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计算机辅助工艺规程设计(教案)第一章：计算机辅助工艺规程设计概述1.1 课程介绍了解本课程的目标和内容理解计算机辅助工艺规程设计(CAPP)的概念和重要性1.2 计算机辅助工艺规程设计的发展历程了解CAPP技术的发展历程了解CAPP技术在我国的发展现状和趋势1.3 计算机辅助工艺规程设计的基本原理了解CAPP的基本原理和方法掌握计算机辅助工艺规程设计的基本流程第二章：计算机辅助工艺规程设计的基本方法2.1 工艺规程设计的方法概述了解工艺规程设计的方法分类掌握各种方法的优缺点和适用范围2.2 基于规则的工艺规程设计方法了解基于规则的工艺规程设计方法的概念和特点掌握基于规则的工艺规程设计方法的基本步骤2.3 基于实例的工艺规程设计方法了解基于实例的工艺规程设计方法的概念和特点掌握基于实例的工艺规程设计方法的基本步骤第三章：计算机辅助工艺规程设计的实现3.1 计算机辅助工艺规程设计系统的组成了解计算机辅助工艺规程设计系统的组成和功能掌握各种组成模块的作用和相互关系3.2 计算机辅助工艺规程设计的关键技术了解计算机辅助工艺规程设计的关键技术掌握各种技术的方法和实现步骤3.3 计算机辅助工艺规程设计系统的开发与实现了解计算机辅助工艺规程设计系统的开发方法和流程掌握计算机辅助工艺规程设计系统的实现技术和工具第四章：计算机辅助工艺规程设计应用实例4.1 计算机辅助工艺规程设计在机械加工中的应用了解计算机辅助工艺规程设计在机械加工中的应用实例掌握各种应用实例的方法和特点4.2 计算机辅助工艺规程设计在汽车制造中的应用了解计算机辅助工艺规程设计在汽车制造中的应用实例掌握各种应用实例的方法和特点4.3 计算机辅助工艺规程设计在其他领域中的应用了解计算机辅助工艺规程设计在其他领域中的应用实例掌握各种应用实例的方法和特点第五章：计算机辅助工艺规程设计的未来发展趋势5.1 计算机辅助工艺规程设计技术的发展趋势了解计算机辅助工艺规程设计技术的发展趋势掌握各种发展趋势的方法和特点5.2 计算机辅助工艺规程设计在制造业中的应用前景了解计算机辅助工艺规程设计在制造业中的应用前景掌握各种应用前景的方法和特点5.3 计算机辅助工艺规程设计面临的挑战和解决方案了解计算机辅助工艺规程设计面临的挑战掌握各种解决方案的方法和特点第六章：计算机辅助工艺规程设计系统的用户界面设计6.1 用户界面设计原则了解用户界面设计的基本原则掌握如何设计直观、易用的用户界面6.2 用户界面设计方法学习用户界面设计的方法和技巧了解当前流行的用户界面设计工具6.3 用户界面设计实例分析典型的计算机辅助工艺规程设计系统用户界面学习如何根据用户需求设计有效的用户界面第七章：计算机辅助工艺规程设计系统的数据管理7.1 数据管理概述了解数据管理在计算机辅助工艺规程设计系统中的重要性掌握数据管理的基本概念和方法7.2 数据库技术学习数据库的基本原理和常用数据库管理系统掌握如何在计算机辅助工艺规程设计系统中使用数据库7.3 数据管理实例分析典型的计算机辅助工艺规程设计系统数据管理方案学习如何有效地管理工艺规程设计过程中的数据第八章：计算机辅助工艺规程设计系统的软件工程实现8.1 软件工程基本概念了解软件工程的的目标和基本原则掌握软件生命周期的基本阶段8.2 计算机辅助工艺规程设计系统的软件设计学习软件设计的方法和技巧了解计算机辅助工艺规程设计系统软件设计的关键环节8.3 软件工程实例分析典型的计算机辅助工艺规程设计系统软件工程实践学习如何运用软件工程方法实现计算机辅助工艺规程设计系统第九章：计算机辅助工艺规程设计系统的测试与维护9.1 系统测试概述了解系统测试的目标和基本原则掌握系统测试的方法和技巧9.2 系统测试实例分析典型的计算机辅助工艺规程设计系统测试方案学习如何进行系统测试以确保系统质量9.3 系统维护概述了解系统维护的目标和基本原则掌握系统维护的方法和技巧9.4 系统维护实例分析典型的计算机辅助工艺规程设计系统维护实践学习如何进行系统维护以保证系统长期稳定运行第十章：计算机辅助工艺规程设计的未来发展趋势10.1 技术发展趋势了解计算机辅助工艺规程设计技术的发展趋势掌握各种发展趋势的方法和特点10.2 应用领域拓展了解计算机辅助工艺规程设计应用领域的拓展掌握各种应用领域的特点和需求10.3 面临的挑战与对策了解计算机辅助工艺规程设计面临的挑战学习如何应对这些挑战，推动计算机辅助工艺规程设计技术的发展重点解析本文教案主要介绍了计算机辅助工艺规程设计(CAPP)的基本概念、方法、实现以及应用实例和发展趋势。
