计算机辅助工艺规程设计
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。
CAPP_2013_实验
2020/3/10
CAPP实验
图4-6
2020/3/10
CAPP实验
3）填写公共信息 公共信息是在工艺规程中各个卡片都需要填写的
单元格，将这些单元格列为公共信息，在填写卡片时 ，可以一次完成所有卡片中该单元格的填写。 见图47所示：
图4-7
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CAPP实验
单击【工艺】菜单下的【填写公共信息】 命令、或单击【工艺】选项卡，【工艺操作 】面板中的图标，弹出【公共信息】对话框 ，输入公共信息的内容单击【确定】即可完 成所有公共信息的填写。此外，选中公共信 息并单击【编辑】按钮，或直接在公共信息 内容上双击，均可以对其进行编辑。
注意：各卡片的公共信息内容是双向关联的。修改任意一张卡片 的公共信息内容后，整套工艺规程的公共信息也会随之一起改 变
参考填写好后的机械加工工艺过程卡片见图4-9 所示
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CAPP实验
图4-9
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CAPP实验
(三)生成工序卡片 在过程卡的表区中，按【Ctrl+左键】选择一个行记录 （一般为一道工序），右击，弹出快捷菜单，如图410所示。
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CAPP实验
图4-10
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CAPP实验
（6） 在过程卡表区中，如果一个行记录已经生成了工 序卡片，那么选中此行记录并右击后，弹出如图4-13 所示的快捷菜单。
此菜单和图4-10中的菜单有以下不同： ① 原【生成工序卡片】命令变为【打开工序卡片】命
令，单击此命令，则切换到对应工序卡片的填写界面 。 ② 不能使用【删除行记录】【合并行记录】【拆分行记 录】【剪切行记录】【粘贴行记录】等命令，否则会 破坏行记录与对应工序卡的关联性。只有在删除了对 应工序卡后，这些命令才重新有效。
计算机辅助工艺规程设计(教案1)
第九章计算机辅助工艺设计第九章计算机辅助工艺设计9.1 概述计算机辅助工艺规程设计是随着计算机科学与技术的发展在20世纪60年代兴起的一种工艺规程设计技术。
CAPP系统研究开发始终是以克服传统工艺设计缺点和推进工艺设计自动化为主要目标的, 目前正向设计与制造继承和智能化方向发展。
在工业界推广应用CAPP系统产生了良好的社会和经济效益, 特别是20世纪80年代以来, 随着CIMS日益受到人们的重视, CAPP系统作为CAD/CAM集成的关键性中间环节, CAPP系统研究成为当今各国的研究的重要内容之一。
9.1.1 计算机辅助工艺过程设计（Computer Aided Process Planning, CAPP)指在工艺人员借助于计算机,根据产品设计阶段给出的信息和产品制造工艺要求, 交互地或自动地确定产品加工方法和方案,如加工方法选择、工艺路线确定、工序设计等。
如图所示CAPP系统功能模型。
9.1.2工艺设计自动化的意义1.工艺规程设计的任务工艺规程设计是工厂工艺部门的一项经常性的技术工作, 是连接产品设计和产品制造的桥梁。
以文件形式确定下来的工艺规程是后续工艺装备制造和零件加工的主要依据, 它对组织生产、保证产品质量、提高生产率、降低成本、缩短生产周期、改善劳动条件都有着直接的影响, 是生产中的关键性工作。
工艺规程设计的主要任务是为被加工零件选择合理的加工方法、加工顺序、工夹量具、以及切削用量的计算等, 使能按设计要求生产出合格的成品零件。
2.传统的工艺规程设计方法长期以来, 传统的工艺规程设计一直是由工艺人员根据他们多年从事工厂生产活动而积累卡的经验, 以手工方式进行的。
