計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)（CAPP）課件 第2章 CAPP基礎(chǔ)技術(shù)

第2章CAPP基礎(chǔ)技術(shù)成組技術(shù)零件的信息描述與輸入工藝決策人工智能技術(shù)第2章CAPP基礎(chǔ)技術(shù)2.1成組技術(shù)第2章CAPP基礎(chǔ)技術(shù)２.１.１概述隨著日益加劇的國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和現(xiàn)代科技的飛躍發(fā)展，機(jī)械制造業(yè)向種類更多批量更小的方向發(fā)展，即多品種、小批量生產(chǎn)成為機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。傳統(tǒng)的小批量生產(chǎn)方式會(huì)帶來(lái)以下問題：（１）生產(chǎn)計(jì)劃、組織管理復(fù)雜。（２）生產(chǎn)周期較長(zhǎng)。（３）生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量極大。（４）小批量限制了先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)的運(yùn)用。成組技術(shù)（ＧT，ＧｒOｕPTｅCｈｎOｌOｇｙ）是一門生產(chǎn)技術(shù)科學(xué)，研究如何識(shí)別和發(fā)掘生產(chǎn)活動(dòng)中解決相關(guān)事件的最優(yōu)方案，以取得所期望的經(jīng)濟(jì)效益。成組技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械加工方面，就是將多種零件按其工藝的相似性分類以形成零件族，把同一零件族中零件分散的小生產(chǎn)量匯集成較大的成組生產(chǎn)量，從而使小批生產(chǎn)能獲得接近大批生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效果。由于成組技術(shù)的基本原理符合辯證法，所以可以作為指導(dǎo)生產(chǎn)的一般方法。實(shí)際上，人們很早以來(lái)已應(yīng)用成組技術(shù)的哲理指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐，諸如生產(chǎn)專業(yè)化、零部件標(biāo)準(zhǔn)化等都可以認(rèn)為是成組技術(shù)在機(jī)械工業(yè)中的應(yīng)用。成組技術(shù)從制造工藝領(lǐng)域的應(yīng)用開始，目前已廣泛應(yīng)用于設(shè)計(jì)、制造和管理等各個(gè)方面，并逐步發(fā)展成為一種提高多品種、中小批量生產(chǎn)水平的生產(chǎn)與管理技術(shù)，現(xiàn)已成為ＦＭS及CIＭS等先進(jìn)制造系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)。第2章CAPP基礎(chǔ)技術(shù)１．成組技術(shù)的產(chǎn)生成組技術(shù)是在多品種、中小批量的生產(chǎn)實(shí)踐中產(chǎn)生的。在制造業(yè)中，每年生產(chǎn)的產(chǎn)品種類成千上萬(wàn)，且每種零件都具有不同的形狀、尺寸和功能。但是，當(dāng)人們仔細(xì)觀察時(shí)，就又會(huì)發(fā)現(xiàn)零件之間存在相似性。圖２１（A）的零件具有不同的功能，但形狀尺寸相近；圖２１（B）的零件在形狀上有較大差異，但加工工藝過程具有較高相似性。因此，可以將零件進(jìn)行分類并歸并成組（常稱零件族）。第2章CAPP基礎(chǔ)技術(shù)雖然這種基本概念已存在很長(zhǎng)時(shí)間，但直到２０世紀(jì)５０年代末才由前蘇聯(lián)的米特洛凡諾夫系統(tǒng)地提出成組技術(shù)的概念和方法。他提出成組工序不僅可應(yīng)用于個(gè)別工序，亦可應(yīng)用于工序順序相同零件的全部制造過程。同時(shí)論述了成組技術(shù)在生產(chǎn)組織管理的應(yīng)用，如生產(chǎn)組織、計(jì)劃、技術(shù)定額和流水生產(chǎn)等方面。２０世紀(jì)５０年代末６０年代初，在東歐各國(guó)，成組技術(shù)被積極采用并取得進(jìn)展。前捷克斯洛伐克機(jī)床與金屬切削研究所（ＶＵOSO）提出的零件分類編碼系統(tǒng)（４位碼），適合于零件特征統(tǒng)計(jì)和小型企業(yè)初期實(shí)施成組技術(shù)。此后，前聯(lián)邦德國(guó)亞琛工業(yè)大學(xué)奧匹茲和英國(guó)的布利希等在零件分類編碼系統(tǒng)等方面的貢獻(xiàn)，使成組技術(shù)迅速推廣到歐洲。２０世紀(jì)６０年代以后，日本、美國(guó)也積極采用成組技術(shù)，并取得了效果。日本十分重視零件分類編碼系統(tǒng)對(duì)推廣成組技術(shù)的作用，機(jī)械技術(shù)研究所和中小企業(yè)振興事業(yè)團(tuán)，在各企業(yè)合作下，自１９６８年至１９７６年，陸續(xù)開發(fā)了五個(gè)零件分類編碼系統(tǒng)（KC－ｌ、２及KK－１、２、３），以供企業(yè)實(shí)施成組技術(shù)或制定本企業(yè)系統(tǒng)時(shí)參考。美國(guó)在２０世紀(jì)７０年代末８０年代初也認(rèn)識(shí)到，為進(jìn)一步發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的優(yōu)越性，必須與成組技術(shù)相結(jié)合，建立成組生產(chǎn)單元，從而推進(jìn)柔性制造系統(tǒng)的創(chuàng)建。第2章CAPP基礎(chǔ)技術(shù)２．成組工藝的基本原理成組工藝的基本原理是把尺寸、形狀、工藝相近似的零件組成一個(gè)個(gè)零件族（組），按零件族（組）制定工藝進(jìn)行生產(chǎn)制造，擴(kuò)大了批量，減少了品種，便于采用高效的生產(chǎn)方法，提高生產(chǎn)率，從而為多品種小批量生產(chǎn)同時(shí)獲得規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益開辟了途徑。成組技術(shù)的核心和關(guān)鍵是按照一定的相似性準(zhǔn)則對(duì)產(chǎn)品零件的分類成組。因此，零件相似性，是應(yīng)用成組技術(shù)的基礎(chǔ)。