第17次课辅助工艺设计

第17次课辅助工艺设计
第一节 概述
2、广义CAPP： ¡ CAPP—Computer Aided Production Planning即
CAPP的一头向生产规划最佳化及作业计划最佳 化发展，作为MRP-Ⅱ的一个重要组成部分；而 另一头则向自动生成NC指令扩展。
第17次课辅助工艺设计
第一节 概述
第17次课辅助工艺设计
第二节 CAPP系统的工作模式
¡ 派生法CAPP系统工作原理
第17次课辅助工艺设计
第二节 CAPP系统的工作模式
2.2成组技术的基本思想
利用事物的相似性，把相似问题归类成组，寻 求解决这一类问题相对统一的最优方案。
对于零件来说，相似性包括形状相似和工艺相 似。将相似零件归为一个设计族或零件族。能够 代表该零件族所有零件的那个零件叫做“主样 件”。成组工艺就是通过建立主样件的工艺过程， 从而解决整个零件族的工艺。成组技术的关键是 零件族的划分和表示。
第17次课辅助工艺设计
派生法CAPP系统的研制过程
5.建立工步代码文件
典型工艺规程是由各种加工工序组成的，一个工序 又可以分为多个操作工步，所以工步是典型工艺规 程中最基本的组成要素。如车外圆、钻孔、铣平面、 磨外圆、滚齿、拉花键等。典型工艺规程如何贮存 在计算机中，怎样随时调用，又怎样进行筛选，主 要依靠工步代码文件。工步代码随所采用的零件编 码系统的不同而不同。
第17次课辅助工艺设计
2020/11/25
第17次课辅助工艺设计
第一节 概述
一、定义 1、狭义CAPP： ¡ CAPP—Computer Aided Process Planning
由计算机完成产品生产过程的工艺 开发、工艺计划、设备选择、工装设计、 装配工艺以及过程管理等，称为CAPP。 也可叫做工艺设计自动化。
第17次课辅助工艺设计
第二节 CAPP系统的工作模式
⑹计算切削参数、加工时间、加工费用 ⑺确定工序尺寸和公差、选择毛坯 ⑻绘制工序图 ⑼给出刀具运动轨迹，自动进行NC编程 ⑽加工过程模拟
第17次课辅助工艺设计
第二节 CAPP系统的工作模式
二、CAPP的工作过程
第17次课辅助Βιβλιοθήκη 艺设计第二节 CAPP系统的工作模式
第17次课辅助工艺设计
第一节 概述
¡ 三、CAPP的发展概况
挪威是最早进行CAPP技术研究的国家。1966年开始研制， 1969年正式发表了世界上第一个CAPP系统—AUTOPROS， 并于1973年商品化。
美国于20世纪60年代末70年代初着手于CAPP的研究，并 于1976年由CAM-I公司推出颇具影响力的Automated Process Planning系统。
第17次课辅助工艺设计
第一节 概述
国内主要CAPP软件： 1. 机械加工工艺手册（软件版） 2. 金叶CAPP 3. 开目 CAPP 4. 天河工艺设计（TH-CAPP）
第17次课辅助工艺设计
第二节 CAPP系统的工作模式
一、CAPP系统的组成
第17次课辅助工艺设计
第二节 CAPP系统的工作模式
第17次课辅助工艺设计
第二节 CAPP系统的工作模式
（4）工艺数据库/知识库 包含了工艺设计所 要求的工艺知识和规则。 （5）人机交互界面 （6）工艺文件管理/输出模块 完成各种输出 功能如工艺卡、工序、工步卡，工序图，各类 文挡等。
第17次课辅助工艺设计
第二节 CAPP系统的工作模式
2.CAPP系统应具有的基本功能 ⑴检索标准工艺文件 ⑵选择加工方法 ⑶安排工艺路线 ⑷选择机床、刀具、夹具、量具 ⑸选择切削用量
设计复合零件时，对于零件品种数不多的零件组， 先分析全部零件图，取出形状最复杂的零件作为基 础件，再把其它图样上不同的形状特征加到基础件 上去，就得到复合零件。对于比较大的零件组，可 先分成几个小的零件组，合成一个组合件，然后再 由若干个组合件合成整个零件组的复合零件。
第17次课辅助工艺设计
2.3派生法CAPP系统的研制过程
第17次课辅助工艺设计
2.3派生法CAPP系统的研制过程
¡ 零件编码举例
第17次课辅助工艺设计
派生法CAPP系统的研制过程
¡ 零件编码举例
第17次课辅助工艺设计
2.3派生法CAPP系统的研制过程
⒉零件分组 分组依据 ： 建立在零件特征具有相似性的基础上，首
先要确定相似准则。
第17次课辅助工艺设计
流 ¡ 与质量保证（CAQ）系统之间的信息交流
第17次课辅助工艺设计
工艺过程设计的任务
加工方法、加工顺序、工、夹、量具的选择， 切削条件的计算等。具体内容：
⑴加工方法、机床、刀具、夹具及其它辅件 的选择。
⑵安排加工顺序。 ⑶选择基准，确定毛坯及加工余量、公差。 ⑷选择合理切削用量。 ⑸计算时间定额及加工成本。 ⑹编制工艺文件
