第七章辅助工艺设计
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第七章辅助工艺设计
3. 生产流程法 生产流程法(Production Flow Analysis -PFA)是研究工厂生产
2.1 特征码位法 2.2 码域法 2.3 特征位码域法
第七章辅助工艺设计
第七章辅助工艺设计
013124279
精度：内外圆与平面 毛胚原始形状：锻件 材料种类：钢(抗拉强度>420MPa) 最大直径：160mm<D<250mm 辅助加工孔：有分布要求的轴向孔 平面加工：外平面 内部形状：光滑或单向台阶带功能槽 外部形状：单向台阶、无形状要素 零件类别：回转体零件L/D<0.5
第七章辅助工艺设计
计算机技术的迅猛发展为工艺设计的自动化 奠定了基础。计算机能有效的管理大量数据， 进行快速、准确的计算，并能对各种形式的数 据进行比较和选择，还能自动绘制表格文件等 等。计算机正是存在着这些优势，计算机辅助 工艺设计便应运而生。
第七章辅助工艺设计
➢ CAPP基本功能： 1) 接收或生成零件信息 2) 检索标准工艺文件 3)Βιβλιοθήκη Baidu选择加工方法 4) 安排加工路线 5) 选择机床、刀具和夹具等 6) 确定切削用量 7) 计算切削参数、工时定额和加工费用等 8) 计算工序尺寸和公差，确定毛坯类型和尺寸 9) 绘制工序图 10)生成工艺文件 11)刀具路径规划并生成NC代码
3. 成组技术在机械加工中的应用 1) 成组工艺 2) 成组生产单元的组织 3) 成组技术在CAD中的应用 4) 成组技术在CAPP系统中的应用 5) 成组技术在FMS中的应用
第七章辅助工艺设计
第七章辅助工艺设计
第七章辅助工艺设计
4. 成组技术的优点 1) 有利于零件设计标准化，减少设计工作的重复。 2) 有利于工艺设计的标准化 3) 降低生产成本，简化生产计划，缩短了生产周期。 4) 有利于CAD系统与CAM系统连接，实现CAD/CAM系统的集成。
第七章辅助工艺设计
➢ 图形扫描及识别技术的输入方式 这种技术就是用图形扫描仪将图纸上的信息扫描输入到计算
机中，然后对扫描所得到的信息进行一定的分析与处理，在计算 机上还原出工程图纸，并形成相应的图形文件，再将图形文件进 行分析与识别，抽取出CAPP系统能识别的几何形状信息和加工信 息。
第七章辅助工艺设计
第七章辅助工艺设计
➢ CAPP系统的基本结构 1) 零件信息的输入模块 2) 工艺规程的生成模块 3) 工艺数据/知识库模块 4) 系统的控制和管理模块 5) 工艺文件管理与输出模块
第七章辅助工艺设计
➢ CAPP系统的分类
CAPP系统按照其工作原理可分为四类： 1) 派生式 2) 创成式 3) 混合式 4) 专家系统
第七章辅助工艺设计
➢ 零件的分类方法 零件的相似性是零件分类的基础。零件的相似性有两类：设
计性质(如几何形状和尺寸等，图7-1)方面的相似性和制造性质(如 加工工艺，图7-2)方面的相似性。
零件族是一些零件的集合，这些零件具有相似的几何形状和 尺寸或在加工具有相似的加工步骤。
1. 视检法(人工识别分组法) 2. 编码分类法
第七章辅助工艺设计
7.2 CAPP系统零件信息的描述、输入和输出
➢ 图纸信息的描述与人机交互式输入 1) 分类编码描述法(GT法)与输入 2) 语言描述与输入法 3) 知识表示描述法 4) 基于形状特征或表面元素的描述与输入法
➢ 从CAD系统直接输入零件信息
1) 特征识别法 2) 基于特征拼装的计算机绘图与零件信息的描述和输入方法 3) 基于三维特征造型的零件信息描述与输入方法 4) 基于产品数据交换规范的产品建模与信息输入方法
第七章辅助工艺设计
2. 发展状况 在机械加工领域，最先提出成组技术概念的人是俄国人
S.P.Mitrofanor。50年代末60年代初传入欧洲各国。60年代以后，日 本、美国也积极的采用了成组技术，并取得很好的效果。目前，随着 计算机技术和数控技术的发展，成组技术得到了更好的应用。我国成 组技术的应用起源于60年代，并在80年代得到广泛推广。
第七章 计算机辅助工艺设计