包括查阅资料和手册, 进行工艺计算, 绘制工序图, 填写工艺卡片和表格文件等。
其中花费在书写工艺文件上的时间占30%, 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。
由于工艺规程设计处于产品设计和制造之间的中间环节, 传统的工艺设计方法要求工艺设计人员具有丰富的生产经验, 不仅要熟悉产品设计方面的信息, 还要了解有关制造方面的指示。
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。
计算机辅助工艺过程设计CAPP
计算机辅助工艺过程设计CAPP计算机辅助工艺过程设计(CAPP)是一种利用计算机技术辅助进行工艺过程设计的方法。
通过CAPP，可以更加高效地完成工艺过程的设计和优化，提高产品质量和生产效率。
本文将介绍CAPP的原理、应用和优势。
1. CAPP的原理CAPP的原理是基于计算机辅助制造(CAM)和计算机辅助设计(CAD)技术，通过将产品的几何形状和特征信息转化为工艺信息，自动生成相应的工艺规程和工艺文件。
CAPP利用计算机的存储、计算和显示功能，将工艺过程中的各个环节进行自动化处理，提高了工艺过程的设计效率和准确性。
2. CAPP的应用CAPP广泛应用于制造业中的工艺过程设计，特别是在复杂产品的生产中起到了重要的作用。
以下是几个常见的CAPP应用领域：2.1 机械制造在机械制造业中，CAPP可以帮助制定工艺流程、选择适当的机床和刀具、配置材料等。
通过CAPP分析，可以优化整个工艺过程，减少生产时间和成本，并提高产品质量。
2.2 电子制造CAPP在电子制造业中的应用主要是帮助制定印制电路板(PCB)的工艺流程和焊接工艺。
CAPP可以自动生成PCB的工艺规程，根据不同的焊接要求，选择适当的焊接方式和焊接材料。
2.3 汽车制造在汽车制造业中，CAPP可以帮助制定汽车零部件的工艺流程和装配工艺。
通过CAPP分析，可以优化汽车装配过程，减少生产周期和人力投入，并提高汽车的质量和可靠性。
3. CAPP的优势相比传统的工艺过程设计方法，CAPP具有以下几个优势：3.1 提高工艺设计效率CAPP利用计算机技术自动生成工艺规程和工艺文件，大大减少了人工设计的时间和精力。
只需要输入产品的几何形状和特征信息，CAPP就可以自动完成工艺过程的设计，极大地提高了工艺设计的效率。
3.2 提高工艺设计的准确性传统的工艺设计往往依赖人工经验和主观判断，存在很大的随意性和不确定性。
而CAPP利用计算机的计算和分析能力，能够更加客观和准确地进行工艺过程的设计和优化，降低了设计错误的风险。
计算机辅助工艺设计.
五、CAPP的基本类型
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。
6.
ห้องสมุดไป่ตู้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
9
四、CAPP发展过程和趋势
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
CAPP系统发展的热点和趋势
产品信息模型的生成与获取 CAPP体系结构研究及CAPP工具系统的开发 并行工程（CE）模式下的CAPP系统 基于分布型人工智能技术的分布型CAPP系统 人工神经网络技术与专家系统在CAPP中的应用 面向的实用化CAPP系统 CAPP与自动生产高度系统的集成
15
五、CAPP的基本类型
4. 半创成式CAPP系统（综合型CAPP系统）
适用范围：广泛，以单件、中小批量生产企业为主。
工作原理：是派生式和创成式CAPP的综合，采用派生的方法 首先生成零件的典型加工顺序，然后再根据零件信息，采用
逻辑推理决策的方法生成零件的工序内容，最后再人机交互
式地编辑修改工艺规程。 特点：是派生式和创成式CAPP的综合,便于结合企业的具体 情况进行开发.
2
CAPP概念示意图
工艺师
计算机
工 艺 路 线
工 序
零件
毛坯
成品
3
二、CAPP发展背景
1.
2. 3. 4.
