計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)作業(yè)

對于CAPP的認(rèn)識(shí)與思考

課程名稱：計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)

任課老師：趙武

學(xué)生姓名：

學(xué)號(hào)：201422621

學(xué)院：空天科學(xué)與工程學(xué)院

專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)及理論

對于CAPP的認(rèn)識(shí)與思考

目錄

［摘要］..............................................................1

第一章CAPP的國內(nèi)外發(fā)展歷程........................................1

第二章工藝設(shè)計(jì)特點(diǎn).................................................3

2.1工藝設(shè)計(jì)工作范圍廣內(nèi)容多....................................3

2.2工藝設(shè)計(jì)是個(gè)性化很強(qiáng)的工作..................................4

2.3工藝設(shè)計(jì)是諸多制造活動(dòng)的交匯點(diǎn)..............................5

第三章當(dāng)前我國CAPP面臨的問題.....................................5

3.1CAPP研究與開發(fā)的目標(biāo)具有很大的片面性......................6

3.2CAPP系統(tǒng)的應(yīng)用范圍過于狹窄................................6

3.3對CAPP的系統(tǒng)化、實(shí)用化以及工程化研究重視不夠..............6

3.4重表現(xiàn)形式，對工藝數(shù)據(jù)本身重視不夠..........................7

3.5工藝的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化程度很低................................7

本章小結(jié)........................................................8

第四章CAPP的類型及其工作原理......................................8

4.1檢索式CAPP系統(tǒng)............................................8

4.2派生式CAPP系統(tǒng)............................................9

4.3創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)...........................................12

4.4綜合式CAPP系統(tǒng)...........................................13

本章小結(jié).......................................................14

第五章CAPP中零件信息的描述與輸入.................................14

5.1系統(tǒng)對零件信息描述與輸入的基本要求.........................14

5.2零件信息描述與輸入的幾種方法...............................16

5.2.1編碼系統(tǒng)描述法........................................16

1

522型面要素描述法.........................................16

5.2.3圖論描述法.............................................17

本章小結(jié)：.....................................................18

第六章關(guān)于CAPP發(fā)展趨勢的思考....................................18

6.1定量化CAPP——注重解決微觀工藝問題.......................18

6.2基于3D模型的CAPP——與CAD/CAM一體化..................18

6.3車間級(jí)CAPP——注重與車間信息化緊密結(jié)合...................19

第七章總結(jié)........................................................19

參考文獻(xiàn)：.........................................................21

2

［摘要］

計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)(ComputerAidedProcessPlanning:CAPP)是連

接CAD與CAM的橋梁，是許多先進(jìn)制造系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)之一。CAPP作為企

業(yè)信息化建設(shè)的核心，對企業(yè)信息化建設(shè)的成敗起關(guān)鍵的作用。CAPP中產(chǎn)生

的工藝資源數(shù)據(jù)以及對工藝數(shù)據(jù)的管理是企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的根本依據(jù)，沒有

CAPP的支持，ERP等管理系統(tǒng)也就無法從技術(shù)、工藝部門，自動(dòng)、高效、準(zhǔn)

確、完整地獲取制造過程所需要的資源數(shù)據(jù)信息。CAPP的重要性已被越來越

多的企業(yè)所認(rèn)識(shí)，選擇一個(gè)適宜于本企業(yè)的CAPP系統(tǒng)，不但能充分發(fā)揮計(jì)算

機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)的優(yōu)越性，更能為企業(yè)級(jí)信息集成及ERP實(shí)施打下良好的基礎(chǔ)

11］。

本文第一章介紹了CAPP的發(fā)展過程，第二章結(jié)合工藝設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，提出

了工藝設(shè)計(jì)信息化的CAPP系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，第三章，在上文的基礎(chǔ)上，指出

了我國發(fā)展CAPP技術(shù)存在的一些困難，并結(jié)合企業(yè)的需要，說明了CAPP在

企業(yè)中普及率較低的幾方面原因；第四章介紹了當(dāng)前已有的幾種類型的CAPP

的工作模式；第五章集中說明了把零件信息輸入計(jì)算機(jī)的幾種關(guān)鍵技術(shù)；第六

章總結(jié)了本人對于CAPP的一些看法和認(rèn)識(shí)，并對CAPP的發(fā)展做了一些美好

的設(shè)想。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)；工藝設(shè)計(jì)的特點(diǎn)；CAPP的現(xiàn)狀；

CAPP的工作模式；零件信息的輸入；

第一章CAPP的國內(nèi)外發(fā)展歷程

CAPP是在20世紀(jì)60年代后期出現(xiàn)的一個(gè)新的技術(shù)領(lǐng)域。第一個(gè)CAPP

系統(tǒng)是挪威在1969年推出的AUTOPROS系統(tǒng)，它是根據(jù)成組技術(shù)原理，利

用零件的相似性去檢索和修改標(biāo)準(zhǔn)工藝來制定相應(yīng)的零件工藝規(guī)程,1973年正

式推出商品化AUTOPROS系統(tǒng)。美國是20世紀(jì)60年代末70年代初開始研

1

究CAPP的，并于1976年由CAM-I公司推出頗具有影響力的CAM-I'S

AutomatedProcessPlanning系統(tǒng)，成為CAPP發(fā)展史的里程碑。以上早期的

CAPP軟件采用的都是所謂的“標(biāo)準(zhǔn)工藝法”，即派生式(Variant)CAPP系統(tǒng),

圖1為派生式系統(tǒng)工作原理圖。70年代中期開始了創(chuàng)成式(Generative)系統(tǒng)的

研究和開發(fā)，而且很快被認(rèn)為是最有前途的方法，圖2為創(chuàng)成式系統(tǒng)工作原理圖

⑵。

零件

Gt編

叫及

輔助

夾

件

之

寫件

機(jī)

具

具

削

切

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息

選

成

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數(shù)

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1--輸.