零件在幾何形狀、尺寸、功能要素、精度、材料等方面的相似性為基本相似性，以其為基礎(chǔ)，在加工、裝配、生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理等方面導(dǎo)出的相似性，稱為二次相似性。二次相似性是基本相似性的發(fā)展，具有重要的理論與應(yīng)用價(jià)值。３．零件的相似性零件的相似性，是指零件所具有的各種特征的相似。每種零件都具有多種的組合，才構(gòu)成區(qū)別于其他種零件的一個(gè)零件品種。然而，許多零件的某些特征又可能相似或相同，這些相似或相同的特征，就構(gòu)成了零件之間的相似性。４．成組技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展１）產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面在深刻認(rèn)識(shí)零件結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)上，根據(jù)擬定的設(shè)計(jì)相似性標(biāo)準(zhǔn)，可將設(shè)計(jì)零件分類成組，并形成設(shè)計(jì)族，針對(duì)設(shè)計(jì)族制定不同程度的標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)規(guī)范，以備設(shè)計(jì)檢索。以成組技術(shù)指導(dǎo)的設(shè)計(jì)合理化和標(biāo)準(zhǔn)化工作，將為實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAＤ）奠定良好的基礎(chǔ)。第2章CAPP基礎(chǔ)技術(shù)２）制造工藝方面成組技術(shù)開始是用于成組工序，即把加工方法、安裝方式和機(jī)床調(diào)整相近的零件歸結(jié)為零件組，設(shè)計(jì)出適用于全組零件加工的成組工序。成組工序允許采用同一設(shè)備和工藝裝置，以及相同或相近的機(jī)床調(diào)整加工全組零件，這樣，只要能按零件組安排生產(chǎn)調(diào)度計(jì)劃，就可以大大減少由于零件品種更換所需要的機(jī)床調(diào)整時(shí)間。此外，由于零件組內(nèi)零件的安裝方式和尺寸相近，可設(shè)計(jì)出應(yīng)用于成組工序的公用夾具———成組夾具。只要進(jìn)行少量的調(diào)整或更換某些元件，成組夾具就可適用于全組零件的工序安裝。成組技術(shù)亦可應(yīng)用于零件加工的全工藝過程。為此，應(yīng)將零件按工藝過程相似性分類以形成加工族，然后針對(duì)加工族設(shè)計(jì)成組工藝過程。設(shè)計(jì)成組工藝過程、成組工序和成組夾具皆應(yīng)以成組年產(chǎn)量為依據(jù)，并允許采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝技術(shù)。３）生產(chǎn)組織管理方面成組加工要求將零件按工藝相似性分類形成加工族，加工同一加工族有其相應(yīng)的一組加工設(shè)備。因此，成組生產(chǎn)系統(tǒng)要求按模塊化原理組織生產(chǎn)，即采取成組生產(chǎn)單元的生產(chǎn)組織形式。在一個(gè)生產(chǎn)單元內(nèi)有一組工人操作一組設(shè)備，生產(chǎn)一個(gè)或若干個(gè)相近的加工族。在此生產(chǎn)單元內(nèi)可完成所有零件全部或部分的生產(chǎn)任務(wù)。因此，成組生產(chǎn)單元是以加工族為生產(chǎn)對(duì)象的產(chǎn)品專業(yè)化或工藝專業(yè)化的生產(chǎn)基層單位。第2章CAPP基礎(chǔ)技術(shù)2.1.2零件分類編碼系統(tǒng)零件分類編碼系統(tǒng)，就是用符號(hào)（數(shù)字、字母）等對(duì)產(chǎn)品零件的有關(guān)特征，如功能、幾何形狀、尺寸、精度、材料以及某些工藝特征等進(jìn)行描述和標(biāo)識(shí)的一套特定的規(guī)則和依據(jù)。１．零件分類編碼系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)１）總體結(jié)構(gòu)零件分類編碼系統(tǒng)大多采用表格形式，由橫向分類環(huán)節(jié)和縱向分類環(huán)節(jié)兩部分組成。橫向分類環(huán)節(jié)稱為碼位，主要用于描述零件的類型、形狀、尺寸、工藝要素、材料、精度、毛坯等宏觀信息分類，常用位數(shù)為９～２１位。碼位越多，描述內(nèi)容越細(xì)致，結(jié)構(gòu)越復(fù)雜。縱向分類環(huán)節(jié)稱為碼域，主要用于描述宏觀信息中分層次的更為細(xì)致的結(jié)構(gòu)信息，如非回轉(zhuǎn)體類零件可分為輪盤、環(huán)套、銷、軸、桿、齒輪、異形件和特殊件等，一般為１０位，用０～９數(shù)字表示。從編碼總體結(jié)構(gòu)來(lái)看，零件分類編碼系統(tǒng)有整體式和分段式兩種結(jié)構(gòu)形式。２）分類編碼系統(tǒng)各碼位之間的結(jié)構(gòu)分類編碼系統(tǒng)各碼位間的結(jié)構(gòu)有以下三種形式：（１）樹式結(jié)構(gòu)（分級(jí)結(jié)構(gòu)）。在樹式結(jié)構(gòu)中，碼位之間是隸屬關(guān)系，即除第一碼位內(nèi)的特征碼外，其他各碼位的確切含義都要根據(jù)前一碼位來(lái)確定，如圖２２（A）所示。第2章CAPP基礎(chǔ)技術(shù)（２）鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)（并列結(jié)構(gòu)、矩陣結(jié)構(gòu)）。在鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)中，每個(gè)碼位內(nèi)的各特征碼具有獨(dú)立的含義，與前后位無(wú)關(guān)，如圖２２（B）所示。（３）混合式結(jié)構(gòu)。混合式結(jié)構(gòu)是指同時(shí)存在以上所述的兩種結(jié)構(gòu)，如圖２２（C）所示。第2章CAPP基礎(chǔ)技術(shù)２．零件分類編碼系統(tǒng)的信息容量所謂系統(tǒng)信息容量，就是一個(gè)分類編碼系統(tǒng)所容納的零件特征信息總數(shù)量，它是評(píng)定分類編碼系統(tǒng)功能的重要參數(shù)。信息容量越大，零件特征就能描述得越詳細(xì)。系統(tǒng)信息容量取決于系統(tǒng)內(nèi)碼位數(shù)量、項(xiàng)數(shù)和結(jié)構(gòu)。４．