计算机辅助机械加工工艺规程设
长期以来，工艺规程大多由工艺人员凭阅历设计，设计质量因人而异。
计算机帮助工艺规程设计（Computer Aided Process Planing 简称CAPP）从根本上转变了上述状况，它不仅可以提高工艺规程的设计质量，而且还可使工艺人员从繁琐重复的事务工作中摆脱出来。
一、计算机帮助工艺规程设计方法
1．派生法
(2) 创成法
(3) 综合法
二、派生法计算机帮助工艺规程设计原理
1. 工艺信息数字化
(1) 零件编码矩阵化
(2)零件组特征的矩阵化
(3) 综合零件设计
(4) 零件上各种形面的数字化
(5) 工序工步名称编码
(6) 综合加工工艺路线的数字化
(7) 工序工步内容矩阵
2. 计算机帮助工艺规程设计系统数据库
工艺信息经过数字化后便形成了大量数据，这些数据必需按肯定的工艺文件形式集合起来，存储在计算机内，形成数据库。
数据文件的
格式主要有以下几种：
(1) 特征矩阵文件
(2) 综合工艺路线
(3) 工序、工步文件
(4) 工艺数据文件
3. 计算机帮助工艺规程设计。
计算机辅助工艺规程设计教案一、教学目标1. 理解计算机辅助工艺规程（CAPP）的基本概念和作用。
2. 掌握CAPP系统的组成和主要功能。
3. 学会使用CAPP软件进行工艺规程的设计和。
4. 能够根据零件的图样和要求，编写出合理的工艺规程。
二、教学内容1. 计算机辅助工艺规程概述计算机辅助工艺规程的概念CAPP的作用和意义CAPP与CAD、CAM的关系2. CAPP系统组成与功能CAPP系统的硬件与软件CAPP系统的主要功能CAPP系统的应用领域3. CAPP软件的使用CAPP软件的界面与操作零件图样的输入与解析工艺规程的设计与4. 工艺规程的编写方法工艺规程的基本结构工艺路线的制定工艺参数的确定工艺文件的输出与传递5. 案例分析与实践使用CAPP软件进行实际零件的工艺设计分析设计结果的正确性和合理性探讨如何优化工艺规程的设计三、教学方法与手段1. 讲授法：讲解CAPP的基本概念、系统组成和功能。
2. 演示法：展示CAPP软件的使用方法和操作步骤。
3. 实践法：让学生动手操作CAPP软件，进行实际零件的工艺设计。
4. 案例分析法：分析实际案例，引导学生思考和探讨如何编写合理的工艺规程。
四、教学安排1. 第1-2课时：讲解CAPP的基本概念和作用。
2. 第3-4课时：介绍CAPP系统的组成和功能。
3. 第5-6课时：学习CAPP软件的使用方法和操作步骤。
4. 第7-8课时：讲解工艺规程的编写方法和注意事项。
五、教学评价1. 课堂讲解的掌握程度：通过提问和讨论，评估学生对CAPP的基本概念和系统的了解。
2. 软件操作的熟练程度：评估学生在CAPP软件操作中的准确性和效率。
3. 工艺规程设计的合理性：评估学生设计的工艺规程的正确性和合理性。
4. 案例分析的深入程度：评估学生在案例分析中对工艺规程优化能力的思考和探讨。
六、教学资源1. 教材：《计算机辅助工艺规程设计基础》2. 软件：X CAPP软件（或其他适用的CAPP软件）3. 网络资源：相关的在线教程、案例和视频资料4. 实物模型：用于展示和分析实际零件的工艺设计七、教学实施步骤1. 导入新课：通过展示实际生产场景，引出计算机辅助工艺规程设计的重要性。
第九章计算机辅助工艺设计第九章计算机辅助工艺设计9.1 概述计算机辅助工艺规程设计是随着计算机科学与技术的发展在20世纪60年代兴起的一种工艺规程设计技术。
CAPP系统研究开发始终是以克服传统工艺设计缺点和推进工艺设计自动化为主要目标的, 目前正向设计与制造继承和智能化方向发展。
在工业界推广应用CAPP系统产生了良好的社会和经济效益, 特别是20世纪80年代以来, 随着CIMS日益受到人们的重视, CAPP系统作为CAD/CAM集成的关键性中间环节, CAPP系统研究成为当今各国的研究的重要内容之一。