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校塊

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塊松

扶策邏M程序

圖1派生式系統(tǒng)工作原理圖2創(chuàng)成式系統(tǒng)工作原理

理想的創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)是通過決策邏輯效仿人的思維，在無需人工干預(yù)

的情況下自動(dòng)生成工藝。1977年Wysk首次提出了一個(gè)創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)一

PPAS.可是經(jīng)過多年的努力，這種理想的CAPP系統(tǒng)也未能達(dá)到真正意義上的

創(chuàng)成式。因此有人提出了半創(chuàng)成式系統(tǒng)，即綜合派生法和創(chuàng)成法網(wǎng)，在多數(shù)情

況下使用派生法，在沒有典型工藝的情況下使用創(chuàng)成法生成工藝。這種半創(chuàng)成

式系統(tǒng)目前被認(rèn)為是最有前途的發(fā)展方向之一。

我國對CAPP的研究始于20世紀(jì)80年代初，1982年上海同濟(jì)大學(xué)正式

推出了我國第一個(gè)CAPP系統(tǒng)一TOJICAP。在此之后，國內(nèi)掀起了研究CAPP

的熱潮。特別在“九五”期間隨著機(jī)械設(shè)計(jì)“甩圖板”工程和計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)

用，企業(yè)對CAPP的需求更加迫切。近幾年來，我國市場上出現(xiàn)了幾種有代表

性的CAPP軟件，包括武漢開發(fā)CAPP軟件，上海思普SIPM/CAPP軟件系統(tǒng)

和清華天河CAPP軟件系統(tǒng)等，這在一定程度上滿足了國內(nèi)企業(yè)的需求。

CAPP研究的發(fā)展歷程如圖3所示網(wǎng)。

2

圖3CAPP研究的發(fā)展歷程

前人對國內(nèi)CAPP技術(shù)情況、CAPP市場情況及企業(yè)CAPP應(yīng)用情況進(jìn)行

調(diào)研后發(fā)現(xiàn)，CAPP的研究者們和從業(yè)者們在從技術(shù)研究的角度繼續(xù)進(jìn)行

CAPP的“自動(dòng)化”和“智能化”研究的同時(shí)，已逐步認(rèn)識(shí)到CAPP工程研究的重要

性和必要性，已開始了CAPP實(shí)用化、商品化的研究和開發(fā)［5］。

國內(nèi)商品化的CAPP軟件大多指的是CAPP工具系統(tǒng)，這類系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)工程

化應(yīng)用，不強(qiáng)調(diào)工藝的自動(dòng)化，而將系統(tǒng)定位在“輔助工具''上，它著重解決工藝

的快速輸入和快速形成，強(qiáng)調(diào)工藝師在CAPP系統(tǒng)中的主導(dǎo)作用，降低工藝生

成的自動(dòng)化程度，這似乎是一種退化，但實(shí)際上是一種進(jìn)步⑹。這種系統(tǒng)便于在企

業(yè)實(shí)際推廣使用，它不受零件類型和加工環(huán)境的限制，只需通過一定的定制過

程就可在企業(yè)投入使用。

第二章工藝設(shè)計(jì)特點(diǎn)

CAPP在理論、方法和技術(shù)方面雖有進(jìn)展，但其系統(tǒng)開發(fā)和推廣應(yīng)用一直

非常困難,至今沒有出現(xiàn)在全世界廣為普及的CAPP商品化軟件，與CAD系統(tǒng)相

比，差距較大。CAPP研究面臨的困難，與工藝設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是分不開的。

2.1工藝設(shè)計(jì)工作范圍廣內(nèi)容多

工藝設(shè)計(jì)涉及的范圍較廣，內(nèi)容很多，主要工作包括工藝評(píng)價(jià)、工藝規(guī)程設(shè)

計(jì)、工序圖設(shè)計(jì)以及工藝管理等。從工藝類型來看，工藝設(shè)計(jì)又可以分成冷加

3

工、熱處理及裝配工藝等。不同類型的工藝，其工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容有較大的差異。

由于涉及范圍廣、內(nèi)容多，往往需要完成較多的文件。在我國頒布的“中華人民

共和國機(jī)械制造行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)”中，JB/T5054.1-6-2000產(chǎn)品圖形及設(shè)計(jì)文件標(biāo)準(zhǔn)就

規(guī)定了產(chǎn)品設(shè)計(jì)有32種圖樣及文件，而在JB/T9165.1-4-1998工藝文件完整性

中規(guī)定有57種圖樣及文件。實(shí)際工作中產(chǎn)生的文件數(shù)量差別更大［7］。例如產(chǎn)品

設(shè)計(jì)出一種零件圖紙，在工藝上就需要完成工藝路線、毛坯制造工藝（可能包括

鑄、鍛、焊、沖壓、熱處理中的1至2項(xiàng)）、加工工藝（可能包括工藝過程卡及

多道工序卡）、材料定額、工時(shí)定額等，每道工序又可能需要完成工裝圖紙及工

藝等。據(jù)國外統(tǒng)計(jì)，設(shè)計(jì)圖紙及文件與工藝圖紙及文件之比為1:5~1:10網(wǎng)。

工藝設(shè)計(jì)涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，因此研究與開發(fā)CAPP需要具備機(jī)械、材料、管

理、信息及圖形學(xué)等多方面的學(xué)科知識(shí)。

2.2工藝設(shè)計(jì)是個(gè)性化很強(qiáng)的工作

工藝設(shè)計(jì)的個(gè)性化體現(xiàn)在多方面。首先，工藝設(shè)計(jì)的對象不同，工藝方法

差異很大。僅以機(jī)械產(chǎn)品為例，可以將零件按照其結(jié)構(gòu)分成回轉(zhuǎn)體與非回轉(zhuǎn)體

兩大類。在不同類型的零件中，盡管回轉(zhuǎn)體稍有共性（因此對這類零件的研究方

法的探討較多），但是用于不同行業(yè)、不同產(chǎn)品中的回轉(zhuǎn)體工藝方法差別卻很

大。非回轉(zhuǎn)體零件的工藝方法差別則更大⑼。其次,制造裝備的不同也是導(dǎo)致工

藝設(shè)計(jì)個(gè)性化的主要原因之一。例如，同樣是完成一個(gè)零件的加工工藝，采用

普通機(jī)床與數(shù)控機(jī)床，其工藝方法幾乎完全不同。另外，不同企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)甚