零件分類編碼系統(tǒng)的建立零件的特征及其分布規(guī)律是建立分類編碼系統(tǒng)重要的科學(xué)依據(jù)，因此，在建立零件分類編碼系統(tǒng)之前，必須先完成對(duì)所有零件特征的調(diào)研分析。在此之前，應(yīng)首先確定編碼系統(tǒng)的用途，因?yàn)槭褂玫哪康暮鸵蟮牟煌?，?huì)直接影響相關(guān)特征的選擇。通常一個(gè)企業(yè)（或行業(yè)）使用的分類編碼系統(tǒng)應(yīng)能簡(jiǎn)便而有效地反映本企業(yè)所有產(chǎn)品零件的有關(guān)特征。要獲得本企業(yè)（或行業(yè)）零件特點(diǎn)及分布的資料，就要對(duì)零件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，這是建立分類編碼系統(tǒng)的一個(gè)重要步驟。零件統(tǒng)計(jì)分析的內(nèi)容一般有以下７個(gè)方面：（１）零件的種類，如機(jī)加件、鈑金件、焊接件等。（２）零件的形狀、尺寸及其分布規(guī)律。（３）形狀要素的出現(xiàn)規(guī)律和內(nèi)在聯(lián)系。（４）材料種類。（５）毛坯形式。（６）精度。（７）其他工藝特征（如加工方法、設(shè)備等）。第2章CAPP基礎(chǔ)技術(shù)５．柔性編碼系統(tǒng)ＶＵOSO、OPITＺ、KK３、JＬBＭ１等系統(tǒng)屬于剛性分類編碼系統(tǒng)，其缺點(diǎn)是：（１）不能完整、詳盡地描述零件結(jié)構(gòu)特征和工藝特征；（２）代碼描述存在多義性：（３）不能滿足生產(chǎn)系統(tǒng)中不同層次、不同方面的需要。剛性分類編碼系統(tǒng)存在的缺點(diǎn)，用傳統(tǒng)分類編碼的概念和理論是無(wú)法解決的。所以柔性編碼系統(tǒng)的概念和理論應(yīng)運(yùn)而生。柔性分類編碼的概念是由相對(duì)傳統(tǒng)的剛性分類編碼概念提出來(lái)的，它是指分類編碼系統(tǒng)橫向碼位長(zhǎng)度可以根據(jù)描述對(duì)象的復(fù)

雜程度而變化，即沒有固定的碼位設(shè)置和碼位含義。柔性編碼結(jié)構(gòu)模型為：柔性編碼＝固定碼＋柔性碼。固定碼繼承了剛性編碼系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于標(biāo)識(shí)的優(yōu)點(diǎn)：主要用于零件分類、檢索和描述零件的整體信息。與傳統(tǒng)編碼系統(tǒng)相似，柔性碼主要描述零件各部分詳細(xì)信息。因此，在設(shè)計(jì)固定編碼時(shí)，力求簡(jiǎn)單明了，突出反映零件分類、零件整體結(jié)構(gòu)和零件綜合信息，盡量選用或參考現(xiàn)有的比較成熟的零件分類編碼系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)柔性編碼時(shí)，要面向形狀特征詳細(xì)地描述零件及其形狀要素。第2章CAPP基礎(chǔ)技術(shù)2.1.3零件分類成組方法零件分類成組，就是按照一定相似性準(zhǔn)則，將品種繁多的產(chǎn)品零件劃分為若干個(gè)具有相似特征的零件族（組）。零件分類成組的基本方法主要有視檢法、生產(chǎn)流程分析法和分類編碼法。１．檢視法該方法是由人直接觀測(cè)零件圖或?qū)嶋H零件以及零件的制造過程，并依靠人的經(jīng)驗(yàn)和判斷，對(duì)零件進(jìn)行分類成組。這種方法十分簡(jiǎn)單，在生產(chǎn)零件品種不多的情況下，可取得成功。但當(dāng)零件種數(shù)比較多時(shí)，由于受人的觀測(cè)和判斷能力的限制，往往難以獲得滿意的結(jié)果。２．生產(chǎn)流程分析法生產(chǎn)流程分析（PｒOｄｕCTIOｎＦｌOｗAｎA(yù)ｌｙSIS，PＦA）建立在分析工廠目前正在采用的零件工藝過程的基礎(chǔ)上，把工藝相似的零件歸為一類，形成加工族。這種方法只涉及零件的制造方法，而不考慮零件設(shè)計(jì)特征的相似性。生產(chǎn)流程分析包括工廠流程分析、車間流程分析和單元流程分析等。其中車間流程分析是通過分析全部被加工零件的工藝路線，識(shí)別出客觀存在的零件工藝相似性，從而劃分出零件族。這種方法僅適用于成組工藝。３．分類編碼法１）分類編碼法的原理與步驟該方法是利用零件分類編碼系統(tǒng)對(duì)零件編碼后，根據(jù)零件的代碼，按照一定的準(zhǔn)則劃分零件族。因?yàn)榱慵拇a表示第2章CAPP基礎(chǔ)技術(shù)零件的特征信息，所以代碼相似的零件具有某些特征的相似性。按照一定的相似性準(zhǔn)則，可以將代碼相似的零件歸并成族。零件分類編碼可以在宏觀上描述零件而不涉及零件的細(xì)節(jié)，零件分類編碼系統(tǒng)是進(jìn)行零件分類編碼的重要工具。采用分類編碼法劃分零件族時(shí)，首先考慮的問題是如何著手建立一套適用于本企業(yè)的分類編碼系統(tǒng)。通常有兩條途徑：一是從現(xiàn)有的系統(tǒng)中選擇；二是重新研制新的系統(tǒng)。分類編碼法劃分零件族的步驟如下：①選擇或研制零件的分類編碼系統(tǒng)。②進(jìn)行零件編碼。③按照一定的準(zhǔn)則，根據(jù)零件代碼劃分零件族。２）零件編碼分類方法（１）特征位法。該方法是在分類編碼系統(tǒng)的各碼位中，選取一些特征性較強(qiáng)、對(duì)劃分零件族影響較大的碼位作為零件分組的主要依據(jù)，而其余的碼位則予以忽略。（２）碼域法。碼域法是對(duì)分類編碼系統(tǒng)中各碼位的特征項(xiàng)規(guī)定一定的允許范圍，作為零件分組的依據(jù)。（３）特征位碼域法。該方法是由特征位數(shù)據(jù)法和碼域法結(jié)合而成的一種分組方法。它既要選取某些特征性較強(qiáng)的特征碼位，又要對(duì)所選取的特征碼位規(guī)定特征數(shù)據(jù)允許的變化范圍，以此作為零件分組的依據(jù)。第2章CAPP基礎(chǔ)技術(shù)2.1.4成組工藝過程設(shè)計(jì)成組工藝過程設(shè)計(jì)是在零件分類成組的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，當(dāng)零件已分為若干個(gè)零件族（組）后，即可按零件族（組）的典型零件設(shè)計(jì)成組工藝，歸納起來(lái)，基本上有兩種方法：復(fù)合零件法和復(fù)合工藝路線法。１．復(fù)合零件法復(fù)合零件法就是用樣件來(lái)設(shè)計(jì)成組工藝的方法。其基本思路是先按各零件族（組）設(shè)計(jì)出能代表該族（組）零件特征的典型零件，該零件能包含這組零件的全部加工表面要素，也稱復(fù)合零件；復(fù)合零件既可以是一組零件中實(shí)際存在的某個(gè)具體零件，也可以是一個(gè)實(shí)際并不存在而純屬人們虛擬的假想零件。