9.1.1 计算机辅助工艺过程设计（Computer Aided Process Planning, CAPP)指在工艺人员借助于计算机,根据产品设计阶段给出的信息和产品制造工艺要求, 交互地或自动地确定产品加工方法和方案,如加工方法选择、工艺路线确定、工序设计等。
如图所示CAPP系统功能模型。
9.1.2工艺设计自动化的意义1.工艺规程设计的任务工艺规程设计是工厂工艺部门的一项经常性的技术工作, 是连接产品设计和产品制造的桥梁。
以文件形式确定下来的工艺规程是后续工艺装备制造和零件加工的主要依据, 它对组织生产、保证产品质量、提高生产率、降低成本、缩短生产周期、改善劳动条件都有着直接的影响, 是生产中的关键性工作。
工艺规程设计的主要任务是为被加工零件选择合理的加工方法、加工顺序、工夹量具、以及切削用量的计算等, 使能按设计要求生产出合格的成品零件。
2.传统的工艺规程设计方法长期以来, 传统的工艺规程设计一直是由工艺人员根据他们多年从事工厂生产活动而积累卡的经验, 以手工方式进行的。
包括查阅资料和手册, 进行工艺计算, 绘制工序图, 填写工艺卡片和表格文件等。
其中花费在书写工艺文件上的时间占30%, 工艺规程的设计质量完全取决于工艺人员的技术水平和经验。
由于工艺规程设计处于产品设计和制造之间的中间环节, 传统的工艺设计方法要求工艺设计人员具有丰富的生产经验, 不仅要熟悉产品设计方面的信息, 还要了解有关制造方面的指示。
计算机辅助工艺规程设计(教案)第一章：计算机辅助工艺规程设计简介1.1 课程背景1.2 课程目标1.3 课程内容第二章：计算机辅助工艺规程设计的基本概念2.1 工艺规程设计的定义2.2 计算机辅助工艺规程设计的意义2.3 计算机辅助工艺规程设计的基本组成第三章：计算机辅助工艺规程设计的基本原理3.1 工艺规程设计的基本步骤3.2 计算机辅助工艺规程设计的方法3.3 计算机辅助工艺规程设计的流程第四章：计算机辅助工艺规程设计的工具与软件4.1 计算机辅助工艺规程设计的主要工具4.2 常见计算机辅助工艺规程设计软件介绍4.3 选择合适的计算机辅助工艺规程设计软件的原则第五章：计算机辅助工艺规程设计的实践应用5.1 计算机辅助工艺规程设计在制造业中的应用5.2 计算机辅助工艺规程设计在工程设计中的应用5.3 计算机辅助工艺规程设计在产品开发中的应用第六章：计算机辅助工艺规程设计的基本操作6.1 工艺规程设计数据的输入与编辑6.2 工艺规程设计参数的设置与调整6.3 工艺规程设计结果的输出与展示第七章：计算机辅助工艺规程设计的高级应用7.1 复杂工艺规程设计的处理方法7.2 计算机辅助工艺规程设计在协同工作中的应用7.3 计算机辅助工艺规程设计在智能制造中的应用第八章：计算机辅助工艺规程设计的优化与改进8.1 计算机辅助工艺规程设计的效果评价8.2 工艺规程设计中的问题诊断与解决8.3 计算机辅助工艺规程设计的持续优化方法第九章：计算机辅助工艺规程设计的行业案例分析9.1 制造业案例分析9.2 工程设计行业案例分析9.3 产品开发行业案例分析第十章：计算机辅助工艺规程设计的未来发展10.1 计算机辅助工艺规程设计的发展趋势10.2 计算机辅助工艺规程设计在新技术应用中的潜力10.3 计算机辅助工艺规程设计在产业发展中的作用与挑战重点和难点解析一、计算机辅助工艺规程设计的基本概念补充和说明：计算机辅助工艺规程设计通过对生产过程的详细规划和优化，实现生产效率的提升和成本的降低。
第6章计算机辅助工艺规程设计
计算机辅助工艺规程设计是指利用计算机技术和软件开发工具，辅助制定和管理工艺规程的过程。
它主要包括工艺规程管理系统、数据库管理系统和工艺规程自动生成系统等。
通过计算机辅助工艺规程设计，可以提高工艺规程的准确性、可靠性和可操作性，加强工艺规程的管理和控制，提高生产效率和产品质量。
在计算机辅助工艺规程设计中，首先需要建立工艺规程管理系统。
该系统应包含工艺规程的录入、修改、查询、发布和备份等功能。
通过该系统，可以实现对工艺规程的集中管理和全面控制，确保工艺规程的统一性和一致性。
同时，还可以通过该系统实现工艺规程的电子化存储和在线共享，方便工艺人员进行查询和使用。
最后，需要建立工艺规程自动生成系统。
该系统通过提供各种模板和规则，实现对工艺规程的自动化生成和自动化更新。
