计算机辅助工艺重点

复习要点
基本概念：
零件的信息包括两个方面的内容，工艺信息和几何信息。

变异型CAPP系统是利用成组技术原理建立的系统。

在零件分类成组的基础上，从中选出组内最长的工艺路线为代表，以此工艺路线与组内其它工艺路线相比较，使该工艺路线得以补充，最终得出能满足全组零件的成组工艺。

该方法为复合工艺路线法。

在专家系统中，推理机是执行问题求解解释程序。

在专家系统中存放，以一定形式表示的专家知识经验的集合，称为知识库。

派生式CAPP系统是利用成组技术原理将零件按几何形状及工艺相似性分类、归族，每一族有一个主样件，根据此样件建立加工工艺文件，即典型工艺规程，存入典型工艺规程库中。

推理机是专家系统工艺决策的核心，它以知识库为基础，通过推理决策，得出工艺设计结果。

在零件分类编码系统中，我国的JLBM-1编码系统克服了Opitz系统分类标志不全和KK-3环节过多的缺点，它是一个十进制15位代码的混合结构分类编码系统。

Optiz编码系统是一个十进制9位代码的混合结构分类编码系统，系统结构简单，便于记忆和手工分类。

专家系统具备启发性和灵活性的特点。

创成型CAPP系统中，系统的决策逻辑是软件的核心，它控制着程序的走向。

计算机辅助工艺设计英文简称为CAPP。

专家系统与传统程序系统区别是传统程序系统可对大型数据库进行操作，专家系统以启发性方法为主进行处理。

安排加工顺序首先要考虑的因素是工艺基准面。

专家系统基本结构是围绕知识库和推理机来组织的。

工序间尺寸的计算一般采用由后向前办法进行。

决策表与决策树是实现逻辑决策的工具。

零件信息描述基本方法中，形面要素法对回转类零件的描述效率较高。

CAPP工艺设计决策机制的内容包括工艺流程决策和工序决策等。

规定产品或零部件的制造和操作方法的工艺文件称为工艺规程。

创成型CAPP系统与智能型CAPP系统相比，前者是以逻辑算法加决策表为特征，而后者是以知识加推理为特征。

变异型CAPP系统利用成组编码来描述零件信息。

工艺决策中机床及工、夹、量具的选择属于逻辑选择型。

成组技术是一门生产技术科学。

知识量是衡量专家系统能力的重要尺度。

推理机是控制、协调整个专家系统工作的机构。

一个成组代码可以表示具有某些特征的多种零件。

推理机是专家系统工艺决策的核心，它以知识库为基础，通过推理决策，得出工艺设计结果。

传统程序系统以算法为主进行处理，以数据为其处理对象。

主样件是对整个零件族的一个抽象，但主样件也可以是一个真实零件。

加工方法的选择实际上是将零件信息与企业资源进行匹配的过程。

交互型CAPP系统的工艺规程设计的质量对人的依赖性很大，且因人而异。

应用创成型原理开发CAPP系统时，需要建立工艺数据库。

变异型CAPP系统是利用零件的几何形状及加工工艺相似性来检索现有的典型工艺规程。

去毛刺、清洗、退磁及检验等辅助工序应适时安排在工艺过程中的相应位置，而不一定在零件全部加工完毕后再进行。

利用成组技术原理建立的CAPP系统是派生式CAPP系统。

成组技术中，每个零件族的主样件不必为一实际零件。

对于变异型CAPP而言，一个族内的零件必须要有相似的工艺规程。

JLBM-1系统由15位代码组成。

Optiz编码系统与KK-3编码系统不同，它属于刚性分类编码系统。

交互型CAPP主要依靠人工来进行工艺决策。

成组工艺中主样件可以是假想的现实中并不存在的零件。

从系统的基本工作原理分，CAPP系统分为派生式CAPP系统、创成式CAPP系统、知识基CAPP系统。

将零件分类成组常用的方法有：视检法、生产流程分析法、编码分类法。

CIMS由四个应用系统和两个支撑系统组成，四个应用系统分别是管理信息系统、工程设计自动化系统、质量保障系统以及制造自动化系统，两个支撑系统计算机网络和网络数据库。

