先进制造技术四——CAPP.ppt

先进制造技术——CAPP 6.1 CAPP—概述 CAPP作为先进制造技术的重要组成部分，在制造自动化领域具有重要的地位，主要表现如下： 　　1）可以将工艺设计人员从繁琐和重复性的劳动中解放出来，以更多的时间和精力从事更具创造性的工作； 　　2）可以大大缩短工艺设计周期，提高企业对瞬息变化的市场需求作出快速反应的能力，提高企业产品在市场上的竞争能力； 　　3）有助于对工艺设计人员的宝贵经验进行总结和继承； 　　4）有利于工艺设计的最优化和标准化； 　　5）为实现企业信息集成（CIMS）创造条件，进而便于实现并行工程、敏捷制造等先进生产制造模式。 CAPP—概述 CAPP系统的结构组成 ： (1)零件信息的获取 (2)工艺决策 (3)工艺数据库/知识库 (4)人机交互界面 (5)工艺文件管理与输出 6.2 零件信息的描述 零件的信息包括两方面 ：零件的几何信息和工艺信息 零件信息的常用描述方法： 1.零件分类编码描述法 2.形面要素描述法 3.拓扑描述法 4.特征造型 5.形体要素描述法 特征造型（例） 形体要素描述法 形体要素: 零件形体要素就是指零件上一个有效的单元功能体，它一般是由几个简单的形面构成。为了方便地绘制零件图形，描述零件工艺信息，对于纷繁复杂的零件形式，首先从中归纳出为数不多的典型形体，再构造相应的形体绘图函数及形体特征描述函数。 任何复杂的零件图形都是由有限的简单形体构成，相反，简单的基本图形可以拼合成各种几何图形。但是在CAPP系统中图形的分解除了受零件信息输入方式的限制外，还要考虑别的因素： 1.零件图形的分解不仅考虑零件的几何形状，而且要顾及零件视图上各部分的功能，每块都应能构成一个有效的单元功能体； 2.零件图形的分解要避免零件信息的重复输入，但也不能有遗漏； 3.零件图形的分解还要考虑拼合处理过程尽量简单，编制程序容易实现。 形体要素描述（例） 形面要素描述法 形面要素:为了达到详细描述零件的目的，把一个零件看作是由若干个基本的几何要素构成，将这些几何要素分为主要形面要素，次要形面要素和辅助要素。如对于回转体零件主要形面要素是指外表面的主要形面（如：外圆面﹑外锥面﹑外螺纹﹑外齿轮等）和内表面的主要形面（如：内孔﹑内锥面﹑内螺纹﹑内齿轮﹑内花键等），由它们构造零件的主要形体，主要形体要素必须按它们在零件上出现的位置依次进行描述。 次要的形面要素包括退刀槽﹑键槽﹑径向孔﹑轴向孔﹑倒角﹑圆角等，一般它们都依附于某一个主要形面要素，实现特定功能或改善零件加工工艺性能，将上述各种形面要素有机组合，对零件的各个形面要素设定唯一代号，同时输入各形面的尺寸﹑精度﹑粗糙度等信息。单纯地利用这种方法比较繁琐费时，但是它可以较准确地输入零件各种信息。 拓扑描述法 从拓扑学的观点看，任何零件图形都是由一些基本图素（如：点﹑线﹑面﹑体）构成，因此一个零件图形可以用一组单元来表示。这种方法可以详尽地描述零件的结构形状，但是对于CAPP系统而言用于工艺决策的图形信息并不需要如此详细，它缺乏CAPP系统所需要的工艺信息的描述，该方法主要用于CAD系统。 零件分类编码描述法 零件分类编码描述法是运用字符（数字或字母）来描述和标识零件结构与零件加工有关信息。零件分类编码描述法是在成组技术的基础上使零件以较为简单的编码形式体现出来，从而便于计算机识别和分析零件信息。由于用零件分类编码描述零件结构简单有效，在众多的CAPP系统中都采用该方法，但是传统的零件分类编码描述零件过粗，对零件的具体形状尺寸﹑精度等无法描述完整和准确，而对于集成系统来说零件的编码系统不仅需要粗略分类零件的主要特征信息，而且需要描述零件的详细信息（包括几何和工艺信息）。因此目前常在传统零件编码系统的基础上，引进特征技术开发在GT基础上能满足集成环境需要的零件分类编码系统，构成柔性编码系统。 基于特征的CAD/CAPP集成 随着CIMS的蓬勃发展，要求CAPP与CAD系统直接相连，使得CAPP所需的各种信息直接来源于CAD系统。在CAD造型过程中引入特征的概念，以消除CAD/CAPP集成时的特征识别与分离，建立统一的产品数据模型。随着STEP（产品数据交换标准）的推出，开发基于STEP的新一代产品设计系统应是一条理想的途经。STEP支持完整的产品数据模型，不仅包括加工曲线、曲面、实体形状特征等在内的几何信息，还包括许多非几何信息，如公差、材料、粗糙度等信息，可是STEP本身还在逐步完善阶段。目前常采用对几何造型系统“特征化”的技术路线，即利用现有的CAD资源，在几何造型系统上通过扩充特征定义功能，建立满足集成需要的零件信息模型。 零件信息描述实例 齿轮