CAPP技术
六章CAPP的决策推理和人工智能技术
6.2 人工智能技术
✓专家系统用于处理现实世界中需要专家来分析、解 决的问题； ✓专家系统通过推理的方法来解决问题，且得到的结 论与专家决策相同。
知识+推理=专家系统 数据+算法=一般软件
一般的数据库系统只是简单的存储答案，用户可以在 机器中检索答案；而专家系统中存储的是推理的能力和 知识。
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6.2 人工智能技术
➢专家系统的结构
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6.2 人工智能技术
➢专家系统的特点
✓启发性：能使用判别性知识及已确定理论的形式化 知识进行推理； ✓透明性：能解释其推理过程并对有关知识的询问作 出回答。 ✓灵活性：能够把新知识不断地加入到已有的知识库 中； ✓能根据不精确的和经验性的知识（数据）进行推理； ✓知识库和推理机相分离，只需扩充知识库。
3
6.1 决策表和决策树
如果天下雨，去网吧上网 周末如果不下雨，并且天热，去公园
如果不下雨，但天凉，去野餐
下雨
TFF
天热
TF
去网吧
×
去公园
×
去野餐
×
4
6.1 决策表和决策树
➢决策表的基本结构：四部分组成
条件根 条件项（T、F、空格无关）
动作根 动作项（×执行、空格不执行）
每一列中条件项包含一组对条件根所列的所有条件
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6.2 人工智能技术
6.2.2 知识的表达及推理
➢概述
✓知识的表达包括两个方面的问题：一是用什么方法 来组织、表示知识；二是如何利用表示成一定形式的 知识进行推理。 ✓常用的表达方法：规则表示法、框架表示法、逻辑 表示法、语义网络表示法
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6.2 人工智能技术
✓知识表达优劣的评价： ①是否能表示所要求解问题的全部知识； ②能否精确的表示所要求解问题的全部知识； ③通过适当的推理方式，能否高效的模拟专家的推理 方式，并获得和专家相同的推理结果； ④是否方便扩充、删除和修改； ⑤是否接近于人类的自然表示方式，且易于被人理解。
CAPP技术
CAPP是指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的过程。
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。
CAPP的开发、研制是从60年代末开始的，在制造自动化领域，CAPP的发展是最迟的部分。
世界上最早研究CAPP的国家是挪威，始于1969年，并于1969年正式推出世界上第一个CAPP系统AUTOPROS；1973年正式推出商品化的AUTOPROS系统。
在CAPP发展史上具有里程碑意义的是CAM-I于1976年推出的CAM-I’S Automated Process Planning系统。
取其字首的第一个字母，称为CAPP系统。
目前对CAPP这个缩写法虽然还有不同的解释，但把CAPP称为计算机辅助工艺过程设计已经成为公认的释义。
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。
CAPP系统原理
CAPP系统原理CAPP系统（计算机辅助工艺规划系统）是一种基于计算机技术的辅助和改进工艺规划的系统。
其主要原理是通过对零件进行分析和处理，根据工序与工具的匹配以及加工顺序的确定，帮助制造企业提高工艺规划和制造效率。
1.零件分析与识别：CAPP系统首先对输入的零件进行分析与识别，通过对零件的几何形状、尺寸、工艺特征等进行检测和提取，自动识别出各个特殊要求的特殊工艺。
2.工艺生成与选择：CAPP系统会根据零件的工艺特征和处理要求，生成一系列的工艺方案。
这些方案可以根据加工的复杂程度、加工精度等因素来确定，最终生成合适的工艺路线。
3.工艺计算与优化：在生成工艺方案后，CAPP系统会根据工序之间的依赖关系、加工时间和成本等因素进行计算和优化。
