第17次课辅助工艺设计
计算机辅助工艺规程设计教案
计算机辅助工艺规程设计教案一、教学目标1. 理解计算机辅助工艺规程（CAPP）的基本概念和作用。
2. 掌握CAPP系统的组成和主要功能。
3. 学会使用CAPP软件进行工艺规程的设计和。
4. 能够根据零件的图样和要求，编写出合理的工艺规程。
二、教学内容1. 计算机辅助工艺规程概述计算机辅助工艺规程的概念CAPP的作用和意义CAPP与CAD、CAM的关系2. CAPP系统组成与功能CAPP系统的硬件与软件CAPP系统的主要功能CAPP系统的应用领域3. CAPP软件的使用CAPP软件的界面与操作零件图样的输入与解析工艺规程的设计与4. 工艺规程的编写方法工艺规程的基本结构工艺路线的制定工艺参数的确定工艺文件的输出与传递5. 案例分析与实践使用CAPP软件进行实际零件的工艺设计分析设计结果的正确性和合理性探讨如何优化工艺规程的设计三、教学方法与手段1. 讲授法：讲解CAPP的基本概念、系统组成和功能。
2. 演示法：展示CAPP软件的使用方法和操作步骤。
3. 实践法：让学生动手操作CAPP软件，进行实际零件的工艺设计。
4. 案例分析法：分析实际案例，引导学生思考和探讨如何编写合理的工艺规程。
四、教学安排1. 第1-2课时：讲解CAPP的基本概念和作用。
2. 第3-4课时：介绍CAPP系统的组成和功能。
3. 第5-6课时：学习CAPP软件的使用方法和操作步骤。
4. 第7-8课时：讲解工艺规程的编写方法和注意事项。
五、教学评价1. 课堂讲解的掌握程度：通过提问和讨论，评估学生对CAPP的基本概念和系统的了解。
2. 软件操作的熟练程度：评估学生在CAPP软件操作中的准确性和效率。
3. 工艺规程设计的合理性：评估学生设计的工艺规程的正确性和合理性。
4. 案例分析的深入程度：评估学生在案例分析中对工艺规程优化能力的思考和探讨。
六、教学资源1. 教材：《计算机辅助工艺规程设计基础》2. 软件：X CAPP软件（或其他适用的CAPP软件）3. 网络资源：相关的在线教程、案例和视频资料4. 实物模型：用于展示和分析实际零件的工艺设计七、教学实施步骤1. 导入新课：通过展示实际生产场景，引出计算机辅助工艺规程设计的重要性。
计算机辅助工艺规程设计(教案)
计算机辅助工艺规程设计(教案)第一章：计算机辅助工艺规程设计简介1.1 课程背景1.2 课程目标1.3 课程内容第二章：计算机辅助工艺规程设计的基本概念2.1 工艺规程设计的定义2.2 计算机辅助工艺规程设计的意义2.3 计算机辅助工艺规程设计的基本组成第三章：计算机辅助工艺规程设计的基本原理3.1 工艺规程设计的基本步骤3.2 计算机辅助工艺规程设计的方法3.3 计算机辅助工艺规程设计的流程第四章：计算机辅助工艺规程设计的工具与软件4.1 计算机辅助工艺规程设计的主要工具4.2 常见计算机辅助工艺规程设计软件介绍4.3 选择合适的计算机辅助工艺规程设计软件的原则第五章：计算机辅助工艺规程设计的实践应用5.1 计算机辅助工艺规程设计在制造业中的应用5.2 计算机辅助工艺规程设计在工程设计中的应用5.3 计算机辅助工艺规程设计在产品开发中的应用第六章：计算机辅助工艺规程设计的基本操作6.1 工艺规程设计数据的输入与编辑6.2 工艺规程设计参数的设置与调整6.3 工艺规程设计结果的输出与展示第七章：计算机辅助工艺规程设计的高级应用7.1 复杂工艺规程设计的处理方法7.2 计算机辅助工艺规程设计在协同工作中的应用7.3 计算机辅助工艺规程设计在智能制造中的应用第八章：计算机辅助工艺规程设计的优化与改进8.1 计算机辅助工艺规程设计的效果评价8.2 工艺规程设计中的问题诊断与解决8.3 计算机辅助工艺规程设计的持续优化方法第九章：计算机辅助工艺规程设计的行业案例分析9.1 制造业案例分析9.2 工程设计行业案例分析9.3 产品开发行业案例分析第十章：计算机辅助工艺规程设计的未来发展10.1 计算机辅助工艺规程设计的发展趋势10.2 计算机辅助工艺规程设计在新技术应用中的潜力10.3 计算机辅助工艺规程设计在产业发展中的作用与挑战重点和难点解析一、计算机辅助工艺规程设计的基本概念补充和说明：计算机辅助工艺规程设计通过对生产过程的详细规划和优化，实现生产效率的提升和成本的降低。
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。
计算机辅助工艺设计CA
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五、CAPP的基本类型
6. 智能CAPP系统
工作原理：将人工智能技术应用在CAPP系统。 特点：加入推理机制。以人工智能、专家系统技术为基础的CAPP系统。强
调工艺设计系统中工艺知识的表达、处理机制以及决策过程的自动化。 创成式CAPP：“逻辑算法＋决策表” 专家系统CAPP：“逻辑推理＋知识” 上世纪80年代法国的Descotte开发第一个利用人工智能技术的CAPP系统－ GARI系统
传统 量大、效率低
长
差
差
信息无法集成
CAPP 量轻、效率高
短
好
好
有利于实现
CIMS
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四、CAPP发展过程和趋势
1965年由挪威人Niebel首次提出 CAPP思想
1976年推出CAM－I’S Automated Process Planning.
