CAPP的基本原理與方法課件

1、第3章 CAPP的基本原理和方法第3章 CAPP的3.1 CAPP系統(tǒng)的基本原理一、人工編制工藝的過程分析了解分析待加工另件的技術(shù)要求、結(jié)構(gòu)要求及生產(chǎn)綱領(lǐng)。查閱工藝手冊(cè)或根據(jù)工藝知識(shí)進(jìn)行決策，確定加工方法和工藝路線。查閱工藝標(biāo)準(zhǔn)，確定機(jī)床設(shè)備、切削用量、工裝及工時(shí)定額。按工廠工藝規(guī)程格式要求編寫工藝文件。 3.1 CAPP系統(tǒng)的基本原理一、人工編制工藝的過程分析CAPP的基本原理與方法CAPP的基本原理與方法CAPP的基本原理與方法CAPP的基本原理與方法二、CAPP的原理將另件特征信息以代碼或數(shù)據(jù)的形式輸入計(jì)算機(jī)，建立零件信息數(shù)據(jù)庫(kù)。將工藝人員編制工藝的經(jīng)驗(yàn)、工藝知識(shí)和邏輯思想以及工藝決策規(guī)

2、則形式輸入計(jì)算機(jī)，建立工藝決策規(guī)則庫(kù)（知識(shí)庫(kù)）。把制造資源、工藝參數(shù)以適當(dāng)形式輸入計(jì)算機(jī)，建立制造資源和工藝參數(shù)庫(kù)。通過程序設(shè)計(jì)，充分利用計(jì)算機(jī)的計(jì)算、邏輯分析判斷、以及邏輯查詢功能來生成工藝規(guī)程。二、CAPP的原理工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容工藝設(shè)計(jì)的內(nèi)容基礎(chǔ)層基礎(chǔ)層CAPP的基本原理與方法CAPP的基本原理與方法CAPP的基本原理與方法CAPP的基本原理與方法 計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)的基本原理正是基于人工設(shè)計(jì)的過程及需要解決的問題而提出的： 首先，產(chǎn)品零件的數(shù)據(jù)信息應(yīng)能利用，并建立零件信息的數(shù)據(jù)庫(kù)； 其次，工藝人員的工藝經(jīng)驗(yàn)、工藝知識(shí)能夠得到充分的利用和共享； 第三，制造資源、工

3、藝參數(shù)等以適當(dāng)?shù)男问浇⒅圃熨Y源和工藝參數(shù)庫(kù)； 第四，充分利用標(biāo)準(zhǔn)（典型）工藝生成新的工藝文件。 計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)的基本原理正是基于人工設(shè)計(jì)的過程及CAPP的基本原理與方法 由此可以看見，任何CAPP系統(tǒng)，必須解決的主要問題是： 工藝設(shè)計(jì)所需信息的描述和代碼化。 工藝設(shè)計(jì)所需信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式的合理制定。 程序設(shè)計(jì)（人機(jī)界面、推理程序、打印輸出等）。 實(shí)現(xiàn)CAPP基本原理的方式有4種，即檢索、派生式、創(chuàng)成式及專家系統(tǒng)，下面介紹每種方式的工作原理。 由此可以看見，任何CAPP系統(tǒng)，必須解決的主要問題是CAPP的基本原理與方法3.2 CAPP的類型與特點(diǎn)（1）檢索式CAPP 檢索式系統(tǒng)實(shí)際上是工

4、藝規(guī)程的技術(shù)文檔原理系統(tǒng)，它事先把現(xiàn)行的零件工藝規(guī)程存貯在計(jì)算機(jī)中，使用時(shí)按圖號(hào)或成組編碼檢索。在編制新零件工藝規(guī)程時(shí)，先按成組編碼檢索出存有的零件工藝規(guī)程，如不需變動(dòng)就可直接使用，也可稍加修改后使用。當(dāng)檢索不到該成組編碼的零件工藝規(guī)程時(shí)，必須以手工編制工藝，并通過鍵盤把所編工藝輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)存貯。這類CAPP系統(tǒng)的功能最少，生成工藝規(guī)程的自動(dòng)化程度也最差，但最易建立。有現(xiàn)成且穩(wěn)定的工藝規(guī)程的工廠企業(yè)可建立這類系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)打印輸出的工藝規(guī)程內(nèi)容與原來手工編寫的相同，由于計(jì)算機(jī)檢索十分方便，打印輸出整齊美觀，是一種實(shí)用的CAPP系統(tǒng)。 3.2 CAPP的類型與特點(diǎn)（1）檢索式CAPP輸入編碼或圖