通过优化，可以使得加工过程更加合理和高效，减少成本和时间。
4.工艺规划与评估：CAPP系统会根据生成的工艺方案，确定具体的工艺流程和工具参数，并对每个工序进行评估。
这些评估包括加工时间、工具寿命等因素，以便制定出最佳的加工流程和工具使用计划。
5.工艺信息传递与管理：CAPP系统还可以将生成的工艺方案和相关信息传递给其他关联的生产系统，如CAM（计算机辅助制造）系统、ERP （企业资源计划）系统等。
这样可以实现工艺规划和制造过程的无缝连接和信息共享。
1.设计过程中的工艺规划：在产品设计阶段，CAPP系统可以根据产品的设计特点和要求，提供合理的工艺方案和可行性分析。
这样可以在设计过程中及时发现和解决可能的制造问题，提高产品设计的质量和效率。
2.成本估算与控制：通过CAPP系统的使用，制造企业可以准确估计产品的制造成本，并对成本进行控制。
CAPP系统可以通过工艺的优化和计算，寻找降低成本的方法和路径，从而提高企业的竞争力。
3.生产过程中的工艺管理：CAPP系统可以对生产过程中的工艺进行监控和管理，保证产品的加工质量和工艺稳定性。
通过对工艺参数和工具使用情况的追踪，可以及时发现并解决可能的问题，减少故障发生的概率，提高生产效率和产品质量。
第3章-CAPP的基本原理与方法
铰可行？ Y
N 精镗
CALL REAM
☆ 加工方法选择 每种加工方法均对应于一定的工作范围
例：麻花钻钻孔对应的工作范围 —— DMAX = 2″, DMIN = 0.0625″ ES = 0.007√D + 0.003 ″, EI=0.007√D 位置精度：±0.008 ″ 粗糙度：Ra =200μm 长径比：L / D＜12
完全创成式CAPP系统还不成熟。 将两者结合起来，采用部分创成，部分派生（或部分
人工干预）的方法是一种可取的方案。
☆ 例：神户大学开发的半创成式CAPP系统（图5-45） ◆ 半创成式CAPP系统特点：
1）集派生式及创成式系统的优点，又克服两者的不足。 2）目前为多数 CAPP 系统采用。
零件数据 5.6零.12件000数个据CAPP工作原理
（3）如果零件太特殊，有的工序已不在原标准工艺路线中，则 用户可以进行增加或修改编辑。
（4）将经过编辑修改的工艺规程存储在工艺规程库中，必要时 以符合企业要求的格式打印输出。
◆ 派生式 CAPP 系统特点 派生式是利用另件间的相似性、检索已存储的另
件族的标准工艺，因此，计算机内存储的是一些标 准工艺过程和标准工序，而不是工艺决策逻辑。 从设计角度看，与常规工艺设计的类此设计相同， 也就是利用计算机模拟人工设计的方式，其继承和 应用的是标准工艺，它没有指出工艺设计的最基本 知识，知识源的划分比较粗大，不利于工艺设计知 识源开发，该系统柔性差、移植性差。 系统原理简单、容易开发、发展较早、在应用方面 还有一定优势。
工艺规程
工艺规程 打印
图 神户大学半创成式 CAPP 系统程序框图
半创成式CAPP= 派生式CAPP+创成式CAPP
CAPP
封面作者：PanHongliang仅供个人学习见习机械设计工程师资格考试培训计算机辅助设计及制造技术第3章计算机辅助工艺设计(CAPP)3.1 CAPP的概念CAPP(Computer Aided Process Planning, 计算机辅助工艺规划)是利用计算机信息技术辅助完成零件的工艺路线和工序内容的过程。
CAPP是利用计算机技术辅助工艺师完成零件从毛坯到成品的设计和制造过程，是将产品的设计信息转换为制造信息的一种技术。
CAPP是通过向计算机输入被加工零件的几何信息（形状、尺寸等）和工艺信息（材料、热处理、批量等），由计算机自动输出零件的工艺路线和工序内容的过程。
与传统的工艺设计方法相比较，CAPP技术所具有的优势：1.缩短工艺设计周期，保证工艺设计的质量，提高产品在市场上的竞争力。
2.将工艺师从繁重的、重复性的手工劳动中解放出来，使其将主要精力投入到新产品的开发、工艺装备的改进及新工艺的研究等创造性的工作中。
3.继承老工艺师的丰富经验并保存下来，以保证企业工艺设计的可继承性。