至工作習(xí)慣也是引起工藝設(shè)計(jì)個(gè)性化的重要原因。不同企業(yè)的制造裝備水平、

組織結(jié)構(gòu)及工作流程差異很大，在當(dāng)前中國制造業(yè)快速發(fā)展的時(shí)期表現(xiàn)尤為明

顯［劃。

工藝設(shè)計(jì)的個(gè)性化也是導(dǎo)致工藝設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化比較落后的主要原因之一，表

現(xiàn)在難以建立統(tǒng)一的工藝信息模型、工藝管理模式及工藝設(shè)計(jì)流程等各個(gè)方面

［劃。這與產(chǎn)品設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化有較大的差距。而工藝設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化落后也是工藝設(shè)計(jì)

信息化的困難所在。因?yàn)楣に囋O(shè)計(jì)的個(gè)性化往往需要針對行業(yè)或者產(chǎn)品特點(diǎn)設(shè)

4

計(jì)專業(yè)化的CAPPo另外，工藝設(shè)計(jì)的個(gè)性化需要較長的CAPP開發(fā)周期，實(shí)

施工作量大。而工藝信息的非標(biāo)準(zhǔn)化也使得不同CAPP系統(tǒng)之間，CAPP系統(tǒng)

與其他系統(tǒng)之間的系統(tǒng)集成，以及系統(tǒng)的升級(jí)等都更加困難。

2.3工藝設(shè)計(jì)是諸多制造活動(dòng)的交匯點(diǎn)

工藝設(shè)計(jì)被稱為連接產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造的橋梁。工藝設(shè)計(jì)與許多制造活動(dòng)密

不可分，是諸多制造信息的交匯點(diǎn)。與工藝設(shè)計(jì)相關(guān)的主要制造活動(dòng)，以及工

藝設(shè)計(jì)與其相互交換的信息如圖4所示工藝設(shè)計(jì)成為諸多制造活動(dòng)的交匯

點(diǎn)意味著工藝設(shè)計(jì)面臨兩方面的困難：一方面是工藝設(shè)計(jì)所依據(jù)的條件更加具

有復(fù)雜性、不確定性和動(dòng)態(tài)性等特點(diǎn)；另一方面是工藝設(shè)計(jì)的輸出內(nèi)容更多、

形式更加復(fù)雜。這些困難在CAPP系統(tǒng)中表現(xiàn)為信息源更多、輸出表格更多、

系統(tǒng)集成更加困難等。

圖4工藝設(shè)計(jì)是諸多制造活動(dòng)的交匯點(diǎn)

第三章當(dāng)前我國CAPP面臨的問題

迄今為讓,我國在CAPP技術(shù)的研究與系統(tǒng)的開發(fā)上已投入大量的資金與力

量，已開發(fā)出為數(shù)眾多的CAPP系統(tǒng)。在所開發(fā)的CAPP系統(tǒng)中，有些系統(tǒng)已

得到實(shí)際應(yīng)用，少數(shù)己商品化。但總地來看，CAPP的研究和開發(fā)方向存在一

定的偏差，從應(yīng)用角度看，已取得的實(shí)際效益和投入的力量很不相稱，研究和

實(shí)際需求相去甚遠(yuǎn)。主要表現(xiàn)在：開發(fā)多，應(yīng)用少；開發(fā)投入多，應(yīng)用維護(hù)幾

5

乎無投入；原型系統(tǒng)多，得到實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用的系統(tǒng)較少。究其原因可概括為以

下幾個(gè)方面〔12］。

3.1CAPP研究與開發(fā)的目標(biāo)具有很大的片面性

長期以來，CAPP的目標(biāo)一直是開發(fā)代替工藝人員的自動(dòng)化系統(tǒng)，而不是

輔助系統(tǒng)，即過分強(qiáng)調(diào)了工藝決策的自動(dòng)化。在此目標(biāo)的指導(dǎo)下開發(fā)出的“自動(dòng)

化"CAPP系統(tǒng)，雖然融入了人類專家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，但在運(yùn)行時(shí)通常需要用戶

首先費(fèi)時(shí)費(fèi)力地按規(guī)定描述方法交互輸入零件信息（盡管有不少系統(tǒng)從技術(shù)上實(shí)

現(xiàn)了CAD/CAPP集成,但遠(yuǎn)未達(dá)到工程化）和加工環(huán)境配置信息，然后由系統(tǒng)進(jìn)

行自動(dòng)決策。這就導(dǎo)致了下列的問題：系統(tǒng)開發(fā)周期長，開發(fā)費(fèi)用高，開發(fā)難

度大，使用人員很難參與，適用性差，難以推廣應(yīng)用；CAPP的研究與開發(fā)只

能以零件為主體對象，常常針對特定制造對象、特定制造環(huán)境（特定企業(yè)、特定

車間甚至特定設(shè)備）進(jìn)行；開發(fā)出的系統(tǒng)功能和應(yīng)用范圍有限，缺乏適應(yīng)生產(chǎn)環(huán)

境變化的靈活性和適用性。

3.2CAPP系統(tǒng)的應(yīng)用范圍過于狹窄

由于CAPP系統(tǒng)涉及問題的復(fù)雜性和對應(yīng)用環(huán)境的依賴性，更由于對自動(dòng)

化決策的目標(biāo)要求過高，CAPP的研究與開發(fā)基本以零件為主體對象，且主要

集中在機(jī)械加工領(lǐng)域，每一種系統(tǒng)只適用于少數(shù)幾種零件，如回轉(zhuǎn)體零件、箱

體零件等。

3.3對CAPP的系統(tǒng)化、實(shí)用化以及工程化研究重視不夠

盡管各種新概念、新方法、新技術(shù)在CAPP中不斷獲得應(yīng)用，但主要是針

對各種決策功能，而人們?nèi)狈APP軟件的系統(tǒng)化、實(shí)用化、工程化的研

究，缺乏各種技術(shù)之間以及技術(shù)與管理、技術(shù)與人之間的融合，使得這些新技

術(shù)、新概念、新方法所起作用甚小，也使得CAPP的整體發(fā)展缺乏堅(jiān)實(shí)的實(shí)踐

基礎(chǔ)和動(dòng)力。

6

3.4重表現(xiàn)形式，對工藝數(shù)據(jù)本身重視不夠

部分CAPP系統(tǒng)片面追求工藝設(shè)計(jì)的“放鋼筆,甩手冊”,著力解決工藝設(shè)計(jì)本

身的問題，卻忽略了工藝信息管理，使得工藝卡成為死卡，工藝信息得不到充

分的利用，使企業(yè)的信息化建設(shè)受到限制，對此應(yīng)該引起人們的深思。CAPP

系統(tǒng)應(yīng)該圍繞工藝數(shù)據(jù)來解決企業(yè)的工藝設(shè)計(jì)問題，CAPP系統(tǒng)中產(chǎn)生的大量