通过该系统，可以大大减少人工编写工艺规程的时间和工作量，提高编写工艺规程的准确性和一致性。
同时，还可以根据产品生产过程中的实际情况，自动调整和更新工艺规程，提高规程的合理性和适应性。
总之，计算机辅助工艺规程设计是一项重要的工艺管理技术，可以提高工艺规程的管理效率和工艺控制的准确性。
通过合理的设计和应用，可以充分发挥计算机技术在工艺规程管理中的优势，提高工艺规程的质量和生产效率，为企业的发展提供有力支持。
计算机辅助工艺规程设计（CAPP）一、概述CAD的结果能否有效地应用于生产实践，NC机床能否充分发挥效益，CAD与CAM能否真正实现集成，都与工艺设计的自动化有着密切的关系，于是，计算机辅助工艺规程设计（CAPP，Computer Aided Process Planning）就应运而生，并且受到愈来愈广泛的重视。
工艺规程设计的难度极大，因为要处理的信息量大，各种信息之间的关系又极为错综复杂，以前主要靠工艺师多年工作实践总结出来的经验来进行。
因此，工艺规程的设计质量完全取决于工艺人员的技术水平和经验。
这样编制出来的工艺规程一致性差，也不可能得到最佳方案。
另一方面熟练的工艺人员日益短缺，而年轻的工艺人员则需要时间来积累经验，再加上老工艺人员退休时无法将他们的“经验知识”留下来，这一切原因都使得工艺设计成为机械制造过程中的薄弱缓解。
CAPP技术的出现和发展使利用计算机辅助编制工艺规程成为可能。
对CAPP的研究始于60年代中期，1969年挪威发表的第一个CAPP系统AUTOPROS，它是根据成组技术原理，利用零件的相似性去检索和修改标准工艺过程的形式形成相应零件的工艺规程。
AUTOPROS系统的出现，引起世界各国的普遍重视。
接着于1976年，美国的CAM-Ⅰ公司也研制出自己的CAPP系统。
这是一种可在微机上运行的结构简单的小型程序系统，其工作原理也是基于成组技术原理。
图3-2-1为该系统的流程框图。
CAPP系统从60年代中期开始研制，到目前为止，已研制出很多CAPP系统，而且有不少系统已投入生产实践使用。
在已应用系统中，针对回转类零件的CAPP 应用比较成熟，而且多应用于单件小批量生产类型。
国内则于80年代开始这项研究，已开发出不少CAPP系统，有的CAPP系统在实践中应用取得良好的效果。
二、CAPP系统的功能一个CAPP系统应具有以下功能：①检索标准工艺文件；②选择加工方法；③安排加工路线；④选择机床、刀具、量具、夹具等；⑤选择装夹方式和装夹表面；⑥优化选择切削用量；⑦计算加工时间和加工费用；⑧确定工序尺寸和公差及选择毛坯；⑨绘制工序图及编写工序卡。
第7章计算机辅助工艺规程设计本章导读工艺规程设计处理的信息量大，各种信息之间的关系又极为错综复杂，以前主要靠工艺师多年工作实践总结出来的经验来进行。
因此，工艺规程的设计质量完全取决于工艺人员的技术水平和经验。
另一方面熟练的工艺人员日益短缺，而年轻的工艺人员则需要时间来积累经验，这一切原因都使得工艺设计成为机械制造过程中的薄弱环节。
CAPP技术的出现和发展使利用计算机辅助编制工艺规程成为可能。
通过本章的学习，要求学生充分认识计算机技术在设计制造中应用的重要性，了解CAPP在CAD/CAM中的地位和作用及其发展趋势；理解计算机辅助工艺规程设计的基本概念及其功能；掌握CAPP的类型及其工作原理和工作过程。
本章重点：CAPP的基本概念、CAPP的组成、CAPP的类型本章难点：CAPP的类型及其工作原理教学建议：要求学生对比传统工艺设计和计算机辅助工艺设计的过程，理解其功能和意义；要求学生注意浏览参考书和期刊杂志中关于企业使用CAPP的示例，加深对本知识点的理解；在学习过程中，认真分析课件中给出的应用示例，并积极参与本课件中的虚拟实验。
讲授课程1学时。
7.1 CAPP的基本概念随着产品制造中采用了计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)，而CAD的结果能否有效地应用于生产实践，NC机床能否充分发挥效益，CAD与CAM能否真正实现集成，都与工艺设计的自动化有着密切的关系，作为连接产品设计和制造的中间环节，工艺过程的设计也必须实现自动化才能与之相适应，于是，计算机辅助工艺规程设计（CAPP，ComputerAided Process Planning）就应运而生，并且受到愈来愈广泛的重视。