7.1 概述
➢ CAPP的提出
工艺设计是从产品设计到产品制造之间 的重要桥梁，也是机械制造企业生产技术工 作的主要内容。
机械加工工艺规程主要包括的内容有： 分析被加工零件；选择毛胚；设计工艺过程； 工序设计；编制工艺文件。
第七章辅助工艺设计
手工制订工艺规程存在的问题： 1) 由于工艺设计人员的经验、习惯和技术水平 不同，对同一零部件产品的工艺设计会存在差 异，不利于工艺规程的标准化。 2) 效率低下，存在大量的重复劳动。 3) 不能将工艺专家的经验和知识集中起来加以 利用。
第七章辅助工艺设计
7.3 成组技术
1. 基本原理 传统的单件批量生产模式所面临的问题或挑战： 1) 产品品种日益多样化 2) 产品具有更高的可靠性要求 3) 需要加工的零件材料品种更为繁多 4) 要求进一步提高生产率、降低废品率和降低材料消耗。 5) 进一步加强设计、制造等所有生产环节的联系。
成组技术GT(Group Technology)是一门生产技术科学，研 究如何识别和发掘生产活动中有关事物的相似性，并将相似的 事物归成组。机械加工中的成组技术是指对相似的零件进行识 别和分组，相似的零件归入一个零件组或零件族，并在设计和 制造中充分利用它们的相似点，以提高生产效率，并获得更好 的经济效益。
➢ CAPP系统零件信息模型 运用上述方法获取了输入零件的信息后，CAPP系统还需要建立
一种数学模型和数据结构来描述这些信息。目前统中应用最广泛的 一种零件信息建模方法是基于特征的零件信息描述法，即特征建模 法。
第七章辅助工艺设计
第七章辅助工艺设计
➢ CAPP系统的输出 1) 工艺规程的输出 2) 工序图的输出 3) NC代码的输出
第七章辅助工艺设计
➢ CAPP系统发展趋势 1) 集成化 2) 通用化 3) 智能化
第七章辅助工艺设计
7.2 CAPP系统零件信息的描述、输入 和输出
➢ 图纸信息的描述与人机交互式输入 1) 分类编码描述法(GT法)与输入 2) 语言描述与输入法 3) 知识表示描述法 4) 基于形状特征或表面元素的描述与输入 法
3. 生产流程法 生产流程法(Production Flow Analysis -PFA)是研究工厂生产
2.1 特征码位法 2.2 码域法 2.3 特征位码域法
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013124279
精度：内外圆与平面 毛胚原始形状：锻件 材料种类：钢(抗拉强度>420MPa) 最大直径：160mm<D<250mm 辅助加工孔：有分布要求的轴向孔 平面加工：外平面 内部形状：光滑或单向台阶带功能槽 外部形状：单向台阶、无形状要素 零件类别：回转体零件L/D<0.5
第七章辅助工艺设计
计算机技术的迅猛发展为工艺设计的自动化 奠定了基础。计算机能有效的管理大量数据， 进行快速、准确的计算，并能对各种形式的数 据进行比较和选择，还能自动绘制表格文件等 等。计算机正是存在着这些优势，计算机辅助 工艺设计便应运而生。
第七章辅助工艺设计
➢ CAPP基本功能： 1) 接收或生成零件信息 2) 检索标准工艺文件 3)Βιβλιοθήκη Baidu选择加工方法 4) 安排加工路线 5) 选择机床、刀具和夹具等 6) 确定切削用量 7) 计算切削参数、工时定额和加工费用等 8) 计算工序尺寸和公差，确定毛坯类型和尺寸 9) 绘制工序图 10)生成工艺文件 11)刀具路径规划并生成NC代码
3. 成组技术在机械加工中的应用 1) 成组工艺 2) 成组生产单元的组织 3) 成组技术在CAD中的应用 4) 成组技术在CAPP系统中的应用 5) 成组技术在FMS中的应用
第七章辅助工艺设计
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第七章辅助工艺设计
4. 成组技术的优点 1) 有利于零件设计标准化，减少设计工作的重复。 2) 有利于工艺设计的标准化 3) 降低生产成本，简化生产计划，缩短了生产周期。 4) 有利于CAD系统与CAM系统连接，实现CAD/CAM系统的集成。
第七章辅助工艺设计
