计算机辅助工艺过程设计(CAPP)

4、对涉及结果存储和输出。
CAM-1变异式CAPP系统：
CAM-1变异式CAPP系统：
五、创成式CAPP系统
是一个能综合加工信息、自动地为一个新零件制 订出工艺过程的系统。是一种理想的CAPP系统。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（一）工艺决策
国内：工艺决策分为： 加工方法决策和加工顺序 决策。 国外：除上述以外，把 刀具轨迹、加工过程计算 机模拟也并入。
主要采取以人机交互为 主的工作方式，操作人 员在系统的提示引导下， 回答工艺设计中的问题，
对工艺过程进行决策。
设计质量对人的依赖性 很大。
六、交互式CAPP系统
通过人机交互输入，可产生下列文件：①零件的加工工艺过程文
件；②零件的加工工艺工序卡；③零件的加工工艺过程中使用的
机床一览表；④零件的加工工艺过程中使用的刀具一览表；⑤对 零件的加工过程进行动态模拟的刀位文件及NC加工指令。
5）计算时间定额和加工成本；
6）编制工艺文件。
一、CAPP的基本概念及含义
2、传统工艺过程设计的缺陷
1）对工艺设计人员要求高
2）工作量大，效率低下
3）难以保证数据的准确性
4）信息不能共享
一、CAPP的基本概念及含义
3、CAPP的基本概念及意义
1）基本概念
（Computer Aided Process Planning）在一个制 造体系中确定采用的一系列加工方法、加工顺序、进 行机床和夹具的选择、进行切削条件计算、决定刀具 路线以至数控加工指令生成等，最后将一个毛坯转变 成零件，使之从原始状态加工成零件图所规定的最终 形状并达到规定的技术要求。 狭义：PP→ Process Planning 广义：PP→ Production Planning
七、综合式CAPP系统
也称为半创成式CAPP系统，是将变 异式与创成式结合起来，即采取变异与自 动决策相结合的工作方式。 ZHCAPP： 编码系统为JLBM-1，工艺路线的设 计是通过对标准工艺先确定，然后再做具 体修改；每一个工序的内容则是根据零件 的输入参数经过创成得到。
三、零件信息的描述及输入 （二）零件信息描述的方法
2、特征描述法
③ 特征的联系
继承联系：构成特征之间的层次联系，超类特征和 亚类特征。AKO（A Kind Of）和INS（Instance）。 邻接联系：反映形状特征之间的相互位置关系，用 CONT (Connect To)表示 。
三、零件信息的描述及输入 （二）零件信息描述的方法
二、CAPP的结构组成、功能及基本类型
（二）CAPP的功能
1、CAPP与其他系统的关系
（1） CAPP接收来自CAD的产品几何拓扑、材料信息 以及精度、粗糙度等工艺信息；向CAD反馈产品的结构 工艺性评价信息。
（2）CAPP向CAM提供零件加工所需的设备、工装、 切削参数、装夹参数以及刀具轨迹文件；同时接收CAM 反馈的工艺修改意见； （3）CAPP向工装CAD提供工艺过程文件和工装设计 任务书；
2、零件分组 （2）编码系统分类法
3）生产流程分析法 以生产过程或工艺过程为主要依据的分类方法，通 过相似的物料流找出相似的零件集合与生产设施或加工 设备集合间的对应关系，既能确定零件组，也同时得到 加工该组零件的生产流程和设备组。
2、零件分组 KK-3编码系统 是一个十进制21位代码的混合结构分类编码系统，适 用于大型企业。
入。
四、派生式CAPP系统
（一）派生式CAPP系统的工作原理及特点
1、派生式CAPP系统的工作原理 利用零件相似性，将零 件按几何形状及工艺相似 性分类、归族，每一族零 件有一个典型样件，并为 此样件设计出相应的典型 工艺文件，存入工艺文件 库中。一个新零件的工艺 是通过计算机检索系统中 已有的工艺并自动修改、 编辑和自动筛选而完成。
2、特征描述法
③ 特征的联系
从属联系：描述形状特征之间的依从或附属关系， 用IST（Is—Subordinate--To）表示。 引用联系：描述特征类之间作为关联属性而相互引 用的联系，用R (Reference)表示 ，如形状特征与精度 特征、材料热处理特征之间。
2、特征描述法
④ 基于特征的零件信息模型的总体结构
二、CAPP的结构组成、功能及基本类型
（二）CAPP的功能
1、CAPP与其他系统的关系 （5）CAPP系统向MAS系统传递信息：零件图、工艺 文件、NC程序、DNC故障诊断结果、设备故障诊断结 果等； MAS系统向CAD/CAPP/CAM系统传递信息： 故障信息统计、设备信息、生产过程统计信息等。 （6）CAPP系统向CAQ系统传递信息：产品零件图、 装配图；有关的设计文件；零件的各种偏差和公差值； 加工工艺路线、工序、工步；各种刀具、模具、量具信 息等。 CAQ 系统向CAPP系统传递信息：质量改进项目、 质量改进措施、质量处理分析单、产品物资变更通知单、 产品物资变更零件记录等。