工藝數(shù)據(jù)必須提供給設(shè)備部門、勞資部門、生產(chǎn)部門、財(cái)務(wù)部門等，由這些部門

依據(jù)工藝數(shù)據(jù)來安排和組織生產(chǎn)，因此在CAPP系統(tǒng)中工藝數(shù)據(jù)是至關(guān)重要

的，而作為數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式的工藝卡片只是工藝數(shù)據(jù)的可視化形式而己。CAPP

只有組織和管理好工藝數(shù)據(jù)，為企業(yè)信息化建設(shè)準(zhǔn)備好集成的數(shù)據(jù)，才能有效

實(shí)施集成化技術(shù)，否則會(huì)造成無法集成，以致形成信息孤島。

3.5工藝的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化程度很低

目前，企業(yè)的工藝規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化程度很低。與相應(yīng)的國標(biāo)或部標(biāo)有較大

差異，有的企業(yè)甚至連廠標(biāo)都沒有，各工藝師按自己的習(xí)慣和俗語進(jìn)行描述和

表達(dá)，如方言或習(xí)俗語言等,有的將'軸套”說成“戒指”、“沖孔”說成“掃洞”、“錢

槽”說成“刮槽”等等。這樣的工藝怎樣管理？企業(yè)與企業(yè)之間怎樣交流？這是可

想而知的。我國進(jìn)入WTO以后，作為制造業(yè)大國的中國要在國際市場上站穩(wěn)

腳跟，工藝沒有規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，產(chǎn)品質(zhì)量怎能保證？工藝數(shù)據(jù)不規(guī)范,導(dǎo)致工

藝信息無法管理和交流（包括企業(yè)內(nèi)部系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的信息交換和企業(yè)間的技

術(shù)交流），正是因?yàn)檫@樣，國內(nèi)CAPP系統(tǒng)的研究和開發(fā)出現(xiàn)無所適從的尷尬局

面。所以，業(yè)界必須和有關(guān)部門密切配合，加強(qiáng)和重視工藝規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化建

設(shè)；CAPP研究機(jī)構(gòu)和系統(tǒng)開發(fā)商必須把工藝的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化融入系統(tǒng)開發(fā)

中，使CAPP技術(shù)在推廣應(yīng)用過程中成為工藝規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化的載體和促使手

段。只有這樣才能使CAPP技術(shù)進(jìn)入一個(gè)正常的軌道。

7

本章小結(jié)

雖然CAPP經(jīng)過了幾十年的發(fā)展取得了一定的成果，但是還存在很多不容

忽視的問題：CAPP系統(tǒng)的實(shí)用化程度不高，雖然國內(nèi)外在系統(tǒng)的開發(fā)與研究

上已經(jīng)投入大量的人力和資金，可是真正投入生產(chǎn)實(shí)際的系統(tǒng)并不多，很多單

位還存在重復(fù)研究；現(xiàn)已研制成功的CAPP系統(tǒng)應(yīng)用范圍也比較狹窄，功能不

足，智能化水平不高，無法完成所有工藝設(shè)計(jì)功能；CAPP系統(tǒng)未能真正實(shí)現(xiàn)

同CAD、CAM、MIS、PDM等的集成，零件信息不能真正共享，無法全面提

取和獲得制造所需要的信息；現(xiàn)有的成品CAPP軟件通用程度較低，柔性差，

不能根據(jù)不同企業(yè)的特殊性調(diào)整信息需求；CAPP系統(tǒng)的透明度低，多數(shù)是基

于符號(hào)推理，其數(shù)據(jù)和推理過程過于抽象。

第四章CAPP的類型及其工作原理

由于零件及制造環(huán)境的不同，很難用一種通用的CAPP軟件來滿足各種不

同制造對象的需要。按照工藝決策方式的不同，CAPP系統(tǒng)主要分為下述類

型：

4.1檢索式CAPP系統(tǒng)

檢索式CAPP系統(tǒng)常應(yīng)用于大批大量生產(chǎn)模式，工件的種類很少，零件變

化不大且相似程度很高。檢索式CAPP系統(tǒng)不需要進(jìn)行零件的編碼，在建立起

系統(tǒng)時(shí)，只需要將各類零件的工藝規(guī)程輸入計(jì)算機(jī)。一般情況下，只需要對已

建立的工藝規(guī)程進(jìn)行管理即可。如果需要編制新零件的工藝規(guī)程，將同類零件

的工藝規(guī)程調(diào)出并進(jìn)行修改即可。這是最簡單的CAPP系統(tǒng)。

檢索式CAPP系統(tǒng)是針對標(biāo)準(zhǔn)工藝的，將設(shè)計(jì)好的零件標(biāo)準(zhǔn)工藝進(jìn)行編

號(hào)，存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，當(dāng)制定零件的工藝過程時(shí)，可根據(jù)輸入的零件信息進(jìn)行

搜索，查找合適的標(biāo)準(zhǔn)工藝”I。

8

工作原理：檢索式CAPP系統(tǒng)是將企業(yè)現(xiàn)行各類工藝文件，根據(jù)產(chǎn)品和零

件圖號(hào)，存入計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫中。進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)時(shí)，可以根據(jù)產(chǎn)品或零件圖號(hào)，

在工藝文件庫中檢索相類似零件的工藝文件，由工藝人員采用人機(jī)交互方式進(jìn)

行修改，最后由計(jì)算機(jī)按工藝文件要求進(jìn)行打印輸出。

工藝規(guī)程

數(shù)據(jù)庫

圖5檢索式CAPP系統(tǒng)原理圖

4.2派生式CAPP系統(tǒng)