计算机辅助工艺过程设计
2020/8/9
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）
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
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
向CAD反馈产品的机构 工艺性评价信息,满足并行 CAD 产品设计要求
CAM 工装CAD
向CAQ（质量保证 系统）提供工序、 设备、工装、检测
向MIS(管理信息
CAPP
系统)提供各种工
艺过程文件和夹具、 刀具…信息；
MIS
MAS
CAQ
接受MIS反馈的工 向MAS（制造自动化系统）提供各种过
作报告和工艺修改 程文件和夹具、刀具等信息；
2020/8/9的局限性和创成式系统的高难度
检索式CAPP系统
检索式CAPP系或系图统号
将企业现行各类工艺文件存入计 算机数据库
设计时根据零件编码或图号 ，在工艺文件库中检索类似零 件的工艺文件，由工艺人员采 用人机交互方式修改、编辑
检索式CAPP系统实际上是一个工艺文件数据库的管理系统，功能较 弱、自动决策能力差
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。
计算机辅助工艺规程设计
计算机辅助工艺规程设计计算机辅助工艺规程设计是制定和规范工艺流程的重要工作，它利用计算机技术和软件工具来辅助工艺规程的设计、分析和优化。
下面将介绍计算机辅助工艺规程设计的基本原则和步骤。
首先，计算机辅助工艺规程设计要遵循一定的原则。
首先是准确性，工艺规程必须准确地反映实际生产过程，并保证其可靠性。
其次是可重复性，工艺规程应具备可复制和可重复执行的特性，以保证产品质量的稳定性。
再次是可扩展性，工艺规程应具备良好的扩展性，能够适应不同规模和复杂度的生产环境变化。
最后是实用性，工艺规程的设计应考虑生产实际情况，尽量简化操作，提高生产效率。
其次，计算机辅助工艺规程设计应按照下述步骤进行。
首先是数据采集，通过实地调研、测量和实验等手段，收集相关的工艺参数和数据。
其次是数据处理，将采集到的数据进行排序、整理和归类，以便后续分析和优化。
然后是模型建立，利用计算机辅助工艺规程设计软件，将数据转化为数学模型，用于模拟和预测生产过程。
接下来是模型分析，对建立的数学模型进行分析，找出规程中存在的问题和改进的空间。
最后是优化设计，通过试验和模拟等手段，对工艺参数进行调整和优化，以提高生产效率和产品质量。
在计算机辅助工艺规程设计过程中，还需要注意一些关键问题。
首先是数据的准确性和完整性，要确保采集到的数据和参数是真实可靠的。
其次是模型的合理性和适用性，要确保模型能够准确地反映生产过程的实际情况。
此外，还需对工艺规程的设计进行合理的验证和测试，以确保其可行性和可实施性。
总之，计算机辅助工艺规程设计是实现工艺优化和自动化的重要手段，它能够提升生产效率和产品质量。
在设计过程中，需要遵循一定的原则和步骤，并注意数据准确性、模型合理性和规程可行性等关键问题。
只有科学合理地设计和实施工艺规程，才能有效提升生产效率和产品质量。
计算机辅助工艺规程设计在现代制造业中起到了重要的作用。
随着科技的不断发展和工业化进程的加快，越来越多的企业开始采用计算机辅助工艺规程设计来提高生产效率、降低成本以及改进产品质量。
计算机辅助工艺规程设计(CAPP)概述
计算机辅助工艺规程设计（CAPP）概述摘要：计算机辅助工艺过程设计（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。
是连接CAD系统和CAM系统的桥梁，在产品设计和制造整个过程的重要角色。
本文介绍了国内外的CAPP的发展历程，CAPP的基本组成部分和关键技术以及目前存在的问题。
关键词：计算机辅助工艺规程设计（CAPP），工艺决策，成组技术1.CAPP的基本概念计算机辅助工艺规程设计（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。
通常是指机械产品制造工艺过程的计算机辅助设计与文档编制。
CAPP系统的主要任务是通过计算机辅助工艺过程设计完成产品设计信息向制造信息的传递、是连接CAD与CAM的桥梁。
