规范化、标准化水平，促进工艺设
计水平的提高； 能有效的积累和继承工艺设计人员的经验，提高企业工
艺设计的继承性。
第十六页，共45页。
6.1 计算机辅助工艺(gōngyì)规程设计 6.1.1 CAPP的基本概念
7.CAPP的作用与意义 为现代制造系统集成提供技术桥梁 与计算机辅助设计(shèjì)（CAD）系统之间的信息交
第二十三页，共45页。
6.1 计算机辅助工艺(gōngyì)规程设 计6.1.2 CAPP系统(xìtǒng)的分 类6.1.2.2 创成式CAPP系统 (Generative)
创成式CAPP系统与派生式系统不同，它的生成并不是通过修改 或编辑相似零件组的工艺规程实现的，而是靠系统中的决策逻 辑生成一个新零件的工艺规程。
艺尺寸和公差； ‧选用合理的切削用量； ‧计算(jì suàn)工时定额和加工成本； ‧编写各类工艺文件等
第四页，共45页。
6.1 计算机辅助工艺规程(guīchéng)设计
6.1.1 CAPP的基本概念
2.传统工艺设计方法的缺点 ‧经验积累 ‧手工方式：查资料、手册 来进行(jìnxíng)工艺计算、绘
CAPP计算机辅助工艺规划
CAPP帮助企业实现产品工艺规划和工艺设计的数字化，是制造业信息化解决方案的重要组成部分，是实现企业产品从数字化设计到数字化制造的桥梁。
设计理念：·满足企业工艺设计和工艺管理个性化的需求。
在分析了数百家企业的工艺设计和工艺管理模式的基础上，针对企业工艺设计个性强、工艺需求不断变化的特点，公司提出了CAPP工具化的思想，通过采用基于组件的开放体系架构，提供工艺表格定义、工艺规程管理、企业资源管理、工艺设计平台等客户化工具，为企业快速搭建适合自己工艺设计与工艺管理需求的CAPP工作平台。
·符合使用者的习惯，使企业成功快速应用。
采用软件设计中的人机工程的原则，界面简洁、清晰、符合使用者习惯。
信息一次行输入，全程共享；实时在线的工艺知识提醒可以辅助工艺人员的工艺决策；融数据库、图形、图像、表格、文字编辑于一体，图文并茂；拥有CAD全部的绘图功能，企业无须购买第三方绘图软件就可以快捷方便的绘制复杂的工艺简图；可以所见即所得地标注各种工程符号及特殊符号，包括尺寸偏差、粗糙度、形位基准、形位公差、焊接符号、加工面符号等；提供强大的表格填写功能，可以自动换行，自行压缩，自动续页；可以进行块拷贝、行拷贝等。
·强调CAPP的桥梁作用，满足企业整体信息化建设要求。
工艺是设计和制造的中间桥梁，CAPP是联系CAD与PDM/ERP/MES等系统的信息枢纽。
CAPP基于集成化的设计理念，强调CAPP不仅仅要显著提高工艺设计的效率、标准化，更重要的是能够与企业其他的计算机应用系统集成，确保工艺信息的全程共享、一致性、安全性。
CAPP已实现与各种主流的CAD、PDM、ERP等软件的集成。
·提供丰富的二次开发接口，提高开发效率和质量。
CAPP提供了丰富的二次开发接口，利用这些开发接口，用户无需了解开目CAPP数据结构的细节，就可以很方便的获得所需的工艺信息。
开放的接口基于COM/DCOM技术，支持COM 开发的语言如VC、VB、PB、DELPHI、java、VBS/JAVASCRIPT等流行的软件开发语言。
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计算机辅助工艺设计CAPP摘要：计算机辅助工艺过程设计做为连接CAD系统和CAM系统的桥梁，在产品设计和制造整个过程中担任着至关重要的角色。
本文通过对分析国内外的CAPP的发展历程，介绍了CAPP的组成以及开发中存在的问题。
最后概括了CAPP的发展趋势。
关键词：CAPP；工艺决策；工艺路线优化Abstract：Puter Aided Process Planning,as the bridge connecting CAD system and CAM system,is a vital role in the whole process of product design and manufacture.the paper introduce the bxsic positive and cunrent research problem in development.Finally,generalize current ofdevelopment of CAPP.Keywords：CAPP; Process decision ;Optimization of process route1 引言1.1 CAPP的基本概念计算机辅助工艺规程设计，即puter Aided Process Planning，简称CAPP，是通过计算机技术辅助工艺设计人员，以系统、科学的方法确定零件从毛坯到成品的整个技术过程，即工艺规程[1]。