CAPP就是利用计算机技术辅助工艺人员设计零件从毛坯到成品的制造方法，是将企业产品设计数据转换为产品制造数据的一种技术，是计算机集成制造系统（CIMS）的重要组成部分。
采用计算机辅助工艺规程设计不仅能减轻工艺人员的重复劳动并显著提高工艺设计的效率，而且将更可靠和更有效地保证了同类零件工艺上的一致性，所以CAPP在国内外正引起越来越多的重视和研究，一些先进实用的系统在技术发达的国家中已得到广泛的应用，并取得了很好的效果。
《计算机辅助工艺过程设计》课程教学设计（一）基本描述课程编号：S5080820课程名称：计算机辅助工艺过程设计英文译名：COMPUTER AIDED PROCESS PLANNING课程学时：16 讲课：16 实验：0 上机：0适用专业：机电工程学院机械设计制造及其自动化专业、其它相关专业开课单位：机电工程学院机械制造及自动化系开课时间：第八学期先修课程：机械制造技术基础 C语言主要教材与参考书：王慧峰编.《计算机辅助工艺过程设计》.校内讲义赵良才主编.《计算机辅助工艺设计》.机械工业出版社 1996年单忠臣、赵长发编.《计算机辅助工艺过程设计》.哈尔滨工程大学出版社 20XX年（二）课程的性质、研究对象及任务计算机辅助工艺过程设计是现代计算机集成制造系统的关键技术之一，是机械工程学科中的专业技术课。
本课程研究对象是计算机辅助工艺过程设计的基础过程、基础知识，计算机辅助工艺过程设计系统的设计方法。
本课程的主要任务是培养学生：1、树立多学科融合的综合系统分析，系统设计和使用能力。
为从事CAD/CAM、FMS、CIMS等技术工作打下基础。
2、掌握计算机辅助工艺过程设计的基本理论和基本技术。
3、掌握计算机辅助工艺过程设计的原理和方法，具有使用计算机进行系统设计的初步能力。
4、了解计算机辅助工艺过程设计发展的新理论、新技术和最新发展趋势。
（三）教材的选择与分析近年来，国内关于计算机辅助工艺过程设计技术方面的教材和书籍并不多，一些教材内容大同小异，部分书籍侧重点与本课程不符。
其中比较适合于本课程的，有实质性内容的教材有：①赵良才主编的《计算机辅助工艺设计》，机械工业出版社，1996年、②单忠臣、赵长发主编《计算机辅助工艺过程设计》，哈尔滨工程大学出版社，20XX 年、③王慧峰编《计算机辅助工艺过程设计》（校内讲义）1．赵良才主编的《计算机辅助工艺设计》一书着眼于1980年到1995年国内外计算机辅助工艺过程设计技术的发展，涉及的面较广，其内容有相当的广度和实用性，教材内容反映了作者在计算机辅助工艺过程设计方面的科研成果，有自己的技术和经验，可作为教师和学生深入学习的参考书籍。
计算机辅助工艺规程设计教案一、教学目标1. 了解计算机辅助工艺规程设计的基本概念和作用。
2. 掌握计算机辅助工艺规程设计的方法和步骤。
3. 学会运用相关软件进行计算机辅助工艺规程设计。
4. 能够分析并解决实际工程中的工艺问题。
二、教学内容1. 计算机辅助工艺规程设计概述计算机辅助工艺规程设计的定义计算机辅助工艺规程设计的作用计算机辅助工艺规程设计的应用领域2. 计算机辅助工艺规程设计的方法工艺规程设计的基本方法计算机辅助工艺规程设计的技术路线计算机辅助工艺规程设计的流程3. 计算机辅助工艺规程设计的步骤需求分析工艺方案设计工艺规程编制工艺规程优化4. 计算机辅助工艺规程设计软件介绍常见计算机辅助工艺规程设计软件的功能和特点如何在实际工程中选择合适的软件软件的操作方法和技巧5. 实际工程案例分析分析实际工程中的工艺问题运用计算机辅助工艺规程设计方法解决问题总结经验，提出改进措施三、教学方法1. 讲授法：讲解基本概念、方法和步骤，传授相关知识。
2. 案例分析法：分析实际工程案例，培养学生的实际操作能力。
3. 软件操作演示法：演示计算机辅助工艺规程设计软件的操作方法。
4. 小组讨论法：分组讨论，促进学生之间的交流与合作。
四、教学资源1. 教材：计算机辅助工艺规程设计相关教材。
2. 课件：制作精美的课件，辅助教学。
3. 案例素材：收集实际工程案例，用于分析讨论。
4. 软件工具：配备计算机辅助工艺规程设计软件，供学生实际操作。
五、教学评价1. 平时成绩：考察学生的课堂表现、作业完成情况。
2. 实践操作：评估学生在实际操作中的技能水平。