5、號(hào)檢索工藝規(guī)程修改編輯工藝規(guī)程輸出工藝規(guī)程工藝規(guī)程數(shù)據(jù)庫(kù)檢索式CAPP系統(tǒng)原理圖輸入編碼或圖號(hào)檢索工藝規(guī)程修改編輯工藝規(guī)程輸出工藝規(guī)程工藝規(guī)（2）派生式CAPP 派生式(Variant)CAPP系統(tǒng)是一種建立在成組技術(shù)基礎(chǔ)上的CAPP系統(tǒng)，也叫變異式、修訂式、樣件式CAPP系統(tǒng)。派生式計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)VCAPP（Variant Computer Aided Process Planning）的基本原理是利用零件在結(jié)構(gòu)或工藝方面所表現(xiàn)出來的相似性來設(shè)計(jì)工藝規(guī)程。它以成組技術(shù)為基礎(chǔ)，利用編碼系統(tǒng)對(duì)研究的對(duì)象零件進(jìn)行編碼，利用所制定的相似性特征對(duì)已編碼的零件進(jìn)行分類，形成相似零件族，再由有經(jīng)驗(yàn)的工

6、藝設(shè)計(jì)人員的對(duì)各相似族零件進(jìn)行工藝路線優(yōu)化，編制出標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程，將其儲(chǔ)存于計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫(kù)中。當(dāng)設(shè)計(jì)新零件工藝時(shí)，首先為新零件編碼，然后在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索。若新零件屬于某一零件族時(shí)，即調(diào)出該零件的標(biāo)準(zhǔn)工藝，經(jīng)編輯或修改而派生出新零件的制造工藝規(guī)程。 。 （2）派生式CAPP派生式 ( 變異式 ) CAPP系統(tǒng) (Variant CAPP System)該類系統(tǒng)以成組技術(shù)為基礎(chǔ)，根據(jù)零件編碼查找所屬零件組，調(diào)出零件組的標(biāo)準(zhǔn)工藝，進(jìn)行適當(dāng)?shù)木庉嫽蛐薷?，生成所需的工藝?guī)程。 零件組矩陣零件編碼查 找零件組輸入表頭信息工藝規(guī)程格式工藝規(guī)程打印輸出標(biāo)準(zhǔn)工藝路線文件標(biāo)準(zhǔn)工序文件圖 CAM-I 推出的派生式

7、 CAPP 系統(tǒng)框圖工作要素處理應(yīng)用程序工藝路線檢索/編輯標(biāo)準(zhǔn)工序檢索/編輯工藝規(guī)程存儲(chǔ)器派生式 ( 變異式 ) CAPP系統(tǒng) (Variant C標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程文件特征矩陣文件零件圖編碼第零件組零件組形成工藝過程設(shè)計(jì)a）準(zhǔn)備階段 派生式 CAPP 系統(tǒng)工作的兩個(gè)階段零件圖標(biāo)準(zhǔn)工藝檢索編碼第零件組零件組搜索工藝 規(guī)程（編輯）b）使用階段 派生式 CAPP 系統(tǒng)工作的兩個(gè)階段標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程文件特征矩陣文件零件圖編碼第零件組零派生式計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)的使用一般包括以下步驟： （1）給待編工藝的零件按已選定的零件分類編碼系統(tǒng)編碼，并將該編碼輸入到計(jì)算機(jī)中，如果該零件不在已建零件族內(nèi)，則提示用戶；否則

8、，調(diào)出相應(yīng)零件族的標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程。 （2）計(jì)算機(jī)根據(jù)輸入代碼和已確定的邏輯，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)工藝進(jìn)行編輯修改，其基本原理是根據(jù)分組代碼調(diào)出現(xiàn)有的工藝路線，將零件編碼與工序代碼的對(duì)應(yīng)關(guān)系制成規(guī)則，根據(jù)規(guī)則對(duì)標(biāo)準(zhǔn)工藝路線的相應(yīng)工序進(jìn)行刪除，剩下的工序即是這一具體零件的工藝路線。 （3）如果零件太特殊，有的工序已不在原標(biāo)準(zhǔn)工藝路線中，則用戶可以進(jìn)行增加或修改編輯。 （4）將經(jīng)過編輯修改的工藝規(guī)程存儲(chǔ)在工藝規(guī)程庫(kù)中，必要時(shí)以符合企業(yè)要求的格式打印輸出。 派生式計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)的使用一般包括以下步驟： 派生式 CAPP 系統(tǒng)特點(diǎn) 派生式是利用另件間的相似性、檢索已存儲(chǔ)的另件族的標(biāo)準(zhǔn)工藝，因此，計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)的是

9、一些標(biāo)準(zhǔn)工藝過程和標(biāo)準(zhǔn)工序，而不是工藝決策邏輯。從設(shè)計(jì)角度看，與常規(guī)工藝設(shè)計(jì)的類此設(shè)計(jì)相同，也就是利用計(jì)算機(jī)模擬人工設(shè)計(jì)的方式，其繼承和應(yīng)用的是標(biāo)準(zhǔn)工藝，它沒有指出工藝設(shè)計(jì)的最基本知識(shí)，知識(shí)源的劃分比較粗大，不利于工藝設(shè)計(jì)知識(shí)源開發(fā)，該系統(tǒng)柔性差、移植性差。系統(tǒng)原理簡(jiǎn)單、容易開發(fā)、發(fā)展較早、在應(yīng)用方面還有一定優(yōu)勢(shì)。 派生式 CAPP 系統(tǒng)特點(diǎn)（3）創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)（Generative CAPP System）從無到有生成（工藝決策算法和邏輯推理） 零件信息描述零件工藝過程 創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)的工作原理與派生式不同，在系統(tǒng)中沒有預(yù)先存入典型工藝過程，它根據(jù)輸入的零件信息、通過邏輯推理、公式和

