CADCAM第六章

1、第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)6.1 概述概述6.2 CAPP的工作模式的工作模式6.3 基于知識(shí)的基于知識(shí)的CAPP系統(tǒng)系統(tǒng)第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì) 學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：了解了解CAPP在在CAD/CAM中的中的地位和作用；掌握地位和作用；掌握CAPP的基本工作原理的基本工作原理和工作過程；理解和工作過程；理解CAPP專家系統(tǒng)。專家系統(tǒng)。 學(xué)習(xí)重點(diǎn)：學(xué)習(xí)重點(diǎn)：CAPP的概念及工作原理。的概念及工作原理。第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)6.1 概述概

2、述 工藝準(zhǔn)備主要包含工藝設(shè)計(jì)及工裝設(shè)計(jì)與制造，是一項(xiàng)重要內(nèi)容。 工藝設(shè)計(jì)所生成的工藝文檔，是指導(dǎo)生產(chǎn)過程的重要文件及指定生產(chǎn)計(jì)劃與調(diào)度的依據(jù)。 CAD/CAM技術(shù)向集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助工藝準(zhǔn)備受到普遍重視。第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)方法比較 傳統(tǒng)的方法傳統(tǒng)的方法 人工編制，勞動(dòng)強(qiáng)度大，人工編制，勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低，因人而異。效率低，因人而異。 制造周期長，不能適應(yīng)市制造周期長，不能適應(yīng)市場(chǎng)需求。場(chǎng)需求。 設(shè)計(jì)質(zhì)量依賴工藝設(shè)計(jì)人設(shè)計(jì)質(zhì)量依賴工藝設(shè)計(jì)人員水平。員水平。 難做到最優(yōu)化、標(biāo)準(zhǔn)化。難做到最優(yōu)化、標(biāo)準(zhǔn)化。 重復(fù)性繁瑣的工作，缺少重復(fù)性繁

3、瑣的工作，缺少創(chuàng)新研究。創(chuàng)新研究。 計(jì)算機(jī)輔助工藝準(zhǔn)備計(jì)算機(jī)輔助工藝準(zhǔn)備 從重復(fù)性繁瑣的勞動(dòng)從重復(fù)性繁瑣的勞動(dòng)中解放出來，從事新中解放出來，從事新工藝的開發(fā)。工藝的開發(fā)。 縮短準(zhǔn)備周期，提高縮短準(zhǔn)備周期，提高對(duì)市場(chǎng)的響應(yīng)能力。對(duì)市場(chǎng)的響應(yīng)能力。 對(duì)工藝人員的寶貴經(jīng)對(duì)工藝人員的寶貴經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)和繼承。驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)和繼承。 利于最優(yōu)化和標(biāo)準(zhǔn)化利于最優(yōu)化和標(biāo)準(zhǔn)化 為實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的生產(chǎn)模為實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的生產(chǎn)模式創(chuàng)造條件。式創(chuàng)造條件。第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)CAPP的概念的概念 計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)，即，即 Computer Aided Process Plann

4、ing，簡稱，簡稱CAPP，是通，是通過計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助工藝設(shè)計(jì)人員，以系統(tǒng)、科過計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助工藝設(shè)計(jì)人員，以系統(tǒng)、科學(xué)的方法確定零件從毛坯到成品的整個(gè)技術(shù)過學(xué)的方法確定零件從毛坯到成品的整個(gè)技術(shù)過程，即工藝規(guī)程。程，即工藝規(guī)程。 CAPP的廣義概念的廣義概念：即：即CAPP的一頭向生產(chǎn)的一頭向生產(chǎn)規(guī)劃最佳化及作業(yè)計(jì)劃最佳化發(fā)展，作為規(guī)劃最佳化及作業(yè)計(jì)劃最佳化發(fā)展，作為MRP-的一個(gè)重要組成部分；的一個(gè)重要組成部分；CAPP向另一頭向另一頭擴(kuò)展能夠與物流系統(tǒng)相聯(lián)，生成擴(kuò)展能夠與物流系統(tǒng)相聯(lián)，生成NC加工控制指加工控制指令，以控制物流或加工過程。令，以控制物流或加工過程。第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助