3. 期末考试：设置相关题目，检验学生对知识的掌握程度。
4. 小组讨论报告：评估学生在小组讨论中的参与度和成果。
六、教学安排1. 课时：本课程共计32课时，包括16次课。
2. 授课方式：理论讲解与实践操作相结合。
3. 授课顺序：先讲解基本概念和方法，进行软件操作演示，分析实际工程案例。
计算机辅助工艺规程设计教案学习目标：充分认识计算机技术在设计制造中应用的重要性，了解CAPP在CAD/CAM中的地位和作用；掌握CAPP的基本工作原理和工作过程；学习和理解CAPP 中零件信息描述方法；掌握不同类型CAPP系统的研制过程和关键技术；能够设计和应用简单的CAPP系统。
学习内容：学习重点：CAPP的概念及工作原理。
学习难点：型面特征描述；CAPP专家系统。
学习建议：对比传统工艺设计和计算机辅助工艺设计的过程，理解其功能和意义；注意浏览参考书和期刊杂志中关于企业使用CAPP的示例，加深对本知识点的理解；在学习过程中，认真分析课件中给出的应用示例，并积极参与本课件中的虚拟实验。
第一章CAPP的基本概念计算机辅助工艺规程设计，即 Computer Aided Process Planning，简称CAPP，是通过计算机技术辅助工艺设计人员，以系统、科学的方法确定零件从毛坯到成品的整个技术过程，即工艺规程。
具体的说，CAPP就是利用计算机的信息处理和信息管理优势，采用先进的信息处理技术和智能技术，帮助工艺设计人员完成工艺设计中的各项任务，如选择定位基准、拟订零件加工工艺路线、确定各工序的加工余量、计算工艺尺寸和公差、选择加工设备和工艺装置、确定切削用量、确定重要工序的质量检测项目和检测方法、计算工时定额、编写各类工艺文件等，最后生成产品生产所需的各种工艺文件和数控加工编程、生产计划制定和作业计划制定所需的相关数据信息，作为数控加工程序的编制、生产管理与运行控制系统执行的基础信息。
CAD/CAM向集成化、智能化方向的发展及并行模式的出现都对CAPP提出了新的要求，因此产生了CAPP的广义概念：即CAPP的一头向生产规划最佳化及作业计划最佳化发展，作为MRP-Ⅱ的一个重要组成部分；而另一头则向自动生成NC指令扩展。
1.1 CAPP的基本组成CAPP系统的组成与其开发环境、产品对象及其规模大小等有关。
第九章计算机辅助工艺设计第九章计算机辅助工艺设计9.1 概述计算机辅助工艺规程设计是随着计算机科学和技术的发展在20世纪60年代兴起的一种工艺规程设计技术。
CAPP系统研究开发始终是以克服传统工艺设计缺点和推进工艺设计自动化为主要目标的，目前正向设计和制造继承和智能化方向发展。
在工业界推广使用CAPP系统产生了良好的社会和经济效益，特别是20世纪80年代以来，随着CIMS日益受到人们的重视，CAPP系统作为CAD/CAM集成的关键性中间环节，CAPP系统研究成为当今各国的研究的重要内容之一。
9.1.1 计算机辅助工艺过程设计（Computer Aided Process Planning, CAPP)指在工艺人员借助于计算机，根据产品设计阶段给出的信息和产品制造工艺要求，交互地或自动地确定产品加工方法和方案，如加工方法选择、工艺路线确定、工序设计等。
如图所示CAPP系统功能模型。
9.1.2工艺设计自动化的意义1、工艺规程设计的任务工艺规程设计是工厂工艺部门的一项经常性的技术工作，是连接产品设计和产品制造的桥梁。
以文件形式确定下来的工艺规程是后续工艺装备制造和零件加工的主要依据，它对组织生产、保证产品质量、提高生产率、降低成本、缩短生产周期、改善劳动条件都有着直接的影响，是生产中的关键性工作。
工艺规程设计的主要任务是为被加工零件选择合理的加工方法、加工顺序、工夹量具、以及切削用量的计算等，使能按设计要求生产出合格的成品零件。
2、传统的工艺规程设计方法长期以来，传统的工艺规程设计一直是由工艺人员根据他们多年从事工厂生产活动而积累卡的经验，以手工方式进行的。
包括查阅资料和手册，进行工艺计算，绘制工序图，填写工艺卡片和表格文件等。
其中花费在书写工艺文件上的时间占30%，工艺规程的设计质量完全取决于工艺人员的技术水平和经验。
由于工艺规程设计处于产品设计和制造之间的中间环节，传统的工艺设计方法要求工艺设计人员具有丰富的生产经验，不仅要熟悉产品设计方面的信息，还要了解有关制造方面的指示。