CAPP就是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。
CAPP是将产品设计信息转换为各种加工制造、管理信息的关键环节，是企业信息化建设中联系设计和生产的纽带，同时也为企业的管理部门提供相关的数据，是企业信息交换的中间环节。
在企业生产中，工艺设计处于产品设计和加工制造的接口处，必须分析和处理大量信息。
既要考虑产品设计图样上有关零件结构形状、尺寸公差、材料及批量等方面的信息，又要了解加工制造中有关加工方法、加工设备、生产条件、加工成本及工时定额、甚至传统习惯等方面的信息，因此，工艺设计是一个典型的复杂问题。
计算机辅助工艺规划
工序图的生成与绘制
工序图的生成与绘制是CAPP系统研制和开发的一个 关键性技术难题。是一种动态的过程。
当工件形状、尺寸改变时，相应的绘图信息参数也要 改变。
工序图实际上是结合零件图形信息和工艺信息过程。 从功能上看，工序图生成可分为信息转换、图形生成、
– 对零件组内各零件的工艺要仔细分析、概括、 总结，要考虑各种因素并征求有关人员意见。
– 典型工艺要包含详细的工序内容。
– 以数据库的形式存放典型工艺，以便存储、检 索、编辑、输出。
3. 工艺规程的生成和编辑
1. 对设计零件按所选分类编码系统进行编码， 完成对零件的描述；
2. 输入零件信息； 3. 检索并判断新零件属于的零件族； 4. 调出典型工艺，包括工艺路线和工序内容； 5. 对典型工艺进行修改编辑，生成新零件的
工艺规程设计是工厂工艺部门的一项经 常性工作，是连接产品设计和制造的中 间环节
传统工艺规程设计是实践经验丰富的工 艺工程师担任
计算机辅助工艺过程设计，可以取代大 量的人工劳动
CAPP上于CAD相接，下于CAM相接。 形成一种新的现代设计与制造技术。
6.2.1计算机辅助工艺过程设计的 意义
(1)代替工艺设计人员的手工劳动
– 零件信息包括两方面：几何信息和工艺信息 – 按组成结构分：分类法、型面法、形体法等（表6-27） – 从描述结构分：编码描述、语言描述、数学描述。
零件信息输入
– 人机交互式信息输入 – 从CAD系统中提取零件信息。这要求统一的数据交换
标准和数据管理规定。
6.3.2 派生式CAPP系统
利用成组技术中的零件相似性原理进行设计，通过 编辑、修改相似零件的典型工艺，派生出新零件的 工艺过程。也称变异法、样件法
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
计算机辅助设计与制造
计算机辅助设计与制造闭卷考试；考试题型：名词解释单选填空综合判断简答无作业；平时成绩构成：4次试验，4次试验报告，考勤；第1章CAD/CAM概论1. 4个概念中会有三个概念有名词解释计算机辅助设计（CAD）:指工程技术人员以计算机为辅助工具来完成产品设计过程中的各项工作，如草图绘制、零件设计、装配设计、工装设计、工程分析真实感及渲染等。
计算机辅助工艺规程设计（CAPP）:指工艺人员借助计算机，根据产品制造工艺要求，交互地或自动地确定产品加工方法和方案，包括加工方法选择，工艺路线选择，工序设计等。
计算机辅助制造（CAM）：广义CAM:指借助计算机来完成从生产准备到产品制造出来的过程中的各项活动，如计算机加工辅助数控加工编程、制造过程控制、质量检测与分析等。
狭义CAM:通常指NC程序编制，包括刀具路径规划、刀位文件生成、刀具轨迹仿真及NC代码生成。
2.CAD/CAM的4项基本功能：人机交互；图形处理功能；存储功能；输入输出功能；3.CAD/CAM的10项任务：几何造型；工程绘图；计算分析；优化设计；有限元分析；计算机辅助设计；NC自动编程；计算机辅助测试技术；动态仿真；工程数据管理；4. CAD/CAM系统大致分为两类：通用集成化（CADAM,UG-II,Pro/ENGINEER,I-DEAS,CV）；单功能系统（GDS,GNC,PLOYSURE,GEMS）;5.CAD技术与CAM技术结合起来，实现设计、制造一体化具有的明显优越性：（1）有利于发挥设计人员的创造性，将他们从大量繁琐的重复劳动中解放出来。
（2）减少设计、计算、制图、制表所需时间，缩短设计周期。
（3）由于采用了计算机辅助分析技术，可以从多方案中进行分析、比较，选出最佳方案，有利于实现设计方案的优化。