第二步，制定復(fù)合零件的工藝過程，即為該零件族（組）的成組工藝過程；再由成組工藝過程經(jīng)過刪減等處理產(chǎn)生該族（組）各個(gè)零件的具體工藝過程。１）復(fù)合零件的產(chǎn)生如果在零件族（組）中不能選擇出典型零件，則可以設(shè)計(jì)一個(gè)假想復(fù)合零件（或稱虛擬復(fù)合零件）作為典型零件。其具體的方法是：先分析零件組內(nèi)各個(gè)零件的型面特征，將它們復(fù)合在一個(gè)零件上，使這個(gè)零件包含全組的型面特征。２）成組工藝的制定由于組內(nèi)其他零件所具有的待加工表面特征都比復(fù)合零件少，所以按復(fù)合零件設(shè)計(jì)的成組工藝，自然能適用于加工零件組內(nèi)的所有零件。即只要從成組工藝中刪除某一零件所不用的工序內(nèi)容，便形成該零件的加工工藝。如圖２１２所示。第2章CAPP基礎(chǔ)技術(shù)２．復(fù)合工藝路線法從個(gè)零件族（組）中選擇１個(gè)零件的工藝路線，若能夠包含所有零件的工藝路線，就以它作為該零件組的典型成組工藝。如圖２１３中所示的１個(gè)零件族（組），由４個(gè)非回轉(zhuǎn)體零件組成，其中零件３的工藝路線最復(fù)雜，工序最多，可以以它作為全組的工藝路線，即Ｘ１CＺＸ３。如果不能直接從零件族（組）中各個(gè)零件的工藝路線選擇產(chǎn)

生一個(gè)能包含全組零件的工藝路線，則可采用復(fù)合工藝路線法。第2章CAPP基礎(chǔ)技術(shù)2.1.5成組技術(shù)的應(yīng)用１．成組技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用在產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)施成組技術(shù)，通過對(duì)企業(yè)中已設(shè)計(jì)、制造過的零件進(jìn)行編碼和分組，可建立起設(shè)計(jì)圖紙和資料的檢索系統(tǒng)。當(dāng)設(shè)計(jì)一個(gè)新零件時(shí)，設(shè)計(jì)人員將設(shè)計(jì)零件的構(gòu)思轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的分類代碼，然后按此代碼對(duì)其所屬零件族的零件設(shè)計(jì)圖紙和

資料進(jìn)行檢索，從中選擇可直接采用或稍加修改便可采用的原有零件圖。只有當(dāng)原有零件圖均不能利用時(shí)，才重新設(shè)計(jì)新零

件。據(jù)統(tǒng)計(jì)，當(dāng)設(shè)計(jì)一種新產(chǎn)品時(shí)，往往有３／４以上的零件可直接利用或經(jīng)局部修改便可利用已有產(chǎn)品的零件圖，這就大

大減少了設(shè)計(jì)人員的重復(fù)勞動(dòng)。在我國(guó)隨著CAＤ技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，建立產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖庫(kù)和ＧTCAＤ系統(tǒng)具有重要意義。ＧTCAＤ系統(tǒng)，又叫檢索式CAＤ系統(tǒng)，是指以成組技術(shù)為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)。產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員在應(yīng)用ＧTCAＤ系統(tǒng)設(shè)計(jì)新零件時(shí)，首先進(jìn)行零件檢索，以確定能采用原有的零件圖或?qū)υ辛慵D稍加修改。新產(chǎn)品設(shè)計(jì)中盡量利用原有的設(shè)計(jì)，為制造工藝領(lǐng)域增強(qiáng)了相似性，使企業(yè)生產(chǎn)的零件品種大為減少，從而大大節(jié)省工藝過程設(shè)計(jì)、工裝設(shè)計(jì)和制造的時(shí)間和費(fèi)用。生產(chǎn)準(zhǔn)備周期因之縮短，某些零件的生產(chǎn)批量也將得到擴(kuò)大。此外，新產(chǎn)品增加了對(duì)老產(chǎn)品的繼承性，使老產(chǎn)品生產(chǎn)中所積累的許多經(jīng)驗(yàn)，能在新產(chǎn)品生產(chǎn)中加以充分利用。第2章CAPP基礎(chǔ)技術(shù)２．成組技術(shù)在生產(chǎn)組織與管理中的應(yīng)用在生產(chǎn)組織中，采用成組單元或成組流水線，可以縮短零件的運(yùn)輸路線，提高生產(chǎn)單元或系統(tǒng)的柔性。在生產(chǎn)管理中，以零件族為基礎(chǔ)編制生產(chǎn)計(jì)劃和生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃，可以提高生產(chǎn)管理的效率，提高勞動(dòng)力和設(shè)備的利用率。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造工藝方面實(shí)施成組技術(shù)的企業(yè)，其生產(chǎn)管理方法也必須相應(yīng)改變。在生產(chǎn)管理工作中應(yīng)用成組技術(shù)，將實(shí)際按零件族組織生產(chǎn)，打破產(chǎn)品界限，改變傳統(tǒng)的按產(chǎn)品組織生產(chǎn)的方式；以零件管理取代原來(lái)的工序管理；質(zhì)量管理也由檢驗(yàn)人員控制為主改變?yōu)樯a(chǎn)單元自控為主；工人則從按專業(yè)工種固定勞動(dòng)分工向一專多能轉(zhuǎn)變，從一人一機(jī)向多機(jī)床管理發(fā)展。這一切不僅有利于編制生產(chǎn)計(jì)劃、生產(chǎn)指令和調(diào)度計(jì)劃工作的簡(jiǎn)化，而且能使整個(gè)生產(chǎn)管理工作向著科學(xué)化和現(xiàn)代化的方向發(fā)展。３．成組技術(shù)與ＦＭS、CIＭS的關(guān)系要建立ＦＭS，首先就要合理地確定系統(tǒng)加工對(duì)象的變化范圍，從而決定系統(tǒng)應(yīng)具有的柔性大小。這就是說，必須在對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行合理的組織與分工的基礎(chǔ)上建立ＦＭS，才能使系統(tǒng)產(chǎn)生良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。