這是一種建立在成組技術(shù)基礎(chǔ)上的CAPP系統(tǒng)［14］。首先對生產(chǎn)對象進(jìn)行詳

細(xì)分析，根據(jù)成組技術(shù)原理（幾何形狀和工藝上的相似性）將各種零件分類歸

族，形成零件組；對于每一零件族，選擇一個(gè)能包含該組中所有零件特征的零件

為標(biāo)準(zhǔn)樣件，也可以構(gòu)造一個(gè)并不存在但包含該組中所有零件特征的零件為標(biāo)

準(zhǔn)樣件；對標(biāo)準(zhǔn)樣件編制成熟的，經(jīng)過考驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程；然后將該標(biāo)準(zhǔn)工

藝規(guī)程存放在數(shù)據(jù)庫中；當(dāng)要為新零件設(shè)計(jì)工藝規(guī)程時(shí)，首先輸入該零件的成

組技術(shù)代碼，也可以輸入零件信息，由系統(tǒng)自動(dòng)生成該零件的成組技術(shù)代碼；

根據(jù)零件的成組技術(shù)代碼，系統(tǒng)自動(dòng)判斷零件所屬的零件組，并檢索出該零件

族的標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程；然后根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)形狀特點(diǎn)和尺寸及公差，利用系統(tǒng)提

供的修改編輯功能，對標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程進(jìn)行修改編輯，最后得到所需的工藝規(guī)

程。派生式CAPP系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單，系統(tǒng)容易建立，便于維護(hù)和使用，系統(tǒng)

性能可靠、成熟等優(yōu)點(diǎn)，所以應(yīng)用比較廣泛。目前大多數(shù)實(shí)用型CAPP系統(tǒng)都

屬于這種類型。

9

派生式CAPP是利用“零件有相似性，相似的零件有相似的工藝過程”原

理，通過檢索相似典型零件的工藝過程，加以增刪或編輯而派生一個(gè)新零件的

工藝過程。

工作原理：派生式CAPP系統(tǒng)是檢索式CAPP系統(tǒng)的發(fā)展，是利用零件G

T（成組技術(shù)）代碼（或企業(yè)現(xiàn)行零件圖編碼），將零件根據(jù)結(jié)構(gòu)和工藝相似

性進(jìn)行分組，然后針對每個(gè)零件組編制典型工藝，又稱主樣件工藝。在進(jìn)行工

藝設(shè)計(jì)時(shí)，首先根據(jù)零件的GT代碼或零件圖號(hào)，確定該零件所屬的零件組，

然后檢索出該零件的典型工藝文件，最后根據(jù)該零件的GT代碼和其它有關(guān)信

息對典型工藝進(jìn)行自動(dòng)化或人機(jī)交互式修改，生成符合要求的工藝文件。

圖7派生式CAPP系統(tǒng)的研制過程

1）零件編碼

零件編碼的目的是將零件圖上的信息代碼化，使計(jì)算機(jī)易于識(shí)別和處理。

常用的系統(tǒng)有Opitz、JLBM等系統(tǒng)、編碼分為手工編碼和計(jì)算機(jī)編碼兩種。手

工編碼是由編碼人員根據(jù)編碼法則，對照零件圖用手工方式編出各碼位的代

碼。這種方式的效率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，一致性差，容易出錯(cuò)。計(jì)算機(jī)輔助編碼

10

采用人機(jī)對話的方式，由計(jì)算機(jī)提問，操作人員回答，對編碼系統(tǒng)的理解和判

斷是由計(jì)算機(jī)軟件自動(dòng)完成的。這種系統(tǒng)明顯優(yōu)于人工編碼。

2）零件分組

零件組的劃分是建立在零件特征相似性的基礎(chǔ)上，分組時(shí)首先要確定相似

性準(zhǔn)則，即分組的依據(jù)。分組方法以編碼分組法應(yīng)用最廣，編碼分組法又分為

特征數(shù)據(jù)法和特征矩陣法。

3）設(shè)計(jì)零件組的復(fù)合零件

復(fù)合零件又稱為主樣件，它包括一組零件的全部形狀要素，有一定的尺寸

范圍，可以是實(shí)際存在的，也可以是假想的。以它作為樣板零件，涉及適用于

全組的通用工藝規(guī)程。

4）設(shè)計(jì)典型工藝規(guī)程

標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程應(yīng)能滿足該零件組所有零件的加工，并能反映工廠實(shí)際工藝

水平。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程時(shí)可采用復(fù)合工藝路線法。即在分析零件組中零件的

全部工藝路線后，選擇其中一個(gè)工序最多，加工過程安排合理的零件工藝路線

作為基本路線，然后把其他零件特有的、尚未包括在基本路線內(nèi)的工序，按合

理順序加到基本路線中去，構(gòu)成代表零件組的復(fù)合工藝路線。

5）建立工步代碼文件

標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程是由各種加工工序組成的，一個(gè)工序又可分為多個(gè)操作工

步，所以工步是工藝規(guī)程中最基本的組成要素。如車外圓，鉆孔、銃平面等。

標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程如何存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，怎樣隨時(shí)調(diào)用，又怎樣進(jìn)行篩選、主要依

靠工步代碼文件。工步代碼隨所采用的零件編碼系統(tǒng)不同而異。

6）建立切削數(shù)據(jù)文件

切削數(shù)據(jù)包括：進(jìn)給量、切削深度、切削速度。

7）設(shè)計(jì)各種功能子程序

由于CAPP系統(tǒng)中要應(yīng)用各種計(jì)算方式，為此需預(yù)先將各種計(jì)算公式和求

解方法編成各種功能子程序，如切削參數(shù)的計(jì)算，加工余量、工序尺寸公差的

11

計(jì)算、切削時(shí)間和加工費(fèi)用的計(jì)算，工藝尺寸鏈的求解，切削用量的優(yōu)化和工

藝方案的優(yōu)化等。

8)CAPP系統(tǒng)總程序設(shè)計(jì)

上述各項(xiàng)工作完成之后，用一個(gè)主程序把所有子程序連接起來，構(gòu)成CAP

P系統(tǒng)。

4.3創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)

與派生式CAPP系統(tǒng)不同，創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)中不存在標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程，但

是有一個(gè)收集有大量工藝數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫和一個(gè)存貯工藝專家知識(shí)的知識(shí)庫。當(dāng)

