中北大学机械CADCAM技术第七章计算机辅助工艺设计课案.ppt

第七章 计算机辅助工艺设计 7.1 CAPP系统的结构组成 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 CAPP系统结构组成 零件信息获取模块 有人机交互、由CAD模型转换等方法。 工艺决策 按预定的决策逻辑，进行比较、推理和决策加工工艺规程。 工艺数据库与知识库 包含工艺设计所要求的工艺数据和规则。 工艺数据：加工方法、加工余量、切削用量、刀夹量具等； 规则：决策规则、加工方法选择、工序工步归并规则等、 人机交互界面 是用户的操作环境。 工艺文件管理与输出 包括工艺文件格式化显示和打印输出等。 * 毛坯 设计 工艺 路线 工序 设计 工时 定额 工装 设计 余量 分配 切削 用量 工时 定额 机床刀 具选用 工序图 绘制 7.1 CAPP系统的结构组成 工艺设计：生产准备工作第一步，是连接设计与制造的桥梁， 工艺设计的结果是完成加工工艺规程。 工艺规程：决定零件加工方法、加工路线，是工装设计 制造的主要依据。 CAPP 典型的工艺规程卡片 CAPP技术的发展： 交互式CAPP→ 派生式CAPP → 创成式CAPP → 智能型CAPP 面向零件CAPP → 面向产品CAPP → 面向企业CAPP PP：加工工艺过程编制（Process Planning） →生产过程编制（ Production Planning） CAPP系统结构组成 零件信息描述要求： ①描述应准确、完整，与实际生产要求相一致，适合计算机处理； ②应简洁易懂，易于理解和掌握，便于输入操作； ③数据结构要合理，利于提高处理效率，便于信息集成。 零件信息描述内容： ①零件几何信息：包括零件几何形状、尺寸、以及各几何元素间的拓扑关系。方法：可从零件三维模型进行描述；也可将结构分解，对分解的形体或型面单元分别进行描述。 ②零件工艺信息：加工精度、表面粗糙度、零件材料、毛坯特征、热处理等。 ③生产管理信息：加工批量、生产周期等。 7.2　零件信息的描述与输入 CAPP零件信息描述基本方法 1）零件分类编码描述法　 原理：基于成组技术原理，制订或选用一套编码系统，对零件进行编码，通过编码实现对零件几何信息和工艺信息进行描述的目的。 特点：简单易行，但零件描述粗糙，无法对零件形状、尺寸、精度进行详细描述，没有足够信息进行决策。 应用：适用于派生式CAPP系统。目前CAPP系统很少单独使用该方法。 2）形状特征描述法　 原理：将零件形状特征按顺序输入计算机，按设定的数据结构进 行组织，形成供CAPP调用的零件信息模型。 优点： ①零件特征与加工方法相对应，便于推导加工工艺； ②零件特征包括尺寸、公差、粗糙度等信息，为工序设计、尺 寸链计算、工艺路线的安排提供了方便。 应用：在众多CAPP系统中得到了应用。 回转体零件加工 二叉树结构表示 3）语言描述法 用计算机能够识别的语言对零件形状和工艺特征进行描述，需要用户学习掌握所选用语言的词法和语法，描述过程比较繁琐。 4）知识表示描述法 用人工智能中的知识表示方法来描述零件信息，包括人工智能框架表示法、产生式规则法和谓词逻辑表示法等。 5）直接将CAD作业结果作为CAPP的输入 将CAPP系统与CAD系统直接相连，使CAPP操作所需的各种工艺信息直接来源于CAD系统，避免繁杂和枯燥的手工信息输入。 在众多零件信息描述中，适合轴类零件的方法较多，箱体类等复杂零件信息描述仍是一个薄弱环节。 7.3　CAPP系统的基本原理和方法 1、派生式CAPP 工作原理：利用零件相似性检索现有工艺的一种软件系统。要求先对零件编码，根据编码确定所属零件族，调用该族零件标准工艺，经过编辑修改，最终获得零件工艺规程。 派 生 式 CAPP 工 作 原 理 零件族特征矩阵库 派生式CAPP开发过程 1)根据产品特点与生产情况，确定编码系统； 2)进行零件编码； 3)对零件分类，形成若干零件族，建立零件族特征矩阵库； 4)对各零件族构造“典型零件”； 5)编制“典型零件”标准工艺和相应的工序内容； 6)建立工艺数据库，存储常用工艺数据和规范； 7)编制系统程序，实现各功能模块。 派生式CAPP特点 1)以成组技术为基础，理论上比较成熟； 2)应用范围比较广泛，有