ppt计算机辅助工艺过程设计

CAPP应用环境千差万别
系统应同时具有基于典 型工艺或实例的检索式设 计功能，基于实例的派生 式设计功能与基于知识的 创成式设计等功能满足不 同用户
系统不但能生成面向普 通机床的工艺文件，还应 能生成面向数控加工环境 的工艺文件，输出各种格 式的工艺文件
6）工序尺寸的自动确定和工序图自动生成
CAPP发展现状
基本原理：与检索式和派生式 方法不同，不是直接对相似零 件工艺文件进行检索与修改， 而是根据零件的信息，通过逻 辑推理规则、公式和算法等， 做出工艺决策而自动地“创成” 一个零件的工艺规程
创成式方法接近人类解决问题的创新思维方式 由于大多数工艺过程问题不能建立实用的数学模型和通用算法，工艺 规程的知识难以形成程序代码，因此只能处理简单的、特定环境下的某 类特定零件
要；
5）探索有效的工艺决策方法和系统结构 对工艺设计进行规范化
和标准化工作；
建立通用化、标准化和开
6）工序尺寸的自动确定和工序图自动生成 放性的工艺数据和知识
库…
CAPP发展现状
1）CAPP系统零件信息的描述与输入 2）CAPP系统的通用性 3）系统的柔性 4）工艺数据库与知识库的建造 5）探索有效的工艺决策方法和系统结构
工艺设计 决策原则库
输入零件信息
零件信息分析 工艺决策原则
逻辑判断，自动选择
自动生成工艺规则
打印输出
工艺数据库 机床数据库
. . 切削用量库
智能式CAPP系统
• 智能式CAPP，也称 CAPP专家系统，它是 将人工智能技术应用 在CAPP系统中所形成 的专家系统。与创成 式CAPP系统相比，虽 然二者都可自动生成 工艺规程，但创成式 CAPP是以"逻辑算法+ 决策表"为特征，而 CAPP专家系统是以" 推理+知识"为特征。
CAPP发展现状
1）CAPP系统零件信息的描述与输入 2）CAPP系统的通用性 3）系统的柔性 4）工艺数据库与知识库的建造 5）探索有效的工艺决策方法和系统结构
工序尺寸的计算 与确定（包括毛坯 尺寸确定…），以 及参数化的基于特 征的工序图生成方 法，成为目前CAPP 要解决的重要问题
设计时根据零件的GT代码和其它 有关信息，按编码搜索零件族，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
派生式CAPP系统柔性差，只能针对企业具体产品零件的特点开发， 可移植性差，不能用于全新结构的零件工艺设计 工作原理简单，容易开发，实际投入运行的系统大多是派生式系统
输入零件编码
决策方法 • 零件信息 自动获取
• 深入研究
派生式CAPP • CAPP进入 实用化 • CAPP数据
管理与应用
• 研究新的
CAPP系统 结构与方法 • CAPP性能 提高
60年末 ～80年代初
80年代初 ～90年代中
90年代中 ～本世纪初
1965年Niebel首次提出CAPP思想
本世纪初～
CAPP系统的种类
在运用表面元素法时，首要确定 适用的范围，然后着手统计分析 该范围内的零件由哪些表面要素 组成，即抽取零件元素。对于回 转体零件，一般把外圆柱表面、内 圆柱表面、外锥面、内锥面等称为 基本表面元素；把位于基本表面元 素上的沟槽、例角、辅助孔等表面 元素。在对具体零件进行描述， 不仅要描述各表面元素本身的尺寸 及其公差、形状公差、粗糙度等信 息，而且需要各表面元素之间位置 关系。尺寸关系、公差要求等信 息，以满足CAPP系统对零件信息
研究CAPP专家系统 开发工具使系统具有柔 性和通用性；
开发基于神经元网络的 CAPP系统使系统具有 自适应、自组织、自学 习和联想记忆功能，并 避免推理过程中的组合 爆炸…；
建造基于实例与知识的 CAPP系统，使系统能 从已设计过的实例中自 动总结、归纳和记忆有 关经验（即知识），并 以此为基础进行工艺设 计，从而提高系统的工 作效率…
的需要。
用早 这期 种的 方创 法成 。式
系 统 都 采
CAPP
•
零 件 表 面 元
素
描wenku.baidu.com
述
法
零件特征描述法
