模具CAPP技术的开发及应用

模具CAPP技术的现状与发展邢龙斌,王敏杰,赵丹阳,于庆安,宋满仓(大连理工大学机械工程学院,辽宁大连116023) 摘要:介绍了模具CAPP技术的科学意义和实际作用,综述了模具CAPP技术的研究现状,探讨了模具CAPP技术发展中所面临的一些关键问题,指出了模具CAPP技术的研究发展方向。

关键词:模具;CAPP技术;工艺中图分类号:TG76Present Situ ation and Development of CAPP T echnology for Mould and Die Xing Longbin,Wang Minjie,Zhao Danyang,Yu Qing’an,Song Mancang(Dalian University of Technology,Dalian116023,China)Abstract:The scientific significance of the CAPP technology for mould and die are introduced, and an overview of its research and development is given.Then the key problems for developing the technology are discussed,and its research directions are proposed as well.K ey w ords:mould¨CAPP technology;craft 计算机辅助工艺规划(CAPP)被认为是连接计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)的桥梁,也是计算机集成制造系统(CIMS)的重要环节。

从近年模具工业的发展来看,模具制造趋向于采用高新技术,并把网络技术和数据库技术运用于生产过程中,实现模具生产全过程信息化管理。

在CIMS中,模具CAPP面向模具生产的全过程,将CAD数据转换成各种加工和管理信息,为模具制造进行工艺决策、工艺参数计算和生成工艺文件,实现从模具产品设计CAD向产品制造CAM的过渡。

CAPP技术在模具制造工艺中的应用(精)————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：2宁夏机械2010年第3期CAPP技术在模具制造工艺中的应用郭新生（吴忠仪表有限责任公司，宁夏吴忠 751100）摘要通过介绍仪表模具CAPP技术的开发与应用情况,尤其在实践应用中所取得的经验与体会,阐述了从项目的提出、明确CAPP模具工艺设计原理到CAPP项目开发及应用的每个过程, 为我国仪表模具制造业开发CAPP技术提供了一些参考和经验。

关键词CAPP 模具制造工艺设计数据库1 引言模具生产技术准备约占整个模具制造周期的40%，而模具制造工艺设计周期约占生产技术准备的20%。

模具制造工艺的技术文件的主要目的之一是为生产指挥管理、调度提供依据，所以模具制造工艺的水平对整个制造周期除具有直接影响外，其间接影响的程度更大。

如何将现代化工具——计算机引入模具制造工艺设计是汽车模具制造业面临的新课题。

2 模具CAPP原理CAPP是计算机辅助工艺过程设计的英文缩写，模具CAPP就是指模具计算机辅助工艺设计。

模具采用计算机辅助工艺编制有两种方法：一种是计算机对模具CAD 的图形特征进行处理，自动生成材料清单和工艺卡片；另一种是基于多年模具生产所积累的大量知识及经验归纳和总结出各类模具比较完善的标准工艺，通过特定的计算机程序，在计算机中将各类模具比较完善的标准工艺形成标准工艺知识库，通过对各类模具标准工艺的变异、检索、编辑，形成一种适合自身生产的工艺卡及工艺流程图。

3 模具CAPP项目开发分析经过反复研究思考，结合国内外成功经验，我们认为上述的第二种方法比较适合企业的现状，见效快、易实现。

方案确定后,主要做了如下几个方面的工作。

3.1 首先根据冲模的规律,将其按落料模、拉深模、修边冲孔模、翻边冲孔模、斜楔吊冲模分成5大类，然后又根据模具的结构特点将5大类分成15小类。

CAD联合CAPP及CAM软件技术在模具设计与制造中的应用0 前言模具自身的特殊性决定了模具的设计与制造是一个不可分割的整体。

由于模具的型腔多为复杂的曲面或曲线所构成，因而首先在设计、绘图、三维造型过程应用了CAD技术;在模具加工工艺规程的制订中应用CAPP软件;在模拟制造过程应用了CAM技术;加工过程应用了数控技术。

近年CAD/CAPP/CAM商业软件日益普及，使得计算机不仅被用来进行模具的设计和数控程序的生成，而且还被用来模拟模具的成型和使用过程。

因此，在模具设计与制造的过程中更多的应用计算机软件具有广阔的研究空问。

1 利用CAD软件进行模具三维造型设计1.1从二维设计向三维设计转变从设计手段看，传统的模具设计主要采用二维设计，即首先将三维的制品零件通过投影生成若干个二维视图来表示，然后在此基础上再进行模具结构设计，画出模具的装配图及各个零件图。