輸入零件的有關(guān)信息后，系統(tǒng)可以模仿工藝專家，應(yīng)用各種工藝決策規(guī)則，在

沒有人工干預(yù)的條件下，從無到有，自動(dòng)生成該零件的工藝規(guī)程。創(chuàng)成式CAP

P系統(tǒng)理論目前尚且不完善，因此還未出現(xiàn)一個(gè)純粹的創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)。創(chuàng)

成式CAPP系統(tǒng)的核心是工藝決策邏輯，這是人工智能、專家系統(tǒng)發(fā)揮作用的

大好領(lǐng)域。所以，應(yīng)用專家系統(tǒng)原理的創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)將是今后研究的重點(diǎn)

[15]。

圖8創(chuàng)成式CAPP的工作原理圖

創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)和派生式系統(tǒng)不同，它是根據(jù)輸入的零件信息，依靠系

統(tǒng)中的工程數(shù)據(jù)和決策方法自動(dòng)生成零件的工藝過程。

工作原理：

12

創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)不以對標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程的檢索和修改為基礎(chǔ)，而是由系統(tǒng)

根據(jù)加工能力知識(shí)庫和工藝數(shù)據(jù)庫中加工工藝信息和各種工藝決策邏輯，自動(dòng)

設(shè)計(jì)出零件的工藝規(guī)程。有關(guān)零件的信息可直接從CAD系統(tǒng)中獲取。

這種方法在原理上比較理想，就是讓系統(tǒng)模仿工藝人員的邏輯思維能力，

自動(dòng)進(jìn)行各種決策，選擇零件的加工方法，安排工藝路線，選擇機(jī)床、刀具、

夾具、設(shè)計(jì)切削參數(shù)和加工時(shí)間、加工成本，以及對工藝過程進(jìn)行優(yōu)化等。創(chuàng)

成式CAPP系統(tǒng)很容易設(shè)計(jì)出新零件的加工工藝，具有很大的柔性，容易實(shí)現(xiàn)

CAD/CAPP/CAM一體化。

要實(shí)現(xiàn)完全創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)，必須解決三個(gè)關(guān)鍵問題：一是零件的信息

要用計(jì)算機(jī)能識(shí)別的形式完全準(zhǔn)確地描述；二是收集大量的工藝決策邏輯和工

藝規(guī)程設(shè)計(jì)邏輯，并以計(jì)算機(jī)能識(shí)別的方式存儲(chǔ)；三是工藝規(guī)程的設(shè)計(jì)邏輯和

零件信息的描述必須收集在統(tǒng)一的加工數(shù)據(jù)庫中。這是因?yàn)?，零件圖紙上的各

種信息要完全準(zhǔn)確地描述還存在困難；如何建立完善的工藝決策模型。使計(jì)算

機(jī)能識(shí)別和處理還有待進(jìn)一步解決；工藝過程的優(yōu)化理論還不完善。

4.4綜合式CAPP系統(tǒng)

從工藝過程設(shè)計(jì)的多樣化、工藝決策方法和知識(shí)的多樣化，以及生產(chǎn)環(huán)境

約束條件的多樣化出發(fā)，大多數(shù)專家認(rèn)為智能化、集成化的CAPP系統(tǒng)應(yīng)是多

種決策方式、多種程序結(jié)構(gòu)和多層次的綜合性集成體，是在模擬專家組的工作

方式。從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，產(chǎn)品零件及其品種和批量的不同，所使用的CAPP系

統(tǒng)的工作模式也應(yīng)該不同。為此，有些學(xué)者提出了一種集純檢索式、派生式和

創(chuàng)成式為一體的綜合式CAPP系統(tǒng)。這種綜合式CAPP系統(tǒng)的工作原理流程如

圖9所示四。

13

圖9綜合式CAPP系統(tǒng)工作原理流程圖

本章小結(jié)

從以上四種CAPP系統(tǒng)中工藝文件產(chǎn)生的方式我們可以看出，派生式系統(tǒng)

必須有樣板文件，因此它的適用范圍局限性很大，它只能針對某些具有相似性

的零件產(chǎn)生工藝文件。在一個(gè)企業(yè)中這種零件只是一部分，那么其它零件的工

藝文件派生式系統(tǒng)就無法解決。創(chuàng)成式系統(tǒng)雖然基于專家系統(tǒng)，自動(dòng)生成工藝

文件，但需輸入全面的零件信息，包括工藝加工的信息。信息需求量極大，極

全面，系統(tǒng)要確定零件的加工路線、定位基準(zhǔn)、裝夾方式等，從工藝設(shè)計(jì)的特

殊性及其個(gè)性化分析，這些知識(shí)的表達(dá)和推理無法很好的實(shí)現(xiàn)；正是由于知識(shí)

表達(dá)的“瓶頸”與理論推理的“匹配沖突”至今無法很好地解決，自優(yōu)化和自完善功

能差，CAPP的專家系統(tǒng)方法仍停留在理論研究和簡單應(yīng)用的階段。

第五章CAPP中零件信息的描述與輸入

5.1系統(tǒng)對零件信息描述與輸入的基本要求

零件特征信息的描述和輸入是CAPP的基礎(chǔ)和依據(jù)，是系統(tǒng)首先要解決的問

題。如何適應(yīng)一定的生產(chǎn)條件和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)及其外部設(shè)備的情況，準(zhǔn)確有效地

以適于計(jì)算機(jī)處理的方式描述零件的特征息，對于CAPP系統(tǒng)的質(zhì)量和效率具

14

有決定性的影響。零件的特征信息主要包括兩個(gè)方面，即零件的幾何信息和工

藝信息。零件的幾何信息也就是零件的圖形信息，即零件的形狀、尺寸等；而

其工藝信息則包含有零件各表面的精度、粗糙度、波紋度、零件所需的熱處

理、表面處理，零件所用的材料以及毛坯的類型、形狀等。CAPP系統(tǒng)對零件

特征信息的描述有兩個(gè)基本要求：一是應(yīng)準(zhǔn)確、充分、簡明地描述零件的各組

成表面的形狀、尺寸、精度、粗糙度等；二是應(yīng)明確說明各組成表面的相互關(guān)