具体的说，CAPP就是利用计算机的信息处理和信息管理优势，采用先进的信息处理技术和智能技术，帮助工艺设计人员完成工艺设计中的各项任务，如选择定位基准、拟订零件加工工艺路线、确定各工序的加工余量、计算工艺尺寸和公差、选择加工设备和工艺装置、确定切削用量、确定重要工序的质量检测项目和检测方法、计算工时定额、编写各类工艺文件等，最后生成产品生产所需的各种工艺文件和数控加工编程、生产计划制定和作业计划制定所需的相关数据信息，作为数控加工程序的编制、生产管理与运行控制系统执行的基础信息。
在企业生产中，工艺设计处于产品设计和加工制造的接口处，必须分析和处理大量信息。
既要考虑产品设计图样上有关零件结构形状、尺寸公差、材料及批量等方面的信息，又要了解加工制造中有关加工方法、加工设备、生产条件、加工成本及工时定额、甚至传统习惯等方面的信息，因此，工艺设计是一个典型的复杂问题。
此外，工业设计受到诸如企业的生产环境、产品类型、制造资源、生产批量、工艺习惯、工艺方法、工艺师工艺水平等因素的影响，甚至受到组织与管理方式的制约。
因此，工艺在各个方面都有其“个性”。
随着市场竞争的不断加剧，产品升级换代的周期越来越短，产品品种急剧增加，产品要求质量也越来越高。
但系列产品的工艺具有很多的继承性，不同产品中的相同或相似零部件具有相似的工艺，因此工艺卡片中存在大量的重复信息。
传统的工艺设计存在以下缺陷：1、工艺数据重复填写、重复计算，存在大量的重复劳动，效率低、周期长；2、要求工艺设计人员具有丰富的生产经验，熟悉企业内部各种加工方法及相应的设备使用情况，熟悉企业内部各种生产价格规范和规章制度[2]；3、同一零件由不同工艺员编制工艺时，往往得到不同的工艺文件；即使同一工艺员，每次设计结果也可能不完全相同，人工设计的工艺一致性差，且设计质量也取决于工艺员的技术水平与工作经验，难以保证工艺文件中数据的准确性和工艺质量，难以实现规范化、标准化；4、繁琐而重复的密集型劳动会束缚工艺人员的设计思想，妨碍他们进行创造性工作，并且工艺人员的知识积累过程太慢，而服务时间相对过短，不利于工艺水平的迅速提高，不能适应市场瞬息多变的需求；5、不能利用计算机来统一管理和维护工艺文件，实现企业之间工艺信息的共享，不能充分利用企业的制造资源。
当今，计算机技术已深入到企业的各个领域，如应用其辅助编制工艺，必然可极大地提高信息处理能力。
因此，传统的设计方法与现代制造技术的发展不相适应了。
1.2 CAPP 发展及分类CAPP的研究开发始于20世纪60年代末，第一个CAPP系统是于1969年诞生于挪威的AUTOPROS 系统。
在CAPP发展史上具有里程碑意义的是美国计算机辅助制造公司(CAM-I)于1976年开发的CAM-I’S AutomatedProcessing Planning系统。
随后，美国、德国、匈牙利、英国、日本等国的研究人员相继研究开发出了一批通用和实用型的CAPP系统，并取得了一定得经济效益。
我国的CAPP系统研究始于80年代初，同济大学于1982 年研制出国内第一个CAPP 系统——TOJICAPP 系统[3]，之后具有代表性的有清华大学开发的THCAPP 系统[4]，北京航空航天大学开发的EXCAPP 系统，西北工业大学开发的GNCAPP 系统，南京航空航天大学开发的NHCAPP系统等等。
经过40 年的开发研究，涌现出一大批CAPP 系统，就其原理可分为派生式CAPP 系统、创成式CAPP 系统和CAPP 专家系统。
(1)派生式CAPP 系统派生式(Variant)CAPP 系统也称作变异式、修订式CAPP 系统，它是建立在成组技术基础上，零件按照几何相似性或工艺相似性归类成族，建立该零件族的主样件及其典型工艺规程即标准工艺规程，并以文件形式储存在计算机中。
当要为新零件进行工艺设计时，输入该零件的成组技术编码，由计算机判别零件属于哪一个零件族，检索出该零件族的标准工艺规程，再根据零件的结构形状特点和尺寸公差，进行编辑修改，获得适合于该零件的工艺规程。
挪威于1969年开发的AUTOPROS 系统，美国计算机辅助制造公司1976 年开发的CAM-I’S Automated Processing Planning 系统，我国同济大学于1982 年开发的TOJICAPP 系统等都属于派生式CAPP系统。
派生式CAPP系统原理简单、开发周期短、投资少和易于取得实际效益，是中小企业常采用的方式。
但由于系统中存储的是标准工艺，当设计的新零件找不到相应的零件族时，系统就不能发挥作用。