目前模具的设计手段正逐步从传统的二维设计向三维设计转变。

1.2模具设计中应用了特征三维造型技术根据使用要求及美学要求进行设计，在此同时要考虑材料性能、成型工艺、模具结构、成型设备、生产批量及生产成本等各方面的要求。

基于特征的三维造型软件的应用，为设计师提供了强大的设计编辑平台。

使用参数化特征造型技术，能很方便地生成产品的三维参数化模型，调整参数值即可实现设计模型快速修改，为后续的模具设计、分析、计算、调整打卜良好的基础。

2 应用CAPP软件制订模具加工工艺规程CAPP计算机辅助工艺规划，上与计算机辅助设计（CAD）相接，下与计算机辅助制造（CAM）相连，是连接设计与辅助制造之问的桥梁，设计信息只能通过工艺设计才能生成制造信息，设计只能通过工艺设计才能与制造实现功能和信息的集成。

计算机辅助工艺过程设计即CAPP设计，其作用是利用计算机来制订模具加工工艺过程，即把毛坯加工成模具图纸上所要求的零件的整个过程。

其方法是通过向计算机输入被加工零件的几何信息和工艺信息，由计算机自动输出零件的工艺路线和工序内容等工艺文件的过程。

摘要：本文首先对CAPP的研究概况和今后的发展趋势进行了概述，指出了CAPP今后的研究发展方向，接着介绍了CAPP在模具生产中的具体应用，并举例说明了CAPP子系统的工作流程。

关键词：CAPP；计算机辅助工艺设计；模具；成本核算。

CAPP——计算机辅助工艺设计（Computer Aided Process Planning）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，它从60年代末诞生以来，其研究开发工作一直在国内外蓬勃发展，而且逐渐引起越来越多的人们的重视。

CAPP的基本概念工艺规程设计是机械制造生产过程中一项重要的技术准备工作，是产品从设计到制造的中心环节。

在传统生产中，工艺规程的设计是由工艺人员编制工艺文件，这些工艺文件有工艺规程卡和工序卡等。

零件工程图中规定的形状，尺寸及公差，表面粗糙度，材料类型及加工数量等，都是影响工艺规程设计的重要因素。

在工艺文件中，不仅要根据采用的加工方法确定零件的加工顺序和工序内容，还须包含机床，刀具，夹具的选择，切削用量的选择和工时定额的计算等。

工艺设计是产品设计与车间生产的纽带，是经验性很强且影响因素很多的决策过程。

当前机械产品市场是多品种小批量生产起主导作用，传统工艺设计方法已远不能适合当前机械制造行业发展的需要。

随着计算机在产品设计和制造工程中的普及应用，应用计算机进行工艺的辅助设计已成为可能。

计算机辅助工艺规程设计CAPP（Computer Aided Process Planning）受到愈来愈广泛的重视。

所谓CAPP是指通过计算机输入被加工零件的原始数据，加工条件和加工要求，由计算机自动地进行编码，编程，绘图直至最后输出经过优化的工艺规程卡片。

使用CAPP不仅克服了传统工艺设计中的各项缺点，适应当前日趋自动化的现代制造环节的需要，而且为实现计算机集成制造提供了必要的技术基础。

国内外研究概况及发展趋势2.1 国内外研究概况CAPP 技术作为制造业信息化的重要组成部分，是产品制造信息的集成地，也是先进制造系统的重要支撑技术之一。

CAPP计算机辅助工艺设计在现代企业中的应用一、引言1.1研究背景1.2研究意义1.3研究目的1.4研究内容1.5研究方法二、CAPP技术的概述2.1CAPP技术的定义2.2CAPP技术的发展历程2.3CAPP的应用领域2.4CAPP技术的体系结构三、CAPP技术在企业生产中的应用3.1CAPP技术的优势3.2CAPP在企业生产中的作用3.3CAPP在企业生产中的应用实例四、CAPP技术在提高企业生产效率与质量中的应用研究4.1CAPP技术在企业生产效率提高中的作用4.2CAPP技术在企业生产质量提高中的作用4.3CAPP技术在企业经济效益中的应用研究五、CAPP技术的未来发展趋势5.1CAPP技术的未来发展趋势5.2CAPP技术需进一步完善和发展的方向六、结论6.1CAPP技术在现代企业中的应用效果6.2CAPP技术的发展前景及未来展望6.3存在的问题及需解决的方案参考文献一、引言CAPP（Computer-Aided Process Planning）即计算机辅助工艺设计技术，是将计算机技术应用于工艺规划中的一种新型工艺规划方法，具有高效、准确、灵活等优点。

自20世纪60年代起，随着计算机技术的不断发展，CAPP技术已经成为了企业实现数字化、智能化生产的重要技术手段之一。

本文将以现代企业CAPP技术在生产实践中应用作为研究对象，重点分析其在企业生产效率和质量提升中的应用和发展趋势。

1.1研究背景随着科技的不断发展，人们对工业生产效率和质量的要求也不断提高，同时需求也越来越多样化。

为满足这一需求，企业必须加快工艺的制定和调整速度，同时确保生产过程中的稳定性和精度。

CAPP技术的出现正是为了弥补传统工艺规划方式的不足，使得企业能够在短时间内自动化生成可行的工艺方案，不仅能够快速地完成工序设计和调整，还能提高生产效率和产品质量，降低企业成本。