10、算法等，作出工藝決策以自動(dòng)地“創(chuàng)新”一個(gè)新的優(yōu)化的工藝過程，可見創(chuàng)成式的自動(dòng)化程度又高于派生式。一個(gè)較復(fù)雜的零件由許多幾何要素組成，每一幾何要素又可用多種加工工藝方法去完成，而且它們之間的順序又有著許多組合方案，還需綜合考慮材料和熱處理等影響因素。所以創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)要求計(jì)算機(jī)有較大的存貯容量和計(jì)算能力。而且由于工藝過程設(shè)計(jì)的影響因素錯(cuò)綜復(fù)雜，難于建立完整的數(shù)學(xué)模型，至今仍未能開發(fā)出通用的創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)。（3）創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)（Generative CAPP 除此之外，系統(tǒng)開發(fā)中還常將派生式與創(chuàng)成式結(jié)合起來，即綜合式或半創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)。一般工序設(shè)計(jì)用派生式方法，而工步設(shè)計(jì)用創(chuàng)成式方

11、法。由于實(shí)際工藝設(shè)計(jì)中最困難的工作是確定定位裝夾方案和工序順序，事實(shí)上創(chuàng)成式的難點(diǎn)也在于此，綜合式避開了這一難題，它將上述工作仍用樣件工藝來實(shí)現(xiàn)，而在較簡(jiǎn)單的工步設(shè)計(jì)中利用創(chuàng)成的思想，使整個(gè)系統(tǒng)易于開發(fā)。 除此之外，系統(tǒng)開發(fā)中還常將派生式與創(chuàng)成式結(jié)合起來，即綜CAPP的基本原理與方法 例：普渡大學(xué)APPAS（Automated Process Planning and Selection）系統(tǒng)是一個(gè)實(shí)驗(yàn)性系統(tǒng)，適用于非回轉(zhuǎn)類零件表面加工方法的生成 每一加工表面用一數(shù)組表示：孔 AT（40）面 AT（32）槽 AT（31）數(shù)組各元素含義： 表面編號(hào)； 表面類型（如：1圓孔，2平面，3槽）； 類型

12、號(hào)碼（取決于類型，如孔：1圓孔，2錐孔，3螺孔）； 材料類型（如：1鑄鐵，2球鐵，3鋼）； 材料硬度 零件加工表面信息輸入 例：普渡大學(xué)APPAS（Automated Proces 邏輯關(guān)系的建立讀入一個(gè)表面數(shù)據(jù)CALL SIMHOL精鏜孔/面/槽？光孔/臺(tái)階孔？CALL ACCHOLCALL SLOTCALL SURFACECALL COMHOLCALL CORHOLCALL DRILLCALL REAM鉆可行？鉸可行？套料否？槽面Y光孔臺(tái)階孔NNNYYAPPAS系統(tǒng)工藝決策程序框圖 邏輯關(guān)系的建立讀入一個(gè)表面數(shù)據(jù)CALL SIMHOL精 加工方法選擇 每種加工方法均對(duì)應(yīng)于一定的工作范圍 例

13、：麻花鉆鉆孔對(duì)應(yīng)的工作范圍 DMAX = 2, DMIN = 0.0625 ES = 0.007D + 0.003 , EI=0.007D 位置精度：0.008 粗糙度：Ra =200m 長(zhǎng)徑比：L / D12 創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)特點(diǎn)： 1）不需人工干預(yù)，自動(dòng)化程度高。 2）決策更科學(xué)，具有普遍性。 3）由于工藝過程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)成分偏多，理論還不完善，完全徹底的創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)還在研究探索之中。 加工方法選擇 創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)特點(diǎn)：（4）半創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)（Semi-Generative CAPP System） 派生式CAPP系統(tǒng)完全以人的經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，難于保證設(shè)計(jì)最優(yōu)，且局限性較大；完全創(chuàng)

14、成式CAPP系統(tǒng)還不成熟。將兩者結(jié)合起來，采用部分創(chuàng)成，部分派生（或部分人工干預(yù)）的方法是一種可取的方案。 半創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)特點(diǎn)： 1）集派生式及創(chuàng)成式系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，又克服兩者的不足。 2）目前為多數(shù) CAPP 系統(tǒng)采用。 例：神戶大學(xué)開發(fā)的半創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)（圖5-45）（4）半創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)（Semi-Generative 5.6.2 CAPP工作原理熱處理、表面處理、手工作業(yè)等補(bǔ)充加工順序和工序修正加工順序處理機(jī)床選擇調(diào)入一個(gè)零件數(shù)據(jù)機(jī)床組合零件數(shù)據(jù)工藝規(guī)程處理完否？NY工藝規(guī)程打印策略存儲(chǔ)器機(jī)床文件 加工順序存儲(chǔ)器1000個(gè)零件數(shù)據(jù) 余量、精 度存儲(chǔ)器動(dòng)態(tài)制約：例軸長(zhǎng)徑比限制；