5、工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì) 制造資源計(jì)劃制造資源計(jì)劃MRP-（Manufacturing Resources Planning） 是對(duì)制造業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)所建立的一種模是對(duì)制造業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)所建立的一種模型。型。MRP -實(shí)現(xiàn)了企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和供實(shí)現(xiàn)了企業(yè)的生產(chǎn)計(jì)劃和供應(yīng)計(jì)劃的管理。應(yīng)計(jì)劃的管理。第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)MIS工裝CADCAMCAQCADCAPPMASCAPP與其他子系統(tǒng)的信息流與其他子系統(tǒng)的信息流計(jì)算機(jī)輔助工藝準(zhǔn)備與先進(jìn)制造系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助工藝準(zhǔn)備與先進(jìn)制造系統(tǒng)的其他子系統(tǒng)的聯(lián)系的其他子系統(tǒng)的聯(lián)系第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)

6、輔助工藝過程設(shè)計(jì)為現(xiàn)代制造系統(tǒng)集成提供技術(shù)橋梁為現(xiàn)代制造系統(tǒng)集成提供技術(shù)橋梁 CAPP系統(tǒng)接受計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（系統(tǒng)接受計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）系統(tǒng)）系統(tǒng)的產(chǎn)品幾何拓?fù)洹⒉牧闲畔⒁约熬?、表面粗的產(chǎn)品幾何拓?fù)?、材料信息以及精度、表面粗糙度等工藝信息；向糙度等工藝信息；向CAD系統(tǒng)反饋產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)反饋產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)工藝性評(píng)價(jià)信息。工藝性評(píng)價(jià)信息。 向計(jì)算機(jī)輔助制造系統(tǒng)（向計(jì)算機(jī)輔助制造系統(tǒng)（CAM）提供零件加工）提供零件加工所需的設(shè)備、工裝、切削參數(shù)、加工過程以及所需的設(shè)備、工裝、切削參數(shù)、加工過程以及反映零件切削過程的刀具軌跡文件；同時(shí)接收反映零件切削過程的刀具軌跡文件；同時(shí)接收CAM反饋的工藝修

7、改意見。反饋的工藝修改意見。第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì) 向工裝向工裝CAD提供工藝過程文件和工裝設(shè)計(jì)任提供工藝過程文件和工裝設(shè)計(jì)任務(wù)書。務(wù)書。 向管理信息系統(tǒng)（向管理信息系統(tǒng)（MIS）提供工藝過程、設(shè)備、）提供工藝過程、設(shè)備、工裝、材料定額等信息工裝、材料定額等信息 。同時(shí)，接收。同時(shí)，接收MIS的的信息。信息。 向制造自動(dòng)化系統(tǒng)（向制造自動(dòng)化系統(tǒng)（MAS）提供各種加工工）提供各種加工工藝過程文件、所需的工藝裝備以及藝過程文件、所需的工藝裝備以及NC加工指加工指令等信息。同時(shí)，接收令等信息。同時(shí)，接收MAS的信息。的信息。 向質(zhì)量保證系統(tǒng)（向質(zhì)量保證系統(tǒng)（CAQ