4.有利于实现企业工艺设计的标准化和最优化。
5.满足现代制造业的需要，并未实现计算机集成制造系统创造必要的技术基础。
CAPP的基本类型：1．检索式CAPP。
它是最简单的CAPP系统，适用于工件种类少的大批量生产模式，只需要将各类零件的工艺规程输入计算机，对已建立的工艺规程进行管理即可。
2．派生式CAPP。
目前大多数实用型CAPP系统属于该种类型。
根据成组技术将各种零件分类归组，形成零件族，选择一个能包含零件特征的零件为标准样件，对标准样件编制标准工艺规程，存入数据库。
3．创成式CAPP。
它是今后研究重点之一，目前技术尚未成熟。
它不存在标准工艺规程，但有一个收集工艺数据的数据库和一个存储工艺专案知识的知识库。
系统模仿工艺专家，应用各种工艺决策规则，自动生成该零件的工艺规程。
4．半创成式CAPP。
是一种实用性强，很有发展前途的CAPP模式。
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。
CAD、CAE、CAPP是什么意识
CAD、CAE、CAPP是什么意识
CAD（Computer Aided Design）计算机辅助设计
是制造业企业产品设计时非常重要的工具，运用大量的、非常复杂的数学模型进行计算，大大减轻了手工绘图的设计模式时代的工作量，极大地提高了设计效率。
CAE（Computer Aided Engineering）是用计算机辅助求解复杂工程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、动力响应、热传导、三维多体接触、弹塑性等力学性能的分析计算以及结构性能的优化设计等问题的一种近似数值分析方法。
其基本思想是将一个形状复杂的连续体的求解区域分解为有限的形状简单的子区域，即将一个连续体简化为由有限个单元组合的等效组合体；通过将连续体离散化，把求解连续体的场变量（应力、位移、压力和温度等）问题简化为求解有限的单元节点上的场变量值。
此时求解的基本方程将是一个代数方程组，而不是原来描述真实连续体场变量的微分方程组，得到的是近似的数值解，求解的近似程度取决于所采用的单元类型、数量以及对单元的插值函数。
CAPP的英文全称为Computer Aided Process Planning，中文翻译为计算机辅助工艺过程设计。
CAPP是一种将企业产品设计数据转换为产品制造数据的技
术，通过这种计算机技术辅助工艺设计人员完成从毛坯到成品的设计。
CAPP系统的应用将为企业数据信息的集成打下坚实的基础。
CAM是计算机辅助制造Computer-aided manufacturing。
CAPP技术
汽车的生产过程
压力加工 车身装配、焊接 油漆
内部装饰
变速箱装配 锻造 热处理 机械加工
熔化
自动线
发动机装配
发动机试验浇铸 造型 Nhomakorabea油漆
机械加工 热处理 驱动桥装配
底盘装配
车身安装 最后测试
压铸
轮胎装配
汽车生产过程. fl v
构成
1. 控制模块
获取方式。 2. 零件信息获取模块 零件信息输入可 以有下列两种方式 : 人工交互输入， 或从CAD系统直接获取或来自集成环 境下统一的产品数据模型。 3. 工艺过程设计模块 进行加工工艺流 程的决策，生成工艺过程卡。
1、 对工艺设计人员要求高 2、工作量大，内容繁杂，效率低
1.工艺设计需要的原始资料多 3、无法利用 CAD的图形、数据 产品的装配图及零件图，验收质量标准，生产类型 4、难以保证数据的准确性 2.工艺设计具多变性 5、信息不能共享 加工设备、器具、设计人员素质、工艺革新等的多变性
3.工艺设计的内容多
模型，自动生成零件所需的各个工序，从无到有自动地生成 零件的工艺规程。由于零件结构多样性，工艺决策随环境变 化的多变性及复杂性等诸多因素，系统实现较为困难。
综合式CAPP系统：也成为半创成式CAPP系统，融合了
前两种的方法和原理。进行设计时，先通过计算机检索相应 的标准工艺，然后根据具体情况对标准工艺自动修改。它既 有灵活性，也有很强的实用性。
意义
1. 可以将工艺设计人员从繁琐和重复性的劳动中解放出来，转而从事 新产品及新工艺开发等创造性的工作; 2. 可以大大缩短工艺设计周期，提高产品在市场上的竞争力;
