第二章 2.CAPP系统原理.ppt.Convertor
CAPP课件
6．CAPP的发展概述及发展趋势
时间上发展概述：
计算机辅助工艺设计的研究是从20世纪60年代后期 开始的。
1969年挪威正式推出第一个CAPP系统—— AUTOPROS，是世界上最早研究CAPP的国家，并 于1973年推出商品化的系统； 1976年美国计算机辅助制造组织推出了CAM-I’s Automated Process Planning系统，在CAPP发 展史上具有里程碑意义；
1. CAPP产生的背景
背景之一： 传统的熟练的工艺师的匮乏。 背景之二： 传统的工艺设计方式严重阻碍了设计效率。 背景之三： 传统的工艺设计方式已不能适应多品种小批量的生 产模式。 背景之四： 计算机技术的发展与普及。
背景之一：传统的熟练的工艺师的匮乏。
什么是工艺设计？
所谓工艺设计就是根据产品的设计要求，确定零件 从原始状态转变到规定状态所需要的一系列加工方 法、加工顺序、时间、工装设备和加工参数等。
批量的生产模式。
工艺设计工作的具体内容：
制定产品的工艺过程、工艺操作内容、工艺装备和 工艺参数、切削参数、工序图、填写各类卡片等。
工艺文件的类型：
零件的机械加工工艺、钣金件的冲压工艺、零件的 铸造工艺以及锻造工艺、焊接工艺和热处理工艺等； 产品及其部件（组件）的装配工艺等。
背景之三：传统的工艺设计方式已不能适应多品种小
背景之一：传统的熟练的工艺师的匮乏。
工艺设计工作主要包括： 5）安排合理的加工顺序；
6）选择基准，确定加工余量和毛坯，计算工序尺寸 和公差；
7）编制包含上述所以信息的工艺文件和各类统计汇 总卡片。
背景之一：传统的熟练的工艺师的匮乏。
传统的工艺设计方法对工艺设计人员提出的要求： 1）具有丰富的生产实践经验； 2）熟悉企业内部各种加工方法及相应的设备使用情 况； 3）熟悉企业内部各种生产加工规范和有关规章制度； 4）能与各方面保持友好合作。
CAPP的分类及原理
◆安排合理的加工顺序。
◆选择基准，确定加工余量和毛坯，计算工序尺寸和公差。
◆选用合理的切削用量。
◆计算时间定额Leabharlann 加工成本。◆编制包含上述所有资料的工艺文件
工艺设计基本流程为：产品由设计部门产生设计图纸后，首先要转到工艺部门进行工艺审查，工艺审查的目的是了解设计图上有关结构形状、尺寸公差、材料及热处理方法等方面的信息对其进行工艺性分析和审查（工艺性是指所设计的产品在能满足使用要求的前提下，加工制造和维修的可行性和经济性）。经过工艺审查后，工艺部门提出修改意见返回设计部门进行设计图的修改，此时产生的工艺文件是“工艺审查记录单”。在设计进行产品图纸设计时，工艺部门同时要做的是工艺总方案的设计及编写，此时的工艺文件是“工艺总方案”。修改后的设计图纸转到工艺部门后，工艺要进行工艺路线的编制及工艺规程的编制，基于工艺规程，工艺人员要完成如“设备汇总”，“工装汇总”等工作。对需要进行工艺装备设计的提出工装申请，进行工装的设计。在此之后，制造部门及物资供应部门将以此为依据，进行物资供应及生产的组织，调度。在生产过程中，部分工艺规程的内容会有所调整和修改，相应的工艺汇总文件必须修改相关的内容。所有的工艺文件还要经过设计、校对、批准、标准化、会签等工作流程。产品经试制，修改到最后定型。定型后的产品其图纸、工艺都要随之定型，定型后的工艺要进行分类归档。定型后的工艺是不能随意改动的，需修改时，除同设计部门一样需填写“工艺更改通知单”外，还要经过非常严格的审批。
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。
CAPP的分类及原理
CAPP的分类及原理自从第一个CAPP系统诞生以来，各国对使用计算机进行工艺的辅助设计进行了大量的研究，并取得了一定的成果，目前，按照传统的设计方式CAPP可分为以下三类：1．派生式CAPP系统建立在成组技术（GT）的基础上，基本原理是利用零件的相似性即相似零件有相似工艺规程。