（4）有利于实现产品的标准化、通用化和系列化。
（5）减少零件早车间的流通时间和在机床上装卸、调整、测量、等待切削的时间，提高了加工效率。
（6）先进的生产设备既有较高的生产过程自动化水平，又能在较大范围内适应加工对象的变化，有利于企业提高应变能力和市场竞争力。
计算机辅助工艺规程设计
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
修订式系统的检索方法及逻辑基础是划分零件为零件族。这样就 可以对每一种零件族确定出通用的制造方法，而这种通用的制造方法 都表示成标准工艺规程。 标准工艺规程检索的机理是以零件族为基础的，一个零件族可用 一个零件族矩阵表示，这个矩阵则包括所有可能的元素。后面将讨论 这种零件族矩阵的结构。
2．零件族的建立与特征矩阵
在一个工艺规程设计系统中，零件族的形成是以产品 零件的制造特征为基础的。把需要相似工艺过程的那些零 件归并成同一个零件族。对于工艺规程设计，形成零件族 的通用规则是：在一个零件族中，所有的零件必须要求相 似的工艺规程。这样整个零件族才可以共有一个标准的工 艺规程。
零件族的建立是根据成组技术原理进行的。如前所述零件 族(组)的划分方法有视检法、生产流程法和分类编码法三 种。 下面介绍分类编码法。 利用成组技术中所述的特征码位法和码域法已可以为 零件划分零件族，但为了便于应用计算机进行存储和检索， 通常还需用“特征矩阵”来描述零件或零件族的特征。 采用特征矩阵法对零件进行分组的原理是依据每个零 件的代码均可用矩阵来表示。如代码为130213411的零 件可用图10-12所示的矩阵来表示；而一个矩阵可表示一 个零件族。
5．工艺规程编辑及参数选择 在工艺规程发到车间之前，需要对标准工艺 规程进行某些修改，同时必须把加工参数加入到 这个工艺规程中去。工艺规程的编辑有两种含义： 一是数据库中对标准工艺规程进行编辑；另一个 是对某个零件的工艺规程的编辑。编辑标准工艺 规程，意味着对存储起来的这个为标准工艺规程 影响到这个零件族中的所有零件。 编辑某个零件的工艺规程，是一个临时性的 改变，对零件族中的其它零件没有影响。在编辑 过程中，需要修改标准工艺规程，以适应某一零 件的特殊要求。可能要删除一些工序，也可能要 增加一些工序。在这个阶段通常使用一个文本编 辑程序。
计算机辅助工艺规程设计系统的开发与应用
打 印零 件的工 艺规 程 卡片 费时 费力 ， 利用 Ｃｈ 统 的 批 量 打 Ｐ系 Ｐ
印功能 ， 可以 单张 打 印也 可 以批量 打 印 ， 率高 ， 既 效 灵活 方便 。
２ ７ 权 限管理 ．
为 涉 及 企 业 工 艺 技 术 文 件 的 安 全 ， 从 事 不 同 工 作 对
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参 照 国 家 标 准 和 企 业 标 准 ， 过 讨 论 最 终 确 定 并 建 容 、 工 顺 序 、 时 定 额 、 备 及 工 装 选 用 等 信 息 ， 工 艺 经 加 工 设 在 对 立 了加 工 、 配 、 造 、 处 理 、 接 等 专 业 的 工 艺 规 程 卡 规 程 设 计 完 成 后 同 时 存 入 典 型 零 件 工 艺 数 据 库 ， 于 同 装 锻 热 焊 片 模 板 ， 图 １所 示 。 每 一 个 工 艺 规 程 模 板 内 ， 含 相 应 类 型 零 件 可 从 数 据 库 直 接 调 用 或 少 量 修 改 即 可 完 成 ， 如 在 包 工 同 的 工 艺 数 据 模 型 。 应 用 ＣｈＰＰ系 统 时 ， 户 选 取 不 同 的模 艺 规 程 设 计 工 作 效 率 大 大 提 高 ， 时 也 规 范 对 零 件 工 艺 在 用 标 板 ， 统 相 应 显 示 不 同 的 程 序 界 面 ， 据 不 同 的 专 业 要 求 规 程 的 通 用 化 、 准 化 。 系 根 ． 输 入 相 应 的 信 息 。 工 艺 规 程 模 板 互 相 独 立 ， 序 功 能 和 ２ ６ 批量打 印工艺规程卡 片 各 程
第六章计算机辅助工艺规程设计
6.2.3 派生法CAPP系统实例
1. TOJICAP系统：该系统用于生成回转体零件 的工艺规程。工艺规程内容详细完整，系统 采用BASIC语言编程。