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
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CAPP
CAPP
工作原理
零件类型 工艺类型 系 统 工艺数据组织形式 系统实现技术 与其它系统的集成
检索式CAPP 派生式CAPP 创成式CAPP 混合式CAPP 专家系统CAPP
回转体零件 非回转体零件
机加工CAPP 焊接CAPP 。。。。。。 装配CAPP
箱体类零件 盘套类零件 杆件类零件 板块类零件
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四、CAPP发展过程和趋势
CAPP系统发展的热点和趋势
1. 产品信息模型的生成与获取 2. CAPP体系结构研究及CAPP工具系统的开发 3. 并行工程（CE）模式下的CAPP系统 4. 基于分布型人工智能技术的分布型CAPP系统 5. 人工神经网络技术与专家系统在CAPP中的应用 6. 面向实用化的CAPP系统 7. CAPP与自动生产高度系统的集成
计算机辅助工艺设计
计算机辅助工艺设计引言计算机辅助工艺设计（Computer-Aided Process Design, CAPD）是一个综合利用计算机技术来辅助工艺设计的领域。
它结合了计算机科学和工艺工程的知识，利用计算机模拟和优化算法，可以提高工艺设计的效率和质量。
本文将介绍计算机辅助工艺设计的基本概念、应用领域和优势，并探讨一些常用的CAPD软件工具。
基本概念1. 工艺设计工艺设计是指在产品设计的基础上，确定实现产品生产所必需的材料、工艺过程和设备配置等内容的过程。
工艺设计直接影响到产品的质量、成本和生产效率。
2. 计算机辅助工艺设计计算机辅助工艺设计是利用计算机科学和工艺工程的方法和工具来辅助完成工艺设计任务的过程。
它可以通过建立数学模型、仿真和优化算法等，提供更有效的工艺设计解决方案。
3. CAPD软件工具CAPD软件工具是支持计算机辅助工艺设计的软件系统。
这些工具通常包括工艺模拟、优化算法、工艺数据管理等功能模块，可以帮助工程师实现全面的工艺设计和分析。
应用领域CAPD在很多工业领域都有应用，下面介绍几个常见的应用领域。
1. 化工工艺设计化工工艺设计是CAPD的典型应用领域之一。
通过使用CAPD软件工具，工程师可以对化学过程进行模拟和优化，提高生产效率，降低能耗和排放。
2. 制造工艺设计制造工艺设计也是CAPD的重要应用之一。
通过CAPD软件工具，工程师可以对生产线进行模拟和优化，设计出更合理的工艺流程，提高生产效率和产品质量。
3. 电子电路设计在电子电路设计领域，CAPD可以帮助工程师进行电路布局设计和信号传输优化。
通过CAPD软件工具，工程师可以快速验证电路设计方案的可行性和性能。
优势与挑战1. 优势计算机辅助工艺设计具有以下几个明显的优势：•提高设计效率：CAPD软件工具可以自动化完成一些繁琐的设计任务，提高设计效率。
•提高设计质量：CAPD可以通过模拟和优化算法，提供更优的设计方案，提高设计质量。
六年级下册美术教案-第17课 中国非物质文化遗产丨浙美版
《中国非物质文化遗产》教学设计教材分析《中国的非物质文化遗产》属于欣赏评述领域。
教材例举了中国的世界级非遗项目：青瓷、木结构营造技艺、印刷术、篆刻、书法、宣纸制作、唐卡等七个项目，目的是在11册《中国物质文化遗产》的基础上，认识非物质文化遗产，感受非遗的魅力，体会非遗的价值，从而激发学生保护非物质文化遗产的热情。
教材中不仅让学生了解这些文化现象，更需要了解非遗背后的技艺。
非物质文化遗产内容很多，涉及三个大类，第一类是以民间工艺为主的“技艺类”，第二类是以民间风俗活动为主的“民俗类”，第三类是以艺术表现为主的艺术类，十六个基本类型，教材给教师更加广泛的内容选择空间。
学情分析非物质文化遗产并不遥远，我校的木偶摔跤是浙江省非物质文化遗产项目，我校是非遗的传承基地，木偶队在当地影响很大，两次上过中央台，多次在世博会、人民大会堂等舞台展示。
学生对这个非遗项目比较熟悉，但是，仅仅从表面上熟悉这个民间艺术。
对于木偶的工艺、文化和表演技巧还是比较陌生。
如果以木偶摔跤为切入点展开教学，学生就能够深刻感受民间艺人的智慧和民间艺术的魅力，从而传承这项技艺，培养学生保护非物质文化遗产的目的。
教学理念1.教学“一体化”理念教学一体化是课程整合实施的思维方式。
本课以“研究木偶”为主线，将课程分成“探木偶、演木偶、创木偶”三个教学课程，把美术欣赏和综合实践活动整合、把美术欣赏与设计教学整合。
2.美术生成性教学理念生成性教学是增值的教学。
“以弹性预设为前提、以课堂策略为手段、以形的优化为重点、以信息处理为过程、以目标考评为机制、以教学智慧为纽带”的生成性教学实施。
生成点切口要小，通过小木偶这一个生成点，培养学生对民间艺术的情感，传承木偶摔跤技艺。
3.拓展性课程理念拓展性课程注重选择性，实施方式更加自由。
参加学习的学生是六年级选择这门课程的学生。