15、淬火后只能磨確定加工方法策略；機(jī)床選用順序；機(jī)床選用策略典型加工順序檢索確定加工余量劃分加工階段人工干預(yù)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器圖 神戶大學(xué)半創(chuàng)成式 CAPP 系統(tǒng)程序框圖5.6.2 CAPP工作原理熱處理、表面處理、手工作業(yè)半創(chuàng)成式CAPP= 派生式CAPP+創(chuàng)成式CAPP工藝路線工序內(nèi)容半創(chuàng)成式CAPP=工藝路線工序內(nèi)容CAPP的基本原理與方法（5）CAPP專家系統(tǒng) 所謂CAPP專家系統(tǒng)就是把專家系統(tǒng)的概念和方法應(yīng)用于CAPP系統(tǒng)。專家系統(tǒng)求解問題的過程是邏輯判斷和決策過程。由于工藝過程設(shè)計(jì)中，主要的任務(wù)不是計(jì)算，而是邏輯判斷和推理決策，因此開發(fā)CAPP專家系統(tǒng)前景廣闊。 （5）CAPP專家系統(tǒng)CAPP

16、的基本原理與方法 實(shí)際上，專家系統(tǒng)就是一種智能計(jì)算機(jī)程序，它具有如下兩點(diǎn)特性： （1）處理現(xiàn)實(shí)世界中提出的需要由專家來分析和判斷的復(fù)雜問題 傳統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)方法中，對(duì)一個(gè)待解決的問題，首先要建立其數(shù)學(xué)或物理模型，最后以算法的形式安排在計(jì)算機(jī)中。但在工藝過程設(shè)計(jì)中，主要的工作不是計(jì)算，工藝決策方法主要依造工藝人員在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)際中積累起來的經(jīng)驗(yàn)性知識(shí)，這帶有明顯的專家個(gè)人的技術(shù)和智能性質(zhì)，難以用數(shù)學(xué)模型表示，求解的過程是邏輯、判斷和決策過程。而專家系統(tǒng)正具有處理這些不確定性和多意性知識(shí)的特長(zhǎng)。 實(shí)際上，專家系統(tǒng)就是一種智能計(jì)算機(jī)程序，它具有如下兩 （2）應(yīng)用專家推理方法的計(jì)算機(jī)模型來解決問題，而且

17、應(yīng)使專家系統(tǒng)得到的結(jié)論和人類專家得到的結(jié)論一致 在專家系統(tǒng)中，解決問題所需的知識(shí)（知識(shí)庫(kù)）同使用知識(shí)的方法（推理）是獨(dú)立分開的，機(jī)器求解問題不是按預(yù)先確定的步驟進(jìn)行，而是根環(huán)境條件及達(dá)到的目標(biāo)，在控制策略（推理機(jī)）指導(dǎo)下，通過搜索來尋找問題的解答。解決問題所需的知識(shí)（存于知識(shí)庫(kù)中）可以根據(jù)用戶的需要進(jìn)行增刪和修改。也就是說，當(dāng)系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境改變時(shí)，用戶只對(duì)原有知識(shí)訓(xùn)進(jìn)行更新與擴(kuò)充即可。而傳統(tǒng)的創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)其決策邏輯和算法是預(yù)選固化在程度之中的加工環(huán)境的變化，系統(tǒng)的原程序也需要發(fā)生變化。 （2）應(yīng)用專家推理方法的計(jì)算機(jī)模型來解決問題，而且應(yīng) 如上所述，CAPP專家系統(tǒng)有處理多意性和不確定性問

18、題的能力，并且可以一定程度上模擬人腦進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，使工藝設(shè)計(jì)中的許多模糊問題得以解決。特別是對(duì)箱體，殼體類零件的工藝設(shè)計(jì)，由于它們結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，加工工序多，工藝流程長(zhǎng)，而且可能存在多種加工方案，工藝設(shè)計(jì)的優(yōu)劣主要取決于人的經(jīng)驗(yàn)和智慧，因此一般CAPP系統(tǒng)很難滿足這些復(fù)雜零件的工藝設(shè)計(jì)要求。而CAPP系統(tǒng)能匯集眾多工藝專家的經(jīng)驗(yàn)和智慧，并充分利用這些知識(shí)，進(jìn)行邏輯推理，探索解決問題的途徑與方法，因而能給出合理的甚至是最佳的工藝決策。 如上所述，CAPP專家系統(tǒng)有處理多意性和不確定性問題 通過建立CAPP專家系統(tǒng)，我們可以達(dá)到以下目的：（1）繼承和傳播寶貴工藝設(shè)計(jì)知識(shí)（2）使工藝師的知識(shí)形式化（3