系與連接次序。有了這兩個(gè)方面的內(nèi)容，就便于確定各加工表面需采用的加工

方法以及它們的加工順序。當(dāng)然，作為一種描述方法還應(yīng)當(dāng)易于理解、易于掌握,

并且要與信息處理系統(tǒng)的工作方式和設(shè)備條件相適應(yīng)。

工程界長期以來使用工程圖描述零件的信息，一張工程圖包含著表示一種設(shè)

計(jì)（例如一個(gè)零件）所需要的一切信息。因此，如何將圖紙上的零件信息輸入

計(jì)算機(jī)就成為重要的課題。目前，把工程圖通過硬件設(shè)備直接轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)的

信息輸入尚難于普遍實(shí)用，國內(nèi)外均采用各種軟件技術(shù)來實(shí)現(xiàn)這方面的信息轉(zhuǎn)

換。對于已發(fā)表的各種CAPP系統(tǒng)，按其工作原理可分為兩大類。第一類稱為

檢索式，這類CAPP系統(tǒng)是以數(shù)據(jù)檢索方式查找事先以零件族為基礎(chǔ)存入的相

似零件的標(biāo)準(zhǔn)工藝過程，通過人工編輯后形成新的工藝過程。第二類稱為創(chuàng)成

式，這類CAPP系統(tǒng)則不依靠任何標(biāo)準(zhǔn)工藝過程，而是由建立在系統(tǒng)內(nèi)部的邏

輯與算法進(jìn)行一系列決策，生成新的工藝過程。不同類型的CAPP系統(tǒng)，由于

其生成新的工藝過程的決策方式不同，所以對零件信息描述及輸入的要求也有

所不同。為了滿足各自系統(tǒng)的要求，開發(fā)研制了許多信息的描述方法，例如，

用編碼系統(tǒng)描述、用專用語言描述、用型面要素描述、用圖論描述等等。隨著

CAD/CAM集成化的研究與發(fā)展，已出現(xiàn)了直接將CAD所得到的零件信息轉(zhuǎn)換

為CAPP的輸入。下面我們對其中的幾種方法詳細(xì)介紹。

15

5.2零件信息描述與輸入的幾種方法

521編碼系統(tǒng)描述法

零件信息的編碼描述是以建立零件分類編碼系統(tǒng)和對零件進(jìn)行編碼為基礎(chǔ)

的。零件分類編碼系統(tǒng)是用順序排列的字符對零件的信息進(jìn)行標(biāo)識(shí)描述的特定

規(guī)則系統(tǒng)，由于受到碼位的限制，用一組數(shù)不可能表示零件的大量細(xì)節(jié)，所以

用零件的編碼來描述零件只能是粗略描述零件的形狀、尺寸、精度等信息。這

種方法適用于檢索式的CAPP系統(tǒng)，依據(jù)系統(tǒng)對零件族標(biāo)準(zhǔn)工藝過程進(jìn)行編輯

的方式，可以向系統(tǒng)僅輸入零件的編碼或者還需輸入一些補(bǔ)充信息。應(yīng)用這種

方法簡單易行，但它對零件的描述過粗,對零件的具體形狀、尺寸、精度等無法描

述，使CAPP系統(tǒng)得不到足夠的信息來合理地進(jìn)行工藝決策。

522型面要素描述法

任何一個(gè)零件都可以視為由若干種基本型面按一定的位置關(guān)系組合而成。

這些基本型面一般都是些最簡單的表面，如平面、圓柱面、圓錐面等。通常機(jī)

械加工只與零件表面形狀有直接關(guān)系，就是說每一種型面都對應(yīng)著一組加工方

法，而每一種型面又都可以用一組特征參數(shù)予以表示。所以，把零件分解為若

干基本型面要素的方法，可以詳細(xì)地描述零件的形狀、尺寸等信息。型面要素

法描述零件時(shí)，依據(jù)各基本型面要素在零件中的地位，將基本型面要素分為主

要素和輔助要素。主要素是指能反映零件主要表面形狀的幾何要素，它又可分

為外表面主要素和內(nèi)表面主要素。輔助要素則是疊加在主要素上的一些附加幾

何要素。主要素和輔助要素包含內(nèi)容的確定與CAPP系統(tǒng)所適用的零件類別有

關(guān)?？紤]到計(jì)算機(jī)確定安裝和粗加工順序的需要，主要素的描述必須按它們在

零件上出現(xiàn)的位置依次進(jìn)行，例如自左向右，先外后內(nèi)。輔助要素一般不需要確

切描述其在零件上的位置，甚致相同的幾個(gè)要素可以在一起加以描述。為方便

信息的描述與輸入，需對每一種基本型面規(guī)定相應(yīng)的代碼及相應(yīng)的特征參數(shù)。

一般說這種型面代碼應(yīng)按加工過程中型面的形成規(guī)律來編制，層次要分明，要

便于識(shí)別和使用。信息的輸入方式多采用菜單式的系統(tǒng)提問方式，某些系統(tǒng)則

16

采用了填表式的輸入方式，這種方式通過移動(dòng)光標(biāo)，把數(shù)據(jù)填在相對應(yīng)的位置

上,同提問方式相比，減少了計(jì)算機(jī)屏幕翻動(dòng)的次數(shù)，所有的信息可以一次出

現(xiàn)在計(jì)算機(jī)屏幕上，這樣對于所描述的幾何形狀和參數(shù)能有一個(gè)完整的概念。

應(yīng)用這種方法雖然比較繁瑣、費(fèi)時(shí)，但它畢竟可以比較完整、準(zhǔn)確地輸入

零件的設(shè)計(jì)信息。目前世界上已有不少CAPP系統(tǒng)采用這種方法來描述零件的

特征信息，尤其是適于描述不太復(fù)雜的回轉(zhuǎn)件的特征。

5.2.3圖論描述法

圖論所研究的對象是自然界和人類社會(huì)中包含二元關(guān)系的系統(tǒng)。其方法是

將一個(gè)系統(tǒng)抽象為點(diǎn)和邊構(gòu)成的圖；點(diǎn)表示事物，邊表示事物之間的聯(lián)系，然

后根據(jù)圖的性質(zhì)進(jìn)行分折。所以，也可以說圖論是研究由邊連接的點(diǎn)集的理

論。CAPP系統(tǒng)需要的是零件的圖紙信息。通過用結(jié)點(diǎn)表示組成零件的表面形

狀要素，用邊表示兩個(gè)相鄰表面的連接情況，于是零件的結(jié)構(gòu)形狀就可以用一

個(gè)多邊形的“圖”加以描述。因此我們可以利用圖論的基本原理來描述零件的結(jié)

