CAD与CAM第七章要点.ppt

第七章 计算机辅助工艺过程设计 7.1 CAPP概述 7.2 零件信息的描述与输入 7.3 CAPP系统的基本原理和方法 7.4 CAPP专家系统 7.1 CAPP概述 CAPP是以计算机为辅助手段，解决产品制造过程中存在的有关材料、工具、工装、过程等工艺问题，它是CAD和CAM之间的过渡环节，具体描述了产品在整个生产过程中相关的条件和过程，是产品制造必不可少的重要组成部分。 产品制造必不可少的重要组成部分 CAPP功能作用 1）将工艺人员从繁琐、重复性的劳动中解放出来； 2）将缩短工艺设计周期，提高企业对市场快速反应能力； 3）有助于对工艺设计人员经验进行继承和总结； 4）有利于工艺设计最优和标准化； 5）为企业信息集成创造条件，便于实现并行工程、敏捷制造等先进生产制造模式； 7.2、零件信息的描述与输入法 1.零件信息描述的要求和内容 2.零件信息描述的基本方法 零件分类编码描述方法 形状特征描述法 语言描述法 知识表示描述法 1.零件信息的要求与内容 交互输入时，对零件信息描述的要求 描述的信息要准确、完整，以适合计算机的处理，并与实际生产应用相一致； 描述的信息要简洁，易于被工程技术人员所理解和掌握，便于输入操作； 零件信息的数据结构要合理，利于计算机处理效率的提高，便于信息的集成和并行处理 零件信息描述内容 几何信息是指零件的几何形状、尺寸、以及各几何元素间的拓扑关系，如零件表面的形状、各表面间的相互位置 工艺信息是指零件的加工精度、表面粗糙度、零件材料、毛坯特征、热处理要求、配合和啮合关系等多种信息 2.零件信息描述的基本方法 零件分类编码描述法 基于成组技术原理（揭示和利用事物间的相似性，按照一定的准则分类成组，同组事物能够采用同一方法进行处理，以便提高效益的技术，称为成组技术，多种产品、部件和零件,按照一定的相似性准则(如形状、结构、加工工艺等相似)分类编组,合理地组织生产，节省人力、时间和成本） ，制订一套编码系统，用该编码系统根据零件的几何形状和工艺特征对零件进行编码，然后编码输入计算机来粗略描述零件的形状、尺寸、精度等信息。 比较著名的编码系统有德国Ahen大学的OPITZ系统和我国的JLBM-1系统等。 OPITZ零件分类编码系统是一个十进制9位代码的混合结构系统，其横向分类环节分为主码和辅助码，主码为5位，主要用来描述零件的基本形状要素，其中： 第Ⅰ位为零件类别码，将零件分为回转体类零件和非回转体类零件两大类； 第 Ⅱ—Ⅴ位是描述零件的形状细节，按外部形状→内部形状→平面加工→ 辅助加工（孔、齿形和成形加工）的顺序描述。 辅助码有4位，主要用来描述零件与工艺有关的信息，主要尺寸、材料及热处理、毛胚形状和精度要求，辅助码是公用的，不分零件的类别。 Opitz零件编码系统生成的零件编码 15位十进制混合编码 JLBM-1机械加工零件分类编码系统基本结构 零件类型码 非回转体零件 回转体零件 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 外部形状 及加工 0基 1本 2形 9状 材料 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 零件 名称类别粗分 零件 名称类别细分 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ Ⅷ Ⅸ Ⅹ Ⅺ Ⅻ XⅢ XⅣ XⅤ 回转体零件形状及加工码 内部形状 及加工 平面、曲面加工 辅助 加工 功能要素 外平面 端面 辅助孔成型划线 非回转体零件形状及加工码 外部形状及加工 0基 1本 2形 9状 平面加工 0基 1本 2形 9状 功能要素 曲面加工 外形要素 平面、曲面加工 辅助 加工 主孔加工 内部加工 辅助孔 毛 坯 原 始 形 状 热 处 理 主要尺寸 直径或宽度 长 度 精 度 形状特征描述法 任何零件都由若干个形状特征组成，这些形状特征可以是圆柱面、圆锥面、平面、异型曲面等各种型面，也可以是附着于这些型面上的螺纹、孔、槽、花键等特征要素 将组成零件的各个形状特征按一定顺序逐个地输入到计算机中去，并按事先确定的数据结构进行组织，在计算机内部形成一种供CAPP作业调用的零件信息模型 零件上的特征元素是与加工方法是相对应的，计算机可以根据零件特征元素的组成，方便地从工艺知识库中搜索出相应特征的加工方法，从而逐步推出整个零件的加工工艺； 零件的形状特征包括了尺寸、公差、粗糙度乃至热处理等众多信息，从而为工序设计、尺寸链计算以及工艺路线的合理安排提供了方便。 特征模型的概念 特征：几何元素组合成有意义的工程对象 零件特征模型：特征图 Part Block Step