8、）提供工序、設(shè)備、）提供工序、設(shè)備、工裝、檢測(cè)等工藝數(shù)據(jù)，以生成質(zhì)量控制計(jì)劃工裝、檢測(cè)等工藝數(shù)據(jù)，以生成質(zhì)量控制計(jì)劃和質(zhì)量檢測(cè)規(guī)程。同時(shí)接收和質(zhì)量檢測(cè)規(guī)程。同時(shí)接收CAQ反饋的數(shù)據(jù)。反饋的數(shù)據(jù)。第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)CAPP技術(shù)的發(fā)展技術(shù)的發(fā)展 1969年，年，挪威工業(yè)公司開發(fā)挪威工業(yè)公司開發(fā)AUTOPROS系統(tǒng)，是最早的系統(tǒng)，是最早的CAPP系統(tǒng)系統(tǒng)。該系統(tǒng)以。該系統(tǒng)以成組技術(shù)成組技術(shù)為基礎(chǔ)把零件分類歸并成族，制定出各零件族相為基礎(chǔ)把零件分類歸并成族，制定出各零件族相應(yīng)的典型工藝過程，根據(jù)每個(gè)零件的具體信息生應(yīng)的典型工藝過程，根據(jù)每個(gè)零件的具體信息生成工藝

9、規(guī)程，稱為派生式成工藝規(guī)程，稱為派生式CAPP。這類系統(tǒng)開發(fā)。這類系統(tǒng)開發(fā)周期短、費(fèi)用低、易于取得實(shí)效，適用于中小企周期短、費(fèi)用低、易于取得實(shí)效，適用于中小企業(yè)。業(yè)。 20世紀(jì)世紀(jì)70年代后期年代后期，創(chuàng)成式創(chuàng)成式CAPP成為研成為研究重點(diǎn)。采用一定的邏輯算法，對(duì)輸入的幾何要究重點(diǎn)。采用一定的邏輯算法，對(duì)輸入的幾何要素等信息進(jìn)行處理，并確定加工要素，自動(dòng)生成素等信息進(jìn)行處理，并確定加工要素，自動(dòng)生成工藝規(guī)程。工藝規(guī)程。 第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì) 20世紀(jì)世紀(jì)80年代中期年代中期，創(chuàng)成式，創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)的系統(tǒng)的研究轉(zhuǎn)向具有人工智能的研究轉(zhuǎn)向具有人工智能的專家

10、系統(tǒng)專家系統(tǒng)方面，這是方面，這是CAPP未來的發(fā)展趨勢(shì)。系統(tǒng)可以模仿工藝專家未來的發(fā)展趨勢(shì)。系統(tǒng)可以模仿工藝專家的邏輯思維方式，利用專家的知識(shí)對(duì)非確定性的的邏輯思維方式，利用專家的知識(shí)對(duì)非確定性的工藝過程設(shè)計(jì)進(jìn)行邏輯決策。目前，各國學(xué)者正工藝過程設(shè)計(jì)進(jìn)行邏輯決策。目前，各國學(xué)者正致力于專家系統(tǒng)的實(shí)用化和工具化。致力于專家系統(tǒng)的實(shí)用化和工具化。 目前，目前，CAPP系統(tǒng)系統(tǒng)主要應(yīng)用于零件的機(jī)械加主要應(yīng)用于零件的機(jī)械加工方面，但已逐漸向其它工藝領(lǐng)域擴(kuò)展，如熱處工方面，但已逐漸向其它工藝領(lǐng)域擴(kuò)展，如熱處理、鍛造、焊接、沖壓和裝配等，應(yīng)用前景是廣理、鍛造、焊接、沖壓和裝配等，應(yīng)用前景是廣闊的。闊的。第

11、六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)CAPP系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成零件信息零件信息獲取獲取工藝決策工藝決策工藝文件工藝文件管理管理/輸出輸出人機(jī)交互界面人機(jī)交互界面零件零件信息庫信息庫工藝工藝數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫工藝工藝文件庫文件庫第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)CAPP系統(tǒng)的分類 CAPP系統(tǒng)目前常用的可分為系統(tǒng)目前常用的可分為變異式變異式、創(chuàng)成式創(chuàng)成式和和綜合式綜合式三大類。三大類。變異式變異式（也叫派生式、修訂型），理論基礎(chǔ)比（也叫派生式、修訂型），理論基礎(chǔ)比較成熟，應(yīng)用也較成熟，目前已開發(fā)的大部分較成熟，應(yīng)用也較成熟，目前已開發(fā)的大部分的的CAPP系統(tǒng)都屬