一个新零件的工艺规程是通过检索系统中已有的相似零件的工艺规程并加以筛选或编辑而成的。
计算机内存储的是一些标准工艺过程和标准工序；从设计角度看，与常规工艺设计的类比设计相同，也就是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。
派生式系统必须有一定量的样板（标准）工艺文件，在已有工艺文件的基础上修改编制生成新的工艺文件。
2．创成式CAPP系统创成式系统的工艺规程是根据程序中所反映的决策逻辑和制造工程数据信息生成的，这些信息主要是有关各种加工方法的加工能力和对象，各种设备及刀具的适用范围等一系列的基本知识。
工艺决策中的各种决策逻辑存入相对独立的工艺知识库，供主程序调用。
向创成式系统输入待加工零件的信息后，系统能自动生成各种工艺规程文件，用户不需或略加修改即可。
创成式系统不需要派生法中的样板工艺文件，在创成系统中只有决策逻辑与规则，系统必须读取零件的全面信息，在此基础上按照程序所规定的逻辑规则自动生成工艺文件。
3．综合式CAPP系统综合式系统是将派生式、创成式与人工智能结合在一起，综合而成的。
从以上三种CAPP系统中工艺文件产生的方式我们可以看出，派生式系统必须有样板文件，因此它的适用范围局限性很大，它只能针对某些具有相似性的零件产生工艺文件。
在一个企业中这种零件只是一部分，那么其它零件的工艺文件派生式系统就无法解决。
创成式系统虽然基于专家系统，自动生成工艺文件，但需输入全面的零件信息，包括工艺加工的信息。
信息需求量极大，极全面，系统要确定零件的加工路线、定位基准、装夹方式等，从工艺设计的特殊性及其个性化分析，这些知识的表达和推理无法很好的实现；正是由于知识表达的“瓶颈”与理论推理的“匹配冲突”至今无法很好地解决，自优化和自完善功能差，CAPP的专家系统方法仍停留在理论研究和简单应用的阶段。
第二章CAPP系统原理
2.3 CAPP的发展概况及效益
2.3.2 我国CAPP的发展状况
我国CIMS研究计划跟踪世界先进制造技术， 从中国实际情况出发，以CAPP研究成果指 导CAPP系统的推广应用
20多年的研究多是孤岛式的CAPP
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2.3 CAPP的发展概况及效益
世界上90%以上科技投入、科技人员、科技活动集 中少数发达国家 高昂代价的知识产权、品牌、专利
2.2.4 CAPP在企业信息化中的作用
企业信息化——企业利用信息技术改善企业 的经营、管理、生产的各个环节，提高生产 效率和产品质量，降低成本，以提高企业的 核心竞争力。
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2.2 CAPP的工作原理及分类
管理数字化
企业信息化的特征
设计数字化
企业数字化
制造装备数字化 26
2.2 CAPP的工作原理及分类
3、单件小批生产制造的产品大多为生产资料、如大 型船舶、电站锅炉、化工炼油设备、汽车厂的流水线生产 设备等，它们是为新的生产活动提供的手段。
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TruLaser Tube 7000 小批量生 产
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2.1 CAPP概述
2.1.1.4 CAPP的概念 CAPP——计算机辅助工艺设计（Computer Aided Process Planning），它就是通过计算 机来自动或半自动地生成企业所实用的工艺文件 （包括工艺过程、工序内容（工序图）、材料清 单、工时定额等），简言之，CAPP是这样一个 计算机软件系统，系统的输入就是零件的信息 （几何信息、工艺信息），其输出就是零件的工 艺文件。