2. WLCAPP系统：WLCAPP系统是北京理工大 学为航天部某卫星制造厂开发的派生CAPP系 统，采用FOXBASE为主要开发工具，运行环 境为各类微机。整个系统有计算机辅助编码 子系统和计算机辅助工艺设计子系统组成， 通过分级下拉式菜单驱动各模块的运行。
派生法CAPP系统的工作原理：是根据成组 技术中相似性原理，如果零件的结构形状相似， 则它们的工艺规程也有相似性。
第六章计算机辅助工艺规程设计
6.2.2派生法CAPP系统的研制过程
1．零件编码 ：首先对已有的零件进行编码。 编码方法有手工编码和计算机辅助编码两种 方法。 手工编码是编码人员根据分类系统的编 码法则，对照零件图用人工方式逐一编出各 码位的代码。 计算机辅助编码以人机对话方式进行， 把零件的信息输入给计算机，计算机软件进 行逻辑判断并自动编出零件的代码，并在终 端显示器上显示或打印输出。
第六章计算机辅助工艺规程设计
创成法CAPP系统的工作原理
目前技术上存在的困难 ¡ 零件图样上的各种信息要完全难确地描述还有在
困难，持别是对复杂零件的三维模型的建立也还 没有完全解决。 ¡ 工艺知识是一种经验型知识，如何建立完善的工 艺决策模型，使计算机能够识别、处理还有待进 一步解决。 ¡ 工艺过程的优化理论还不完善，没有严格的理论 和数学模型。
标准工艺规程是由各种加工工序组成的，一个工 序又可以分为多个工步，所以工步是标准工艺规程中 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。
第六章计算机辅助工艺规程设计
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。
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数字化技术应用
NC代码文件
CAM系统
PBOM信息
CAPP系统
工作 数据库
材料 工时 标准 定额 定额 工艺库
CAD-2D
产品 数据
库
CAD-3D
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PDM
设
接 口
计
信
息
系 统
管理信息
BOM
ERP系统
管理信息
ERP 公共 数据库
ERP
共享 信息
管 理 系
统
ERP 基础 数据库
成组技术的核心是成组工艺，它是把结构、材料、工艺相 近似的零件组成一个零件族（组），按零件族制定工艺进行加 工，从而扩大了批量、减少了品种、提高了劳动生产率。
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成组工艺是把零件的几何 信息(形状、尺寸、精度、表 面粗糙度等)和工艺信息(材料、 热处理、批量等)相近似的零 件组成一个个零件族(组)，按 零件族进行加工制造，从而减 少了品种，扩大了批量，便于 采用高效的生产方法，从而提 高了劳动生产率和经济效益。
根据成组技术中相似性原理，如果零件的结构形状相似，则它 们的工艺规程也有相似性。对每一个相似零件组，可以采用一个公 共的制造方法加工，并作为一个标准工艺贮存在计算机中。在设计 新零件的工艺规程时，先从计算机中检索标准工艺文件，然后经编 辑和修改即可得到该零件的工艺规程。
2020/8/7
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不以原有的工艺规程为基础，在计算机软件系统 中，收集了大量的工艺数据和加工知识，并在此基础 上建立了一系列的决策逻辑，形成了工艺数据库和加 工知识库。输入新零件的有关信息，系统模仿工艺人 员，应用各种工艺决策逻辑规则，在没有人工干预的 条件下，自动地生成零件的工艺规程。
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7.1.4 CAPP系统的经济效益
3.利用计算机实现CAPP
计算机技术为工艺规程设计提供了理想的工具。利用计 算机进行辅助工艺规程设计简称CAPP。CAPP是实现工艺 设计自动化，把CAD和CAM信息联系起来，实现 CAD/CAM一体化，建立集成制造系统的关键性中间环节 2020/。8/7
7.1.2 CAPP发展概况
1. 国外CAPP的发展概况 • 挪威于1969年正式发表了AUTOPROS系统，这是