3. 有助于对工艺设计人员的宝贵经验进行总结和继承;
4. 有利于工艺设计的最优化和标准化;
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。
CAPP技术教学课件PPT
计算机辅助工艺设计
第一节 第二节 成组技术 CAPP系统的发展概况和工作原理
第三节
CAPP系统零件系统的描述、
输入和输出
第四节
派生式CAPP系统
4
第一节
一、 概述
成组技术（GT）
1．成组技术的发展概况 1950年代：成组技术（Group Technology）概念 起源。 1959年；苏联科学家S.P.Mitrofanor在《成组技 术科学原理》一书中，正式提出“成组技术”一词。 1960年，原西德和英国科学家开始对成组技术进行深 入研究，以探讨成组技术在生产中的实用性。
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三、CAPP的优点
有利于工艺规程的合理化、标准化和最优化 提高工艺规程的设计效率
可获得良好的经济效益
有利于CAD/CAPP/CAM的集成 CAPP是联接CAD和
CAM的桥梁和纽带，只有实现工艺设计的自动化，才
能真正实现CAD/CAPP/CAM的一体化。
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四．CAPP系统的工作原理
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零件加工表
PFA分组表
21
三、零件分类编码系统
零件的分类编码是由代表零件的设计或制造
的特征符号组成的，一般情况下，大多数分类编
码系统是用数字来描述零件的几何特征和工艺特 征，也就是零件特征的数字化。 应用广泛的编码系统： 德国OPITZ 荷兰MICLASS 日本KK-3 中国JLBM-1
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2）零件分类和编码分组法 这是三种方法中最复杂、最常用、最有效的一 种方法。它通过分类编码系统对零件的各设计特征 或制造特征进行编码，然后利用所得编码确定零件 得相似性，从而将零件分组。
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3）生产流程分析（Production flow analysis， 简称PFA）分组法 PFA法通过对零件现有加工工艺流程的分析， 把具有相似或相同加工工序和加工工艺流程的零 件作为一个零件族。
CAPP技术指南
8）知识库管理 使用知识库管理将可以增加和删除知识库中 的 内容。使用鼠标左键双击某一条目，即可以对该条 目进行编辑；单击增加按钮可以增加相应条目下的 内容；单击删除按钮可以删除所选中的条目。
知识库管理对话框
3.3 CAXA-CAPP实例分析 实例：建立并填写工艺卡片模板
1）点击桌面上 CAXA 工艺图表快捷图标，打开工
3. CAPP技术 3.1 CAPP基本概念
3.2 CAXA-CAPP
3.3 CAXA-CAPP实例分析
3.1 CAPP基本概念
CAPP（computer aided process planning,计算
机辅助工艺过程设计）的作用是利用计算机来进行零 件加工工艺过程的制订，把毛坯加工成工程图纸上所 要求的零件。它是通过向计算机输入被加工零件的几 何信息（形状、尺寸等）和工艺信息（材料、热处理
括增加、删除规程中的模板和公共信息。在填写
模板状态下只能对当前模板进行编辑。如下图。
编辑工艺规程模版对话框
b）在填写卡片状态下，选取“文件”下拉 菜单中的“编辑规程模板”，可以对当前的工艺 规程模板进行编辑，包括增加、删除规程中的模 板和公共信息，如下图。
编辑工艺规程对话框
7）卡片检索
选择“工艺”下拉菜单中的“工艺卡片检 索”，系统弹出对话框：
、批量等），由计算机自动输出零件的工艺路线和工
序内容等工艺文件的过程。
3.2 CAXA-CAPP
3.2.1 CAXA工艺图表简介