12、于這種類型。系統(tǒng)都屬于這種類型。創(chuàng)成式創(chuàng)成式，利用創(chuàng)成原理開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)困難較大，利用創(chuàng)成原理開發(fā)應(yīng)用系統(tǒng)困難較大，理論不太完善。在已開發(fā)的大部分應(yīng)用系統(tǒng)只理論不太完善。在已開發(fā)的大部分應(yīng)用系統(tǒng)只是部分應(yīng)用了創(chuàng)成法原理。是部分應(yīng)用了創(chuàng)成法原理。綜合式綜合式，也稱半創(chuàng)成式，也稱半創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)，綜合派生系統(tǒng)，綜合派生式式CAPP和創(chuàng)成式和創(chuàng)成式CAPP的方法和原理。的方法和原理。第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)零件信息的描述與輸入零件信息的描述與輸入 零件信息的描述和輸入是零件信息的描述和輸入是CAPP系統(tǒng)的重要系統(tǒng)的重要組成部分。組成部分。 零件信息常用的輸入方式主

13、要有零件信息常用的輸入方式主要有人機(jī)交互輸人機(jī)交互輸入入和和從從CAD造型系統(tǒng)提供的模型中直接獲取造型系統(tǒng)提供的模型中直接獲取兩種兩種方法。方法。 零件信息主要包括零件的幾何信息和工藝信零件信息主要包括零件的幾何信息和工藝信息，還有生產(chǎn)管理信息。息，還有生產(chǎn)管理信息。第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)零件信息的描述方法（1）零件分類編碼描述法 是基于成組技術(shù)原理，方法簡單，適用于變異式CAPP系統(tǒng)，無法完整的描述零件的具體形狀、尺寸、精度等信息，當(dāng)碼位很長時(shí)編碼效率低。又出現(xiàn)了柔性編碼法。第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì) （2）形狀特征描述法

14、任何零件都由一個(gè)或若干個(gè)形狀特征組成，如圓柱面、圓錐面、螺紋、槽等，按一定順序輸入計(jì)算機(jī)。 根據(jù)零件特征，以具有明顯的工程語義的實(shí)體來描述零件。在許多CAPP系統(tǒng)中得到應(yīng)用。 （3）直接從CAD系統(tǒng)獲得零件信息 將CAPP與CAD系統(tǒng)直接相連，使CAPP所需得各種信息直接來源于CAD系統(tǒng)第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì) 國內(nèi)多數(shù)采用變異式國內(nèi)多數(shù)采用變異式CAPP原理，目前國內(nèi)尚原理，目前國內(nèi)尚沒有較成熟的、實(shí)用的創(chuàng)成式?jīng)]有較成熟的、實(shí)用的創(chuàng)成式CAPP 系統(tǒng)供企業(yè)使系統(tǒng)供企業(yè)使用。用。國內(nèi)的國內(nèi)的CAPP軟件：軟件：1、機(jī)械加工工藝手冊(cè)（軟件版）、機(jī)械加工工藝手冊(cè)（

15、軟件版）2、金葉、金葉CAPP3、開目、開目CAPP4、天河工藝設(shè)計(jì)（、天河工藝設(shè)計(jì)（TH-CAPP） 國內(nèi)國內(nèi)CAPP研發(fā)與應(yīng)用簡介研發(fā)與應(yīng)用簡介第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì) 開目開目CAPP第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)開目開目CAPP第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)6.2 CAPP系統(tǒng)的工作模式系統(tǒng)的工作模式 變異式變異式CAPP系統(tǒng)利用系統(tǒng)利用成組技術(shù)成組技術(shù)原理，將零原理，將零件按幾何形狀及工藝相似性分類、歸族，每一件按幾何形狀及工藝相似性分類、歸族，每一族有一個(gè)族有一個(gè)典型樣件典型樣件。根據(jù)此樣件建