并行工程是一种对产品及其相关过程（包括制造过程和支持过程）进行并行的、一体化设计的工作模式。

GT是机械制造过程中一种先进的科学的生产和组织管理方法。

1、CAPP的类型有哪些？
2、掌握“批量法则”的定义以及在现今社会产品多品种、中小批量生产越来越占主导地位的情况下“批量法则”适用情况。

参考答案：所谓“批量法则”是指，在大批量生产中，由于采用专用、高效和自动化的生产设备，可以获得高的生产率，低的生产成本，短的生产周期。

而多品种，小批量生产则相反。

在现今社会产品多品种、中小批量生产越来越占主导地位的情况下，批量法则仍适用。

1）多品种、中小批量生产是指产品而言。

对于零部件仍存在生产批量问题。

采用成组技术的基本思想就是利用零件的相似性，人为地扩大生产批量，以达到接近于大批量生产的经济效果。

2）产品虽然不同，但产品的零部件中有许多是标准化和通用化的，这些零部件应遵循"批量法则"，采用专业化协作的方式进行生产。

3、工艺设计标准化与CAPP的关系。

参考答案：
1）工艺设计标准化的目的就在于使同类零件在相同生产条件下，能够利用标准工艺，从而防止不必要的工艺多样化。

由于将原来逐件设计的单独工艺统一成标准工艺，所以在标准工艺的基础上进一步促使同类零件标准工艺所用的设备和工艺装备实现专业化、系列化、机械化乃至自动化，这样就能显著地提高劳动生产率，保证产品质量，降低成本。

CAPP正是看重于这点，并依赖于此点，对工艺过程文件进行计算机管理。

2）派生式CAPP系统就是建立在成组工艺的基础上的，利用零件的相似性即相似零件有相似工艺规程，一个新零件的工艺是通过检索系统中已有的、相似零件的工艺过程文件，并加以筛选或修改、编辑而成的。

这样CAPP必须建立一个有一定数量的标准工艺过程文件，以及标准工序的比较完整的数据库供程序调用，系统在已有的工艺过程基础上加以修改，生成新的工艺文件。

4、GT的一般性定义和机械制造领域中定义。

5、说明CAPP系统与信息化制造系统的其它子系统的信息流内容。

参考答案：（要点）
（1）CAPP接受来自CAD系统的产品几何拓扑、材料信息以及精度、粗糙度等工艺信息；为满足并行产品设计的要求，需向CAD系统反馈产品的结构工艺性评价信息。

（2）CAPP向CAM提供零件的加工所需的设备、工装、切削参数、装夹参数、加工过程以及反映零件切削过程的刀具位置文件和数控加工指令；同时接受CAM反馈的工艺修改意见。

（3）CAPP向MRPⅡ提供工艺规程、设备、工装、工时、材料定额等信息；同时接受MRPⅡ发出的技术准备计划、原材料库存、刀具量具状况、设备变更等信息。

（4）CAPP向CAQ提供工序、设备、工装、检测等工艺数据，以生成质量控制计划和质量检测规程；同时接受CAQ反馈的控制数据、用以修改工艺过程。

6、在成组技术中按编码分类法零件分类成组（族）的方法和特点。

参考答案：
制定零件相似性标准的方法有特征码位法、码域法及特征码域法等三种。

（1）特征码位法特征码位法是在编码中的选用一定数量的特征码位来制定分类的相似性标准，将特征码相同的零件归属于同一零件族。

特点：
（2）码域法码域法是在编码中选用较大数量的特征码来制定分类的相似性标准，允许编码虽不相同，但具有一定零件特征相似性的零件仍可归属于同一零件族内，即适当放宽每一码位相似性特征的范围，从而适当地扩大了成组的零件种数。

特点
（3）特征位码域法特征位码域法是特征码位法和码域法的有机结合，即抓住了零件的主要特征，又适当放宽了相似性要求，兼顾了两者的特点，分类效果更好。

特点：
7、成组工艺的设计，常根据情况采用复合零件法和复合路线法，试举例说明两种方法的原理和特点。

原理：复合零件是指具有同一零件组全部结构特征的零件。

它可以是一个真实零件，也可以是一个假想的零件。

根据复合零件设计成组工艺，组内各零件的具体工艺是在成组工艺基础上删除各自所没有的工艺内容而得到。

多用于比较简单的回转体零件。

在零件分类成组的基础上，从中选出组内最长的工艺路线为代表，以此工艺路线与组内其它工艺路线相比较，使该工艺路线得以补充，最终得出能满足全组零件的成组工艺。

特点：
举例：
8、成组加工生产组织形式（成组加工单机，成组加工生产单元，成组加工流水线）
9、工艺路线安排中，S=f(P,Me,G,Dev,Tec, CP)各变量的含义。

参考答案：
S——工艺路线；
P——所选加工方法集合；
Me——加工机床集合；
G——零件各表面几何形状；
Deu——各表面形位公差；
Tec——工艺因素；
Cp——加工费用。