構(gòu)形狀。描述時(shí)以結(jié)點(diǎn)表示的零件的表面形狀要素需再冠以固定代碼示之。在

以結(jié)點(diǎn)和邊組成的“圖''中，應(yīng)在表示兩個(gè)相鄰表面連接情況的邊上賦值，以表

示兩個(gè)相鄰表面間的夾角。可以假定：外圓上的兩相鄰表面的夾角，均以順時(shí)

針轉(zhuǎn)向求得，置為內(nèi)孔上的兩相鄰表而的夾角，按逆時(shí)針轉(zhuǎn)向求得，置為

;對于在某一表面上附加的形狀要素，如槽、輔助孔等，以X。表示它們的

夾角。當(dāng)兩表面完全無關(guān)時(shí)，則無邊。這樣，一個(gè)零件的結(jié)構(gòu)的形狀便用“圖”

描述完畢。零件的形狀要素、尺寸、精度等用一個(gè)矩陣來表示，并以矩陣的形

式輸入計(jì)算機(jī)中儲(chǔ)存，零件表面形狀要素間的連接關(guān)系則以一個(gè)關(guān)聯(lián)矩陣來表

不。

應(yīng)用這種方法，適于描述結(jié)構(gòu)形狀比較簡單，比較有規(guī)則的回轉(zhuǎn)類零件。否

則，會(huì)使描述的矩陣龐大，信息輸入繁瑣。

17

本章小結(jié):

本章主要針對CAPP系統(tǒng)的零件信息描述與輸入問題進(jìn)行了討論，指出了

系統(tǒng)對信息描述與輸入的基本要求，并對現(xiàn)有的幾種信息描述與輸入方法作了

介紹，最后并對CAPP系統(tǒng)信息描述與輸入問題的發(fā)展方向作了簡要說明。

第六章關(guān)于CAPP發(fā)展趨勢的思考

6.1定量化CAPP一一注重解決微觀工藝問題

CAPP研究可以分為三個(gè)層次[17]:a.宏觀層——包括工藝設(shè)計(jì)信息管理、

工藝設(shè)計(jì)流程以及系統(tǒng)集成等；b.中觀層——包括工藝方案評(píng)價(jià)、工藝路線的

決策、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)等；c.微觀層——包括公差確定、工序圖生成以及切削用

量確定等。宏觀層關(guān)注的對象往往是整個(gè)企業(yè)或者系統(tǒng)，注重系統(tǒng)模型的建

立；中觀層關(guān)注的是產(chǎn)品或者零部件，注重工藝路線與工藝方法的確定；微觀

層關(guān)注的則是以工序?yàn)閱挝坏木唧w的工藝問題，注重工藝參數(shù)的確定。前兩者

研究的問題往往是定性的，而后者需要定量化。早期的CAPP研究的多是中觀

的問題，當(dāng)前研究的重點(diǎn)則是宏觀和中觀問題。對于微觀的工藝設(shè)計(jì)問題卻始

終沒有解決，而越是這些微觀的問題，越是工藝設(shè)計(jì)的本質(zhì)問題，就越需要綜合

利用制造技術(shù)、信息技術(shù)和智能技術(shù)進(jìn)行定量化解決。

6.2基于3D模型的CAPP——與CAD/CAM一體化

在當(dāng)前的制造信息系統(tǒng)中,CAD/CAM通常是建立在統(tǒng)一的信息平臺(tái)的基

礎(chǔ)上（例如三維設(shè)計(jì)軟件）。由于CAPP缺乏通用性，因而是專門的、單獨(dú)運(yùn)行

的系統(tǒng)；信息集成往往是通過中間文件進(jìn)行的。隨著產(chǎn)品更新?lián)Q代的加快，產(chǎn)

品設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)的并行化要求越來越高，這種方式已經(jīng)越來越不適應(yīng)現(xiàn)代產(chǎn)

品開發(fā)的要求。尤其是當(dāng)前的CAPP注重文本數(shù)據(jù)的處理而不是圖形數(shù)據(jù)的處

理，對于解決微觀的工藝設(shè)計(jì)問題（例如公差及工序圖生成等）構(gòu)成了巨大的障

礙。因此，研究與開發(fā)基于三維CAD的CAPP系統(tǒng)，使CAD、CAPP及CA

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M共享統(tǒng)一的三維產(chǎn)品模型，并充分利用CAD/CAM的設(shè)計(jì)與分析功能，將是

CAPP發(fā)展的一個(gè)重要方向。

6.3車間級(jí)CAPP一一注重與車間信息化緊密結(jié)合

在當(dāng)前車間信息化不夠充分的情況下，由工藝設(shè)計(jì)確定制造設(shè)備的類型、

工藝路線和工藝方法；車間調(diào)度則確定具體的制造設(shè)備，并根據(jù)車間實(shí)際情況

對工藝路線和工藝方法進(jìn)行微調(diào)（實(shí)際上完成了部分工藝設(shè)計(jì)工作）。隨著車間

信息化工作的深入，CAPP有可能依據(jù)實(shí)時(shí)的車間制造資源信息（資源類型及使

用狀況等）、制造過程信息（生產(chǎn)計(jì)劃及在制狀態(tài)）等，生成更加符合實(shí)際制造狀

態(tài)的工藝文件；車間調(diào)度也可以利用CAPP提供的輔助工具進(jìn)行工藝調(diào)整。這

些功能就是車間級(jí)CAPP要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。為此，必須加強(qiáng)車間信息化的研究與

系統(tǒng)的開發(fā)。車間信息化一個(gè)主要的研究方向是制造執(zhí)行系統(tǒng)（manufacturinge

xecutionsystem,MES）,它是面向車間的生產(chǎn)過程管理與實(shí)時(shí)信息系統(tǒng)，填補(bǔ)了

計(jì)