教学分长短课时，长课一小时，主要是欣赏和表演。
短课是30分钟，主要是创玩木偶。
通过长短课程来传承民间艺术。
计算机辅助工艺规程设计
计算机辅助工艺规程设计引言在现代制造业中，工艺规程是确保产品质量和生产效率的重要组成部分。
传统的工艺规程设计往往依赖于人工经验和手工绘制，效率较低且易出错。
为解决这一问题，计算机辅助工艺规程设计应运而生。
本文将介绍计算机辅助工艺规程设计的概念、方法和应用。
什么是计算机辅助工艺规程设计？计算机辅助工艺规程设计是利用计算机技术辅助完成工艺规程的设计和制定过程。
它通过数字化、自动化和信息化的手段，将传统的工艺规程设计过程转变为计算机程序进行自动化操作，提高了工艺规程设计的效率和准确性。
计算机辅助工艺规程设计的方法计算机辅助工艺规程设计的方法主要包括以下几个方面：1. 数据获取与处理首先，需要获取和整理相关的生产工艺数据。
这些数据包括产品的设计要求、工艺参数、设备能力等。
通过数据处理和分析，可以得到不同工艺参数的最优值，为后续的工艺规程设计提供依据。
2. 工艺规程生成在数据处理的基础上，可以利用计算机辅助设计软件生成工艺规程。
这些软件通常包括三维建模、工艺路径规划等功能，可以有效地帮助工艺师进行规程的生成和优化。
3. 工艺规程修改和验证生成工艺规程后，需要进行修改和验证。
通过对工艺规程的合理性和可行性进行评估，可以发现其中存在的问题并加以修正。
同时，还可以利用计算机模拟技术对工艺规程进行验证，确保其符合实际生产要求。
4. 工艺规程文档化最后，将生成的工艺规程进行文档化，方便生产现场的操作人员使用。
这些文档包括工艺路线图、操作说明、工装夹具等。
通过文档化，可以提高工艺传达的准确性和一致性，避免因沟通不畅造成的生产事故。
计算机辅助工艺规程设计的应用计算机辅助工艺规程设计广泛应用于各个制造行业，特别是在高端制造领域。
它在以下几个方面发挥着重要作用：1. 提高工艺规程设计的效率传统的工艺规程设计往往需要大量的人力和时间成本。
而计算机辅助工艺规程设计通过自动化和数字化的手段，可以大大提高工艺规程设计的效率，减少了重复劳动和人为失误的可能性。
《计算机辅助工艺过程设计》课程教学设计
《计算机辅助工艺过程设计》课程教学设计（一）基本描述课程编号：S5080820课程名称：计算机辅助工艺过程设计英文译名：COMPUTER AIDED PROCESS PLANNING课程学时：16 讲课：16 实验：0 上机：0适用专业：机电工程学院机械设计制造及其自动化专业、其它相关专业开课单位：机电工程学院机械制造及自动化系开课时间：第八学期先修课程：机械制造技术基础 C语言主要教材与参考书：王慧峰编.《计算机辅助工艺过程设计》.校内讲义赵良才主编.《计算机辅助工艺设计》.机械工业出版社 1996年单忠臣、赵长发编.《计算机辅助工艺过程设计》.哈尔滨工程大学出版社 20XX年（二）课程的性质、研究对象及任务计算机辅助工艺过程设计是现代计算机集成制造系统的关键技术之一，是机械工程学科中的专业技术课。
本课程研究对象是计算机辅助工艺过程设计的基础过程、基础知识，计算机辅助工艺过程设计系统的设计方法。
本课程的主要任务是培养学生：1、树立多学科融合的综合系统分析，系统设计和使用能力。
为从事CAD/CAM、FMS、CIMS等技术工作打下基础。
2、掌握计算机辅助工艺过程设计的基本理论和基本技术。
3、掌握计算机辅助工艺过程设计的原理和方法，具有使用计算机进行系统设计的初步能力。
4、了解计算机辅助工艺过程设计发展的新理论、新技术和最新发展趋势。
（三）教材的选择与分析近年来，国内关于计算机辅助工艺过程设计技术方面的教材和书籍并不多，一些教材内容大同小异，部分书籍侧重点与本课程不符。
其中比较适合于本课程的，有实质性内容的教材有：①赵良才主编的《计算机辅助工艺设计》，机械工业出版社，1996年、②单忠臣、赵长发主编《计算机辅助工艺过程设计》，哈尔滨工程大学出版社，20XX 年、③王慧峰编《计算机辅助工艺过程设计》（校内讲义）1．赵良才主编的《计算机辅助工艺设计》一书着眼于1980年到1995年国内外计算机辅助工艺过程设计技术的发展，涉及的面较广，其内容有相当的广度和实用性，教材内容反映了作者在计算机辅助工艺过程设计方面的科研成果，有自己的技术和经验，可作为教师和学生深入学习的参考书籍。
计算机辅助工艺过程设计名词解释(一)
计算机辅助工艺过程设计名词解释(一)计算机辅助工艺过程设计名词解释1. 计算机辅助工艺过程设计（Computer-Aided Process Design，CAPD）•计算机辅助工艺过程设计是利用计算机技术辅助进行工艺过程设计的方法。
•通过数学模型和计算机模拟，CAPD可以优化并改进工艺过程，提高工艺效率和产品质量。
•例如，在化工领域，CAPD可以用来设计和优化化工过程，包括确定最佳操作条件和降低能源消耗。
2. 数学模型（Mathematical Model）•数学模型是对实际问题进行抽象和描述的数学表示。
•通过建立数学模型，可以分析、预测和优化系统行为，并指导工艺过程的设计和改进。
