现代集成制造系统专题培训CIMS组成与体系.pptx

现代集成制造系统专题二：CIMS组成与体系之CAx(下)朱海平haipzhu@hust.edu.cn机械学院制造装备数字化国家工程中心/工业工程系目 录 Part1: CAPP简介 Part2: CAPP关键技术 Part3: CAPP软件系统 Part4: CAPP发展趋势工艺设计在PLM中所处的阶段PLM(Product Lifecycle Management)Process Verification AnalysisManufacturing EngineeringProduction ManufacturingSimulation AnalysisProcess PlanningTest Quality Assurance Product EngineeringSalesProduct LifecycleServices SupportConcept DesignScrapping RecyclingRequirement Plan工艺设计与CAPP工艺设计的基本任务：将产品(包括零件)的设计结果转换为要把原材料制造成为这样的产品所需要的一系列操作(Operations)及资源需求(Resource Requirements)的描述工艺设计是连接产品设计和实际生产的纽带，是生产准备的重要环节CAPP是Computer Aided Process Planning的缩写CAPP是CIMS的重要组成部分工艺设计的工作内容和类型工作内容毛坯设计工艺方案制定工艺路线排序详细工序设计：工装设计、工艺参数确定、机床和刀夹具选择、工序图生成等等工时定额估计工艺仿真验证工艺文件输出工艺类型零件的机械加工工艺、钣金件的冲压工艺、零件的铸造工艺、锻造工艺、焊接工艺和热处理工艺等等产品及其部件(包括组件和合件)的装配工艺企业为什么需要CAPP？减轻劳动量：工艺设计是很繁琐的工作，信息处理量大，各种信息之间的关系极为错综复杂重复利用知识：将经验转化为知识，辅助工艺决策信息共享：实现产品设计和工艺设计之间的并行工程过程管理：实现工艺人员之间的协同工作，实现工艺发布流程和变更流程的电子化优化设计结果：工艺方案不但可行，还要尽量优化仿真分析和验证：减少实际生产中因工艺错误造成的损失规范化和标准化：一致的工艺文件格式、工艺术语等最终缩短生产准备周期，降低成本CAPP的基本内涵既是软件工具集计算机辅助工具集(CAX)包括CAD/CAE/CAPP/CAM等，其中CAPP工具集包括工艺方案选择、工艺路线排序、工序内容决策、虚拟加工/装配、工艺报表输出等基本子工具又是管理系统系统的基本输入是CAD数模文件和工程BOM系统的基本输出是工艺规程文件和工艺BOM系统所管理的信息包括：工艺资源、工艺知识、工艺文件、工艺设计过程等等CAPP的发展历史(1)对CAPP的研究始于20世纪60年代，1969年挪威发表第一个CAPP系统AUTOPROS，它是根据成组技术原理，利用零件的相似性去检索和修改标准工艺过程的形式来形成相应零件的工艺规程1976年，美国的CAM-I公司研制出了可在微机上运行的CAPP系统，其工作原理也是成组技术随后的20余年时间里，出现了若干派生式、创成式以及混合式CAPP系统，它们都以利用智能化和专家系统方法来自动或半自动编制工艺规程为主要目标迄今为止国内外还没有兼具实用性和通用性、真正商品化的、能自动完成工艺设计的CAPP系统CAPP的发展历史(2)目前在国际上，CAPP的核心功能一般不以一个独立的系统存在，而是嵌入到其它系统中，比如：PDM系统(Teamcenter Engineering, Windchill等)既能管理产品设计数据，也能管理工艺数据三维CAD软件(UG, Pro/E等)能进行虚拟装配CAM软件能进行虚拟加工数字化工厂/数字化制造软件(Tecnomatix, DELMIA等)包含了工艺规划和工艺验证等功能然而，在中国国内，却存在一批商业化CAPP软件，它们一般都提供了工艺文件管理、工艺规程编制和工艺流程管理等功能，但工艺决策和工艺仿真功能相对欠缺CAPP系统的分类检索式(Index)系统基于成组技术派生式(Variant)系统基于特征基于传统过程方式的决策基于知识创成式(Generative)系统CAPP系统基于推理机派生式与创成式相结合基于实例与知识混合式(Hybrid)系统其他混合式检索式CAPP检索式(Index)系统是最简单的CAPP系统常应用于大批、大量生产模式。工件的种类很少，零件变化不大且相似程度很高不需要进行零件的编码，在建立系统时，将各类零件的工艺规程输入计算机。计算机只起到存储、检索、修改的作用通常只需要对已建立的工艺规程进行管理即可如果需要编制新零件的工艺规程，就将同类零件的工艺规程调出并进