數(shù)字化制造(CAPP-1概述).ppt

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1、第三節(jié)計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃(CAPP)產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造主要內(nèi)容:1、CAPP概述2、信息描述與輸入技術(shù)3、工藝設(shè)計(jì)決策技術(shù)4、交互型CAPP系統(tǒng)5、變異型CAPP系統(tǒng)6、創(chuàng)成型CAPP系統(tǒng)7、智能型CAPP系統(tǒng)第三節(jié)計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃(CAPP)｝關(guān)鍵技術(shù)1、CAPP概念：英文：ComputerAidedProcessPlanning在人和計(jì)算機(jī)組成的系統(tǒng)中，根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段給出的信息，人機(jī)交互地或自動地確定產(chǎn)品的加工方法和工藝過程的技術(shù)。它是在分析和處理大量信息的基礎(chǔ)上進(jìn)行加工方法、機(jī)床、刀具、加工順序的選擇或決策等，并計(jì)算加工余量、工序尺寸、公差、切削參數(shù)、工時定額、繪

2、制工序圖以及編制工藝文件。從狹義的觀點(diǎn)來看：CAPP完成工藝過程設(shè)計(jì)，輸出工藝規(guī)程；CAPP是CAD／CAM集成中的橋梁和紐帶；CAPP概述CAD／CAM是CIMS的核心技術(shù)，CAPP成為CIMS的主要技術(shù)基礎(chǔ)之一從廣義的觀點(diǎn)來看：CAPP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MRPⅡ的一個重要組成部分；原因：CAPP內(nèi)涵的擴(kuò)充，在并行工程工作模式中，“PP”不再被單純地理解為ProcessPlanning，而且增加了“ProductionPlanning”的含義。另一頭擴(kuò)展為能夠生成NC指令。CAPP概述2、CAPP的提出：工藝設(shè)計(jì)是機(jī)械制造生產(chǎn)過程的技術(shù)準(zhǔn)備工作

3、的一個重要內(nèi)容，是產(chǎn)品設(shè)計(jì)與車間的實(shí)際生產(chǎn)的紐帶，是經(jīng)驗(yàn)性很強(qiáng)且隨環(huán)境變化的決策過程。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)工藝過程存在問題:（1）手工設(shè)計(jì)工藝規(guī)程一致性差，質(zhì)量不穩(wěn)定，難于標(biāo)準(zhǔn)化；（2）人工設(shè)計(jì)效率低，周期長，重復(fù)勞動大；（3）不便于工藝文件的統(tǒng)一管理?；（4）工藝專家的經(jīng)驗(yàn)和知識難以集中，供后人使用。CAPP概述（5）市場競爭，產(chǎn)品更新的要求（周期縮短、多品種、少數(shù)量）。制造系統(tǒng)由剛性（高效、大批量）到柔性（高效、多品種、小批量）轉(zhuǎn)變。當(dāng)前機(jī)械產(chǎn)品市場是多品種小批量起主導(dǎo)作用，傳統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)方法遠(yuǎn)不能適應(yīng)目前機(jī)械行業(yè)發(fā)展的需要。2、CAPP發(fā)展史（1）最早：挪威，1966年開始，69年

4、推出Autopros－商品化（2）美國,60年代末，70年代初開始研究CAPP，76年推出CAM-I’SAutomatedProcessPlanning系統(tǒng)，適合于回轉(zhuǎn)體和棱形體零件。計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)--CAPP開始得到公認(rèn)。CAPP概述（3）70年代初開始,發(fā)展快，形成兩大類：派生和創(chuàng)成式“派生”最早由檢索型→有修改、編輯、自動篩選功能“創(chuàng)成”：70年代中期開始出現(xiàn)，受重視，發(fā)展快（4）80年代：CAPP應(yīng)用了人工智能（AI）和專家系統(tǒng)（ES）-基于知識的創(chuàng)成式CAPP。（5）90年代：引入人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、模糊推理技術(shù)。提出：CAPP開發(fā)工具派生與創(chuàng)成結(jié)合－混合式國

5、內(nèi):始于80年代初，源于推廣成組技術(shù)，發(fā)展快，與世界先進(jìn)水平相當(dāng)，國家863計(jì)劃CIMS主題將其列為八五、九五重點(diǎn)支持方向。CAPP概述3、CAPP系統(tǒng)組成：如下圖（1）控制模塊：是人機(jī)接口，實(shí)現(xiàn)人機(jī)之間的信息交流，控制零件信息的獲取方式（2）零件信息輸入模塊（關(guān)鍵）：實(shí)現(xiàn)零件加工信息的輸入（3）工藝過程設(shè)計(jì)模塊：進(jìn)行加工工藝流程的決策，產(chǎn)生工藝過程卡（4）工序決策模塊：生成工序卡，計(jì)算工序間尺寸，生成工序圖（5）工步?jīng)Q策模塊：確定切削用量，提供NC程序的刀位文件（6）NC程序生成模塊（可以不包含）（7）輸出模塊：輸出工序流程卡、工序、工步卡，工序圖及其它文檔（8）加工過程動

6、態(tài)仿真（可以不包含）：對加工過程進(jìn)行動態(tài)模擬，檢查工藝的正確性CAPP概述4、CAPP的關(guān)鍵技術(shù)：（1）成組技術(shù)：GT,早期CAPP都基于GT的派生式（2）零件信息的描述與獲取技術(shù)（幾何拓?fù)湫畔?、制造信息）：是關(guān)鍵。（3）工藝設(shè)計(jì)決策技術(shù)：核心是特征型面加工方法選擇，多指工藝流程決策、工序決策、工步?jīng)Q策（4）工藝知識獲取及表示技術(shù)：工藝經(jīng)驗(yàn)、決策邏輯的表達(dá)（5）工序圖及其它文檔的自動生成技術(shù)（6）NC加工指令自動生成和動態(tài)仿真技術(shù)（7）工藝數(shù)據(jù)庫技術(shù)：有靜態(tài)數(shù)據(jù)和動態(tài)數(shù)據(jù)CAPP概述(1)交互型CAPP系統(tǒng)按照不同類型零件的加工工藝需求，編制一個人機(jī)交互軟件系統(tǒng)。工藝人員根據(jù)

7、屏幕上的提示，進(jìn)行人機(jī)交互操作，操作人員在系統(tǒng)的提示引導(dǎo)下，回答工藝設(shè)計(jì)中的問題，對工藝過程進(jìn)行決策及輸入相應(yīng)的內(nèi)容，形成所需的工藝規(guī)程。其工藝過程設(shè)計(jì)的質(zhì)量對人的依賴性很大。5、CAPP的類型：CAPP概述（2）變異型CAPP系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理：依據(jù)相似零件有相似工藝的原理（基于GT碼）利用成組技術(shù)原理將零件按照幾何形狀及工藝相似性分類歸族，每一族有一個主樣件，根據(jù)此樣件建立加工工藝文件，即典型工藝規(guī)程，存入典型工藝規(guī)程庫中。當(dāng)需要設(shè)計(jì)一個新零件工藝規(guī)程時，根據(jù)其成組編碼，確定其零件族，由計(jì)算機(jī)檢索出相應(yīng)零