•例如，在传热过程中，可以使用数学模型描述热传导和对流传热的行为，并通过求解模型方程来确定最佳换热器尺寸和操作参数。
3. 计算机模拟（Computer Simulation）•计算机模拟是利用计算机模型和算法对实际系统进行仿真和预测的过程。
•通过计算机模拟，可以评估不同设计方案的性能，并预测系统在不同环境条件下的行为。
•例如，在飞机设计中，可以使用计算机模拟来评估不同翼型的气动性能，以确定最佳设计方案。
4. 工艺效率（Process Efficiency）•工艺效率是指在特定工艺条件下，完成所需生产任务所需的时间、能量和资源的比例。
•通过工艺效率的提高，可以降低生产成本，提高产品质量，并减少对环境的影响。
•例如，在制造业中，工艺效率的提高可以通过优化生产流程、改进设备和采用先进的自动化技术等方式实现。
5. 产品质量（Product Quality）•产品质量是指产品在设计要求下满足其所需功能的程度。
•通过合理的工艺过程设计和优化，可以提高产品质量，减少缺陷率和退货率。
•例如，在制药工业中，通过控制生产工艺参数和质量相关因素，可以确保药物的安全性、有效性和稳定性。
6. 能源消耗（Energy Consumption）•能源消耗是指工艺过程中所需能源的消耗量。
第17次工艺文件
汽车总装配厂工艺设计
汽车总装配车间工艺平面布置图
汽 车 总 装 技 术
汽车总装配线技术参数的计算和确定 装配车位数=装配线工位数/工位密度
工位密度是指总装配线上每个车位长度内平均可以安 排的装配工位数。通常轿车取2～3，卡车取4～6。
总装配线的装配车位数就是总装配线上可同时摆放的 供装配用的车体数量。
汽车总装配厂工艺设计
汽 车 总 装 技 术
汽车总装配车间工艺平面布置图 汽车总装配线技术参数的计算和确定
• 确定车位长度，计算总装配线有效长度。 车位长度由在制品(即车体)长度和两车体之间的间隔 距离决定。 车体长度一般取所装汽车的最大外廓长度，两车体之 间的间隔距离一般取0.7～1.2 m，车体短偏向于取小值 。即
汽车总装配工时定额
汽 车 总 装 技 术
• 工时定额是完成各装配工序所需的作业时间， 它们的累计数就是总装配的工时定额。
• 工时定额要以限定的工艺水平为前提，以熟练 的操作工人用正常的作业速度来确定。工时定额 与所选用的设备、工艺装备、装配机具的水平即 工艺水平有关，与工人的作业速度有关。
汽车总装配厂工艺设计
生产节拍时间，以保证工人顺利完成规定的全部作业内容。 (3)每个工位安排的作业内容，尽可能使工人的作业区集中 ，作业内容尽可能单纯，使工人作业时少走路，减少零件品 种的差错，使用的工具品种和数量少。
汽车总装配厂工艺设计
总装配工位卡
汽 车 总 装 技 术
装配工位卡的内容有： ①工位号 按装配线两侧分别为左、右顺序 编号及工位名称。 ②序号、作业内容、零部件名称、图号和数 量。 ③所用工具、工装或量检具名称、规格、数 量。 ④质量要求及指标，检验方法，注意事项。 ⑤零部件装配的相互位置关系图。
计算机辅助工艺规程设计教案
计算机辅助工艺规程设计教案一、教学目标1. 了解计算机辅助工艺规程设计的基本概念和作用。
2. 掌握计算机辅助工艺规程设计的方法和步骤。
3. 学会运用相关软件进行计算机辅助工艺规程设计。
4. 能够分析并解决实际工程中的工艺问题。
二、教学内容1. 计算机辅助工艺规程设计概述计算机辅助工艺规程设计的定义计算机辅助工艺规程设计的作用计算机辅助工艺规程设计的应用领域2. 计算机辅助工艺规程设计的方法工艺规程设计的基本方法计算机辅助工艺规程设计的技术路线计算机辅助工艺规程设计的流程3. 计算机辅助工艺规程设计的步骤需求分析工艺方案设计工艺规程编制工艺规程优化4. 计算机辅助工艺规程设计软件介绍常见计算机辅助工艺规程设计软件的功能和特点如何在实际工程中选择合适的软件软件的操作方法和技巧5. 实际工程案例分析分析实际工程中的工艺问题运用计算机辅助工艺规程设计方法解决问题总结经验，提出改进措施三、教学方法1. 讲授法：讲解基本概念、方法和步骤，传授相关知识。
2. 案例分析法：分析实际工程案例，培养学生的实际操作能力。
3. 软件操作演示法：演示计算机辅助工艺规程设计软件的操作方法。
4. 小组讨论法：分组讨论，促进学生之间的交流与合作。
四、教学资源1. 教材：计算机辅助工艺规程设计相关教材。
2. 课件：制作精美的课件，辅助教学。
3. 案例素材：收集实际工程案例，用于分析讨论。
4. 软件工具：配备计算机辅助工艺规程设计软件，供学生实际操作。
五、教学评价1. 平时成绩：考察学生的课堂表现、作业完成情况。
2. 实践操作：评估学生在实际操作中的技能水平。
3. 期末考试：设置相关题目，检验学生对知识的掌握程度。
4. 小组讨论报告：评估学生在小组讨论中的参与度和成果。
六、教学安排1. 课时：本课程共计32课时，包括16次课。
2. 授课方式：理论讲解与实践操作相结合。
3. 授课顺序：先讲解基本概念和方法，进行软件操作演示，分析实际工程案例。