16、立。根據(jù)此樣件建立典型工藝典型工藝文件，即典型工藝規(guī)程，存入工藝文件庫中。文件，即典型工藝規(guī)程，存入工藝文件庫中。當(dāng)需設(shè)計(jì)一個(gè)新的零件工藝規(guī)程時(shí)，按照其成當(dāng)需設(shè)計(jì)一個(gè)新的零件工藝規(guī)程時(shí)，按照其成組編碼，確定其所屬零件族，由組編碼，確定其所屬零件族，由計(jì)算機(jī)檢索出計(jì)算機(jī)檢索出相應(yīng)零件族的典型工藝規(guī)程相應(yīng)零件族的典型工藝規(guī)程，再根據(jù)零件的具，再根據(jù)零件的具體要求，體要求，對(duì)典型工藝進(jìn)行修改對(duì)典型工藝進(jìn)行修改，最后得到所需，最后得到所需要的工藝規(guī)程。要的工藝規(guī)程。變異式變異式CAPP系統(tǒng)系統(tǒng) 工作原理工作原理 第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)變異式變異式CAPP系統(tǒng)系統(tǒng)零件

17、GT編碼及輔助信息輸入零件族矩陣文件典型工藝文件變異規(guī)則應(yīng)用程序檢索零件族檢索典型工藝自動(dòng)變異加工參數(shù)處理計(jì)算交互編輯格式化輸出工藝規(guī)程工藝規(guī)程第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)成組技術(shù)（成組技術(shù)（Group Technology） 成組技術(shù)（成組技術(shù)（GT）是一門生產(chǎn)技術(shù)科學(xué)。是一門生產(chǎn)技術(shù)科學(xué)。 利用事物的相似性利用事物的相似性，把相似問題，把相似問題歸類成組歸類成組，尋求尋求解決這一類問題相對(duì)統(tǒng)一的解決這一類問題相對(duì)統(tǒng)一的最優(yōu)方案最優(yōu)方案，從而節(jié)約時(shí)間和精力以取得所期望的經(jīng)濟(jì)從而節(jié)約時(shí)間和精力以取得所期望的經(jīng)濟(jì)效益。效益。第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)

18、輔助工藝過程設(shè)計(jì)零件分類編碼零件分類編碼 零件分類編碼零件分類編碼是指是指利用成組技術(shù)利用成組技術(shù)正確正確抽抽出出零件圖紙中為零件圖紙中為制定工藝過程制定工藝過程所必需的所必需的必要必要信息信息。由代表設(shè)計(jì)或制造的特征符號(hào)組成。由代表設(shè)計(jì)或制造的特征符號(hào)組成。符號(hào)代碼符號(hào)代碼可以是可以是數(shù)字?jǐn)?shù)字，也可以是，也可以是字母字母，或兩，或兩者都有。者都有。第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)編碼結(jié)構(gòu)編碼結(jié)構(gòu) 三種基本編碼結(jié)構(gòu)：（1）層次結(jié)構(gòu) 后級(jí)符號(hào)的意義取決于前級(jí)符號(hào)的值。是一種樹狀結(jié)構(gòu)，也稱單碼結(jié)構(gòu)。（2）鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu) 碼位上每個(gè)數(shù)字代表的含義是固定的，與其它各位的碼值無關(guān)，亦

19、稱多碼結(jié)構(gòu)。（3）混合結(jié)構(gòu) 層次結(jié)構(gòu)和鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的綜合應(yīng)用。第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)常用的分類編碼系統(tǒng)常用的分類編碼系統(tǒng) JLBM1系統(tǒng)是原機(jī)械工業(yè)部開發(fā)的，一個(gè)十進(jìn)制15位代碼的混合結(jié)構(gòu)分類編碼系統(tǒng)。結(jié)合了Opitz系統(tǒng)和KK3系統(tǒng)。 KK3系統(tǒng)是日本通產(chǎn)省機(jī)械設(shè)計(jì)研究所提出的草案，是十進(jìn)制21位代碼的混合結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。 Opitz系統(tǒng)是一個(gè)十進(jìn)制九位代碼的混合結(jié)構(gòu)分類編碼系統(tǒng)。它由德國亞?。ˋachen）工業(yè)大學(xué)H.Opitz教授提出的，在成組技術(shù)領(lǐng)域是最著名的分類編碼系統(tǒng)。第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)JLBM1系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) 9

