CAP技术平台介绍v

CAPP的原理及应用（一）发表时间：2011-2-27关键字：CAPP CAPP原理CAPP应用工艺设计信息化调查找茬投稿收藏评论好文推荐打印社区分享CAPP（Computer Aided Process Planning，计算机辅助工艺设计）系统的功能是指利用计算机软硬件作为辅助工具，依据产品设计所给出的信息，对产品的加工、装配等制造过程进行设计。

一般认为，CAPP包括毛坯设计、加工方法选择、工序设计、工艺路线制定和工时定额的计算等。

其中，工序设计又可包含工装夹具的选择或设计、加工余量分配、切削用量选择以及机床、刀具的选择、必要的工序图生成等。

概述工艺设计是制造企业技术部门的主要工作之一，其设计效率和质量对生产的组织、产品质量、生产率、产品成本、生产周期等有着极大的影响。

长期以来，工艺人员根据个人的经验以手工方式进行工艺设计，这种传统的设计方法存在以下的缺陷：① 设计效率低。

工艺设计人员不仅要考虑工艺方案的设计，还必须进行大量的计算、查阅手册、填写表格、工艺数据的统计等繁琐重复性的工作。

② 设计质量不稳定、标准化程度差。

工艺设计是经验性很强的工作，设计质量、所用术语、工艺习惯因人而异，难以统一标准与优化，且随着工艺设计人员的变动使工艺设计经验难以继承。

③ 不能实现信息集成。

目前越来越多的企业已采用CAD，CAM，ERP等先进的设计、制造与管理技术。

随着制造业信息化的发展，企业进一步要求实现基于网络和数据库的CAD/CAM以及技术信息系统和管理信息系统的集成，而手工工艺设计已不能满足系统信息集成的要求。

1、CAPP的基本结构尽管CAPP系统的种类很多，但其基本结构都离不开系统控制与人机界面、零件信息描述与输入、工艺决策、工艺数据／知识库、工艺文件管理与输出等五大部分。

（1）系统控制与人机界面的主要任务就是控制与协调系统各模块的运行，是用户的工作平台。

它通过包括系统菜单、工艺设计的界面、工艺数据／知识的输入和管理界面、以及工艺文件的显示、编辑与管理等人机界面实现人机之间的信息交流。

CAPP系列讲座（三）--- CAPP系统的功能及开发模式温秋生李颖邵小英我国CAPP技术的研究和应用起于二十世纪八十年代初，至今已有近20年的历史了。

目前，国内商品化的CAPP软件已很多，但真正实用、并满足企业各层次应用的CAPP软件却很少。

1995-1999年的5年间，我国CAD技术的推广应用取得了很大的经济和社会效益；但同时也有不少的企业，特别是实施CAD技术较早的企业，因为对CAD技术的认识不够，片面地强调“甩图板”，没有充分认识到“CAD是企业信息化建设的基础”，使企业的CAD深化应用受到限制。

笔者在1999-2000年对国内CAPP技术情况、CAPP市场情况及企业CAPP应用情况进行了调研，发现情况与95/96年的CAD非常相似。

CAPP的需求倾向于两个极端：极端之一是盲目追求工艺设计的“自动化”；另一个极端是片面追求工艺设计的“放钢笔，甩手册”。

2000年是“企业信息化建设年”，CAPP作为“企业信息化建设的龙头和核心”对“企业信息化建设”的成败起关键的作用。

企业必须实实在在地把CAD、CAPP等单项技术应用好，为企业信息化建设准备好集成的数据，才可以实施集成化技术（PDM、ERP等），否则会造成以后的无法集成而形成一个个信息孤岛。

本讲围绕这些问题探讨CAPP的功能需求和开发模式，希望企业在CAPP选型时能有一个有益的参考。

一、CAPP系统功能需求（一）原则1．安装简便、人机界面友好的CAPP系统。

2．实用性强的CAPP系统。

3．开放性好的CAPP。

4．柔性。

企业欢迎的CAPP系统应具有较好的柔性，能适应企业不同的产品和生产要求，能满足不同的经营目标和生产计划方案。

5．能满足集成要求。

集成化发展是现代制造业的发展趋势，也是CAPP系统的发展趋势，因此必须注意CAPP系统的底层数据结构能否满足集成要求。

6．CAPP系统要考虑国内企业的管理模式设计习惯。

（二）基本需求1．满足企业所有专业的工艺设计要求。

CAPP在现代企业中的应用CAPP即计算机辅助工艺过程设计，是以产品数据为核心、工艺设计与管理一体化的制造企业工艺业务信息化平台。

工艺设计正处于产品设计和加工制造的接口处，涉及到产品设计、工艺管理等关键数据，甚至还包括传统习惯等方面的信息。

各种信息之间的关系越来越复杂，因此CAPP系统应当上承产品设计，下接企业生产，从工艺设计开始，提供方便的工艺编制工具和技术方面的支持，同时对工艺设计所产生的工艺数据进行管理。