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。
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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
第17次课辅助工艺设计
缺点：这种方法比较繁琐、费时。
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第二节 CAPP系统的工作模式
（3）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。 （4）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。
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第二节 CAPP系统的工作模式
（1）零件分类编码描述法：基于成组技 术原理，采用编码系统进行编码。
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。
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第二节 CAPP系统的工作模式
（2）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。
企业工艺设计的继承性 。 为实现面向先进生产模式创作条件
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第一节 概述
3.为现代制造系统集成提供技术桥梁: 与计算机辅助设计（CAD）系统之间的信
息交流 与计算机辅助制造（CAM）系统之间的信
息交流 与生产管理系统（MIS）之间的信息交流 与制造自动化系统（MAS）之间的信息交
流 与质量保证（CAQ）系统之间的信息交流
2.CAPP的作用与意义
克服传统工艺设计的不足，促进工艺技术的发展: 大大提高工艺设计的效率和质量 。 将工艺设计人员从大量繁琐、重复性的手工劳动
中解放出来，转而从事新工艺的开发工作。 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
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第二节 CAPP系统的工作模式
（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。
计算机辅助工艺规程设计(教案)
计算机辅助工艺规程设计教案学习目标：充分认识计算机技术在设计制造中应用的重要性，了解CAPP在CAD/CAM中的地位和作用；掌握CAPP的基本工作原理和工作过程；学习和理解CAPP 中零件信息描述方法；掌握不同类型CAPP系统的研制过程和关键技术；能够设计和应用简单的CAPP系统。
学习内容：学习重点：CAPP的概念及工作原理。
学习难点：型面特征描述；CAPP专家系统。
学习建议：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；注意浏览参考书和期刊杂志中关于企业使用CAPP的示例，加深对本知识点的理解；在学习过程中，认真分析课件中给出的应用示例，并积极参与本课件中的虚拟实验。
第一章CAPP的基本概念计算机辅助工艺规程设计，即 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。
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。
CAD/CAM向集成化、智能化方向的发展及并行模式的出现都对CAPP提出了新的要求，因此产生了CAPP的广义概念：即CAPP的一头向生产规划最佳化及作业计划最佳化发展，作为MRP-Ⅱ的一个重要组成部分；而另一头则向自动生成NC指令扩展。
1.1 CAPP的基本组成CAPP系统的组成与其开发环境、产品对象及其规模大小等有关。
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
辅助工艺设计智能化发展ppt
工艺格式在工艺卡片和工艺数据之间架起了抽象的桥梁， 所有工艺数据都能通过固定的数ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ库结构去描述，也能通过 不同的工艺卡片去反映
分布式CAPP系统的三层结构
9.1计算机辅助工艺设计概述
9.1.3 计算机辅助工艺设计系统结构 CAPP的系统原理 CAPP系统的组成 :信息的输入 工艺决策 工艺数据库与知识库 人机界面 工艺文件的编辑与输出
混合式CAPP系统工作原理
2.半创成式CAPP系统开发实例
3．回转体零件CAPP的工艺创成方法
系统总体结构