19、）匯集各種來源的知識(shí) 通過建立CAPP專家系統(tǒng)，我們可以達(dá)到以下目的： 此外，專家系統(tǒng)和人類專家相比也還有其他許多優(yōu)點(diǎn)，如工作效率高，穩(wěn)定，不受個(gè)人情緒影響等。但另一方面，由于專家系統(tǒng)的知識(shí)來源于人類專家，模仿人類專家的思維、推理方法，所以不可避免的要犯錯(cuò)誤。因此，在CAPP專家系統(tǒng)中，我們強(qiáng)調(diào)吻合性，即專家系統(tǒng)推出的結(jié)果和人類專家系統(tǒng)的相一致，而不是精確性。 此外，專家系統(tǒng)和人類專家相比也還有其他許多優(yōu)點(diǎn)，如工CAPP的基本原理與方法CAPP的基本原理與方法3.3 CAPP系統(tǒng)的開發(fā)模式 盡管CAPP系統(tǒng)有以上多種類型，但從總體來看，可將CAPP系統(tǒng)的開發(fā)模式歸納為：專用型CAPP系統(tǒng)和工具

20、型CAPP系統(tǒng)。 3.3 CAPP系統(tǒng)的開發(fā)模式 盡管CAPP系統(tǒng)有以上（1）專用型CAPP系統(tǒng) 即專為某一企業(yè)開發(fā)的CAPP系統(tǒng)，現(xiàn)有的CAPP系統(tǒng)大多數(shù)屬于這一類型。早期的專用型CAPP系統(tǒng)，其程序與數(shù)據(jù)、知識(shí)是集成在一起的，針對(duì)性強(qiáng)，可移植性差，維護(hù)困難，很難適應(yīng)企業(yè)的產(chǎn)品類型、工藝方法和制造環(huán)境的發(fā)展和變化，目前這種模式已很少采用，而是采用數(shù)據(jù)建模、知識(shí)抽象以及功能分析等新的CAPP系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論，其程序與數(shù)據(jù)、知識(shí)是分離的，但其制造資源數(shù)據(jù)、工藝決策和其它系統(tǒng)功能仍是針對(duì)具體的應(yīng)用背景而設(shè)計(jì)。 （1）專用型CAPP系統(tǒng)專用型CAPP系統(tǒng)的特點(diǎn)： （1）針對(duì)性強(qiáng)，與企業(yè)具體情況結(jié)合較好，

21、工藝決策質(zhì)量較高，適用于產(chǎn)品類型專業(yè)化、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工藝復(fù)雜的企業(yè)。 （2）適應(yīng)性有一定的局限，當(dāng)企業(yè)在產(chǎn)品類型、工藝方法以及生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)上發(fā)生變化時(shí)，難于擴(kuò)充和更新。 （3）開發(fā)周期長(zhǎng)，這種系統(tǒng)缺乏商品化標(biāo)準(zhǔn)塊，往往從系統(tǒng)的基本功能開始，而要真正達(dá)到實(shí)用必須經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)期的調(diào)試和完善。 專用型CAPP系統(tǒng)的特點(diǎn)：圖2HCCAPPDTS總體結(jié)構(gòu)框圖 圖2HCCAPPDTS總體結(jié)構(gòu)框圖 （1）專用CAPP系統(tǒng)構(gòu)造工具用HCCAPPDTS開發(fā)工具系統(tǒng)中的構(gòu)件庫(kù)構(gòu)造適合某企業(yè)用的專用CAPP系統(tǒng)原型時(shí)，必須按照一定的構(gòu)造邏輯規(guī)則。本工具系統(tǒng)提供了人工交互構(gòu)造和應(yīng)用構(gòu)造工具自動(dòng)構(gòu)造兩種模式。前者對(duì)構(gòu)造

22、人員有較高的要求，應(yīng)具備一定的計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)能力和工藝基礎(chǔ)知識(shí)，并經(jīng)過培訓(xùn)，用戶可按照一定的原則自由地選擇構(gòu)件進(jìn)行拼裝；后者是根據(jù)用戶對(duì)CAPP系統(tǒng)提出的功能要求，自動(dòng)選擇某種預(yù)定義的CAPP模式，作為CAPP的原型（框架），構(gòu)造方便。無論采用哪種構(gòu)造方式，工具系統(tǒng)都會(huì)獲得一個(gè)專用CAPP的外殼，必要時(shí)可補(bǔ)充專用構(gòu)件，然后填充修改符合本企業(yè)特點(diǎn)的決策知識(shí)庫(kù)和工藝數(shù)據(jù)，最后測(cè)試和修改應(yīng)用原型系統(tǒng)。 （1）專用CAPP系統(tǒng)構(gòu)造工具用HCCAPPDTS開發(fā)（2）工藝文件管理構(gòu)件構(gòu)造工具該工具能完成對(duì)工藝文件的管理。一個(gè)零件在用CAPP系統(tǒng)設(shè)計(jì)工藝前首先要進(jìn)行檢索，以確定該零件的工藝文件是否已設(shè)計(jì)過。