三、零件信息的描述及输入
（一）零件信息描述的内容及要求
2、零件信息描述的要求
（1）描述要准确、完整；
（2）容易被计算机接受和处理，界面友好、使用方 便，效率高； （3）要易于被技术人员理解和掌握，便于被操作人 员运用； （4）要能实现信息共享。
三、零件信息的描述及输入
（二）零件信息描述的方法
1、分类编码法（GT法）
计算机辅助编码：
2、零件分组 寻求零件的相似性，将相似的零件归并为零件组。
分组方法：视检法、编码系统分类法、生产流程分析 法
（1）视检法 靠人工目测零件的相似性。
2、零件分组 （2）编码系统分类法
1）特征码位分组法
将影响最大的码位作为划分零件组的依据。
2、零件分组 （2）编码系统分类法
2）码域矩阵法 将每个码位上的若干个特征项确定下来，作为每一 码位上特征项的允许变动范围，凡零件的代码在这个允 许范围内的，就属于这个零件组。
三、零件信息的描述及输入 （二）零件信息描述的方法
三、零件信息的描述及输入 （二）零件信息描述的方法
2、特征描述法
特征的抽象和分类 ：
1）管理特征 2）技术特征 3）材料热处理特征 4）精度特征 5）形状特征 6）其他特征：方位面特征、尺寸链特征、装配特征
三、零件信息的描述及输入 （二）零件信息描述的方法
五、创成式CAPP系统
（一）工艺决策
1、决策树或决策表
2、基于知识系统的工艺决策 基于规则的工艺推理过程
对于同一零件的工艺过程
可以不同，工艺推理不宜
采用目标驱动 模式（反向推理策略），
而适宜采用数据驱动模式
（正向推理策略）
五、创成式CAPP系统
（二）系统的开发和工作过程
六、交互式CAPP系统
二、CAPP的结构组成、功能及基本类型
（三）CAPP系统的基本类型
1、CAPP与其他系统的关系 派生式系统
创成式系统
CAPP系统 综合式系统 交互式系统 其他类型 智能式系统
三、零件信息的描述及输入
（一）零件信息描述的内容及要求
1、零件信息描述的内容
零件几何信息：零件的几何形状和尺寸；
零件工艺信息：毛坯特征、零件材料、加工精度、表 面粗糙度、热处理、表面处理、配合和啮合关系等； 零件的其他信息：零件的件数、生产批量、节拍等；
CAD/CAM原理与实践
------CAPP篇
西安科技大学
机械工程学院
于 洋
CAPP系统
一、CAPP的基本概念及含义
1、工艺过程设计的任务
1）加工方法及采用的机床、刀具、夹具和其他工装设备等； 2）安排合理的加工顺序； 3）选择基准，确定加工余量和毛坯，计算工序尺寸和公差； 4）选择合理的切削用量；
2、特征描述法
三、零件信息的描述及输入 （二）零件信息描述的方法
2、特征描述法
① 主特征：构造零件的基本几何形体。
简单主特征：圆柱体、圆锥体、…… 宏特征：具有相对固定的结构形状和加工方法的形状
特征，其几何形状比较复杂，而又不便于进一步细分为
其他形状特征的组合。
三、零件信息的描述及输入 （二）零件信息描述的方法
2、零件分组
JLBM-1编码系统 是一个十进制15位代码的混合结构分类编码系统，结合Opitz和 KK-3系统，克服了Opitz系统分类标志不全和KK-3环节过多的缺点 。 由我国机械工业部于1984年制订。
派生式CAPP系统工作过程：
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。
存取模块 控制模块 各类库存信息
二、CAPP的结构组成、功能及基本类型
（二）CAPP的功能
1、CAPP的功能
(1) 能生成或接收输入的零件图上的几何及拓扑信息、工艺信息 等； (2）能以不同方式（取决于CAPP系统的类型）产生零件的工艺 过程，包括工艺流程及工序卡； (3）能产生机床文件、刀具文件及工艺装备清单等其他文件； (4）能计算工序尺寸及绘创工序图； (5）可进行工艺过程的优化及多工序、单工序切削用量的优化计 算； (6）能生成工序中的工步细节，从而产生NC加工指令； (7）能模拟加工过程，显示刀具运动轨迹； (8) 进行工时估算并计算资源需求。
五、创成式CAPP系统
（一）工艺决策
1、决策树或决策表
描述或规定条件与结果 相关联的方法，即用来表示 “如果<条件>那么<动作> 的决策关系。
五、创成式CAPP系统
（一）工艺决策
1、决策树或决策表
五、创成式CAPP系统
（一）工艺决策
1、决策树或决策表
在设计一个决策表时，必须考虑其完整性、精确性、沉余 度和一致性