回转体零件CAPP系统结构框图
9.2 CAPP的分类
工艺生成方法 • 工艺路线决策 • 工步的确定 • 机床的选择 • 工艺装备的选择
9.2 CAPP的分类
工艺决策内容包括 • 工艺路线 • 工序设计，
工步内容及顺序， 机床、夹具、 刀具和量具选择， 工序尺寸与公差计算
9.2 CAPP的分类
9.2 CAPP的分类
9.2.3 混合式CAPP系统 1. 半创成式CAPP系统原理 半创成式CAPP系统综合了派生式CAPP与 创成式CAPP的方法和原理，采取派生与自动决 策相结合的方法生成工艺规程，如需对一个新 零件进行工艺设计时，先通过计算机检索它所 属零件族的标准工艺，然后根据零件的具体情 况，对标准工艺进行自动修改，工序设计则采 用自动决策，进行机床、刀具、工装夹具以及 切削用量的选择，输出所需的工艺文件。
9.2 CAPP的分类
• 决策树
9.2 CAPP的分类
• 基于专家系统的工艺决策
9.2 CAPP的分类
4 逆向编程原理 5 工序设计 工序内容的确定和工步顺序的安排 工序尺寸和公差的计算 工序图的自动绘制 6 开发实例 零件信息分类 GT代码信息 、表头信息 、 图形信息
计算机辅助工艺过程设计
计算机辅助工艺过程设计什么是计算机辅助工艺过程设计？计算机辅助工艺过程设计（Computer-Aided Process Planning，CAPP）是利用计算机技术辅助完成工艺过程设计的一种方法。
它通过将产品设计数据、工艺规程和工艺规则输入计算机系统，自动或半自动地生成工艺过程方案，并对其进行优化和评估。
CAPP可以帮助制造企业提高工艺过程设计的效率、准确性和一致性。
CAPP系统通常由三个部分组成：工艺数据库、工艺规则和工艺生成系统。
工艺数据库存储了与产品有关的材料、加工设备、工艺规程和工艺参数等信息。
工艺规则定义了工艺过程设计所需的逻辑和约束条件。
工艺生成系统根据工艺数据库和工艺规则，自动生成符合要求的工艺过程方案。
CAPP的优势和应用优势1.提高工艺设计的准确性和一致性：CAPP系统可以根据已有的工艺规范和规则，自动生成符合标准的工艺方案，减少人为因素引起的错误和差异。
2.加快工艺过程设计的速度：CAPP系统能够自动化地完成工艺过程设计的一部分或全部工作，大大缩短了工艺设计的时间。
3.提高工艺过程设计的效率：CAPP系统能够快速生成多个备选方案，并对其进行评估和优化，帮助设计人员在时间和成本方面做出最佳选择。
应用CAPP广泛应用于制造业，特别是传统制造行业。
以下是CAPP的一些典型应用领域：1.机械制造业：在机械制造过程中，CAPP可以帮助设计人员选择最佳的材料、设备和工艺流程，并优化加工顺序和参数，提高产品质量和生产效率。
2.汽车制造业：CAPP可以帮助汽车制造企业进行产品的工艺规划和排程，优化生产过程，提高生产效率和产品质量。
3.航空航天制造业：CAPP在航空航天制造业的应用非常广泛，可以帮助设计人员规划复杂的制造工艺过程，并优化生产线和设备的配置。
4.电子制造业：CAPP可以帮助电子制造企业设计适合贴片、焊接和组装的工艺过程，提高生产效率和产品质量。
CAPP系统的实现和挑战要实现一个高效的CAPP系统，并不是一件容易的事情。
辅助工艺过程设计
专家系统开发工具: 有骨架型、通用型、辅助型等。
EMYCIN为最早、最常用专家系统开发典型工具，它是将MYCIN
专家系统中有关传染病诊断知识和内容移走，剩下专家系统“骨架”
（Shell），包含不可缺少的推理机、知识获取、解释和控制功能模块 ，被称之为基本(Essential) 的MYCIN ，即EMYCIN。
CAPP是指依据零件的几何信息、工艺信息、加工条件、加工 技术要求和工时定额等产品设计信息和资源条件，利用计算机 的数值计算、逻辑判断和推理等功能输出经过优化的工艺路线、 工序内容和管理信息等工艺文件。 CAPP 毛坯 设计 工艺 路线 工序 设计 工时 定额
机床刀 工装 具选用 设计
余量 分配
切削 用量
反向推理不足－盲目选择目标，求解了许多假设的子目标。
3）双向推理： 综合利用正向推理和反向推理优点，克服其
不足。
先根据事实库中一些原始数据，利用正向推理帮助人们
选择假设，再利用反向推理进一步证明这些假设是否成立，
如此反复，直至最后得出结论。
专家系统开发语言：Lisp、Prolog等智能型程序设计语言，
正向推理机应具有的功能：
• 能够根据已知的事实，知道运用知识库中哪些知识；
• 能将推理后得到的结论存入数据库，并记录整个推理过程； • 能够判断何时结束系统推理；
•必要时向用户提问，要求用户补充输入所需的推理条件。
正向推理不足－盲目推理，求解了许多与目标解无关的子目标；
2）反向推理 先提出假设，然后反向寻找支持假设的证据。在CAPP
这样开发者仅需完成相关应用知识库的建立，便完成专家系统的开
发，大大缩短专家系统开发周期。
4.1 计算机辅助工艺设计概述
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第一节 概述