23、如果檢索結(jié)果為已設(shè)計(jì)過，則可裝入工藝數(shù)據(jù)修改輸出即可，否則，要重新進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)。零件在完成工藝設(shè)計(jì)后除打印輸出工藝文件外，還應(yīng)將工藝數(shù)據(jù)保存在磁盤上，以便修改，在需修改設(shè)計(jì)時(shí)需將工藝數(shù)據(jù)裝入。以上功能是通過該構(gòu)造工具生成的構(gòu)件完成的。 （2）工藝文件管理構(gòu)件構(gòu)造工具該工具能完成對(duì)工藝文件的（3）零件信息描述構(gòu)造工具在構(gòu)造CAPP系統(tǒng)時(shí)，首先要描述零件信息，零件信息的描述方法多種多樣，其繁簡(jiǎn)程度相差很大，零件信息的描述方法的選擇受生成工藝的詳細(xì)程度的影響。零件信息的描述應(yīng)能滿足不同企業(yè)的要求。零件信息描述方法可概括為圖紙信息描述法和CAD信息描述法。前者是以零件圖為依據(jù)，將圖紙信息轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)信息

24、輸入到計(jì)算機(jī)中，后者是直接從CAD中得到零件的信息，經(jīng)過處理形成CAPP所需的幾何和工藝信息。由于許多企業(yè)的CAD和CAPP之間要實(shí)現(xiàn)集成還有許多困難和相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，加之還有一些企業(yè)還沒有應(yīng)用CAD系統(tǒng)，因此對(duì)這類企業(yè)，在若干年內(nèi)還需使用圖紙信息描述法。 （3）零件信息描述構(gòu)造工具在構(gòu)造CAPP系統(tǒng)時(shí)，首先要 另外，對(duì)于一些計(jì)算機(jī)應(yīng)用條件好的企業(yè)，特別是已經(jīng)和即將實(shí)施CIMS的企業(yè)來說，迫切需要實(shí)現(xiàn)CAD/CAPP/CAM的集成，在設(shè)計(jì)開發(fā)工具時(shí)，應(yīng)以STEP文件為依據(jù)，配以信息轉(zhuǎn)換工具，以識(shí)別和利用CAD中對(duì)零件描述的各種信息，生成工藝規(guī)程。本工具的1.0版常規(guī)工藝設(shè)計(jì)由于僅完成簡(jiǎn)單的派生式

25、的工藝設(shè)計(jì)，不需描述零件的詳細(xì)工藝信息，因此僅描述工藝文件輸出用的表頭信息。對(duì)一些需要生成零件詳細(xì)工藝的企業(yè)，還需要構(gòu)造零件的詳細(xì)結(jié)構(gòu)和工藝信息。 另外，對(duì)于一些計(jì)算機(jī)應(yīng)用條件好的企業(yè)，特別是已經(jīng)和即（4）零件編碼分類工具該工具用于構(gòu)造零件的編碼分類軟件，對(duì)于一些希望用成組編碼分類的企業(yè)，可以借助該工具構(gòu)造專用編碼分類軟件。該工具采用編碼系統(tǒng)內(nèi)容與編碼軟件相分類的方法，把編碼系統(tǒng)中的各系統(tǒng)分類標(biāo)志存入數(shù)據(jù)庫(kù)中，修改其內(nèi)容不影響編碼分類軟件。本工具以我國(guó)機(jī)械行業(yè)分類編碼系統(tǒng)JLBM-1為實(shí)例(15位碼)，如果企業(yè)編碼系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與JLBM-1相同，只要修改表的內(nèi)容即可，而不需要修改其它項(xiàng)目即可構(gòu)造編

26、碼分類軟件.如編碼結(jié)構(gòu)不同，則需對(duì)部分表結(jié)構(gòu)和程序作少量修改，也能方便地構(gòu)造某企業(yè)的專用編碼分類軟件。 （4）零件編碼分類工具該工具用于構(gòu)造零件的編碼分類軟件（5）特征矩陣構(gòu)造工具當(dāng)某企業(yè)使用編碼分類法時(shí)，必須構(gòu)造該企業(yè)零件的分類標(biāo)準(zhǔn)零件特征分類矩陣，它是編碼分類的依據(jù)。本工具用菜單驅(qū)動(dòng)，用戶逐項(xiàng)回答，即可自動(dòng)構(gòu)造出與某編碼系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)的特征矩陣，本工具也是以JLBM-1為范例，當(dāng)編碼系統(tǒng)修改時(shí)，需進(jìn)行相應(yīng)的修改。 工具提供了特征矩陣瀏覽、添加、刪除，打印等功能，對(duì)特征矩陣的維護(hù)非常方便。 （5）特征矩陣構(gòu)造工具當(dāng)某企業(yè)使用編碼分類法時(shí)，必須構(gòu)（6）特征分類法（條件分類法）構(gòu)造工具對(duì)于沒有開發(fā)編