1.2研究意义CAPP技术的应用能够提高企业生产效率和产品质量，从而增加企业竞争力，在现代经济发展中具有重要的实际应用意义。

CAPP 软件在机械制造业中的应用随着人工智能和机器学习的快速发展，现代制造业正迎来一场数字化革命。

计算机辅助制造工艺（CAPP）软件作为数字化制造的重要组成部分，正在越来越多地被应用于机械制造业中。

本文将从CAPP软件的基本概念、分类和功能入手，深入探讨其在机械制造业中的应用。

一、CAPP软件的基本概念计算机辅助制造工艺（CAPP）软件是一种使用计算机模拟和仿真技术，辅助制造工艺规划、优化和自动编程的软件系统。

在CAPP系统中，设计师可以通过输入产品CAD数据，选择材料和工艺等参数，完成产品制造的各项工艺规划和流程优化，同时自动生成数控加工程序，提高生产效率和质量。

二、CAPP软件的分类根据功能和应用领域不同，CAPP软件可以分为以下几类：1. 逐步类型CAPP软件（Step-wise CAPP software）：逐步类型CAPP软件是CAPP软件的最早形式，其基本思想是通过一系列逐步分解和优化工艺的过程，逐步生成数控加工程序。

这种类型的CAPP软件在传统的离线编程领域应用较为广泛。

2. 特征类型CAPP软件（Feature-based CAPP software）：特征类型CAPP软件是基于产品特征的工艺规划软件，其中特征（Feature）指的是产品的基本几何和物理特征。

设计师在输入产品CAD数据时，软件会自动识别和提取产品的特征信息，根据特征库中的工艺知识和规范，自动生成对应的工艺流程和加工程序。

这种类型的CAPP软件在机器人等自动化生产领域应用广泛。

3. 框架类型CAPP软件（Frame-based CAPP software）：框架类型CAPP软件是基于工艺框架的工艺规划软件，其中工艺框架（Process Plan Framework）指的是经验和知识的整合和归纳。

具体来说，CAPP系统会通过对生产线上的过往经验和工艺数据的收集和归纳，构建出一套符合特定行业和领域需求的工艺框架，用于指导今后的工艺规划和流程优化。

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。

南昌航空大学日期：2016年11月26日CAPP技术的主要内容及应用摘要：CAPP与CAD的集成是实现CIMS的关键技术之一。

阐述了CAPP的发展历程,并从不同角度对CAPP进行了分类。

在分析国内外CAPP发展现状的基础上,提出了CAPP的“智能化”、“工具化”、“集成化”和“基于Internet全球化”等发展趋势。

随着计算机集成制造系统、并行工程、智能制造系统、虚拟制造系统、敏捷制造等先进制造系统的发展,无论从广度上还是从深度上都对CAPP的发展提出了更新更高的要求。

关键词: CAPP智能化集成化全球化1、CAPP的概念CAPP从本质上说就是用计算机模拟人编制加工工艺和装配工艺的方式，自动生成工艺文件的过程。

所以，CAPP包括加工CAPP和装配CAPP。

CAPP系统的应用，不仅可以提高工艺规程设计速度和质量，而且可以保证工艺设计的一致性、规范化和标准化。

随着以计算机技术为导的现代科学技术的迅猛发展，各种先进的制造系统模式如智能制造、虚拟制造、敏捷制造、全球制造、网络制造、绿色制造、并行工程等不断出现，CAPP系统的研究成果必将推动现代制造业的快速发展。

2、CAPP的发展历程和应用现状2.1 CAPP的发展历程20世纪60年代末，人们就开始了CAPP的研究与开发，最早研究CAPP技术的国家有挪威及前苏联等。

但在CAPP发展史上具有里程碑意义的是设在美国的国际性组织CAM于1976年开发的CAPP(CAMI5Automated process planning)系统。

20世纪80年代初期，CAPP技术受到工艺界的重视钧_1985、1986年，美国机械工程师协会(ASM)E连续召开CAPP技术会议;1985、1987年国际生产工程研究会(CIRP)连续召开CAPP专题会议。

经过这几次在国际具有较大影响力的会议，使CAPP技术的研究工作在世界范围内推广开来，进而掀起CAPP技术的研究高潮。

国内CAPP技术的研究是从80年代开始的，国内最早开发的CAPP 系统是同济大学的修汀式TOIJCAP系统和北京航空航天大学的创成式BHCAPP 系统。