2、广义CAPP： ¡ CAPP—Computer Aided Production Planning即
CAPP的一头向生产规划最佳化及作业计划最佳 化发展，作为MRP-Ⅱ的一个重要组成部分；而 另一头则向自动生成NC指令扩展。
第17次课辅助工艺设计
第一节 概述
第17次课辅助工艺设计
第二节 CAPP系统的工作模式
¡ 派生法CAPP系统工作原理
第17次课辅助工艺设计
第二节 CAPP系统的工作模式
2.2成组技术的基本思想
利用事物的相似性，把相似问题归类成组，寻 求解决这一类问题相对统一的最优方案。
对于零件来说，相似性包括形状相似和工艺相 似。将相似零件归为一个设计族或零件族。能够 代表该零件族所有零件的那个零件叫做“主样 件”。成组工艺就是通过建立主样件的工艺过程， 从而解决整个零件族的工艺。成组技术的关键是 零件族的划分和表示。
第17次课辅助工艺设计
派生法CAPP系统的研制过程
5.建立工步代码文件
典型工艺规程是由各种加工工序组成的，一个工序 又可以分为多个操作工步，所以工步是典型工艺规 程中最基本的组成要素。如车外圆、钻孔、铣平面、 磨外圆、滚齿、拉花键等。典型工艺规程如何贮存 在计算机中，怎样随时调用，又怎样进行筛选，主 要依靠工步代码文件。工步代码随所采用的零件编 码系统的不同而不同。
第17次课辅助工艺设计
2020/11/25
第17次课辅助工艺设计
第一节 概述
一、定义 1、狭义CAPP： ¡ CAPP—Computer Aided Process Planning
由计算机完成产品生产过程的工艺 开发、工艺计划、设备选择、工装设计、 装配工艺以及过程管理等，称为CAPP。 也可叫做工艺设计自动化。
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第二节 CAPP系统的工作模式
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
第17次课辅助工艺设计
第二节 CAPP系统的工作模式
二、CAPP的工作过程
第17次课辅助Βιβλιοθήκη 艺设计第二节 CAPP系统的工作模式
第17次课辅助工艺设计
第一节 概述
¡ 三、CAPP的发展概况
挪威是最早进行CAPP技术研究的国家。1966年开始研制， 1969年正式发表了世界上第一个CAPP系统—AUTOPROS， 并于1973年商品化。
美国于20世纪60年代末70年代初着手于CAPP的研究，并 于1976年由CAM-I公司推出颇具影响力的Automated Process Planning系统。
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第一节 概述
国内主要CAPP软件： 1. 机械加工工艺手册（软件版） 2. 金叶CAPP 3. 开目 CAPP 4. 天河工艺设计（TH-CAPP）
第17次课辅助工艺设计
第二节 CAPP系统的工作模式
一、CAPP系统的组成
第17次课辅助工艺设计
第二节 CAPP系统的工作模式
第17次课辅助工艺设计
第二节 CAPP系统的工作模式
（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。
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第二节 CAPP系统的工作模式
2.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
设计复合零件时，对于零件品种数不多的零件组， 先分析全部零件图，取出形状最复杂的零件作为基 础件，再把其它图样上不同的形状特征加到基础件 上去，就得到复合零件。对于比较大的零件组，可 先分成几个小的零件组，合成一个组合件，然后再 由若干个组合件合成整个零件组的复合零件。
第17次课辅助工艺设计
2.3派生法CAPP系统的研制过程
第17次课辅助工艺设计
2.3派生法CAPP系统的研制过程
¡ 零件编码举例
第17次课辅助工艺设计
派生法CAPP系统的研制过程
¡ 零件编码举例
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2.3派生法CAPP系统的研制过程
⒉零件分组 分组依据 ： 建立在零件特征具有相似性的基础上，首
先要确定相似准则。
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流 ¡ 与质量保证（CAQ）系统之间的信息交流
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工艺过程设计的任务
加工方法、加工顺序、工、夹、量具的选择， 切削条件的计算等。具体内容：
⑴加工方法、机床、刀具、夹具及其它辅件 的选择。
⑵安排加工顺序。 ⑶选择基准，确定毛坯及加工余量、公差。 ⑷选择合理切削用量。 ⑸计算时间定额及加工成本。 ⑹编制工艺文件