对于制造企业来讲, CAPP 技术是非常关键的技术, 它连着设计与制造。

对CAD 的设计结果进行评估, 确定它的可制造性, 并提出不合理处的修改意见; 接受来自MES、ERP等系统的信息, 以控制工艺过程, 从而实现工艺设计的技术合理性、加工工艺的经济性与制造资源的可用性。

因此, CAPP已成为企业信息化过程中非常重要的一环一、企业CAPP系统选型问题企业要购买商业化的CAPP，必然牵扯选型问题。

因为CAPP系统，不仅仅是为了完成工艺文件编写，更重要的是，要从企业信息化建设的角度考虑，实现企业资源和数据的共享。

企业不仅要满足工艺设计的要求，而且还要同时满足企业信息化集成需要。

CAPP软件选型最重要的是以下几个方面的内容。

(1)由于CAPP处于企业数据流程中的关键部位，与上下游的数据相互连接起到了一个数据中转的作用，并且其自身也产生许多重要的技术数据，所以一定要选择一种与企业数据流能够相结合的CAPP软件：是不是大型关系型数据库，是否使用了最先进的开发手段，是否提供二次开发接口，与上下游数据的集成是否成功……都必须考虑。

(2)服务的选择：选择CAPP软件从某种程度上是选择软件公司及其服务。

随着CAPP技术的成熟、信息化的发展，各类软件从功能上相差越来越小，更重要是软件公司的总体实力和服务情况。

(3)对成功案例的分析：有没有成功案例，成功案例多少，成功案例是否具有典型性，与本企业相比较这些成功案例对本企业是否有可借鉴性等。

CAPP在企业信息化制造中的作用与发展前景CAPP(计算机辅助工艺过程设计)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，它是连接设计与制造的桥梁，是计算机集成制造系统(CIMS)的重要组成部分。

随着计算机在制造型企业中应用，通过计算机进行工艺的辅助设计已成为可能，CAPP的应用将为提高工艺文件的质量，缩短生产准备周期，并为广大工艺人员从繁琐、重复的劳动中解放出来提供一条切实可行的途径。

应用计算机辅助工艺设计的必要性已被越来越多的企业所认识，选取一个适合本企业生产及管理环境的CAPP系统不但能充分发挥计算机辅助工艺世纪的优越性，更能为企业数据信息的集成及管理打下良好基础。

随着机械制造生产技术的发展和当今市场对多品种、小批量生产的要求，特别是CAD/CAM系统向集成化、智能化、网络化、可视化方向发展，计算机辅助工艺设计也就日益为人们所重视。

一、CAPP在信息化中的应用自20世纪80年代以来,CAPP技术一直是先进制造技术领域的研究热点和难点,国内外对CAPP技术进行了大量的探讨与研究。

近10年来,CAPP无论是在技术水平还是应用程度上都取得了很大的发展。

CAPP是设计信息生成制造信息的桥梁,是连接产品设计与生产管理的纽带。

企业在建立了集成的CAPP系统以后,将有效地提高企业设计和生产制造的效率,实现企业的信息化建设。

CAPP的功能主要从以下几个方面得到体现。

（1）与CAD的信息交换。

CAPP来自CAD的产品的几何、结构、材料信息以及精度、粗糙度等工艺信息,作为CAPP的原始输入,同时向CAD反馈产品的结构工艺性评价。

（2）与CAM的信息交换。

CAPP向CAM提供零件加工所需的设备、工装、切削参数、装夹参数以及反映零件切削过程的刀具轨迹文件,并接收CAM反馈的工艺修改信息。

（3）CAPP向工装CAD提供工艺规程文件和工装设计任务书。

（4）与MIS(管理信息系统) 的信息交换。

CAPP基本原理及应用CAPP技术现状一、引论在整个生产过程中，工艺工作贯穿其中。

工艺设计工作不仅涉及到企业的生产类型、产品结构、工艺装备、生产技术水平等，甚至还要受到工艺人员实际经验和生产管理体制的制约，其中的任何一个因素发生变化，都可能导致工艺设计方案的变化。