成組技術(shù)以相似原理為基礎(chǔ)，通過對(duì)加工對(duì)象恰當(dāng)?shù)胤纸M，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的合理組織與分工的一種技術(shù)。以零件族為加工對(duì)象建立ＦＭS，既使系統(tǒng)能加工足夠多的零件品種，又可簡(jiǎn)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。因此可以把成組技術(shù)作為建立ＦＭS的基礎(chǔ)。在成組技術(shù)基礎(chǔ)上建立的ＦＭS相當(dāng)于一個(gè)生產(chǎn)單元。這種ＦＭS的生產(chǎn)單元實(shí)現(xiàn)了工藝過程的全部柔性自動(dòng)化，從而把成組技術(shù)的實(shí)施提高到一個(gè)新的水平。第2章CAPP基礎(chǔ)技術(shù)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIＭS是通過企業(yè)的信息集成以取得企業(yè)整體效益的計(jì)算機(jī)綜合應(yīng)用系統(tǒng)，信息集成是實(shí)施CIＭS的基礎(chǔ)。企業(yè)的信息包括從產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造到生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)與管理的所有信息。為了實(shí)現(xiàn)范圍如此廣泛的信息的集成，需要對(duì)信息進(jìn)行分類編碼，因此，可以應(yīng)用成組技術(shù)的基本原理建立面向企業(yè)的信息分類編碼系統(tǒng)，從而把系統(tǒng)中的有關(guān)環(huán)節(jié)連接到一起。第2章CAPP基礎(chǔ)技術(shù)2.2零件的信息描述與輸入第2章CAPP基礎(chǔ)技術(shù)2.2.1零件信息描述方法簡(jiǎn)述

１．零件分類編碼描述法在早期的CAPP系統(tǒng)中，零件分類編碼系統(tǒng)是進(jìn)行零件分類編碼的重要工具。零件分類編碼可以在宏觀上描述零件而不涉及零件的細(xì)節(jié)，是檢索式CAPP系統(tǒng)主要采用的方法。采用分類編碼法描述零件，即使采用較長(zhǎng)碼位的分類編碼系統(tǒng)，也只能達(dá)到“分類”的目的。對(duì)于一個(gè)零件究竟由多少形狀要素組成，各個(gè)形狀要素的本身尺寸及相互間位置尺寸的多大，它們的精度要求又如何，分類編碼法都無(wú)法解決。因此，如果需要對(duì)零件進(jìn)行詳細(xì)描述，必須采用其他描述方法。２．零件表面元素描述法零件表面元素描述法是對(duì)零件進(jìn)行詳細(xì)描述的一種方法，早期的派生式CAPP系統(tǒng)都采用這種方法。在這種方法中，任何一個(gè)零件都被看成是由一個(gè)或若干個(gè)表面元素所組成，這些表面元素可以是圓柱面、圓錐面、螺紋面等。在運(yùn)用表面元素法時(shí)，對(duì)零件的各個(gè)形面要素進(jìn)行編號(hào)，并對(duì)零件按其特點(diǎn)劃分成若干個(gè)單獨(dú)的區(qū)段，以便能正確地輸入零件各形面要素的尺寸、位置、精度、粗糙度等信息。利用這種輸入方法雖然比較繁瑣、費(fèi)時(shí)，但是它可以比較完善、準(zhǔn)確地輸入零件的圖形信息。這種方法比較適合于描述回轉(zhuǎn)體零件，對(duì)于非回轉(zhuǎn)體零件的形面描述有一定難度。隨著特征技術(shù)及CAＤ／CAPP／CAＭ集成技術(shù)的發(fā)展，在CAPP系統(tǒng)中更多采用特征描述法。第2章CAPP基礎(chǔ)技術(shù)３．零件特征描述法零件特征描述法主要用來(lái)描述形狀比較復(fù)雜的非回轉(zhuǎn)類零件。若要像描述回轉(zhuǎn)體零件形狀要素那樣詳細(xì)、準(zhǔn)確就十分困難。但是有些非回轉(zhuǎn)體零件的制造工藝并不太復(fù)雜，對(duì)于這類零件，只要描述零件由哪些特征組成，及其這些特征的組織關(guān)系，然后就可以作出相應(yīng)的工藝決策，如果該方法結(jié)合到CAＤ系統(tǒng)中去，就形成直接與CAＤ系統(tǒng)相連的零件信息描述法。４．直接與CAＤ系統(tǒng)相連直接與CAＤ系統(tǒng)相連要求建立一種不依賴于人工解釋的，能為產(chǎn)品生命周期各階段的計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)自動(dòng)理解的完整的產(chǎn)品模型。在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)CAPP與CAＤ數(shù)據(jù)的自動(dòng)交換，目前STＥP技術(shù)的實(shí)施被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)CAＤ／CAPP／CAＭ集成與并行的必要和前提條件?，F(xiàn)階段，利用現(xiàn)有的CAＤ資源，在實(shí)體造型系統(tǒng)上通過擴(kuò)充特征定義功能來(lái)建立滿足集成需要的零件信息模型，采用對(duì)實(shí)體造型系統(tǒng)“特征化＂的技術(shù)路線，是CAＤ／CAPP／CAＭ集成的一條行之有效的途徑。2.2.2基于特征的軸類零件信息輸入

１．軸類零件信息模型總體結(jié)構(gòu)軸類零件信息模型的總體結(jié)構(gòu)如圖２１４所示。第2章CAPP基礎(chǔ)技術(shù)根據(jù)形狀特征之間的鄰接關(guān)系（主特征與主特征之間的關(guān)系）和從屬關(guān)系（主特征與輔特征之間的關(guān)系），可以作出一個(gè)零件（見圖２１５（A））的形狀特征關(guān)系圖（見圖２１５（B）），此多叉樹結(jié)構(gòu)的形狀特征關(guān)系圖可以轉(zhuǎn)化成易處理的二叉樹結(jié)構(gòu)（見圖２１５（C））。這種二叉樹結(jié)構(gòu)就是所要建立的零件信息模型主干。第2章CAPP基礎(chǔ)技術(shù)第2章CAPP基礎(chǔ)技術(shù)２．形狀特征：二起叉始樹零件形狀特征二叉樹各節(jié)點(diǎn)內(nèi)容如圖２１６所示。第2章CAPP基礎(chǔ)技術(shù)2.2.3非回轉(zhuǎn)體類零件信息描述與輸入