CAPP系统接收到零件信息以后，系统内部必须用一种合理的数据 结构来组织这些信息，这是CAPP系统零件信息模型要解决的问题。
零件信息模型是计算机内部对零件信息的一种描述与表达 方式，该模型利用计算机进行零件图绘制、工艺决策和推理 尺寸链计算。工序图生成、道具路径规划以及仿真等工作。
CAPP发展现状
1）CAPP系统零件信息的描述与输入 2）CAPP系统的通用性
工艺设计是个性很强工 作
CAPP 系统通用化需解 决CAPP 系统结构和方法 上的许多基础问题，如：
3）系统的柔性
使CAPP所用的工艺决策 规则与系统各工艺决策模
块完全独立，修改和添加
4）工艺数据库与知识库的建造
有关规则而不必修改源程 序就能满足不同用户的需
目前，国内应用的CAPP系统多数为派生式。 派生式CAPP系统开发完成后，工艺人员就 可以使用该系统为时间零件编制工艺规程。 具体步骤如下： 1.按照采用的分类编码系统对零件表面。 2.检索该零件所在的零件族。 3.调出该零件族的标准改天规程。 4.利用系统的交互式修订界面，对标准工艺规程进 行筛选、编辑或自动修订。有些系统能提供自动 修订的功能，但这需要补充输入零件的一些具体 信息。 5.将修订的工艺规程存储起来，并按给定的格式打 印输出。
1）CAPP系统零件信息的描述与输入 2）CAPP系统的通用性 3）系统的柔性 4）工艺数据库与知识库的建造 5）探索有效的工艺决策方法和系统结构 6）工序尺寸的自动确定和工序图自动生成
CAPP系统所需工艺知 识与规则，包括工艺决策 逻辑、决策习惯、经验、 规则…，工艺决策知识的 收集和整理是建立CAPP 专家系统最基本和最重要 的工作之一
• 工艺设计专家系统特 征是知识库及推理机， 其知识库由零件设计 信息和表达工艺决策 的规则集组成，而推 理机是根据当前的事 实，通过激活知识库 的规则集，而得到工 艺设计结果。
输入零件信息 综合数据库
专家 知识获取
推理、控制
知识库
自动编辑
自动生成工艺规程
打印输入
系统各模块的工作流程： (1） 建立零件模型模块 采用人机对话方式收集和整理零件的工以框架形式表达。 （2） 框架信息处理处理模块 处理所有用框架描述的工艺知识，起到推理机与外部 数据信息接口的作用。 （3） 工艺决策模块 即系统的推理机，它是根据当前事实，按照一定的推理策略进 行推理得到可行解集，即冲突集，通过冲突消解而得到各种工艺决策。 （4） 知识库 用"产生式规则"表示的工艺决策知识集。 （5） 数控程序编制模块 产生数控指令。 （6） 解释模块 系统与用户的接口，解释各决策过程。 （7） 知识获取模块 通过向用户提问或通过系统不断应用，来不断地扩充和完善知 识库。
综合 数据库
检索零件族矩阵 Y 是否有样件工艺路线 N
调入样件工艺路线
屏幕显示
编辑
N
Y
编辑，修改
生成工艺文件
人机对话生成工艺路线
图5-6 派生式CAPP系统工作原理
打印输出
创成式CAPP系统
创成式CAPP系统包括：基于传统过程性程序结构与决策形式的 CAPP系统、基于知识的 CAPP专家系统、基于神经网络的 CAPP系 统、CAPP工具系统或骨架系统…
天河CAPP系统
• 主要功能特点： 1.“所见所得”，高效适用。 2.实时支持企业卡片标准的更新。 3.可满足企业的工艺设计要求。 4.自动汇总及报表。 5.提供二次开口接口，满足集成要求。 6.扩充天河CAPP的功能 7.方便建立企业工艺管理模型。 8.天河CAPP系统提供安全、实用、完善的 权限系统、保证用户工艺数据的安全。
CAPP系统的基本功能：
✓ 输入设计信息 ✓ 选择工艺路线、决定工序内容及
所使用的机床、刀具、夹具… ✓ 决定切削用量 ✓ 估算工时与成本 ✓ 输出工艺文件 …
常见工艺流程
CAD/CAM技术
CAPP的发展历程
• 研究派生式
CAPP • 推出典型系统
提出CAPP CAM－I
1976年
• 研究创成式
CAPP系统 • 智能化工艺
• WIT-CAPP是山东山大华特软件有限公司 自主开发的工艺设计与管理系统。它基于 产品结构进行工艺数据管理，工艺文件有 版本管理，支持分布式协同的工作模式， 提供二次开发工具。