第17次课辅助工艺设计
第二节 CAPP系统的工作模式
零件信息描述 的基本方法：
•零件信息描述
•零件分类编码描述法 •形状特征描述法 •语言描述法 •知识表示描述法 •CAD-CAPP
第17次课辅助工艺设计
第二节 CAPP系统的工作模式
（1）零件分类编码描述法：基于成组技 术原理，采用编码系统进行编码。
第17次课辅助工艺设计
派生法CAPP系统的研制过程
4.设计典型工艺规程
典型工艺是针对零件组的复合零件生成的标准工艺 路线和相应的工序内容，应能满足该零件组所有零 件的加工要求，并能反映工厂实际工艺水平，尽可 能是合理可行的。设计时对零件组内各零件的工艺 要进行仔细分析、概括和总结，每一个形状要素都 要考虑在内。另外要征求有经验的工艺人员、专家 和工人的意见，集中大家的智慧和经验。有些单位 在设计典型工艺规程时采用复合工艺路线法。即在 分析零件组中零件的全部工艺路线后，选择其中一 个工序最多，加工过程安排合理的零件工艺路线作 为基本路线，然后把其它零件持有的，尚未包括在 基本路线内的工序，按合理顺序加到基本路线中去， 构成代表零件组的复合工艺路线。
2.3派生法CAPP系统的研制过程
⒉零件分组
分组原理 ：
每一个零件的编码均可以用矩阵来表示。例 如：代码130213411的零件可以用下图矩阵 来表示：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
/
/
/
/
/
/
/
/
/
第17次课辅助工艺设计
2.3派生法CAPP系统的研制过程
⒊设计零件组的复合零件
复合零件又叫“主样件”，该复合件为假想件， 它包含了该组所有零件的全部形状要素。以此样件 设计适用于全组的通用工艺规程。
从20世纪60年代末至今，仅仅三十多年的时间，CAPP得 到很快的发展。世界各国相继发表了多种CAPP系统。
第17次课辅助工艺设计
第一节 概述
到20世纪80年代以后，我国开始CAPP系 统的研制，同济大学、北京理工大学、北京航 空航天大学先后发表了多个CAPP系统。
目前，全世界已发表的CAPP系统共有100多 个。
缺点：这种方法比较繁琐、费时。
第17次课辅助工艺设计
第二节 CAPP系统的工作模式
（3）语言描述法：用计算机能够识别的语言 对零件信息进行描述。
缺点：描述过程繁琐。 （4）知识表示描述法：用人工智能中的知识
表示方法来描述零件信息甚至整个产品的 信息。
目前正处于研究中。
第17次课辅助工艺设计
第二节 CAPP系统的工作模式
第17次课辅助工艺设计
第二节 CAPP系统的工作模式
第17次课辅助工艺设计
第二节 CAPP系统的工作模式
2.1派生法CAPP系统工作原理 派生式CAPP系统是检索式CAPP系统的
发展，是利用零件GT（成组技术）代码（或 企业现行零件图编码），将零件根据结构和 工艺相似性进行分组，然后针对每个零件组 编制典型工艺，又称主样件工艺。工艺设计 时，首先根据零件的GT代码或零件图号，确 定该零件所属的零件组，然后检索出该零件 的典型工艺文件，最后根据该零件的GT代码 和其它有关信息对典型工艺进行自动化或人 机交互式修改，生成符合要求的工艺文件。
三、CAPP系统的工作原理
到目前为止，国内外发表的CAPP系统分两大类， 其工作原理为派生法和创成法。
⑴派生法：根据成组技术将工件分类，按类编 制标准工艺文件存储于数据库，然后，对按待加 工零件的类别检索工艺，并进行交互修改。
⑵创成法：计算机根据知识库存储的知识，对 待加工零件进行分析，通过推理、决策，确定加 工工艺。
特点：简单易行，适用于检索式与派生 式CAPP系统。
缺点：对零件信息的描述过粗，对零件 的具体形状、尺寸、精度描述不是十 分清楚。
第17次课辅助工艺设计
第二节 CAPP系统的工作模式
（2）形状特征描述法：将组成零件的各个特 征按一定顺序逐个地输入到计算机中去。
特点：特征与加工方法对应，方便加工方法确 定；包含了尺寸、公差、粗糙度以及热处理。
第17次课辅助工艺设计
第一节 概述
2.CAPP的作用与意义
克服传统工艺设计的不足，促进工艺技术的发展: • 大大提高工艺设计的效率和质量 。 • 将工艺设计人员从大量繁琐、重复性的手工劳动
中解放出来，转而从事新工艺的开发工作。 • 提高企业工艺设计的规范化、标准化水平，促进
工艺设计水平的提高 。 • 能有效的积累和继承工艺设计人员的经验，提高
企业工艺设计的继承性 。 • 为实现面向先进生产模式创作条件
第17次课辅助工艺设计
第一节 概述
3.为现代制造系统集成提供技术桥梁: ¡ 与计算机辅助设计（CAD）系统之间的信
息交流 ¡ 与计算机辅助制造（CAM）系统之间的信