3.2.2 CAXA工艺图表功能说明
3.2.1 CAXA工艺图表简介 1）与CAD系统的完美结合 全面接收在现有 CAD系统上制作的工艺模板；充
分利用现有 CAD系统的图形文件，如 DXF、DWG、
CAPP的基本原理与方法
CAPP的基本原理与方法CAPP（计算机辅助工艺）是一种利用计算机软件和硬件来辅助制造工艺规划的技术。
它利用计算机模拟和优化制造过程，帮助制造商提高生产效率和质量。
CAPP的基本原理和方法主要包括如下几个方面：1.数据采集和处理：CAPP基于大量的制造工艺数据和相关信息，通过数学模型和算法进行数据分析和处理。
这些数据包括产品设计信息、加工工艺要求、工艺设备和设备能力等。
2.工艺规划：CAPP的主要任务是确定最佳的制造工艺方案。
它结合产品设计特征、加工工艺规程、机械设备和材料特性等，通过计算机模拟和优化方法来生成具体的工艺文件和工艺路线。
3.工艺可行性分析：在工艺规划过程中，CAPP能够对不同工艺方案进行评估和分析，以确定其可行性和可靠性。
例如，通过计算机模拟来验证加工过程中是否有碰撞或变形等问题。
4.工艺优化：CAPP利用计算机强大的计算和优化能力，可以优化制造工艺方案。
它可以通过改变切削参数、加工顺序、工艺路线等，来提高生产效率和降低生产成本。
5.自动化生成工艺文件：CAPP具备自动生成工艺文件和工艺路线的功能。
它能够根据产品特征和加工要求，自动识别并选择适当的工艺过程和参数，然后生成相应的工艺文件和工艺路线。
6.知识库管理：CAPP可以建立和管理一个知识库，用于存储和管理工艺规程、加工设备信息、材料特性等关键数据。
这样，企业可以更好地利用和传承工艺经验和知识。
总之，CAPP是一种基于计算机技术和数学模型的先进制造技术。
它通过数据分析、工艺规划、工艺可行性分析和工艺优化等方法，实现了制造工艺的自动化和智能化，能够提高产品质量、降低生产成本、缩短生产周期，对于提高企业竞争力具有重要意义。
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。
2.CAPP技术
工装 设计
余量 分配
切削 用量
工时 定额
工序图 绘制
CAPP技术的发展： 交互式CAPP 派生式CAPP
创成式CAPP 智能型CAPP
面向零件CAPP
面向产品CAPP
面向企业CAPP
PP:加工工艺过程编制（Process Planning） 生产过程编制（Production Planning）
人机交互界面
（4）较少依赖于个人经验，有利于实现工艺过程的标准化，提高相似或相同 零件工艺过程的一致性。
（5）降低对工艺过程编制人员知识水平和经验水平的要求。
（6）减少所需的工装种类，提高企业的适应能力。
（7）CAPP是CAD与CAM的桥梁，为实现CIMS创造条件。
2. CAPP系统的功能
● CAPP是应用计算机快速处理信息功能和具有各种决策功能的软件 来自动生成工艺文件的过程。
工艺规程
格式化输出
派生规 则库
自动派生
派生式CAPP开发过程
1）根据产品特点与生产情况，确定编码系统； 2）进行零件编码； 3）对零件分类，形成若干零件族，建立零件族特征矩阵库； 4）对各零件族构造“典型零件”； 5）编制“典型零件”标准工艺和相应的工序内容； 6）建立工艺数据库，存储常用工艺数据和规范； 7）编制系统程序，实现各功能模块。
第六章 CAPP
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6.1.3 CAPP的类型及其工作原理
原因：大多数工艺规程无法建立适用的数学模型
和通用算法－－→工艺知识和工艺规程难以用程序 代码表示，只适用处理简单的、特定环境下的某类 零件。
用途：
目前的创成式CAPP系统都是针对某一产品或 某一工厂专门设计的半创成式CAPP系统。
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6-2 CAPP中零件信息的 描述和输入
1.零件信息的描述内容与要求； 2.成组代码描述； 3.型面特征描述； 4.从CAD系统直接输入零件信息；