因此说工艺设计是企业生产活动中最活跃的因素，工艺设计对其使用环境的依赖就必然导致工艺设计的动态性和经验性。

随着计算机在制造型企业中的应用，通过计算机进行工艺的辅助设计已成为可能，CAPP 的应用将为提高工艺文件的质量，缩短生产准备周期，并为广大工艺人员从繁琐、重复的劳动中解放出来提供一条切实可行的途径。

应用计算机辅助工艺设计的必要性已被越来越多的企业所认识，选取一个适宜本企业生产及管理环境的CAPP系统不但能充分发挥计算机辅助工艺设计的优越性，更能为企业数据信息的集成及管理打下良好的基础。

二、CAPP的基本概念及其基本原理CAPP的开发、研制是从60年代末开始的，在制造自动化领域，CAPP的发展是最迟的部分。

世界上最早研究CAPP的国家是挪威，始于1969年，并于1969年正式推出世界上第一个CAPP系统AUTOPROS；1973年正式推出商品化的AUTOPROS系统。

在CAPP发展史上具有里程碑意义的是CAM-Ⅰ于1976年推出的CAM-Ⅰ’S Automated Process Planning 系统。

取其字首的第一个字母，称为CAPP系统。

目前对CAPP这个缩写法虽然还有不同的解释，但把CAPP称为计算机辅助工艺设计已经成为公认的释义。

我国对CAPP的研究始于80年代初，迄今为止，在国内学术会议、刊物上发表的CAPP 系统已有50多个，但被工厂、企业正式应用的系统只是少数，真正形成商品化的CAPP系统还不多。

手工进行工艺设计时，通常要经过如下过程：●根据产品图纸，分析产品零件的结构特点以及技术要求●了解产品生产的纲领及批量●进行工艺决策，确定加工方法和工艺路线●按企业的实际情况，具体确定机床设备、切削用量、工艺装备以及工时定额●按规定格式生成正式工艺规程计算机辅助工艺设计的基本原理正是基于人工设计的过程及需要解决的问题而提出的：首先，产品零件的数据信息应能利用，并建立零件信息的数据库；其次，工艺人员的工艺经验、工艺知识能够得到充分的利用和共享；第三，制造资源、工艺参数等以适当的形式建立制造资源和工艺参数库；第四，充分利用标准（典型）工艺生成新的工艺文件。

华天软件CAPP产品介绍作者：来源：《CAD/CAM与制造业信息化》2013年第05期一、产品特色华天软件三维CAPP产品基于华天软件PLM 平台Infocenter和三维CAD/CAM平台SINOVATION两大自主技术平台，定位为产品生命周期解决方案（PLM）中覆盖工艺制造环节的管理平台，产品具有以下特色。

（1）数据三维可视化：实现工艺设计模式从2D到3D的转变，支持工艺制造工程全过程三维化，自主的内嵌式三维浏览器Sview支持产品、资源乃至工艺数据的三维可视化浏览与下发传递。

（2）协同制造过程：实现与设计与生产的无缝集成，提供同步工程、MES无缝集成等功能，此外可视化地支持基于三维模型的研发数据传递，充分发挥工艺平台作为企业数字化制造的中枢作用。

（3）专业辅助工具：基于SINOVATION平台提供面向装配、机加工、铸造、冲压和机器人等生产技术准备过程的数字化规划、设计仿真和验证分析工具。

（4）数据管理模式：通过PPPR工艺规划模型，实现制造过程数据结构化管理，形成工艺制造过程唯一数据源，解决传统卡片解决方案的数据冗余问题，同时结构化的管理更利用制造工艺过程知识和经验的积累和再利用。

（5）产品范围：从以工艺为核心扩展到生产技术准备全过程的数据、过程、资源及知识管理，提供包括工厂布局规划、物流管理和标准时间等功能。

（6）功能应用：结构化的数据管理方式和可定制扩展的业务数据组织模型，为企业业务深化应用以及功能上的不断扩展提供了可能，如基于流程图的工艺规划、流水线平衡和工艺过程优化分析等功能的应用。

二、产品功能1.设计集成基于核心数据转换技术，实现上游三维设计数据的无缝转换；支持三维文件轻量化，提升三维应用范围；设计集成全程管控，三维数模PMI信息接收技术支持上游设计数据的准确、可控和及时传递。