20、9第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì) Opitz系統(tǒng)和KK3系統(tǒng)、JLBM1系統(tǒng)都是剛性編碼系統(tǒng)。 柔性編碼系統(tǒng)：是指分類編碼系統(tǒng)橫向碼位長度可以根據(jù)描述對(duì)象的復(fù)雜程度而變化。 柔性編碼固定碼柔性碼 固定碼描述零件綜合信息，柔性碼主要描述零件各部分詳細(xì)信息。 計(jì)算機(jī)自動(dòng)柔性編碼系統(tǒng)第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)變異式變異式CAPP系統(tǒng)的主要功能模塊系統(tǒng)的主要功能模塊1、零件信息檢索2、零件信息輸入3、零件成組編碼4、典型工藝搜索模塊5、工藝編輯模塊6、工藝設(shè)計(jì)過程管理7、工藝文件輸出8、CAPP相關(guān)工具第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算

21、機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)變異式變異式CAPP系統(tǒng)的特點(diǎn)和應(yīng)用系統(tǒng)的特點(diǎn)和應(yīng)用v是以成組技術(shù)為理論基礎(chǔ)，理論上比較成熟；v變異式CAPP系統(tǒng)問世較早，應(yīng)用范圍較廣，有較好的實(shí)用性。v主要適用于結(jié)構(gòu)比較簡單的零件，在回轉(zhuǎn)類零件中應(yīng)用尤為普遍。v與常規(guī)手工工藝設(shè)計(jì)方法類似，集成和應(yīng)用了企業(yè)較成熟的傳統(tǒng)工藝，但系統(tǒng)的柔性較差。v對(duì)于復(fù)雜零件和相似性較差的零件，由于難以用編碼描述，難以形成零件族，不適宜采用變異式CAPP系統(tǒng)。第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)創(chuàng)成式創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)系統(tǒng) 可以定義為一個(gè)能綜合加工信息，自動(dòng)地為一個(gè)新零件制定出工藝規(guī)程的系統(tǒng)，即根據(jù)零件信息，系統(tǒng)能自動(dòng)提

22、取制造知識(shí)，產(chǎn)生零件所需要的各個(gè)工序和工步的加工內(nèi)容；自動(dòng)地完成機(jī)床、工具的選擇和加工過程的最優(yōu)化；通過應(yīng)用決策邏輯，可以模擬工藝設(shè)計(jì)人員的決策過程。 工作原理工作原理 第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)零件信息輸入模塊機(jī)床數(shù)據(jù) 夾具數(shù)據(jù)刀、工具數(shù)據(jù)切削數(shù)據(jù)零件加工順序生成模塊機(jī)床選擇模塊夾具選擇模塊刀、工具選擇模塊切削參數(shù)選擇模塊工藝生成及輸出模塊制造數(shù)據(jù)庫制造數(shù)據(jù)庫決策邏輯程序決策邏輯程序創(chuàng)成式創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)系統(tǒng)第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)工藝決策工藝決策 創(chuàng)成型CAPP系統(tǒng)中，系統(tǒng)的決策邏輯是軟件的核心。 通常用決策樹（或稱判定樹