31
6.2.1 零件信息的描述
如何描述和表达零件的工艺特征信息，使 CAPP系统正确地检索相似零件的工艺规程
或生成新的工艺规程→是CAPP系统开发面
如何识别生产活动中有关事物的相似性，并充分利 用它把各种问题按其相似性归类成组，寻求解决这 一组问题相对统一的最优方案，以取得所期望的经 济效益。
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6.2.2 成组代码法(分类编码法)
第六章 CAPP
学习内容：
概述 CAPP中零件信息的描述和输入 派生式CAPP系统 创成式CAPP系统
2
学习重点：
1.CAPP中零件信息的描述和输入； 2.派生式CAPP和创成式CAPP系统的工作原理
及过程
学习难点：
CAPP中零件信息的描述和输入 学习过程中应注意的问题： 1.对比传统工艺设计和计算机辅助工艺设计的 过程，理解其功能和意义；
6.2.1 零件信息的描述
零件工艺信息:
毛坯特征、零件材料、加工精度、表面租糙度、热 处理、表面处理、配合关系等技术要求→信息都是 制定工艺过程时必需的，又称之为非几何信息。
零件信息描述中应有生产管理信息→每一产品中该
capp技术文档
第一节CAPP的概念CAPP的开发、研制是从60年代末开始的，在制造自动化领域，CAPP的发展是最迟的部分。
世界上最早研究CAPP的国家是挪威，始于1969年，并于1969年正式推出世界上第一个CAPP系统AUTOPROS；1973年正式推出商品化的AUTOPROS系统。
在CAPP发展史上具有里程碑意义的是CAM-I于1976年推出的CAM-I’S Automated Process Planning系统。
取其字首的第一个字母，称为CAPP系统。
目前对CAPP这个缩写法虽然还有不同的解释，但把CAPP称为计算机辅助工艺过程设计已经成为公认的释义。
CAPP（computer aided process planning,计算机辅助工艺过程设计）的作用是利用计算机来进行零件加工工艺过程的制订，把毛坯加工成工程图纸上所要求的零件。
它是通过向计算机输入被加工零件的几何信息（形状、尺寸等）和工艺信息（材料、热处理、批量等），由计算机自动输出零件的工艺路线和工序内容等工艺文件的过程。
计算机辅助工艺过程设计也常被译为计算机辅助工艺规划。
国际生产工程研究会（CIRP）提出了计算机辅助规划(CAP-computer aided planning)、计算机自动工艺过程设计(CAPP-computer automated process planning)等名称，CAPP一词强调了工艺过程自动设计。
实际上国外常用的一些，如制造规划(manufacturing planning)、材料处理(material processing)、工艺工程(process engineering)以及加工路线安排(machine routing)等在很大程度上都是指工艺过程设计。
计算机辅助工艺规划属于工程分析与设计范畴，是重要的生产准备工作之一。
由于计算机集成制造系统(CIMS-computer integrated manufacturing system)的出现，计算机辅助工艺规划上与计算机辅助设计(CAD-computer aided design)相接，下与计算机辅助制造（CAM-computer aided manufacturing）相连，是连接设计与制造之间的桥梁，设计信息只能通过工艺设计才能生成制造信息，设计只能通过工艺设计才能与制造实现功能和信息的集成。
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第九章 计算机辅助工艺规划（CAPP）
9．4 CAPP的分类 变异式(又称派生式)和创成式
1．变异式CAPP系统 1）采用成组技术(GT) 的编码方式对零件进行分类 编码，组成零件族（相似的几何特征、工艺特征等）； 2）为每个零件族事先编制出一个标准工艺过程文 件； 3）通过零件族的编码产生标准工艺过程文件； 4）对标准工艺作适当地修改，生成零件的工艺文 件。