CAPP发展现状
1）CAPP系统零件信息的描述与输入 2）CAPP系统的通用性 3）系统的柔性 4）工艺数据库与知识库的建造 5）探索有效的工艺决策方法和系统结构
国内常用的CAPP软件
开目CAPP系统
天河CAPP系统
西工大CAPP系统
大天CAPP系统
思普CAPP系统
山大华特CAPP系统
开目CAPP系统
• 开目CAPP系统是武汉开目集成技术有限 责任公司的产品。 在编辑工艺内容时可以查询系统提供 的各种字符库、工程符号库以及企业 的各种工艺资源库。提供了用于 材料消耗定额计算和工时定额计算 的公式管理器。
CAPP系统的类型及应用
CAPP 系统类型
派生式
CAPP 系统
创成式
CAPP 系统
智能式
CAPP 系统
派生式CAPP系统
可看成检索式CAPP系统的发展， 又称变异式CAPP系统
基本原理：利用成组技术(GT)代码 或企业现行零件图编码，根据结构 和工艺相似性将零件进行分组，然 后针对每个零件组编制典型工艺 （主样件工艺）
西工大CAPP系统
• 西工大CAPP系统是杭州浙大大天信息有限 公司的CAPP的产品。可进行工艺过程卡及 其工序卡的设计，自动设计生成管理用工 艺文件，并对整个工艺设计流程进行控制 和管理。系统基于分布式数据库设计，采 用自顶向下的工艺设计与管理，支持产品 零件不同工艺的并行设计，内置GS-ZDDS 二维绘图工具。
目前，CAPP系统中使用 最广泛的一种零件信息建 模方法是基于特征的零件 信息描述法。它即适用与 类零件又适用与非回转类 零件，而且适用CAD/CAPP CAM集成系统。一般用以 “形状特征二叉树”为主干 的数据结构来描述回转类 零件，而用以“方位面+形状 特征”为主干的数据来描述 非回转类零件。
思普CAPP系统
• 思普CAPP系统是上海思普信息有限 公司的CAPP的产品。思普工艺设计主要包 括五个部分:SIPM/BASE基础数据维护系统、 SIPM/CCPM工艺卡片格式定制系统、 SIPM/PPCD工艺设计系统、SIPM/CAD工 序图绘制系统、SIPM/PPDM产品数据管理 系统。
山大华特CAPP系统
尽管capp系统的种类很多，但其基本结构 都离不开零件信息的输入、工艺决策、工 艺数据）知识库、人机界面与工艺文件管 理五大部分。
CAPP系统中的零件信息的描述
1
零件分类编码法
2
零件表面元素描述法
3
零件特征描述法
零件分类编码法
• 零件分类编码法是派生式CAPP系统采用的 主要方法。其缺点是即使采用较长码位的 分类编码系统，也只能达到“分类”的目 的。对于一个零件究竟由多少形状要素组 成，各个形状要素的本身尺寸及相互位置 尺寸、精度要求，分类编码法都无法解决。 因此如果需要对零件进行详细描述，就必 须采用其他描述方法。
CAPP与CAD的零件信息 输入问题，直接关系CAPP 系统能否真正实现实用化 和商品化
CAD/CAPP/CAM集成理 想方法：用通用数据结构 规范产品设计与制造全过 程的产品定义模型
机械制造业迫切需要研 究开发新型CAD系统，建 立CAD，CAPP，CAM统 一的零件模型
6）工序尺寸的自动确定和工序图自动生成
计算机辅助工艺过程设计
中CA的零5P.描件P2.系述信2 统息CAP5概P.2的念.1基础
5.2.3
5.2.4
CAPP系统的 国内常用
类型及应用 CAPP
CAD/CAM技术
1. 概述
CAPP基本概念
计算机辅助工艺规程设计（CAPP, Computer Aided Process Planning），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)
组织和管理工艺决策所 用的数据信息，使之适用 于各种不同的企业和产品， 并便于扩充和维护，是目 前CAPP系统需要迫切解 决的问题
CAPP发展现状
1）CAPP系统零件信息的描述与输入 2）CAPP系统的通用性 3）系统的柔性 4）工艺数据库与知识库的建造 5）探索有效的工艺决策方法和系统结构 6）工序尺寸的自动确定和工序图自动生成