CAD与CAM第七章要点.ppt
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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
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