企业信息化的三个层次：
在生产过程中广泛运用信息技术，实现生产自动 化
企业数据的信息化 更高层次的辅助管理、辅助决策系统。
计算机辅助工艺过程设计(CAPP)培训课件.pptx
二、CAPP的组成和相关技术
1、CAPP系统的基本组成模块 2、CAPP系统的相关技术
1、CAPP 系统的基本组成模块
零件信息交互输入
CAD模型
产品数据库
---------数---据---库---工艺--文---件---库--规--则---库-------
编辑工具
工艺过程卡
工序卡和 工序图
工步卡
粗 分 类
细 分 类
A
长 度
B
直 径
形 状 与 尺 寸 比
弯 曲 方 向
弯 曲 角 度
外 平 面
外 曲 面
主 成 形 面
期 面 与 辅 助 成 形
方 向 与 阶 梯
螺 纹 与 成 形 面
孔 以 外 的 内 表 面
方 向
形 状
特 殊 孔
非 切 削 加 工
精 度
面
(3) JLBM-1 编码系统 由我国原机械工业部组织编定并在国内推广使用。
变异式 CAPP 的 CAPP 系统是以成组技术为基础的系统， 分类和编码方法由用户决定。
变异式 CAPP 系统的工作过程： （1） 用编码及零件输入模块，完成对所设计零件的描述 和输入。 （2） 检索及判断新零件是否属于某零件族，如属于则调 出，否则返回 （3） 对标准工艺进行删改，形成所设计零件的工艺规范。 （4）对设计结果存储和输出。
名称 材料 主要尺寸
各部分形状与加工
外
外表面
内表面
辅助孔
分 类 项 目
粗 分 类
细 分 类
粗 分 类
细 分 类
L
长 度
D
直 径
廓 形 状 与 尺 寸 比
外 廓 形 状
CAPP的分类及原理
CAPＰ得分类及原理自从第一个CAＰP系统诞生以来，各国对使用计算机进行工艺得辅助设计进行了大量得研究,并取得了一定得成果，目前，按照传统得设计方式CAPＰ可分为以下三类:1. 派生式ＣAPP系统建立在成组技术(GＴ）得基础上,基本原理就是利用零件得相似性即相似零件有相似工艺规程。
一个新零件得工艺规程就是通过检索系统中已有得相似零件得工艺规程并加以筛选或编辑而成得。
计算机内存储得就是一些标准工艺过程与标准工序；从设计角度瞧,与常规工艺设计得类比设计相同，也就就是用计算机模拟人工设计得方式，其继承与应用得就是标准工艺。
派生式系统必须有一定量得样板(标准）工艺文件，在已有工艺文件得基础上修改编制生成新得工艺文件。
２。
创成式ＣＡPP系统创成式系统得工艺规程就是根据程序中所反映得决策逻辑与制造工程数据信息生成得,这些信息主要就是有关各种加工方法得加工能力与对象，各种设备及刀具得适用范围等一系列得基本知识.工艺决策中得各种决策逻辑存入相对独立得工艺知识库，供主程序调用。
向创成式系统输入待加工零件得信息后，系统能自动生成各种工艺规程文件，用户不需或略加修改即可。
创成式系统不需要派生法中得样板工艺文件,在创成系统中只有决策逻辑与规则,系统必须读取零件得全面信息，在此基础上按照程序所规定得逻辑规则自动生成工艺文件。
３.综合式CAPP系统综合式系统就是将派生式、创成式与人工智能结合在一起，综合而成得. 从以上三种CAPP系统中工艺文件产生得方式我们可以瞧出,派生式系统必须有样板文件，因此它得适用范围局限性很大，它只能针对某些具有相似性得零件产生工艺文件。
在一个企业中这种零件只就是一部分,那么其它零件得工艺文件派生式系统就无法解决。
创成式系统虽然基于专家系统,自动生成工艺文件,但需输入全面得零件信息，包括工艺加工得信息。
信息需求量极大，极全面，系统要确定零件得加工路线、定位基准、装夹方式等，从工艺设计得特殊性及其个性化分析,这些知识得表达与推理无法很好得实现；正就是由于知识表达得“瓶颈”与理论推理得“匹配冲突”至今无法很好地解决，自优化与自完善功能差,CAP Ｐ得专家系统方法仍停留在理论研究与简单应用得阶段。
现代CAPP技术和机械设计专家系统 第二章