➢ 图形扫描及识别技术的输入方式 这种技术就是用图形扫描仪将图纸上的信息扫描输入到计算
机中，然后对扫描所得到的信息进行一定的分析与处理，在计算 机上还原出工程图纸，并形成相应的图形文件，再将图形文件进 行分析与识别，抽取出CAPP系统能识别的几何形状信息和加工信 息。
第七章辅助工艺设计
第七章辅助工艺设计
➢ CAPP系统的基本结构 1) 零件信息的输入模块 2) 工艺规程的生成模块 3) 工艺数据/知识库模块 4) 系统的控制和管理模块 5) 工艺文件管理与输出模块
第七章辅助工艺设计
➢ CAPP系统的分类
CAPP系统按照其工作原理可分为四类： 1) 派生式 2) 创成式 3) 混合式 4) 专家系统
第七章辅助工艺设计
➢ 零件的分类方法 零件的相似性是零件分类的基础。零件的相似性有两类：设
计性质(如几何形状和尺寸等，图7-1)方面的相似性和制造性质(如 加工工艺，图7-2)方面的相似性。
零件族是一些零件的集合，这些零件具有相似的几何形状和 尺寸或在加工具有相似的加工步骤。
1. 视检法(人工识别分组法) 2. 编码分类法
第七章辅助工艺设计
7.2 CAPP系统零件信息的描述、输入和输出
➢ 图纸信息的描述与人机交互式输入 1) 分类编码描述法(GT法)与输入 2) 语言描述与输入法 3) 知识表示描述法 4) 基于形状特征或表面元素的描述与输入法
➢ 从CAD系统直接输入零件信息
1) 特征识别法 2) 基于特征拼装的计算机绘图与零件信息的描述和输入方法 3) 基于三维特征造型的零件信息描述与输入方法 4) 基于产品数据交换规范的产品建模与信息输入方法
第七章辅助工艺设计
2. 发展状况 在机械加工领域，最先提出成组技术概念的人是俄国人
S.P.Mitrofanor。50年代末60年代初传入欧洲各国。60年代以后，日 本、美国也积极的采用了成组技术，并取得很好的效果。目前，随着 计算机技术和数控技术的发展，成组技术得到了更好的应用。我国成 组技术的应用起源于60年代，并在80年代得到广泛推广。
第七章 计算机辅助工艺设计
7.1 概述
➢ CAPP的提出
工艺设计是从产品设计到产品制造之间 的重要桥梁，也是机械制造企业生产技术工 作的主要内容。
机械加工工艺规程主要包括的内容有： 分析被加工零件；选择毛胚；设计工艺过程； 工序设计；编制工艺文件。
第七章辅助工艺设计
手工制订工艺规程存在的问题： 1) 由于工艺设计人员的经验、习惯和技术水平 不同，对同一零部件产品的工艺设计会存在差 异，不利于工艺规程的标准化。 2) 效率低下，存在大量的重复劳动。 3) 不能将工艺专家的经验和知识集中起来加以 利用。
第七章辅助工艺设计
7.3 成组技术
1. 基本原理 传统的单件批量生产模式所面临的问题或挑战： 1) 产品品种日益多样化 2) 产品具有更高的可靠性要求 3) 需要加工的零件材料品种更为繁多 4) 要求进一步提高生产率、降低废品率和降低材料消耗。 5) 进一步加强设计、制造等所有生产环节的联系。
成组技术GT(Group Technology)是一门生产技术科学，研 究如何识别和发掘生产活动中有关事物的相似性，并将相似的 事物归成组。机械加工中的成组技术是指对相似的零件进行识 别和分组，相似的零件归入一个零件组或零件族，并在设计和 制造中充分利用它们的相似点，以提高生产效率，并获得更好 的经济效益。
➢ CAPP系统零件信息模型 运用上述方法获取了输入零件的信息后，CAPP系统还需要建立
一种数学模型和数据结构来描述这些信息。目前统中应用最广泛的 一种零件信息建模方法是基于特征的零件信息描述法，即特征建模 法。
第七章辅助工艺设计
第七章辅助工艺设计
➢ CAPP系统的输出 1) 工艺规程的输出 2) 工序图的输出 3) NC代码的输出
第七章辅助工艺设计
➢ CAPP系统发展趋势 1) 集成化 2) 通用化 3) 智能化
第七章辅助工艺设计
7.2 CAPP系统零件信息的描述、输入 和输出
➢ 图纸信息的描述与人机交互式输入 1) 分类编码描述法(GT法)与输入 2) 语言描述与输入法 3) 知识表示描述法 4) 基于形状特征或表面元素的描述与输入 法