27、碼系統(tǒng)或不希望使用編碼系統(tǒng)的企業(yè)，要完成零件的分類，只能運(yùn)用一些分類規(guī)則（或條件）對(duì)零件分類，這種方法只要對(duì)零件事先進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，制定出零件分類規(guī)則，工藝設(shè)計(jì)時(shí)即可對(duì)零件分類，規(guī)則可以非常靈活，對(duì)不同類零件規(guī)則有簡(jiǎn)有繁。如零件名稱就可為一個(gè)簡(jiǎn)單規(guī)則，零件材料、熱處理、毛坯、形狀、精度等就可構(gòu)成一個(gè)復(fù)雜的規(guī)則。本工具充分考慮到實(shí)際分類規(guī)則的多樣性，采用柔性表述的方法，構(gòu)造分類工具。用戶在構(gòu)造分類構(gòu)件時(shí)，只要把分類規(guī)則輸入規(guī)則庫(kù)中，逐項(xiàng)回答有關(guān)問題，即可自動(dòng)完成對(duì)零件的分類。規(guī)則庫(kù)在使用過程中可以用工具提供的功能隨時(shí)增、刪、改，以適應(yīng)生產(chǎn)對(duì)象的變化。分類時(shí)對(duì)不同類零件回答的問題是柔性的。使用構(gòu)造工

28、具時(shí)，只要錄入規(guī)則庫(kù)，修改最長(zhǎng)條件數(shù)，工具即可自動(dòng)構(gòu)造分類菜單。 （6）特征分類法（條件分類法）構(gòu)造工具對(duì)于沒有開發(fā)編碼（7）特征分類規(guī)則構(gòu)造工具某企業(yè)如選擇特征分類法對(duì)零件分類，必須制定零件的分類規(guī)則或分類條件，本工具提供了規(guī)則的瀏覽、檢查、修改、添加、刪除功能，可動(dòng)態(tài)地對(duì)零件分類規(guī)則進(jìn)行維護(hù)。規(guī)則的維護(hù)完全由菜單驅(qū)動(dòng)，使用方便。構(gòu)造分類規(guī)則時(shí)，只要確定分類條件的層次數(shù)，對(duì)相關(guān)表加以修改,同時(shí)按照菜單引導(dǎo)對(duì)規(guī)則庫(kù)加以錄入和修改。 （7）特征分類規(guī)則構(gòu)造工具某企業(yè)如選擇特征分類法對(duì)零件（8）工藝決策構(gòu)造工具本構(gòu)造工具是CAPP開發(fā)工具系統(tǒng)的核心工具之一。工藝決策知識(shí)庫(kù)以成組技術(shù)原理為基礎(chǔ)，以專

29、家系統(tǒng)為指導(dǎo)，以相似零件族為對(duì)象，用產(chǎn)生式規(guī)則的形式，組織與特征相對(duì)應(yīng)的工序決策集；同時(shí)將工藝知識(shí)、工藝決策與控制程序相分離。工具提供了工藝決策知識(shí)及規(guī)則的描述界面，同時(shí)提供對(duì)決策規(guī)則進(jìn)行修改、查詢、瀏覽、添加、刪除、恢復(fù)、復(fù)制等維護(hù)功能。借助本工具用戶無需修改源程序，就能改變或增刪各種決策規(guī)則。 （8）工藝決策構(gòu)造工具本構(gòu)造工具是CAPP開發(fā)工具系統(tǒng)（9）人機(jī)交互修改模塊構(gòu)造工具無論是派生式還是生成式CAPP系統(tǒng)，要使設(shè)計(jì)的工藝實(shí)用，都必須具有靈活的工藝編輯修改功能。本構(gòu)造工具能根據(jù)企業(yè)工藝庫(kù)的存貯格式構(gòu)造全屏幕編輯修改構(gòu)件，非常方便。 （9）人機(jī)交互修改模塊構(gòu)造工具無論是派生式還是生成式C

30、（10）工藝文件輸出構(gòu)造工CAPP系統(tǒng)的輸出結(jié)果就是要打印輸出工藝文件。因此CAPP開發(fā)工具必須提供工藝文件卡的構(gòu)造工具。由于不同的企業(yè)工藝文件輸出格式不同，因此要求此工具能方便地按企業(yè)的要求構(gòu)造新的工藝文件卡格式。本工具是借助了VFP的報(bào)表設(shè)計(jì)器來實(shí)現(xiàn)這一功能，VFP的報(bào)表設(shè)計(jì)器功能很強(qiáng)，能實(shí)現(xiàn)各類復(fù)雜報(bào)表的設(shè)計(jì)并能模擬，本工具提供了由該工具設(shè)計(jì)的一種工藝過程卡和一種工序卡范例。 （10）工藝文件輸出構(gòu)造工CAPP系統(tǒng)的輸出結(jié)果就是要（11）樣件工藝文件構(gòu)造工具由于派生式CAPP系統(tǒng)是以成組技術(shù)原理為指導(dǎo)，工藝的生成是以零件族樣件工藝為基礎(chǔ)，因此，零件工藝設(shè)計(jì)的好壞很大程度上依賴零件的樣件工