2.工艺BOM调整支持三维可视化环境下PBOM结构调整，生成工艺视图下的产品结构，并通过与EBOM 的关联，支持PBOM中零组件访问和浏览三维数模。

CAPP系统整体解决方案(简介)1、天河CAPP为企业解决哪些问题天河CAPP的研发解决企业以下方面的问题：1、工艺部门全体人员的工作平台，完成工艺文件编制，工艺定额的生成打印。

2、工艺部门的日常事务的管理平台。

3、工艺部门技术数据的强大的查询平台。

4、完全基于数据库使得企业工艺数据的安全性、实时性、集成性有根本的保证，开放的体系结构使得企业可以在平台上开发自己的专业系统。

5、良好的集成性为其它信息管理系统方便的提供工艺数据。

国家CIMS首席专家，清华大学吴澄教授讲过，目前阶段，我国企业信息化建设的重点是数据的提取、处理和集成。

天河CAPP正是为解决企业的上述问题而研发的高端CAPP软件产品，是面向企业信息化建设，注重数据管理和集成，注重实用性的平台类CAPP系统。

2.CAPP 系统结构示意图根据以上需求分析，我们将CAPP 系统分解为如下结构：CAPP 系统结构示意图CAPP 的使用开发接口基础数据库系统定制与维护CAPP 系统产品数据库的维护 产品数据库 产品数据导入导出接口从CAD 读取产品结构数据 工艺数据定义 汇总方式定义 卡片格式定义 工艺数据库汇总方法数据 工艺卡片库权限数据库 读写工艺数据的接口汇总服务接口卡片显示浏览导入CAD 结构、数据交互式设计典型工艺利用CAD 工艺简图用户符号库系统资源库 工艺文件结构管理 工艺文件打印输出用户符号库的维护、定义系统资源库的使用用户资源库的使用用户资源库用户词句库 用户符号库的使用 系统资源库的维护、定义用户资源库的维护、定义3、CAPP 系统技术路线从企业实际出发，CAPP 系统实施应遵循这样一个技术路线：即本着需求的轻重缓急，总体规划，分步实施，充分利用现有条件，做到边实施，边应用，边收益。

对于关键技术优先安排技术培训和技术攻关，充分考虑CAPP 系统与企业其它系统之间的关系，保证信息共享和信息畅通，避免形成信息孤岛。

4、CAPP 系统数据流程图工艺设计部门承接产品设计部门的数据信息，经数据转换后，将数据传输给产品制造部门，以此为依据进行产品制造。

CAPP系统技术概要摘要：CAPP(计算机辅助工艺设计，Computer Aided Process Planning)是根据产品设计所给出的信息进行产品的加工方法和制造过程的设计。

一般认为．CAPP系统的功能包括毛坯设计、加工方法选择、工序设计、工艺路线制定和工时定额计算等。

其中，工序设计又可包含装夹设备选择或设计、加工余量分配、切削用量选择以及机床、刀具和夹具的选择、必要的工序图生成等。

工艺设计是制造型企业技术部门的主要工作之一，其质量之优劣及设计效率的高低，对生产组织、产品质量、生产率、产品成本、生产周期等有着极大的影响。

长期以来，依靠工艺人员根据个人的经验以手工方式进行的工艺设计，由于其固有的缺陷(效率低、工艺方案因人而异、难以获得最佳的工艺方案等)，难以适应当今生产发展的需要。

只有应用计算机辅助工艺设计(CAPP)，才能迅速编制出完整、详尽、优化的工艺方案和各种工艺文件，从而极大地提高工艺人员的工作效率，缩短工艺准备时间，加快新产品的投产。

此外，应用CAPP 可以获得符合企业实际条件的优化的工艺方案、给出合理的工时定额和材料消耗。

CAPP还可以为企业管理提供必要的数据。

因此，CAPP的研究和应用，对改革我国工艺设计的现状、促进企业的发展，提高企业的适应能力和竞争能力，有着重要的作用。

关键词：CAPP，齿轮类零件，典型零件，综合决策，工艺决策方法，信息模型，特征技术，数据库,编程。

1 绪论1.1 CAPP技术的基本概念计算机辅助工艺过程设计(Computer Aided Process Planning)即CAPP,通常是指机械产品零件制造工艺过程的计算机辅助设计与文档编制。

用CAPP技术进行工艺设计可以较好地解决传统的工艺设计方法存在的填写表格工作量大、设计效率低、可靠性差;数据的正确性和信息的共享难以保证等问题。

CAPP是连接CAD和CAM,实现CAD/CAM真正集成的关键环节，是计算机集成制造系统(CIMS)的重要技术基础之一[1]。