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第二节 CAPP系统的工作模式
零件信息描述 的基本方法：
•零件信息描述
•零件分类编码描述法 •形状特征描述法 •语言描述法 •知识表示描述法 •CAD-CAPP
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第二节 CAPP系统的工作模式
（1）零件分类编码描述法：基于成组技 术原理，采用编码系统进行编码。
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派生法CAPP系统的研制过程
4.设计典型工艺规程
典型工艺是针对零件组的复合零件生成的标准工艺 路线和相应的工序内容，应能满足该零件组所有零 件的加工要求，并能反映工厂实际工艺水平，尽可 能是合理可行的。设计时对零件组内各零件的工艺 要进行仔细分析、概括和总结，每一个形状要素都 要考虑在内。另外要征求有经验的工艺人员、专家 和工人的意见，集中大家的智慧和经验。有些单位 在设计典型工艺规程时采用复合工艺路线法。即在 分析零件组中零件的全部工艺路线后，选择其中一 个工序最多，加工过程安排合理的零件工艺路线作 为基本路线，然后把其它零件持有的，尚未包括在 基本路线内的工序，按合理顺序加到基本路线中去， 构成代表零件组的复合工艺路线。
2.3派生法CAPP系统的研制过程
⒉零件分组
分组原理 ：
每一个零件的编码均可以用矩阵来表示。例 如：代码130213411的零件可以用下图矩阵 来表示：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
/
/
/
/
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2.3派生法CAPP系统的研制过程
⒊设计零件组的复合零件
复合零件又叫“主样件”，该复合件为假想件， 它包含了该组所有零件的全部形状要素。以此样件 设计适用于全组的通用工艺规程。
从20世纪60年代末至今，仅仅三十多年的时间，CAPP得 到很快的发展。世界各国相继发表了多种CAPP系统。
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第一节 概述
到20世纪80年代以后，我国开始CAPP系 统的研制，同济大学、北京理工大学、北京航 空航天大学先后发表了多个CAPP系统。
目前，全世界已发表的CAPP系统共有100多 个。
缺点：这种方法比较繁琐、费时。
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第二节 CAPP系统的工作模式
（3）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。 （4）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。
目前正处于研究中。
第17次课辅助工艺设计
第二节 CAPP系统的工作模式
第17次课辅助工艺设计
第二节 CAPP系统的工作模式
第17次课辅助工艺设计
第二节 CAPP系统的工作模式
2.1派生法CAPP系统工作原理 派生式CAPP系统是检索式CAPP系统的
发展，是利用零件GT（成组技术）代码（或 企业现行零件图编码），将零件根据结构和 工艺相似性进行分组，然后针对每个零件组 编制典型工艺，又称主样件工艺。工艺设计 时，首先根据零件的GT代码或零件图号，确 定该零件所属的零件组，然后检索出该零件 的典型工艺文件，最后根据该零件的GT代码 和其它有关信息对典型工艺进行自动化或人 机交互式修改，生成符合要求的工艺文件。
三、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，并进行交互修改。
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。
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。
第17次课辅助工艺设计
第二节 CAPP系统的工作模式
（2）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。
第17次课辅助工艺设计
第一节 概述
2.CAPP的作用与意义
克服传统工艺设计的不足，促进工艺技术的发展: • 大大提高工艺设计的效率和质量 。 • 将工艺设计人员从大量繁琐、重复性的手工劳动
中解放出来，转而从事新工艺的开发工作。 • 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 。 • 为实现面向先进生产模式创作条件
第17次课辅助工艺设计
第一节 概述
3.为现代制造系统集成提供技术桥梁: ¡ 与计算机辅助设计（CAD）系统之间的信
息交流 ¡ 与计算机辅助制造（CAM）系统之间的信