１．基于特征的方位描述法原理箱體零件形狀很復(fù)雜，要全面描述零件信息相當(dāng)困難。但從加工角度分析，它的待加工表面主要是平面、孔、槽等，所以按零件各方位來(lái)描述可以簡(jiǎn)化描述難度，達(dá)到實(shí)用的目的。箱體類零件上需加工的表面多，且位置關(guān)系相當(dāng)復(fù)雜，難以清晰而方便地描述，因此，簡(jiǎn)化表面間的復(fù)雜關(guān)系，以獲得清晰的數(shù)據(jù)信息，是零件信息描述的首要任務(wù)。箱體類零件，外形一般呈多面體，其需加工的表面大部分都在零件外表面上。若把零件分解開來(lái)，則每個(gè)方向可以單獨(dú)形成一個(gè)“子零件”，每個(gè)“子零件”都有待加工表面的特征數(shù)據(jù)。因此，方位特征描述法并不試圖從整體上描述零件，而是對(duì)零件進(jìn)行分解，零件的每個(gè)方位自成一個(gè)描述單元，零件的待加工表面及其參數(shù)按照所在的方向進(jìn)行單獨(dú)描述。這樣可以保證獲取零件全部的待加工表面信息，同時(shí)也簡(jiǎn)化了不同方向上待加工表面的位置關(guān)系，避免數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜和混亂。２．基于特征的方位描述法的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)基于特征的方位描述法從以下兩個(gè)方面來(lái)描述零件：一是描述各零件組成表面本身的幾何信息（形狀、尺寸等）和工藝信息（精度、表面粗糙度等）；二是明確說明各組成表面之間相互位置關(guān)系與連接次序的拓?fù)湫畔ⅰ＜庸ぬ卣鲉卧某槿『蛣澐謱⒄麄€(gè)零件的信息描述轉(zhuǎn)化為零件各加工特征單元信息的描述和各加工特征單元之間聯(lián)系信息描述的集合。第2章CAPP基礎(chǔ)技術(shù)選擇三維空間坐標(biāo)系來(lái)描述箱體類零件。如圖２１７所示，加工特征單元?jiǎng)澐值幕舅枷胧菍⒘慵闯墒蔷匦瘟骟w經(jīng)切削加工而來(lái)。各方位面信息描述如圖２１８所示。第2章CAPP基礎(chǔ)技術(shù)2.3工藝決策第2章CAPP基礎(chǔ)技術(shù)2.3.1基本概念所謂工藝決策，是指根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)信息和具體的生產(chǎn)環(huán)境條件，利用工藝經(jīng)驗(yàn)確定產(chǎn)品的工藝過程。CAPP系統(tǒng)所采用的基本工藝決策分兩種：（１）修訂式方法。該方法也稱派生式方法，其基本思路是將相似零件歸并成零件族，設(shè)計(jì)相應(yīng)零件族的標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程，并根據(jù)設(shè)計(jì)對(duì)象的具體特征加以修訂。通常人們把采用修訂式方法的CAPP系統(tǒng)稱為修訂式CAPP系統(tǒng)。美國(guó)的CAＭⅠ系統(tǒng)和同濟(jì)大學(xué)開發(fā)的TOJICAP系統(tǒng)屬于該類系統(tǒng)。（２）生成式方法。該方法也稱創(chuàng)成式方法，其基本思路是將人們?cè)O(shè)計(jì)工藝過程時(shí)的推理和決策方法轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可以處理的決策邏輯、算法，在使用時(shí)由計(jì)算機(jī)程序根據(jù)內(nèi)部的決策邏輯和算法，以及生產(chǎn)環(huán)境信息，自動(dòng)生成零件的工藝規(guī)程。通常，人們把采用生成式方法的CAPP系統(tǒng)稱為生成式CAPP系統(tǒng)。西北工業(yè)大學(xué)開發(fā)的CAOS系統(tǒng)是針對(duì)單軸自動(dòng)機(jī)上的零件加工工序（通常稱工序調(diào)整卡）并按生成式方法進(jìn)行設(shè)計(jì)的。２．３．２生成式工藝決策的類型CAPP的生成式工藝決策方法分為三類：計(jì)算決策、邏輯決策和創(chuàng)造性決策。計(jì)算決策主要包括公式計(jì)算和查數(shù)據(jù)表，它主要用于能夠建立數(shù)學(xué)模型和已具備較完善的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的情況，如工序尺寸計(jì)算、切削用量選擇以及時(shí)間定額計(jì)算、生產(chǎn)費(fèi)用計(jì)算等。第2章CAPP基礎(chǔ)技術(shù)邏輯決策是指對(duì)于長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐中積累的工藝經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行系統(tǒng)的總結(jié)，并且成為人們廣泛認(rèn)可的確定性工藝知識(shí)。最常用的邏輯決策表達(dá)和實(shí)現(xiàn)方法是判定表與判定樹，它們廣泛應(yīng)用于零件表面切削加工方法的選擇、機(jī)床選擇、刀具選擇等。在工藝設(shè)計(jì)過程中，有些問題依賴于工藝人員的經(jīng)驗(yàn)和創(chuàng)造性決策，創(chuàng)造性決策是運(yùn)用知識(shí)解決問題，因此需要用到人工智能技術(shù)。2.3.3工藝決策工藝決策的內(nèi)容主要是機(jī)械加工工藝規(guī)程制定的全過程，具體是指通過制定一套切削加工方法和規(guī)范，使零件達(dá)到設(shè)計(jì)所要求的形狀、尺寸和表面粗糙度。一般步驟可分為工序、裝夾、工位、工步等。國(guó)內(nèi)的研究一般習(xí)慣把CAPP工藝決策分為加工方法決策和加工順序決策，而國(guó)外把刀具軌跡、加工過程的計(jì)算機(jī)模擬也作為智能CAPP決策的一部分。制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程（又簡(jiǎn)稱工藝設(shè)計(jì)）的核心內(nèi)容是設(shè)計(jì)工藝卡片。常用的工藝卡片有：工藝過程卡（又稱為工藝路線卡）和工序卡。工藝過程卡用于表示零件機(jī)械加工的全貌和大致加工流程，它只反映工序序號(hào)、工序名稱和各工序的概要內(nèi)容以及完成該道工序的車間（或工段）、設(shè)備，有的還可能標(biāo)出工序時(shí)間。工序卡則要表示每一道加工工序的情況，內(nèi)容比較詳細(xì)，當(dāng)然，由于各個(gè)工廠習(xí)慣、廠規(guī)的不同，所用的工藝卡片可能不盡相同，但以反映該廠工序設(shè)計(jì)的內(nèi)容為準(zhǔn)則。機(jī)械加工的工藝過程設(shè)計(jì)通常包括如下內(nèi)容。第2章CAPP基礎(chǔ)技術(shù)（１）工藝決策。亦稱為制定工藝路線，其內(nèi)容包括決定零件各切削表面的加工方法并編排合理的加工順序。同時(shí)，還要為每道工序選擇加工機(jī)床和相關(guān)的工藝裝備，如夾具、刀具或者量具等。