第七章计算机辅助工艺规程(CAPP)设计

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1、第七章计算机辅助工艺规程（CAPP）设计本章主要介绍CAD/CAM系统中的计算机辅助工艺规程(CAPP)设计的基本概念，基本原理和基本设计方法等内容。一、概述1、CAPP的基本概念计算机辅助工艺规程设计，ComputerAidedProcessPlanning,CAPP是指工艺设计人员借助计算机技术，制定零件从毛坯到产品的整个工艺规程。例如：定位基准的选择，零件加工工艺路线的拟定，各工序的加工余量的确定，工艺尺寸和公差的计算，加工设备和工艺装备的选择，切削量的确定，加工检测方法的确定，各类工艺卡和文件的制定等等。7.1CAPP基本概念二、CAPP的基本组成图7.1a表示了C

2、APP系统的工作过程与步骤图7.1b表示了CAPP系统的基本组成：1、控制模块2、零件信息获取模块3、工艺过程设计模块4、工序决策模块5、工步决策模块6、输出模块7、数据库模块(产品设计、制造资源、工艺知识、典型案例、编辑工具、制造工艺文件)三、CAPP类型及工作原理按CAPP的工作原理的不同，CAPP可以分为三种类型。1、检索式CAPP（图7.2a）检索式CAPP是将企业现有的工艺文件，根据产品和零件图号，预先存入计算机数据库中，在以后的产品和零件的工艺设计时，检索数据库中的类似的产品和零件工艺文件，然后进行设计等。2、派生式CAPP（图7.2b）派生式CAPP类似于检索

3、式CAPP，只是采用成组技术，将零件按结构和工艺的相似进行分组，然后按组编制工艺，在以后的产品和零件的工艺设计时，检索数据库中的类似的组工艺文件，然后进行设计。3、创成式CAPP（图7.2c）创成式CAPP是根据零件的信息，通过逻辑推理和计算，作出决策从而创成零件的工艺规程。目前，CAPP的开发与应用中的技术难点：1、成组技术（GroupTechnology）2、零件信息的获取与描述3、工艺设计的决策4、工艺知识的获取与表示5、工艺数据库的设计四、CAPP的作用与意义1、克服传统工艺设计的不足，促进工艺技术的发展（传统工艺设计依赖工艺设计人员的经验，较难设计最优的工艺，查阅

4、手册等，工作量大，效率低等）。2、采用CAPP技术提高工作效率，缩短设计周期。3、CAPP技术为现代制造系统的集成、CAD/CAM、CIM等提供了技术基础零件信息指零件的管理信息（零件名称、图号等），结构形状，加工精度（尺寸公差、形位公差和表面粗糙度），材料及热处理等信息。一、零件分类编码的概念零件分类编码是采用成组技术对零件进行分类编码。例如：将零件分为：回转体，棱形体，拉伸件，钣金等。7.2CAPP中零件信息的描述和输入零件分类编码的结构：链式(图7.3a)、分级(图7.3b)和混合(图7.3c)。代码使用的数制有：二进制、十进制、字母数字制和十六进制。二、成组代码的

5、描述我国JLBM-1零件编码系统的结构见图7.4（国标JB/Z251-1985）图7.5所示的为一齿轮零件图。表7.5为齿轮零件（图7.5）所示的按JLBM-1零件编码系统进行编码的数据描述。三、型面特征的描述型面特征包括：1、几何形状特征：如圆柱面，圆柱面的直径和长度等。2、拓扑特征：描述各几何形状的顺序关系。3、精度特征：包括尺寸、形状、位置公差和粗糙度特征。4、材料特征：材料及热处理。5、其它：四、从CAD系统中直接读取零件信息1、特征识别法从CAD文件中提取CAPP能识别的几何形状、精度和材料等特征信息。2、基于三维特征造型的零件信息描述3、基于产品数据交换规范(S

6、TEP)的产品建模与信息输入派生式CAPP系统的工作原理见图7.67.3派生式CAPP系统一、零件组的划分JLBM-1零件编码系统进行编码的数据描述。表7.2为一个编码为301121530404343的零件特征矩阵。二、典型工艺过程设计1、设计原则1）典型工艺过程设计要求满足零件组内所有零件的加工，即零件组内的任一零件的加工工序都包括在典型工艺过程设计中2）典型工艺过程要符合企业具体生产条件的最佳加工方案。2、典型工艺的设计方法1）复合零件方法是将零件组内的所有型面特征复合在一起的零件。表7.3表示的是套类零件组复合零件的合成2）复合工艺方法选择零件组中结构最复杂、工序最多

7、、有代表性的工艺过程作为加工该组零件的基本工艺过程。3、工步代码设计加工过程中的工序中的工步进行编码标识，提高CAPP的自动化程度，图7.7表示的JCBM-1代码系统的基本概念，第1、2位表示工步名称（如01表示粗车外园，02表示粗车端面）等三、工艺数据处理与工艺数据库的建立在工艺设计过程中，要进行大量的工艺数据处理，如机床的选择，切削量的确定，工时定额的确定，加工成本的估算等数据处理，必须建立工艺数据库。7.4创成式CAPP系统一、创成式CAPP系统基本原理与关键技术创成式CAPP系统根据CAPP系统中的决策逻辑