23、）或決策表（或稱判定表）來實(shí)現(xiàn)。 決策樹和決策表是描述在規(guī)定條件下與結(jié)果相關(guān)聯(lián)的方法，即用來表示“如果（條件）那么（動(dòng)作）”的決策關(guān)系。 第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)決策樹決策樹 在決策樹中，條件被放在樹的分枝上，動(dòng)作放在各分枝的節(jié)點(diǎn)上。長徑比4長徑比16長徑比16長徑比4卡盤卡盤尾頂尖頂尖跟刀架尾頂尖車削裝夾方法的決策樹第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)決策表決策表 在決策表中，條件被放在表的上部，動(dòng)作在決策表中，條件被放在表的上部，動(dòng)作放在表的下部。放在表的下部。 在設(shè)計(jì)一個(gè)決策表時(shí)，考慮其完整性、精確在設(shè)計(jì)一個(gè)決策表時(shí)，考慮其完整性、

24、精確性、一致性。性、一致性。工件長徑比4 T F F4工件長徑比16 T F卡盤卡盤尾頂尖頂尖跟刀架尾頂尖車削裝夾方法的決策表第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì) 決策樹決策樹優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 1) 容易建立和維護(hù)，可以直觀、準(zhǔn)確、緊容易建立和維護(hù)，可以直觀、準(zhǔn)確、緊湊地表達(dá)復(fù)雜的邏輯關(guān)系。湊地表達(dá)復(fù)雜的邏輯關(guān)系。2) 便于擴(kuò)充和修改，適合于工藝過程設(shè)計(jì)。便于擴(kuò)充和修改，適合于工藝過程設(shè)計(jì)。 3）便于程序?qū)崿F(xiàn)，其結(jié)構(gòu)與軟件設(shè)計(jì)的）便于程序?qū)崿F(xiàn)，其結(jié)構(gòu)與軟件設(shè)計(jì)的流程圖很相似。流程圖很相似。 在制定好決策表或決策樹后，將其轉(zhuǎn)換為程序流程圖?？梢杂谩癐FTHEN”語句結(jié)構(gòu)寫成決策程序

25、。第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)建立創(chuàng)成式建立創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)的工作步驟系統(tǒng)的工作步驟1. 零件的建模； 2. 確定CAPP系統(tǒng)獲取零件信息的方式；3. 工藝分析和工藝知識(shí)總結(jié)；4. 確定和建立工藝決策模型； 5. 建立工藝數(shù)據(jù)庫；6. 系統(tǒng)主控模塊設(shè)計(jì)；7. 人機(jī)接口設(shè)計(jì)；8. 文件管理和輸出模塊設(shè)計(jì)。第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)創(chuàng)成式創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)的特點(diǎn)系統(tǒng)的特點(diǎn)v通過邏輯推理，自動(dòng)決策生成零件的工藝規(guī)程，無需人為的技術(shù)性干預(yù)；v具有較高的柔性，適應(yīng)性廣；v便于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)輔助制造系統(tǒng)的集成；v由于系統(tǒng)自動(dòng)化程度要求

26、高，應(yīng)用范圍廣，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)較為困難。第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)綜合式綜合式CAPP系統(tǒng)系統(tǒng) 也稱半創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)，將變異式與創(chuàng)成式結(jié)合起來，即采取變異與自動(dòng)決策相結(jié)合的工作方式。 如需對(duì)一個(gè)新零件進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)時(shí)，先通過對(duì)計(jì)算機(jī)檢索它所屬零件族的典型工藝，然后根據(jù)零件具體情況，對(duì)典型工藝進(jìn)行修改。工序設(shè)計(jì)則采用自動(dòng)決策產(chǎn)生。第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)6.3 基于知識(shí)的基于知識(shí)的CAPP系統(tǒng)系統(tǒng) CAPPCAPP專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)是將是將人工智能人工智能技術(shù)應(yīng)用技術(shù)應(yīng)用于于CAPPCAPP系統(tǒng)中所形成的專家系統(tǒng)。系統(tǒng)中所形成的專家系統(tǒng)