第九章 计算机辅助工艺规划 （CAPP）
9.2 工艺规划（工艺设计）
示例： 某企业齿轮轴零件的工艺文件
XXXX 机 械 加 工
产品名称 零件名称 共4页
齿 轮 厂
毛坯类型 锻 材 料
过 程 卡
20CrMNnTi
EQ140
后桥锥齿轮轴
单件工时
第1 页
毛坯外形尺寸
工序号工 序 名工步 号工序名
称
设
备
2
3
4
1
2
3
4
4）
1
2
3
4
1）
1
2
3
4
3） 1
2
3
4
2）
1
2
3
4
第九章 计算机辅助工艺规划 （CAPP）
2. 辅助工艺 毛坯图
1
2
3
4
1）车端面 2）打中心孔
第九章 计算机辅助工艺规划 （CAPP）
3. 安排工序 1）车端面 2）打中心孔 1 2 3 4 3）车外圆 4）调头车外圆
5）热处理（调质处理等）
加工精度 IT11—12 IT19—10 IT7—8 IT7—8 IT7—8 IT6—7 IT6 IT5—6
粗糙度 um 10—80 2.5—10 0.63—2.5 0.02—0.63 0.03—1.25 0.08—0.63 0.01—0.16
0.02—0.63
零件材质
35、45号钢
表面淬火钢件
特种合金钢 表面淬火
9．6 创成式工艺设计的实现方法 1．创成式工艺设计的业务活动 4）排序 按照工艺规则和逻辑顺序，排列每道加工工序 （工步）在工艺文件（工序）中的顺序； 5）编辑修改 对所生成的工艺文件进行修正，完善后按指定格 式输出工艺文件。
计算机辅助工艺规划 （CAPP）
9．6 创成式工艺设计的实现方法
1）特征识别
1
2
3
4
根据机床、刀具、加工精度及被加工零 件的刚度等因素，综合确定各工序（工步） 的切削深度、进给量、速度。
第九章 计算机辅助工艺规划（CAPP）
9.2 工艺规划（工艺设计）
工艺设计是根据一个产品的设计信息和企业的资源，确定产品 生产加工的具体过程和加工指令，形成车间所需工艺文件。 工艺设计的具体内容： 1）翻译产品设计信息； 2）选择加工机床； 3）安排操作工序； 4）组合操作工步； 5）选择夹具以及加工基准面； 6）选择刀具、量具； 7）决定加工公差； 8）决定合适的切削用量(切削深度、进给量、速度)； 9）决定每一工序的工时定额； 10）把上述信息整理成工艺文件。
IT5—6 IT5—6
主特征2
0.01—0.04 0.01—0.16
主特征1
主特征3
主特征4
1
IT6—7 序号6
2
IT5—6 序号10
3
IT6—7 序号6
4
IT7—8 序号3
计算机辅助工艺规划 （CAPP）
9． 6 创成式工艺设计的实现方法 2）建立标准的加工工艺方法
圆柱端面特征的加工方法
序号 1 2 3 4 5 6 7 加工工序（工步） 粗车 粗车-细车 粗车-细车-精车 粗车-细车-精车-抛光 粗车-细车-磨削 粗车-细车-粗磨-精磨 粗车-细车-精车-金刚石车 加工精度 IT11—12 IT19—10 IT7—8 IT7—8 IT7—8 IT6—7 IT5—6 粗糙度 um
第九章 计算机辅助工艺规划（CAPP）
9．4 CAPP的分类
1．变异式CAPP系统
轴类 双 向 阶 梯 轴 单 自 向 细 齿 定 阶 长 轮 ... 义 梯 轴 轴 类 轴 齿轮类 外 圆 齿 轮 多 自 联 ... 定 齿 ... 义 轮 类 套类 回转类零件 皮带轮类 端盖类
... 自定义类 ...
子特征（右端面）
计算机辅助工艺规划 （CAPP）
9．6 创成式工艺设计的实现方法
1）特征识别
1
2
3
4
主特征圆柱体 3 子特征（右端面）
计算机辅助工艺规划 （CAPP）
9．6 创成式工艺设计的实现方法
1）特征识别
1
2
3
4
4
主特征（圆柱体） 子特征（端面） 子特征（中心孔）
计算机辅助工艺规划 （CAPP）
...
...
...
...
...
...
锥 自 滑 齿 ... 定 动 轮 义 轴 轴 类 承 套
滚 自 动 ... 定 轴 义 承 类 套
三 平 自 角 ... 皮 定 皮 带 义 带 轮 类 轮
实 实 ... 例 例 1 o
...
实 实 例 ... 例 1 i
...
实 实 例 ... 例 1 j
...