要成为一名熟练的工艺师，需要长时间经验的积累，目前国内外都却犯这样熟练的工艺设计人员。
而且由于每个工艺人员的经验都带有一定的主观因素，所以工艺编制的工艺规程往往因人而异，很难得到最佳的工艺规程。
目前手工工艺规程设计中，每个零件都要设计一个工艺规程，存在着大量重复劳动。
根据成组技术原理，各种机械产品中的许多零件都在一定程度上具有相似性，所以它们的工艺规程也具有一定的相似性，而不是每一个零件都必须设计一个工艺规程。
例如，美国辛辛那提工厂生产的425种齿轮类零件，原来需要377种不同的工艺规程，使用成组技术对齿轮共工艺规程进行仔细分析后发现只用71种标准工艺就可以生产全部425种零件。
由此可见，生产的零件品种书和工艺规程数并不存在一一对应的关系。
手工工艺设计存在着大量的重复工作，不仅是一种浪费，而且会影响整个企业的生产效率、经济效益和竞争能力。
3、利用计算机进行工艺规程设计计算机能有效地管理大量的数据，进行快速、准确的计算，进行各种方案的比较、选择，能自动绘图和编制表格文件，这些功能恰恰适应了工艺规程设计的需要，于是出现了计算机辅助工艺规程设计这样一种技术。
CAPP不仅使工艺设计自动化，还能把CAD和CAM信息联机起来，实现CAD/CAM一体化，使集成制造技术的关键性中间环节。
4、CAPP在CIMS中的重要作用计算机集成制造系统被认为是未来机械制造工业的生产模式。
CIMS的关键是信息的集成，而CAD和CAM的集成又是实现CIMS的关键之一。
在CAD/CAPP/CAM集成系统中，CAPP是连接CAD和CAM的桥梁和纽带。
理想的CAPP系统能够直接接收CAD系统的信息，进行工艺设计，生成工艺文件，并以工艺设计结构和零件信息为依据，仅过适当的侯志处理后，生成NC代码，从而实现CAD/CAPP/CAM的集成。
所以为推进CAD和CAM的真正继承，CAPP的研究已成为CIMS中最迫切的的任务之一。
CAPP不仅能实现工艺设计自动化，还能把生产实践中行之有效的若干工艺设计原则及方法转换成工艺决策模型，并建立科学的决策逻辑，从而编制出最优的制造方案。
另外，CAPP 是CAD和CAM之间的桥梁，是实现CAD/CAM一体化，建立CIMS的关键环节9.1.3CAPP技术的发展在机械制造领域内，工艺设计自动化是发展最迟的部分，NC技术、CAD技术早在20世纪50~60年代已使用于实践，而工艺设计由于设计的因素很多，随机性很大，很难用简单的数学模型进行理论分析，所以工艺设计长期处于手工操作、凭经验办事、效率很低的状态。
世界上最早进行工艺设计自动化研究的国家是挪威，他们从1966年开始研制，1969年，挪威工业公司开发AUTOPROS系统，是最早的CAPP系统。
该系统以成组技术为基础把零件分类归并成族，制定出各零件族相应的典型工艺过程，根据每个零件的具体信息生成工艺规程，称为派生式CAPP。
这类系统开发周期短、费用低、易于取得实效，适用于中小企业。
美国在1976年推出了具有里程碑意义的CAM-I’S Automated Proc ess Planning 系统（简称CAM-I’S CAPP系统）。
CAPP从20世纪60年代末研制，到目前虽只有30多年的历史，但已研制出很多的CAPP系统，而且有不少系统已投入生产实践使用，目前各国的CAPP 系统主要用于回转体零件，其次为棱柱体零件和板块类零件，其他非回转体零件使用较少，而且多用于但见小批量生产类型。
20世纪70年代后期，创成式CAPP成为研究重点。
采用一定的逻辑算法，对输入的几何要素等信息进行处理，并确定加工要素，自动生成工艺规程。
20世纪80年代中期，创成式CAPP系统的研究转向具有人工智能的专家系统方面，这是CAPP未来的发展趋势。
系统可以模仿工艺专家的逻辑思维方式，利用专家的知识对非确定性的工艺过程设计进行逻辑决策。
目前，各国学者正致力于专家系统的实用化和工具化。
20世纪80年代起，我国一些高校和工厂在推广和使用成组技术的基础上，也开始研究和开发计算机辅助工艺规程设计系统。
最早进行这项研究工作的是同济大学，在1982年研制成功了TOJICAPP系统，并通过了原国家教委组织的鉴定，并于1985年在国际（CIRP国际生产工程学会）会议上正式发表。
