计算机辅助工艺的设计.pptx

第10章 计算机辅助工艺设计(CAPP) §10.1 概述 10.1.1 CAPP的提出 CAPP（Computer Aided Process Planning）是计算机辅助工艺设计的简称。工艺设计是生产技术准备工作的第一步，也是连接产品设计与产品制造之间的桥梁。 工艺设计必须分析和处理大量信息，既要考虑产品设计图上有关结构形状、尺寸公差、材料及热处理以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。 工艺设计包括查阅资料和手册，确定零件的加工方法，安排加工路线，选择设备、工装（必要时还要设计工装）、切削参数、计算工序尺寸、绘制工序图、填写工艺卡片和表格文件…等工作。 ; 手工设计工艺规程存在以下几方面的问题： 1．由于每个工艺人员的经验有限，习惯不同，技术水平也不一样，所以由人工设计工艺规程一致性差、质量不易稳定、难以达到优化目标和不便于工艺规程的标准化 2．手工设计工艺规程设计效率低下，存在大量的重复劳动。 3．手工设计工艺规程不便于计算机对工艺技术文件进行统一的管理和维护。 4．手工设计工艺规程不便于将工艺专家的经验和知识集中起来加以充分地利用。 5．当代机械制造领域中，由于新工艺新技术的飞速发展，社会需求趋向多样化，显然，传统的手工工艺设计方法已不能满足上述要求。 高速发展的计算机科技为工艺设计的自动化奠定了基础，于是计算机辅助工艺设计（CAPP）便应运而生。 ; 10.1.2 CAPP的基本功能和作用 1．CAPP系统的基本功能 一个CAPP系统可以完成以下的基本功能： （1）自动选择毛坯和材料； （2）自动选择加工方法； （3）自动选择机床； （4）自动选择装夹定位方法； （5）自动确定加工顺序； （6）自动选择刀具量具； （7）自动确定切削用量和方差； （8）自动确定工时定额。 ; 2．CAPP系统在CAD/CAM集成系统中的作用 在CAD/CAPP/CAM集成系统中，CAPP是连接CAD与CAM之间的桥梁和纽带。集成化的CAPP系统能直接接收CAD的零件信息，进行工艺规划，生成有关工艺文件（必要时还可向CAD系统反馈???关工艺评价信息），并以工艺设计结果和零件信息为依据，经过适当的后置处理，生成NC程序，从而实现CAD/CAPP/CAM的集成。CAD、CAPP与CAM之间的关系如图10.1所示。图中，向右的箭头表示信息传递，向左的箭头表示信息反馈。 图10.1 ; 10.1.3 CAPP的发展概况 世界上最早进行工艺设计自动化研究的国家是挪威。他们从1966年开始研制，到1969年正式发表了AUTOPROS系统。这是世界上第一个CAPP系统，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来制定相应零件的工艺规程。 在AUTOPROS之后，1976年美国CAM-I公司也研制出了CAPP系统。这是一种可在微型机上运行的结构简单的小型系统 CAPP从60年代末开始研制，到目前虽只有30多年的历史，但已研制出很多CAPP系统，而且有不少系统已投入生产实践使用。 在设计方式上主要有两种不同的系统，即派生式系统和创成式系统。 从80年代初期起，我国一些高等院校和工厂在推广和应用成组技术的基础上，也开始研究和开发计算机辅助工艺规程设计系统。 ; CAPP在设计方式上主要有两种不同的系统，即派生式系统和创成式系统。派生式（Variant）系统已从单纯的检索式发展成为今天具有不同程度的修改、编辑和自动筛选功能的系统，融合了部分创成式的原则和方法。创成式（Generative）系统的研究和开发始于70年代中期，而且很快得到普遍重视，被认为是有前途的方法。近年来，这两类系统都在发展中不断改进提高和互相渗透，而且在传统软件技术继续应用的情况下，从80年代开始探索将人工智能（AI）、专家系统技术等技术应用于CAPP系统的研究和开发，研制成功了所谓基于知识的（Knowledge—based）创成式CAPP系统或CAPP专家系统。近几年来，有人将人工神经元网络技术、模糊推理以及基于实例的推理等用于CAPP之中，也有了提出CAPP系统建造工具的思路，并进行了卓有成效的实践。还有人将传统派生法、传统创成法与人工智能结合在一起，综合它们的优点，构造了所谓的混合式（Hybrid）CAPP系统。; 10.1.4 C