在工序決策時(shí)，還應(yīng)決定各道工序所包含的裝夾、工位及工步的安排等。（２）工藝尺寸確定，計(jì)算各工序尺寸及公差。其內(nèi)容包括加工余量的選擇、工序尺寸的計(jì)算及公差的確定等。目前，有些工廠不在工序設(shè)計(jì)中規(guī)定切削用量，而由操作工人根據(jù)經(jīng)驗(yàn)并結(jié)合實(shí)際情況自行確定。而大批量生產(chǎn)的工廠，或者對(duì)工藝制定要求比較嚴(yán)格的工廠（如軍工廠）一般都規(guī)定各工序、工步的加工余量，由此便可確定零件加工過程中表面的尺寸及公差。（３）工藝參數(shù)決策。工藝參數(shù)亦稱切削參數(shù)或切削用量，一般指切削速度（ｖ）、進(jìn)給量（ｆ）和切削深度（AP）。在大多數(shù)機(jī)床中。切削速度又可通過主軸轉(zhuǎn)速（ｎ）來(lái)表達(dá)。（４）工序圖的生成和繪制。工序圖實(shí)際是工序設(shè)計(jì)結(jié)果的圖形表達(dá)，它通常附在工序卡上作為車間生產(chǎn)的指導(dǎo)性文件。由于繪制工序圖比較費(fèi)時(shí)費(fèi)力，一般情況下，僅對(duì)于一些關(guān)鍵工序提供工序圖。（５）工時(shí)定額計(jì)算。工時(shí)（加工時(shí)間）定額是衡量勞動(dòng)生產(chǎn)率及計(jì)算加工費(fèi)用（零件成本）的重要依據(jù)。先進(jìn)、合理的工時(shí)定額是企業(yè)合理組織生產(chǎn)，開展經(jīng)濟(jì)核算，貫徹按勞分配原則，不斷提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的重要基礎(chǔ)。（６）工序卡的輸出。作為車間生產(chǎn)的指導(dǎo)性文件，各工廠都對(duì)其表格形式作出廠內(nèi)統(tǒng)一明確的規(guī)定，工藝人員填寫完畢后還應(yīng)經(jīng)過認(rèn)定和修改過程，再發(fā)至車間，產(chǎn)生效力。第2章CAPP基礎(chǔ)技術(shù)2.3.4加工方法決策

１．零件信息分析制定加工工藝路線之前首先要對(duì)零件信息進(jìn)行分析與理解，也就是對(duì)零件切削表面進(jìn)行識(shí)別，包括對(duì)其幾何形狀、尺寸公差、結(jié)構(gòu)工藝性、技術(shù)要求等信息的分析研究。這些在人工設(shè)計(jì)中是由工藝人員讀圖完成的，可是在計(jì)算機(jī)輔助工序設(shè)計(jì)中以計(jì)算機(jī)內(nèi)部的電子數(shù)據(jù)代替書面的工程圖樣，圖樣的計(jì)算機(jī)描述方式與隨后的CAPP系統(tǒng)的處理方式緊密相關(guān)。２．各切削表面加工方法的選擇加工方法選擇實(shí)際是將零件信息與實(shí)際工廠的加工能力信息進(jìn)行匹配的過程，后者指各種加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)精度和表面粗糙度。這里的精度是指在正常的機(jī)床、刀具和操作工人等工作條件下，以合適的工時(shí)消耗所能達(dá)到的加工精度。３．編排合理的加工順序（１）基準(zhǔn)面的選擇。加工順序是指工序的先后排列，它與加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)。安排加工順序首先要考慮的因素就是工藝基準(zhǔn)面，它是零件在加工、度量和裝配時(shí)所用的基準(zhǔn)，相應(yīng)地稱為定位基準(zhǔn)、度量基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)。對(duì)加工順序直接產(chǎn)生影響的是定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)是指零件上的一些表面，當(dāng)零件在機(jī)床上加工時(shí)，它們被用來(lái)決定零件相對(duì)于刀具的位置。根據(jù)該基準(zhǔn)面是否被加工過，定位基準(zhǔn)叉可分為粗基準(zhǔn)和精基準(zhǔn)。前者是指沒有加工過的毛坯面被用作定位基準(zhǔn)；后者是指已加工過的表面被用作定位基準(zhǔn)。定位基準(zhǔn)的選擇要遵循一定的原則，一般來(lái)說，定位基準(zhǔn)的選擇原則可簡(jiǎn)要?dú)w納為：第2章CAPP基礎(chǔ)技術(shù)①定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)復(fù)合；②安裝面與導(dǎo)向面應(yīng)選擇尺寸大者；③便于夾緊，在加工過程中穩(wěn)定可靠；④有利于精度的保證。對(duì)于粗基準(zhǔn)的選擇，往往還要求：①選擇加工余量小，較準(zhǔn)確或光潔的、面積較大的毛坯面；②選擇重要的表面；③粗基準(zhǔn)一般只能使用一次。對(duì)于精基準(zhǔn)的選擇，則常常還要考慮：①基準(zhǔn)單一原則，即在零件加工過程中采取單一基準(zhǔn)，以減少裝夾次數(shù)造成的多次定位誤差和夾具的種類與數(shù)量增加造成的成本與周期增加；②互為基準(zhǔn)原則，對(duì)于空間位置要求很高的零件，可采用互為基準(zhǔn)、反復(fù)加工的原則；③自為基準(zhǔn)原則，對(duì)某些精度要求很高的表面，在精加工時(shí)以加工面本身定位，待夾緊后將定位元件移去，再進(jìn)行加工，以便使表面加工余量小，而且均勻。第2章CAPP基礎(chǔ)技術(shù)制定加工順序時(shí)，總是先安排精基準(zhǔn)面進(jìn)行加工，然后采用精基準(zhǔn)面定位來(lái)加工其他表面，如果有多個(gè)精基準(zhǔn)，則必須在使用之前加工完畢?？梢?，選定粗、精基準(zhǔn)定位，使得加工順序的安排具有一個(gè)基本輪廓。（２）零件主要加工表面的安排一般都是指精度或表面質(zhì)量要求比較高的表面，它們的好壞對(duì)整個(gè)零件的質(zhì)量關(guān)系較大，往往它們的加工工序也較多。因此，一般應(yīng)以考慮主要表面的加工順序?yàn)橹鞲?，再將其他表面的加工適當(dāng)穿插其間。例如，

箱體零件中，主軸孔、孔系和底平面一般是主要表面，所以應(yīng)首先考慮它們的加工順序，而其他的，如固定用的通孔和螺紋

孔、端面和側(cè)面，則可以適當(dāng)安排。端面和側(cè)面就可與底面、頂面安排在同一裝夾中進(jìn)行加工，通孔、螺紋孔則可與主軸孔