27、。 以以“推理推理+ +知識(shí)知識(shí)”為特征，包括為特征，包括知識(shí)庫知識(shí)庫和和推理機(jī)推理機(jī)。其中，。其中，知識(shí)庫知識(shí)庫是由零件設(shè)計(jì)信息和是由零件設(shè)計(jì)信息和表達(dá)工藝決策的表達(dá)工藝決策的規(guī)則集組成規(guī)則集組成，而，而推理機(jī)推理機(jī)是根是根據(jù)當(dāng)前事實(shí)，通過激活知識(shí)庫的規(guī)則集，而據(jù)當(dāng)前事實(shí)，通過激活知識(shí)庫的規(guī)則集，而得到工藝設(shè)計(jì)結(jié)果。得到工藝設(shè)計(jì)結(jié)果。 CAPP專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)CAPP專家系統(tǒng)組成示意圖專家系統(tǒng)組成示意圖解釋模塊推理機(jī)知識(shí)庫建立零件模型框架信息處理知識(shí)獲取工藝文件數(shù)據(jù)庫計(jì)算機(jī)第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì) C

28、APP專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)根據(jù)輸入的零件信息根據(jù)輸入的零件信息頻頻繁地去繁地去訪問知識(shí)庫訪問知識(shí)庫，并，并通過推理機(jī)通過推理機(jī)中的控制中的控制策略，在知識(shí)庫中策略，在知識(shí)庫中搜索搜索能夠處理零件當(dāng)前狀能夠處理零件當(dāng)前狀態(tài)的態(tài)的規(guī)則規(guī)則，然后執(zhí)行這條規(guī)則，并把每一次，然后執(zhí)行這條規(guī)則，并把每一次執(zhí)行規(guī)則得到的結(jié)論部分按照先后順序記錄執(zhí)行規(guī)則得到的結(jié)論部分按照先后順序記錄下來，直到零件加工達(dá)到一個(gè)終結(jié)狀態(tài)，這下來，直到零件加工達(dá)到一個(gè)終結(jié)狀態(tài)，這個(gè)記錄就是零件加工所要求的個(gè)記錄就是零件加工所要求的工藝規(guī)程工藝規(guī)程。 CAPP專家系統(tǒng)核心部分是專家系統(tǒng)核心部分是知識(shí)庫知識(shí)庫和和推推理機(jī)理機(jī)，知識(shí)庫知識(shí)庫

29、和和推理機(jī)推理機(jī)是是互相獨(dú)立的互相獨(dú)立的。第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì) 系統(tǒng)根據(jù)輸入的信息,利用知識(shí)庫及推理機(jī)做出如下決策：v毛坯的選擇 v各表面最終加工方法的選擇 v工藝路線的確定 v工序設(shè)計(jì) v零件模型的修改v機(jī)床和夾具的選擇v加工余量的選擇v切削用量的選擇 第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)工藝知識(shí)庫工藝知識(shí)庫 工藝知識(shí)在專家系統(tǒng)中屬于過程性知識(shí)，它包括選擇決策邏輯（如加工方法選擇、工藝裝備選擇、切削用量選擇等)，排序決策邏輯(如安排加工路線、確定工序中的加工步驟等)，以及加工方法知識(shí)(如加工能力、預(yù)加工要求、表面處理要求等)。 一般都采用產(chǎn)生式規(guī)則來表示工藝決策知識(shí)。第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)知識(shí)的表示方法：產(chǎn)生式規(guī)則表示法知識(shí)的表示方法：產(chǎn)生式規(guī)則表示法 又稱規(guī)則表示法。是當(dāng)前專家系統(tǒng)中最常用的知識(shí)表示方法之一。 把知識(shí)表示成“如果，則”的形式。 IF AND/OR AND/OR AND/OR THEN 或 可信度a% 或 可信度b% 或 可信度c% 第六章第六章 計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)產(chǎn)生式規(guī)則的優(yōu)點(diǎn)產(chǎn)生式規(guī)則的優(yōu)點(diǎn)（1）規(guī)則的結(jié)構(gòu)接近人類的思考方式，容易從專家那里獲取專業(yè)知識(shí)；（2）規(guī)則是獨(dú)立的，容易檢查、修改和擴(kuò)充，