10、正向推理技术及特点，反向推理技术及特点。

参考答案：
正向推理又称数据驱动推理，是按照由条件推出结论的方向进行的推理方式，它从一组事实出发，使用一定的推理规则，来证明目标事实或命题的成立。

一般的推理过程是先向综合数据库提供一些初始已知事实，控制系统利用这些数
据与知识库中的知识进行匹配，被触发的知识，将其结论作为新的事实添加到综合数据库中。

重复上述过程，用更新过的综合数据库中的事实再与知识库中另一条知识匹配，将其结论更新至综合数据库中，直到没有可匹配的新知识和不再有新的事实加入到综合数据库中为止。

然后测试是否得到解，有解则返回解，无解则提示运行失败。

1）将用户提供的初始已知事实送入综合数据库；
2）检查综合数据库中是否已经包含问题的解，若有则求解结束，否则执行下一步；
3）将初始已知事实与知识库中的知识做匹配，若有，则转4），否则转6）；
4）将所有的匹配成功的知识构建成一个知识集；
5）若知识集不为空，则按某种冲突消解策略选择一条规则进行推理，并将其推出的新事实更新至综合数据库，然后转2）；若知识集为空，则转6）
6）询问用户是否可提供新的事实，若有则将其添加至综合数据库，转3）；否则表示问题求解失败，退出。

正向推理控制策略的优点在于用户可以主动地提供问题的相关信息（新事实），并且及时给出反应。

不足之处在于求解过程中执行许多与问题无关的操作，有一定的盲目性，效率较低，在推理过程中可能推出许多和问题无关的子目标。

反向推理：首先提出假设，然后反向寻找支持这些假设的证据，故亦称目标驱动策略。

在反向推理系统中，除了有规则库、事实库外，还要有一组假设，即系统可能得出的结论。

其推理过程是：1）首先验证事实库中是否有假设，若有，则假设成立；否则，进行下一步。

2）将结论部分包含此假设的规则找出，若无规则适用，则向用户提问该假设；若有一条以上的规则适用，则应按冲突解决策略选出一条规则。

3）将该规则的条件部分设定为子假设，重复上述1）、2）两步，验证新的假设，即推理过程表现为递归的形式，直到判明假设是否成立或不再有规则可用为止。

特点：反向推理的优点是系统在推理时无需考虑那些与总体目标无关的规则。

当问题解的范围是已知的、且可能解的数量又不是很大时，反向推理则显得非常有效。

这种方法的缺点是用户无法通过自愿提供与问题有关的信息来控制其推理过程，因此这种方法不适合于那些需要快速、实时响应的场合，而且在选择特征目标有一定的盲目性。

11、掌握决策表、决策树的转换以及转化成程序流程的的方法。

例题：一个关于回转类零件加工内容的决策描述如下：
“如果表面粗糙度Ra≤0.25，则采用磨削加工”；
“如果表面粗糙度0.63<Ra<1.25，则采用精车加工”；
“如果表面粗糙度2.5<Ra<5.0，则采用半精车加工”；
“如果表面粗糙度5.0<Ra<10，则采用粗车加工”；
“如果外圆表面上有键槽，则采用铣削加工”；
“如果外圆表面上有径向孔，其表面粗糙度Ra>10，则采用钻孔加工”；
“如果外圆表面上有径向孔，其表面粗糙度1.25<Ra<2.5，则采用钻孔后再铰孔加工”。

试将上述决策以决策表形式表达，并转换成决策树形式，然后写出程序流程。

决策表
决策树：
表面圆柱面 E1
Ra0.25 E4
0.63<Ra<1.25 E5
2.5<Ra<5.0 E6
5.0<Ra<10.0 E7
磨削 A1
精车 A2
半精车 A3
粗车 A4
外圆表面上有键槽 E2铣削 A5
外圆表面上有径向孔 E3
钻孔 A6
Ra>10 E8
1.25<Ra<
2.5 E9钻孔后铰孔 A7
程序流程：
12、掌握根据已知编码规则对零件进行编码的方法。

例题：以JLBM-1编码系统对某零件进行编码(见作业) 作答形式：
735200300240652
7——板块类
3——连接板
5——板块
2——两侧平面
0——无曲面加工0——无外形加工要素3——孔无螺纹平行轴线0——无内部平面加工0——无辅助加工2——普通碳钢
4——板材
0——无热处理
6——中型宽度
5——中型长度
2——中等精度
以上部分解答仅供参考。