安排在同一次裝夾中進(jìn)行加工。（３）熱處理與輔助工序的安排。熱處理工序可分為四類：一類是為了改善切削性能而進(jìn)行的，如調(diào)質(zhì)、退火等。這類熱處理工序應(yīng)安排在切削加工之前；第二類是為了消除內(nèi)應(yīng)力而進(jìn)行的，如時(shí)效處理，應(yīng)安排在粗加工之后，精加工之前；第三類是為了得到預(yù)期的物理機(jī)械特性，如滲碳、淬火等，這類熱處理工序應(yīng)安排在粗加工、半精加工之后，精加工之前。表面淬火后，一般只能進(jìn)行磨削加工；第四類是為了使表面耐磨、耐磨蝕或美觀，如鍍鉻、法蘭等，一般都放在最后。輔助工序包括去毛刺、清洗、退磁、檢驗(yàn)等，它們一般安排在關(guān)鍵工序的前后，轉(zhuǎn)換車間的前后，加工階段的前后，或者零件全部加工完畢之后。第2章CAPP基礎(chǔ)技術(shù)（４）加工中心上的加工排序。在數(shù)控加工中心上加工零件時(shí)，上述排序原則也是通用的，只是由于考慮與自動(dòng)編程系統(tǒng)相連接，由此要求嚴(yán)格地規(guī)定加工順序，還應(yīng)包括工作臺(tái)的轉(zhuǎn)位、刀具的更換等。在數(shù)控機(jī)床上非回轉(zhuǎn)類零件的加工順序，一般應(yīng)體現(xiàn)如下原則。①先粗加工后精加工。②先平面加工后孔槽類型面的加工。③對(duì)于粗加工和半精加工，孔的加工順序按精度由高到低進(jìn)行，而對(duì)于精加工，則按精度從低到高進(jìn)行。④在精度相同的情況下，可用一把鏜刀加工完所有孔徑相同的孔，以減少換刀次數(shù)，這被簡(jiǎn)稱為“換刀優(yōu)先”原則；但有的工廠可能情愿勤換刀以保證一個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)位置上所有孔一起加工完畢，這被稱為“轉(zhuǎn)臺(tái)優(yōu)先”原則。⑤槽及無(wú)精度要求的螺栓孔總是安排在半精加工和精加工之間進(jìn)行。⑥孔精加工時(shí)，端面與孔一起加工，以保證端面與孔的垂直度要求。2.3.5工序決策１．選擇加工機(jī)床和相關(guān)的工藝設(shè)備進(jìn)行機(jī)床選擇時(shí)，可將CAPP系統(tǒng)內(nèi)預(yù)先建立在機(jī)床數(shù)據(jù)庫(kù)中的機(jī)床規(guī)格信息與零件信息、零件所選擇的加工方法信息相比較，然后作出決策。一般可先按零件及其加工方法的要求作出初選；然后再根據(jù)切削用量計(jì)算出切削力、切削功率；有的系統(tǒng)還可根據(jù)機(jī)床利用率進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。第2章CAPP基礎(chǔ)技術(shù)２．工藝尺寸確定工藝尺寸確定包含了加工余量的選擇、工序間尺寸公差值的確定等內(nèi)容。從工藝學(xué)的角度，加工余量值及工序間尺寸公差值對(duì)于機(jī)械加工的質(zhì)量、生產(chǎn)率、成本均會(huì)產(chǎn)生影響，而且三者之間還會(huì)互相影響，因此需要專題研究。這里僅介紹目前一些通用的確定方法以及在CAPP中的實(shí)現(xiàn)。３．工藝參數(shù)決策工藝參數(shù)決策常采用的方法有數(shù)學(xué)模型法、查手冊(cè)選取法、按經(jīng)驗(yàn)給定法。其中，數(shù)學(xué)模型法通過大量的實(shí)驗(yàn)研究，取得系數(shù)后將各種刀具和加工方法的數(shù)學(xué)模型建成相應(yīng)的模型庫(kù)，同時(shí)將數(shù)學(xué)模型中與工件材料、刀具材料、刀具耐用度、冷卻液等有關(guān)的系數(shù)寫成數(shù)據(jù)文件存入庫(kù)中，以便數(shù)學(xué)模型計(jì)算時(shí)調(diào)用。近年來(lái)，將切削參數(shù)的優(yōu)化視為多目標(biāo)、多約束條件、多變量的優(yōu)化問題，采用智能優(yōu)化算法如遺傳算法等對(duì)工藝參數(shù)的優(yōu)化的方法得到了廣泛研究。４．工序圖的生成與繪制開發(fā)CAPP系統(tǒng)工序圖生成模塊，對(duì)于提高工藝設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)工藝設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化與現(xiàn)代化有著積極意義。從已開發(fā)出的CAPP系統(tǒng)來(lái)看，有的系統(tǒng)不具備工序圖輸出功能，有的只能繪制較簡(jiǎn)單的某種類型的工序圖。隨著工件加工過程的變化和工序加工內(nèi)容的不同，工序圖的圖形信息和加工信息也在不斷改變，要求工序圖作出相應(yīng)的改變。因此，工序圖的生成過程是動(dòng)態(tài)過程，不能完全固定其圖形信息，當(dāng)工件的形狀、尺寸不斷改變時(shí)，要求相應(yīng)的改變繪圖信息參數(shù)，以適應(yīng)工序的變化要求。第2章CAPP基礎(chǔ)技術(shù)５．工時(shí)定額的制定１）基本概念工時(shí)定額是在一定的生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)組織條件下，充分利用生產(chǎn)工具、合理組織勞動(dòng)和運(yùn)用先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，規(guī)定生產(chǎn)一定量產(chǎn)品或完成一定量工作的勞動(dòng)時(shí)間。２）計(jì)算機(jī)輔助工時(shí)定額系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助工時(shí)定額制定系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是基于數(shù)據(jù)庫(kù)的管理信息系統(tǒng)。用戶只需要輸入生產(chǎn)對(duì)象的工時(shí)數(shù)據(jù)、數(shù)學(xué)模型公式等一些基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，就可以進(jìn)行該生產(chǎn)對(duì)象相關(guān)工時(shí)定額的計(jì)算和使用，系統(tǒng)包括的主要功能有：（１）數(shù)據(jù)模型建立。（２）工時(shí)定額制定。（３）工時(shí)定額管理。（４）工時(shí)定額查詢統(tǒng)計(jì)。第2章CAPP基礎(chǔ)技術(shù)2.4人工智能技術(shù)第2章CAPP基礎(chǔ)技術(shù)2.4.1人工智能技術(shù)在CAPP中應(yīng)用狀況CAPP系統(tǒng)就其決策知識(shí)的應(yīng)用形式來(lái)分，有常規(guī)程序和采用人工智能技術(shù)