随后北京理工大学也研制出适用于车辆中回转体零件设计的BITCAPP系统，北京航空航天大学发表了BHCAPP系统，还有一些高校和工厂合作研制的CAPP系统也相继获得成功。
1996年华中科技大学开目公司开始研制CAPP，1999年问世。
目前，CAPP系统主要使用于零件的机械加工方面，但已逐渐向其它工艺领域扩展，如热处理、锻造、冲压和装配等，使用前景是广阔的。
现在的CAPP系统主要用于回转体零件，其次为棱柱形零件和板块类零件。
其他回转体零件也有使用。
9.1.4 CAPP系统的效益和传统工艺设计方法相比，CAPP的优点是显而易见的。
1、有利于工艺规程的合理化、标准化和最优化CAPP系统将工艺专家的集体智慧融合到工艺规程设计的计算机软件中，使的工艺方案更趋于合理和优化，而且计算机自动处理工艺过程，其结果的一致性更好，避免了各个设计者的主观性，有利于实现工艺规程的标准化。
2、提高工艺规程的设计效率CAPP系统可以充分发挥计算机高速、准确处理信息的能力，减少了手工抄写和绘制的工作量及错误，计算机自动生成的工艺文件简洁、统一，可读性好，因此大大提高了工艺人员的工作效率，加快了工艺规程设计的速度，缩短了生产准备时间。
例如美国洛克希德-乔治亚飞机公司采用CAPP技术后，工艺规程设计的书写工作量减少了75%，设计工艺规程的能力比以前手工提高了300%。
3、可获得良好的经济效益采用CAPP系统后，可以减少工艺设计费用，降低制造成本。
据国外统计，采用CAPP后，工艺设计劳动量减少了20%~40% 工艺设计费用降低了20~50%，总制造成本降低了9.6%。
4、有利于CAD/CAPP/CAM的集成CAPP是连接CAD和CAM的桥梁和纽带，只有实现工艺设计的自动化，才能真正实现CAD/CAPP/CAM一体化。
9.2CAPP系统的分类一个企业要使用CAPP，首先要由有经验的工艺工程师进行工艺设计标准化工作，选出优化的工艺路线或生成工艺的决策逻辑，以及各种工艺参数，然后依据这些原始数据和其他要求开发的CAPP系统，所以用CAPP系统生成的工艺规程是企业工艺专家们的智慧结晶。
使用CAPP系统的工艺人员，并不要求他们具有丰富的工艺知识和经验，只要求他们能有一定的工艺知识并会使用CAPP系统，就能输出合乎要求的工艺规程。
这样不仅可以弥补高级工艺师的缺乏，而且能使大量有经验的工艺师从繁琐的重复劳动中解放出来，去从事不断研究新工艺、改进现有工艺的工作，促进企业的技术进步。
现在虽然商用CAPP系统有几十种，但就其工作原理而言，主要有四类，一是派生法CAPP 系统，另一类是创成法CAPP系统、混合式和专家系统。
9.2.1派生法CAPP系统如何让从事工艺设计时间较短的工艺人员利用计算机及CAPP系统进行工艺设计呢？必须解决两个主要问题：一是要实现零件图纸信息代码化，即让计算机能够了解零件的技术要求。
二是要把工艺人员的经验和技能系统化、理论化、代码化，即把工艺人员的加工能力知识库有规律地储存起来，需要是可用代码随时调用，以便工艺人员共享。
1、定义：该系统是根据成组技术的原理将零件划分为相似零件组，按零件组编制出标准工包括在基本路线内的工序，按合理顺序加到基本路线中去，构成代表零件组的复合工艺路线。
5）建立工步代码文件标准工艺规程时有各种加工工序组成的，一个工序又可分为多个操作工步，所以工步是工艺规程中最基本的组成要素。
如车外圆，钻孔、铣平面等。
标准工艺规程如何存储在计算机中，怎样随时调用，又怎样进行筛选、主要依靠工步代码文件。
工步代码随所采用的零件编码系统不同而异。
6）建立切削数据文件切削数据包括：进给量、切削深度、切削速度。
7）设计各种功能子程序由于CAPP系统中要使用各种计算方式，为此需预先将各种计算公式和求解方法编成各种功能子程序，如切削参数的计算，加工余量、工序尺寸公差的计算、切削时间和加工费用的计算，工艺尺寸链的求解，切削用量的优化和工艺方案的优化等。
8）CAPP系统总程序设计上述各项工作完成之后，用一个主程序把所有子程序连接起来，构成CAPP系统。
9.2.2创成法CAPP系统1、定义：该系统不以原有的工艺规程为基础，而在计算机软件系统中收集了大量的工艺数据和加工知识，并在此基础上建立一系列的决策逻辑，形成工艺数据库和加工知识库，在无需人工干预的情况下，自动生成零件的工艺规程。