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CAPP基础技术 第二章 CAPP基础技术
2.3修订式CAPP系统 2.3修订式CAPP系统 修订式CAPP 2.3.1修订式CAPP系统原理 2.3.1修订式CAPP系统原理 修订式CAPP
基本原理是利用零件相似性
相似的零件有相似的工艺过程 新工艺是通过检索相似零件工艺并编辑修改而成
标准工艺规程/综合工艺规程 标准工艺规程/
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CAPP基础技术 第二章 CAPP基础技术
2.2 CAPP基本内容 CAPP基本内容 2.2.1 工艺决策过程
工艺决策的内容和过程描述如下
（1）工艺分析 （2）加工方法选择 （3）工序生成 （4）工序排序 （5）工序详细设计 （6）设计结果输出
按基本表面加工链 工艺路线“主干”的生 成 排出工艺路线“主干 ” 按各种几何、技术条件 工艺因素进行约束 插入辅助表面加工工序 工艺路线的扩充 插入辅助工序 工艺路线“主干”的约 束
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CAPP基础技术 第二章 CAPP基础技术
2.1 成组技术 2.1.4 零件分类成组与分类编码法
零件分组的具体方法
特征位法
选定一些特征性较强、影响大的码位作为分组依据 分组简单易行，但码位选择必须合适
码域法
对各码位规定一定的允许范围来划分零件组 适用性广，但码域大小必须恰当
特征位码域法
结合特征位法和码域法来进行划分，也就是选定某些特征位来采 用码域法划分 灵活性大，适用性广
2.1 成组技术 2.1.1 成组技术基本原理 成组技术的历史发展
国外成组技术的发展
产生
于50年代末60年代初 联邦德国的OPITZ分类编码系统
60、70年代
推广与应用
90年代末以后
应用水平达 50％～60％
CAPP系统的工作原理
CAPP的作用
CAPP是利用计算机进行零件加工工艺过程的制定，把毛坯加工成工 程图纸上所要求的零件。 通过向计算机输入被加工零件的几何信息和工艺信息，再由计算机自 动输出零件的工艺路线和工序内容等工艺文件的过程。
克服传统工艺设计的不足，促进工艺技术的发展 为现在制造系统集成提供技术桥梁
CAPP的意义
CAPP系统的经济效益
采用CAPP技术后：
可以大大提高工艺人员的工作效率，加快 工艺规程设计的速度、缩短生产准备间。 可以减少工艺设计费用，降低制造成本。 据国外统计，采用CAPP技术后．工艺设 计劳动量减少20%-40%，工艺设计费用降 低20%-50%，总的制造成本降低9.6%。
பைடு நூலகம்
CAPP系统的主要功能
检索标准工艺文件； 选择加工方法； 安排工艺路线； 选择机床、刀具、夹具； 选择切削用量； 计算切削参数、加工时间和加工费用； 确定工序尺寸和公差、选择毛坯； 绘制工序图； 给出刀具轨迹，自动进行NC编程 ；进行加工过程的模 拟。 并非所有CAPP系统都具备上述功能，现在也只有少数 CAPP系统能和CAD、CAM系统连接。
4.1.3 CAPP系统的工作原理
综合式CAPP系统
综合式CAPP系统是将派生式、创成式与人工智能 结合在一起，综合而成的CAPP系统，目的是综合派 生式和创成式两者的优势，避免派生式系统的局限性 和创成式系统的高难度。 在企业的实际应用中，无论用什么方式进行工艺过 程设计，其目的都是真正满足企业的需要，解决企业 的实际问题。
可以将工艺设计人员从大量繁重、重复性的手工劳动中解放出来， 使他们能从事新产品开发、工艺装备改进及新工艺研究等创造性工 作 节省工艺过程编制时间和编制费用，可以大大地缩短工艺设计周期， 保证工艺设计的质量，提高产品在市场上的竞争能力。 有助于将工艺设计人员的宝贵经验进行集中、总结和继承，提高工 艺过程合理化的程度，从而实现工艺过程的计算机优化设计 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 是连接CAD和CAM的桥梁，为实现CAD/CAM系统集成创造了条件
