第六章 CADCAM技术基础-计算机辅助工艺过程设计2010new.ppt

工艺路线安排的决策过程如下： 1 生成工艺路线的主干。按主要表面的加工序列排出工艺路线的“主干”，分出粗加工、半精加工和精加工的加工阶段； 2 对工艺路线的“主干”进行约束。按各种几何、技术条件、工艺因素和优化目标进行约束； 3 根据加工阶段，插入基准的加工和修整； 4 工艺路线的扩充。在工艺路线“主干”的基础之上插入辅助表面的加工序列； 5 插入热处理工序和辅助工序。 6.5.3 生成式CAPP系统的设计方法 3．工序设计 对于机械加工工序来说，工序设计的内容包括：加工机床设备的选择；工艺装备 刀具、夹具、量具等 的选择；工步内容和次序的安排；加工余量的确定；工序尺寸的计算及公差的确定；切削用量的确定；时间定额的计算；工序图的生成和绘制；加工费用的估算；工艺文件的编辑和输出。 6.5.3 生成式CAPP系统的设计方法 6.5.4 工艺过程设计中的决策方法 可用于工艺过程设计中的决策方法有许多种，一般可把它们分为：数学模型决策、逻辑推理决策和智能思维决策三类。工艺过程设计中的有些问题宜采用某种决策方法，而有的则需要几种决策方法的混合使用。 6.5.4 工艺过程设计中的决策方法 1．数学模型决策 数学模型决策是以建立数学模型并求解作为主要的决策方式。 一般，数学模型可分为三类： 1 系统性数学模型。这类模型所对应的实体对象及其关系具有确定性，可以是连续型数学模型或离散型数学模型，可用函数、方程、矩阵、行列式、线性方程组、网络图等经典数学方法描述。 2 随机性数学模型。这类模型所对应的实体对象及其关系具有随机性，要用概率论、数理统计学等方法进行描述和求解。 3 模糊性数学模型。这类模型所对应的实体对象及其关系具有模糊性，可用模糊集合理论与模糊逻辑等来进行描述和求解。 6.5.4 工艺过程设计中的决策方法 2．逻辑推理决策 在工艺过程设计中，诸如各种表面加工方法的选择、工序工步排序、刀具选择、机床选择等问题，都可以采用确定性的逻辑推理来决策。常用的逻辑推理决策有决策树和决策表两种形式。 6.5.4 工艺过程设计中的决策方法 1 决策树 决策树又称判定树，它是用树状结构来描述和处理“条件”和“动作”之间的关系和方法。 6.5.4 工艺过程设计中的决策方法 图6.17 决策树的结构 图6.18所示为孔、沟槽、内螺纹的加工方法选择所用的决策树 6.5.4 工艺过程设计中的决策方法 2 决策表 决策表又称判定表，它是用表格结构来描述和处理“条件”和“动作”之间的关系和方法的。 6.5.4 工艺过程设计中的决策方法 图6.20所示为加工方法选择用的限定条件决策表，与图6.18所示决策树是同一个例子。 6.5.4 工艺过程设计中的决策方法 3．智能思维决策 工艺过程设计中，有些问题的决策往往依赖于工艺人员的经验和智能思维能力，因此需要应用人工智能。智能是运用知识解决问题的能力，学习、推理和联想三大功能是智能的重要因素。人工智能 Artificial Intelligence，AI 是计算机科学中涉及设计智能计算机系统的一个分支，这些系统呈现出与人类的智能行为如理解语言、学习、推理联想和解决问题等有关的特性。智能思维决策主要在智能式CAPP系统中使用。 6.5.5 典型的生成式CAPP系统 1．APPAS系统 APPAS Automated Process Planning And Selection 系统是美国普渡大学的R．A．Wysk等开发的，它的设计对象是采用加工中心或镗铣类机床上加工的箱体类零件。它是一种学术研究性的系统。 APPAS系统是一个面向零件表面元素的生成式CAPP系统。用户把某个表面元素的详细要求输入后，APPAS系统能输出加工此表面的详细工艺过程，其中包括加工步骤，所选择的刀具以及切削参数等。 6.5.5 典型的生成式CAPP系统 APPAS系统适于的表面元素有孔、槽、平面3类，而可供选择的加工方法有13种，如表6-8所示。 钻孔 用麻花钻 中心钻钻孔 钻孔 用扁钻 铣孔 镗孔 攻螺纹 铰孔 扩孔 套料 Trepanning 端铣 枪钻钻孔 圆周铣 挤光 — 6.5.5 典型的生成式CAPP系统 图6.21 决策流程图 6.5.5 典型的生成式CAPP系统 2．CPPP系统 CPPP Computerized Production Process Planning 系统是在美国陆军的部分资助下，又联合工艺研究中心开发的。它能为圆柱形零件设计工艺过程。CPPP系统具有生成工艺总表和详细工序卡的能力。工序卡包含注有全部尺寸和公差的零件草图，还规定了机床、切削顺序、基准表面、夹紧表面、刀具以及切削参数。CPPP的