31、藝。本工具能構(gòu)造樣件工藝的錄入、檢查、修改、打印等維護(hù)功能構(gòu)件。構(gòu)造時(shí)只要針對(duì)具體企業(yè)不同的工藝文件格式，對(duì)編輯修改界面作少量修改即可。 （11）樣件工藝文件構(gòu)造工具由于派生式CAPP系統(tǒng)是以（12）標(biāo)準(zhǔn)工序文件構(gòu)造工具工藝設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)零件的一些關(guān)鍵工序需要設(shè)計(jì)工序的加工內(nèi)容步驟，輸出關(guān)鍵工序卡，但對(duì)關(guān)鍵工序如何設(shè)計(jì)，才能既快又優(yōu)的設(shè)計(jì)出好的工序內(nèi)容。本工具采用先建立各標(biāo)準(zhǔn)工序的工序內(nèi)容，零件工藝設(shè)計(jì)時(shí)，采用按工序代碼先檢索出標(biāo)準(zhǔn)工序后修改的方法，這樣既能保證設(shè)計(jì)的工序內(nèi)容既優(yōu)化又能提高效率。本工具能構(gòu)造出標(biāo)準(zhǔn)工序文件的維護(hù)構(gòu)件，具有增、刪、修改、瀏覽等功能，采用表格界面，配有工具條，全屏幕編輯

32、、修改。 （12）標(biāo)準(zhǔn)工序文件構(gòu)造工具工藝設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)零件的一些關(guān)（13）文檔資料管理構(gòu)造工具對(duì)CAPP系統(tǒng)來說，一般都有許多文檔資料，它能幫助設(shè)計(jì)人員，用戶操作人員掌握系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，掌握操作方法，以便修改維護(hù)，解決應(yīng)用中出現(xiàn)的問題。本工具配有設(shè)計(jì)說明，構(gòu)造說明書和使用說明書、在線幫助、工藝文檔的管理等。用戶在構(gòu)造CAPP系統(tǒng)時(shí)，能按工具提供的模式加以修改，生成專用CAPP系統(tǒng)的文檔資料管理構(gòu)件。 （13）文檔資料管理構(gòu)造工具對(duì)CAPP系統(tǒng)來說，一般都（14）用戶登錄口令權(quán)限管理工具CAPP開發(fā)工具及用它構(gòu)造的專用CAPP系統(tǒng)在使用時(shí)，為防止非法用戶操作，需要設(shè)置用戶登錄口令，并根據(jù)使用權(quán)限對(duì)

33、部分功能加以限制，以保證軟件和數(shù)據(jù)的安全性、可靠性。本工具能生成登錄表單，讓用戶能維護(hù)登錄口令，具有增、刪、改的功能。 （14）用戶登錄口令權(quán)限管理工具CAPP開發(fā)工具及用它（15）工序圖庫(kù)的構(gòu)造工具CAPP系統(tǒng)輸出工藝文件時(shí)要求能繪制零件關(guān)鍵工序圖，工序圖的的繪制目前主要有兩個(gè)途徑，一個(gè)是采用交互式地繪制，另一個(gè)采用參數(shù)化繪圖，但采用后者就必須詳細(xì)描述零件的信息，能算出工序尺寸。本工具1.0版由于僅粗略描述零件信息，暫不提供參數(shù)化繪制工序圖的功能，它提供一個(gè)工序圖繪制平臺(tái)，此平臺(tái)是在 AutoCAD12.0版上的二次開發(fā)，并配有典型體素圖庫(kù)，能比較快速、方便地繪制出零件的工序圖。 （15）工

34、序圖庫(kù)的構(gòu)造工具CAPP系統(tǒng)輸出工藝文件時(shí)要（2）工具型CAPP系統(tǒng) 這類系統(tǒng)的基本特征是其工藝決策方法和其它系統(tǒng)功能是通用化的，從體系結(jié)構(gòu)上看，這類系統(tǒng)可分為框架型CAPP系統(tǒng)和開發(fā)工具型CAPP系統(tǒng)兩類。 （2）工具型CAPP系統(tǒng)3.4 CAPP系統(tǒng)的開發(fā)組織模式 （1）企業(yè)自立開發(fā)工作多，難以有集中時(shí)間，對(duì)開發(fā)理論方法缺乏了解。 （2）高等院校、研究院所開發(fā)有研究?jī)?yōu)勢(shì)，對(duì)企業(yè)實(shí)際了解較少。 （3）企業(yè)+高研、開發(fā)是一種較好的方法，但需要好組織配合，企業(yè)必須抽取專人配合并參與工作。 3.4 CAPP系統(tǒng)的開發(fā)組織模式 （1）企業(yè)自立開3.5 不同階段的CAPP開發(fā)方法及特點(diǎn) （1）第一代產(chǎn)品：1982-1995期間-基于智能化和專家系統(tǒng)思想開發(fā)的CAPP系統(tǒng)。此類CAPP系統(tǒng)片面強(qiáng)調(diào)工藝設(shè)計(jì)的自動(dòng)化，但因工藝設(shè)計(jì)的特點(diǎn)決定了自動(dòng)化的CAPP系統(tǒng)存在很大的局限性，無法滿足企業(yè)