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。
CAPP系统的工作模式
CAPP系统的工作模式●CAPP系统的工作原理到目前为止，国内外发表的CAPP系统分两大类，其工作原理为派生法（检索法）和创成法。
⑴派生法：根据成组技术将工件分类，按类编制标准工艺文件存储于数据库，然后，对按待加工零件的类别检索工艺。
⑵创成法：计算机根据知识库存储的知识，对待加工零件进行分析，通过推理、决策，确定加工工艺。
●CAPP系统应具有的基本功能⑴检索标准工艺文件⑵选择加工方法⑶安排工艺路线⑷选择机床、刀具、夹具、量具⑸选择切削用量⑹计算切削参数、加工时间、加工费用⑺确定工序尺寸和公差、选择毛坯⑻绘制工序图⑼给出刀具运动轨迹，自动进行NC编程⑽加工过程模拟●CAPP的结构组成CAPP的结构与开发环境、产品对象、规模大小有关。
基本模块为：⑴零件信息获取模块获取零件信息的方法有两种：人机交互输入、从CAD系统直接获取。
(2) 控制模块相当于管理模块，用于协调各模块的运行，实现人机交互。
(3) 工序决策模块按预先规定的决策逻辑调用相关的知识和数据，进行比较、推理和决策，生成零件加工工艺规程。
（4）工艺数据库/知识库包含了工艺设计所要求的工艺知识和规则。
（5）人机交互界面（6）工艺文件管理/输出模块完成各种输出功能如工艺卡、工序、工步卡，工序图，各类文挡等。
●CAPP的工作过程零件信息描述的基本方法：零件分类编码描述法：基于成组技术原理，采用编码系统特点：简单易行，适用于检索式与派生式CAPP 系统。
缺点：对零件信息的描述过粗，对零件的具体形状、尺寸、精度描述不是十分清楚。
形状特征描述法：将组成零件的各个特征按一定顺序逐个地输入到计算机中去。
特点：特征与加工方法对应，方便加工方法确定；包含了尺寸、公差、粗糙度以及热处理。
缺点：这种方法比较繁琐、费时。
语言描述法：用计算机能够识别的语言对零件信息进行描述。
缺点：描述过程繁琐。
知识表示描述法：用人工智能中的知识表示方法来描述零件信息甚至整个产品的信息。
CAPP 第二章 零件信息输入PPT课件
二、 零件族
1、零件族用于工艺上的相似形 零件族是一些零件的集合，这些零
件具有相似的几何形状和尺寸或在加工 具有相似的加工步骤。同一族中的零件 各不相同，但总有一些相似点使它们成 为同一零件族的成员。
形 状
相 似
工 艺
相 似
2、零件族用于车间的布置
如图所示是一个传统小批量加工车间布局 图。按机床类型将车间布置为车床、铣床、钻 床和磨床等若干个工段。在对一个零件进行加 工时，工件必须在各个工段间来回运送，有时 同一个零件需要多次进入同一个工段。这样势 必增加工件的搬运工作量和库存量，导致制造 周期延长，成本提高。
3、如何将零件组合成组
人工识别分组法（也称视检法） 这是一种最简单、最经济的方法，它
通过人工识别各种零件的实物或图样、照 片等，将它们划分成相似的零件族。这种 方法往往需要有实际经验的工程技术人员 进行，而且分类粗糙、不准确。
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。
立立方方体体 矩形凹陷 环形凹陷
圆柱凸起 矩形凸起
矩形台阶 斜台阶
倒角 倒圆 通孔 盲孔 台阶孔 T型槽 V型槽 圆弧槽 退刀槽 螺纹 滚花
圆柱体 圆锥体
精度特征
定义： 精度特征是用来表示公称几何形状及尺寸的允许变化量。是实
现零件互换和评定产品质量的重要指标。 内容：
包括尺寸公差、形状公差、位置公差和表面粗糙度等信息，形 状公差特征和位置公差特征统称为几何公差。