6）铰中心孔 7）磨外圆
第九章 计算机辅助工艺规划 （CAPP） 4. 确定工步
1）车端面
1 2 3 4
2）打中心孔 （1）钻 （2）扩 （3）铰
第九章 计算机辅助工艺规划 （CAPP） 4. 确定工步
1
2
3
4
3）车外圆 （1）车 （2）车 （3）车
第九章
计算机辅助工艺规划 （CAPP）
4. 确定工步
计算机辅助工艺规划 （CAPP）
9．4 CAPP的分类 2．创成式(generative approach) CAPP系统
工艺决策
实例库
特征库
计算机辅助工艺规划 （CAPP）
9．5 变异式工艺设计的实现方法
1．变异式工艺设计的主要业务活动 基本原理：相似的零件有相似的工艺过程。 基本思路：是将零件归并成零件族，设计时检索相应零 件族的标准工艺规程并根据具体零件特征加以筛选或修订。 1）分类编码 对企业生产的各种产品零件进行全面的几何、工艺特征 分析及频谱（出现的频率）分析，进行分类编码。 2）编制标准工艺文件 标准工艺文件是在总结现有生产工艺文件基础上，针对 特定零件族的几何特性、工艺特征而编制的，它能满足本族 最复杂的零件工艺要求。 3）确定待编工艺零件所属族及编码 按照所采用的零件分类编码系统，给待编加工工艺过程 的新零件编码；
技术专题——CAPP技术
（第九章 计算机辅助工艺规划）
2006年11月
计算机辅助工艺规划 ——（CAPP：Computer Aided Process Planning）
1 概述
零件图
毛坯图
第九章 计算机辅助工艺规划 （CAPP） 零件图 毛坯图
1
2
3
4
1. 加工顺序：
第九章 计算机辅助工艺规划 （CAPP） 5） 1 1. 加工顺序：1）—5）
刀
夹 具
量
具
单件 工时
1
铣 车
1
铣两端面到257.5，打中心孔 粗车倒角2×45 粗车外圆M27×1.5到28.5 粗车端面134到133.9,倒角2×45 粗车外圆48.5(-0.025,-0.064)到50.3
铣钻专机 仿形车床
60 复合中心 钻4B YT5车刀,仿形 板
EQ140.17-R31 卡尺
自 自 自 轴 过 花 ... 皮 花 ... 定 链 定 透 闷 ... 定 承 渡 键 带 键 义 轮 义 盖 盖 义 套 套 套 轮 套 类 类 类
... ...
自 实 定 心 ... 义 轴 类 直 齿 轮 轴
...
锥 自 直 齿 ... 定 齿 轮 义 轮 轴 类 轴
...
...
...
...
2
1
2 3 4
5
6 7
粗车端面71到70.9,倒角2×45
粗车外圆529(-0.012,-0.032)到53.5 粗车端面33到32.9,倒角0.5×45
第九章 计算机辅助工艺规划 （CAPP）
9.3 计算机辅助工艺规划（设计）
Computer Aided Process Planning简称CAPP
1
2
3
4
4）调头车外圆 （1）车 （2）车
第九章 计算机辅助工艺规划 （CAPP） 4. 确定工步
1
2
3
4
5）热处理 6）铰中心孔
第九章 计算机辅助工艺规划 （CAPP） 4. 确定工步
1
2
3
4
7）磨外圆 （1）磨2 （2）磨3 （3）磨4
（4）调头磨1
第九章 计算机辅助工艺规划 （CAPP） 5. 确定切削用量
从零件几何信息中提取加工特征
1
2
3
4
分解零件的主特征
1
2
3
4
计算机辅助工艺规划 （CAPP）
9． 6 创成式工艺设计的实现方法
1）特征识别
1
2
3
4
主特征（圆柱体） 1 子特征（端面）
子特征（中心孔）
计算机辅助工艺规划 （CAPP）
9． 6 创成式工艺设计的实现方法
1）特征识别
1
2
3
4
（1）圆柱体子特征 1 主特征 退刀槽
9．6 创成式工艺设计的实现方法 1．创成式工艺设计的业务活动 1）特征识别 从零件几何信息中提取加工特征； 2）建立标准的加工工艺方法 针对零件的几何特征，赋予标准的加工工艺方 法； 3）工艺决策 根据加工工艺方法和加工中心，确定出对应的加 工工序（工步）、切削用量等工艺参数；