cad到cam过程中capp的研究new

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1、http://www.paper.edu.cnCAD到CAM过程中CAPP的研究邸立明，韩相春，李宏刚（东北林业大学交通运输工程学院，黑龙江哈尔滨150040）摘要：本文论述了产品从CAD向CAM过渡的过程中，计算机辅助工艺设计（CAPP）所发挥的重要作用，阐述了CAPP系统的构成、内容、分类和基础技术，预测了CAPP今后的发展趋势，说明CAPP十分适合当前日趋自动化的制造环节。关键词：CAPP；工艺设计；CAD；CAE1概述工艺设计是机械制造生产过程的技术准备工作的一个重要内容，是产品设计与车间的实际生产的纽带，是经验性

2、很强且随环境变化而多变的决策过程。当前，机械产品市场是多品种小批量生产起主导作用，传统的工艺设计方法远不能适应当前机械制造行业发展的要求。随着机械制造生产技术的发展及多品种小批量生产的要求，特别是CAD/CAM系统向集成化、智能化方向发展，传统的工艺设计方法已远远不能满足要求，计算机辅助工艺设计（ComputerAidedProcessDesign，CAPP）也就应运而生。CAPP是通过向计算机输入被加工零件的几何信息（图形）和加工工艺信息（材料、热处理、批量等），由计算机自动输出零件的工艺路线和工序内容等工艺文件的过程。

3、CAPP[1]属于工程分析与设计的范畴，是重要的生产准备工作之一。由于制造系统的出现，CAPP向上与计算机辅助设计(ComputerAidedDesign，CAD)相接，向下与计算机辅助制造(ComputerAidedManufacturing，CAM)相连，它是设计与制造之间的桥梁，设计信息只能通过工艺过程设计才能生成制造信息，设计只能通过工艺设计才能与制造实现信息和功能的集成。2CAPP系统2.1基本构成视CAPP系统的工作原理、产品对象、规模大小不同而有较大的差异。CAPP系统基本的构成模块如图1所示，包括：1)控制

4、模块。控制模块的主要任务是协调各模块的运行，是人机交互的窗口，实现人机之间的信息交流，控制零件信息的获取方式；2)零件信息输入模块。当零件信息不能从CAD系统直接获取时，用此模块实现零件信息的输入；3)工艺过程设计模块。工艺过程设计模块进行加工工艺流程的决策，产生工艺过程卡，供加工及生产管理部门使用；4)工序决策模块。工序决策模块的主要任务是生成工序卡，对工序间尺寸进行计算，生成工序图；5)工步决策模块。工步决策模块对工步内容进行设计，确定切削用量，提供形成NC加工控制指令所需的刀位文件；6)NC加工指令生成模块。NC加工

5、指令生成模块依据工步决策模块所提供的刀位文件，调用NC指令代码系统，产生NC加工控制指令；-1-http://www.paper.edu.cn7)输出模块。输出模块可输出工艺流程卡、工序卡、工步卡、工序图及其它文档，输出亦可从现有工艺文件库中调出各类工艺文件，利用编辑工具对现有工艺文件进行修改得到所需的工艺文件；8)加工过程动态仿真。加工过程动态仿真对所产生的加工过程进行模拟，检查工艺的正确性。图1CAPP系统基本构成框图2.2内容CAPP的内容主要有：毛坯的选择及毛坯图的生成；定位基准与夹紧方案的选择；加工方法的选择；加

6、工顺序的安排；通用机床、刀具、夹具、量具等工艺装备的选择；工艺参数的计算；专用机床、刀具、夹具、量具等工艺装备设计方案的提出；工艺文件的输出。2.3步骤CAPP的步骤如图2所示，共分为5步：1）输入产品图纸信息；2）拟定工艺路线和工序内容；3）确定加工设备和工艺装备；4）计算工艺参数；5）输出工艺文件。图2CAPP流程图2.4分类[2]系统按其工作原理可分为检索式、派生式、创成式等。-2-http://www.paper.edu.cn检索式工艺过程设计系统是针对标准工艺的，将设计好的零件标准工艺进行编号，存储在计算机中，当

7、制定零件的工艺过程时，可根据输入的零件信息进行搜索，查找合适的标准工艺。派生式工艺过程设计就是利用零件有相似性，相似的零件有相似的工艺过程这一原理，通过检索相似典型零件的工艺过程，加以增删或编辑而派生一个新零件的工艺过程。创成式工艺过程设计系统和派生式系统不同，它是根据输入的零件信息，依靠系统中的工程数据和决策方法自动生成零件的工艺过程。2.5CAPP的基础技术CAPP的基础技术包括：1）成组技术（GroupTechnology）。[3]成组工艺是把尺寸、形状、工艺相近似的零件组成一个个零件族，如图3所示，按零件族制定工艺

8、进行生产制造，这样就扩大了批量，减少了品种，便于采用高效率的生产方式从而提高了劳动生产率，为多品种、小批量生产提高经济效益开辟了一条途径。图3成组技术示例图零件在几何形状、尺寸、功能要素、精度、材料等方面的相似性为基本相似性。以基本相似性为基础，在制造、装配的生产、经营、管理等方面所导出的相似性，称为二