3、零件分类编码系统的基本类型
零件分类编码系统主要可分为三类： 面向零件设计特征的分类编码系统。这类系统适
第2章 CAPP基础—成组技术
分类编码系统的结构形式 ①树式结构 —— 码位之间是隶属关系，信息含量多， 描述详细，但结构复杂，编码识别不方便。 ②链式结构 —— 每个码位内的各特征具有独立的含 义，与前后无关，信息含量比树式少，但简单。 ③混合结构 —— 上述两者的结合，大多数结构采用 此种。
RS M
n1 W n
二 成组技术（Group Technology—GT）
零件出 现频数
20～ 25% 标准件
70%
5～10% 零件复杂程度
相似件
复杂件
图1-14 机械产品中不同复杂程度零件分布规律
机械零件之间存在相似性
二 成组技术（Group Technology—GT）
图1-15 结构相似零件组
图1-16 工艺相似零件组
（1-2）
对式（1-2）求导，并令其导数为0，可得到最低单件成 本对应的产量Q0：
CF Q0 CV ( k 1)
1 k
（1-3）
Q0称为最优生产规模。这一现象首先在汽车工业生产 中被发现。 图 1-12 表示了总生产成本和单件生产成本与生产规模 之间的关系。
Digit5
Additional holes teeth & forming
Digit
6 7 8 9
0 2 3 4 5
Nonrotational Rotational
L/D≤0.5
L/D≥3
With deviation
L/D ≤2
With deviation
L/D >2
Main shape Main shape
0 1 2 3
No gear teeth With gear teeth
CAPP的分类及原理
CAPP的分类及原理自从第一个CAPP 系统诞生以来，各国对使用计算机进行工艺的辅助设计进行了大量的研究，并取得了一定的成果，目前，按照传统的设计方式CAPP 可分为以下三类：1．派生式CAPP系统建立在成组技术（GT）的基础上，基本原理是利用零件的相似性即相似零件有相似工艺规程。
一个新零件的工艺规程是通过检索系统中已有的相似零件的工艺规程并加以筛选或编辑而成的。
计算机内存储的是一些标准工艺过程和标准工序；从设计角度看，与常规工艺设计的类比设计相同，也就是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。
派生式系统必须有一定量的样板（标准）工艺文件，在已有工艺文件的基础上修改编制生成新的工艺文件。
2．创成式CAPP系统创成式系统的工艺规程是根据程序中所反映的决策逻辑和制造工程数据信息生成的，这些信息主要是有关各种加工方法的加工能力和对象，各种设备及刀具的适用范围等一系列的基本知识。
工艺决策中的各种决策逻辑存入相对独立的工艺知识库，供主程序调用。
向创成式系统输入待加工零件的信息后，系统能自动生成各种工艺规程文件，用户不需或略加修改即可。
创成式系统不需要派生法中的样板工艺文件，在创成系统中只有决策逻辑与规则，系统必须读取零件的全面信息，在此基础上按照程序所规定的逻辑规则自动生成工艺文件。
3．综合式CAPP系统综合式系统是将派生式、创成式与人工智能结合在一起，综合而成的。
从以上三种CAPP系统中工艺文件产生的方式我们可以看出，派生式系统必须有样板文件，因此它的适用范围局限性很大，它只能针对某些具有相似性的零件产生工艺文件。
在一个企业中这种零件只是一部分，那么其它零件的工艺文件派生式系统就无法解决。
创成式系统虽然基于专家系统，自动生成工艺文件，但需输入全面的零件信息，包括工艺加工的信息。
信息需求量极大，极全面，系统要确定零件的加工路线、定位基准、装夹方式等，从工艺设计的特殊性及其个性化分析，这些知识的表达和推理无法很好的实现；正是由于知识表达的“瓶颈”与理论推理的“匹配冲突”至今无法很好地解决，自优化和自完善功能差，CAPP的专家系统方法仍停留在理论研究和简单应用的阶段。