系统针对性强，只适用于特定的工厂，不便于移植。
(2)创成式CAPP 系统创成式(Generative)CAPP 系统不以原有的工艺规程为基础，在计算机软件系统中，收集了大量的工艺数据和知识，并在此基础上建立了一系列的决策逻辑，形成了工艺数据库和加工知识库。
当输入新零件的有关信息后，系统可以模仿工艺人员，应用各种工艺决策逻辑规则，在没有人工干预的情况下，自动的生成零件的工艺规程。
但是，CAPP 专家系统仍有许多问题有待人们解决或提出更有效的方法，比如工艺知识的获取和表示，工艺模糊知识的处理、工艺推理过程中自行解决冲突问题的最佳路径，自学习功能的实现等等。
美国普渡大学1977年开发的APPAS系统、德国阿亨大学于1980年开发的AYTAP 系统、我国南京航空航天大学1988年开发的NHCAPP系统等都属于创成式CAPP系统[5]。
创成式CAPP系统通过逻辑推理决策自动生成零件的工艺规程，保存和继承了工艺设计的经验和知识，摆脱了具体工艺设计过程中对工艺人员经验和知识的依赖，具有较高的柔性，适应范围广。
但是系统没有自动获取知识的能力，缺乏解释机制，容错能力差，不能适应环境的变化。
(3)CAPP专家系统从80年代中期起，创成式CAPP系统的研究转向人工智能的专家系统(Expert Systems)方面。
例如美国联合工艺研究中心于1984年开发的XPS-E 系统、英国南安普顿大学1986年开发的SIPPS 系统，我国清华大学于1989年开发的THCAPP 系统等。
知识库和推理机是专家系统的两大主要组成部分。
知识库存储从工艺专家那里得到的工艺知识，它是专家系统的核心。
工艺知识是人们在工艺设计实践中积累的认识和经验的总和。
推理机控制并执行对问题的求解，它根据已知事实，利用知识库中的知识，按一定的推理方法和控制策略进行推理，得到问题的答案。
推理机是专家系统的控制中心。
在用CAPP 专家系统为零件设计工艺规程时，推理机从产品的设计信息(零件特征信息)等原始信息出发，按某种策略在知识库中搜寻相应的知识，从而得出中间结论(如选择出特征的加工方法)，然后再以这些结论为事实推出进一步结论(如安排出工艺路线)，如此反复进行，直到退出最终结论，即产品的工艺规程。
CAPP 专家系统实现了工艺知识库和推理机的分离，当生产环境发生变化时，可以修改或扩充知识库，而不需从头进行系统开发。
而且CAPP专家系统在一定程度上模拟工艺人员进行工艺设计，使许多模糊问题得以解决，对于结构形状复杂，加工工序多，工艺流程长的箱体、壳体类零件，可能存在多种加工方案，工艺设计的优劣取决于人的经验和智慧，因此一般的CAPP 系统很难满足这类复杂零件的工艺设计要求，而CAPP 专家系统汇集众多工艺专家的经验和智慧，并充分利用这些知识，进行逻辑推理，探索解决问题的途径和方法，因而能给出合理的甚至最优的工艺决策。
但是，CAPP 专家系统仍有许多问题有待人们解决或提出更有效的方法，比如工艺知识的获取和表示，工艺模糊知识的处理、工艺推理过程中自行解决冲突问题的最佳路径，自学习功能的实现等等。
2、CAPP的基本组成由于工艺设计是一个极为复杂的过程，涉及的因素也非常多，企业中具体应用的CAPP系统对制造环境依赖性很大，所以各个CAPP系统组成千差万别。
尽管不同的设计思想及不同的制造环境，但CAPP系统的基本构成都是相似的，一般都包括以下五部分[6]。
(1)零件信息的获取零件信息是CAPP系统进行工艺设计的对象和依据，零件信息的获取是CAPP系统的重要组成部分。
目前计算机还不能像人一样识别零件上的所有信息，因此在计算机内部必须有一个专门的数据结构来对零件信息进行描述，如何输入并描述零件信息是CAPP最关键问题之一。
(2)工艺决策工艺决策是CAPP系统的核心，其作用是以获取的零件信息为依据，按照预先规定的顺序和逻辑，调用相关的工艺数据和规则，进行必要的计算、比较和决策，生成零件的加工工艺规程。
(3)工艺数据库/知识库工艺数据库/知识库是CAPP系统的支撑工具，其集合了工艺设计所需要的所有信息资源，主要包括工艺数据(如加工方法、切削用量、加工余量、机床、刀具、夹具、量具以及材料、工时、成本核算等多方面的信息)和规则(包括工艺决策逻辑、决策习惯、经验等内容，如加工方法选择规则、工序或工步排序规则等)。
如何组织和管理这些信息，使之便于使用、扩充和维护，并适应于各种不同的企业和产品，是当今CAPP系统迫切需要解决的问题。
(4)人机交互界面人机交互界面是用户的工作平台，包括系统菜单、零件信息获取界面、工艺设计界面、工艺数据/知识输入和管理界面以及工艺文件的显示、编辑与管理界面等等。