第一个CAPP系统； • 美国的CAM-Ⅰ公司也研制出自己的CAPP系统。 2. 国内CAPP的发展概况 • 最早进行此项研究工作的是同济大学，他们于1982
年研制成功TOJICAP系统； • 北京理工大学也研制出用于回转体零件的BITCAPP
系统；北京航空航天大学发表了BHCAPP系统。
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采用CAPP技术优点 • 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、缩短生产准备时间。 • 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%。
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7.2 派生法CAPP系统
CAPP发展概况
3. 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，进行加工过程模拟。
4. CAPP作用 CAPP将产品设计信息转变为制造系统发展概况和工作原理
7.1.1 工艺设计自动化的重要意义 1. 工艺规程设计的任务和主要内容
工艺规程设计的任务是为被加工零件选择合理的加工方法 、加工顺序、工、夹、量具，以及切削条件的计算等，使能 按设计要求生产出合格的成品零件。其主要内容有： ①选择加工方法和采用的机床、刀具、夹具及其它工装设备； ②安排合理加工顺序； ③选择基准，确定加工余量和毛坯，计算工序尺寸和公差； ④选用合理的切削用量； ⑤计算时间定额和加工成本； ⑥编制包含上述所有资料的工艺文件。
其核心内容是选择加工方法和安排合理的加工顺序。
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CAPP系统的发展概况和工作原理
2.传统的工艺规程设计方法
传统的工艺规程设计方法存在许多不足之处，表现在以 下几点： 传统设计方法的设计质量完全取决于工艺人员的 术水平和经验；手工编制的工艺规程缺乏一致性，很难得 到最佳制造方案。工艺规程设计中存在着大量的重复性和 多样性，造成巨大的浪费。
零件的相似性是实现成组工艺的基本条件。工艺相似性是指 可采用相同的工艺方法进行加工，采用相似的夹具进行装夹，采 用相202似0/的8/7量具进行检测等。
CAPP系统工作原理
• 派生法(Variant) 又叫经验法、样件法，是根据成组技术的原理将
零件划分为相似零件组，按零件组编制出标准工艺规 程，并以文件的形式贮存在计算机中。 • 创成法(Generative)
7.2.1 派生法CAPP系统的工作原理
利用计算机进行工艺设计，要解决两个主要问题
• 实现零件图样信息代码化，即让计算机能够了解零件的技术要求。 • 把工艺人员的经验和技能系统化、理论化、代码化，即把工艺人员
的加工能力知识有规律地贮存起来，需要时可用代码随时调用，让 大家共享知识库。
派生法CAPP系统的工作原理
息，是CAD与NCP之间的桥梁与纽带。
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7.1.3 CAPP系统工作原理
○ 成组技术(group technology)
揭示和利用事物间的相似性，按照一定的准则分类成组， 同组事物能够采用同一方法进行处理，以便提高效益的技术， 称为成组技术。
在机械制造工程中，成组技术是计算机辅助制造的基础，将 成组哲理用于设计、制造和管理等整个生产系统，改变多品种 小批量生产方式，以获得最大的经济效益。
7.2.2 派生法CAPP系统的研制过程
1．零件编码
首先对已有的零件进行编码。其目的是将零件图上的信息 代码化，把零件的属性用数字代码表示，使计算机容易识别 。 可根据具体情况选用通用的分类系统，如JCBM、Opitz、 JLBM、KK系统等。
编码方法有手工编码和计算机辅助编码两种方法。 手工编码是编码人员根据分类系统的编码法则，对照零件 图用人工方式逐一编出各码位的代码。 计算机辅助编码以人机对话方式进行，把零件的信息输入 计算机，计算机软件进行逻辑判断并自动编出零件的代码， 并在终端显示器上显示或打印输出。