计算机辅助工艺过程设计——CAPP
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1.CAD(计算机辅助设计):是指工程技术人员在计算机及其各种软件工具的帮助下应用自身的知识及经验,对产品进行包括方案构思,总体设计,工程分析,图形编辑和技术文档整理等一切设计活动的总称。
功能:几何建模,工程分析,模拟仿真,工程绘图。
2.CAPP(计算机辅助工艺设计):是根据产品设计结果进行产品的加工方法和制造过程的设计。
功能: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。
3.狭义CAM(计算机辅助制造):指数控程序的编制,包括刀具路线的规划,刀具文件的生成,刀具轨迹仿真以及后置处理和数控代码的生成等作业过程。
4.广义CAM:指利用计算机辅助完成从毛坯到产品制造过程中的直接和间接的各种活动,包括工艺准备,生产作业计划制定物流过程的运行控制,生产控制质量控制等5.CAD\CAM集成技术:是指一种在CAD,CAPP,CAM各应用系统之间进行信息的自动传递和转换的技术6.CAD\CAM的系统:由硬件,软件(核心),和设计者组成的人机一体化系统7.CAD\CAM系统硬件:计算机主机(核心),输入输出设备,存储器,生产设备以及计算机网络等几部分组成8.CAD\CAM系统软件类型:操作系统,支撑软件,应用软件9.CAD\CAM技术的发展阶段:单元技术的发展阶段,CAD\CAM的集成阶段,面向产品并行设计制造环境的CAD\CAM发展阶段10.CAD\CAM系统的网络拓扑结构:线性表,栈与队列,树与二叉树11.PDM功能:电子资料室管理与检索,产品配置管理,工作流程管理,项目管理功能12.成组技术:成组技术是利用相似性原理将工程技术和管理技术集于一体的一种生产组织管理技术。
涉及到相似性标识,相似性开发和相似性应用等技术内容13.设计手册的数据处理包括?处理方法有?包括数表和线图的处理。
方法有数表的程序化、数表的文件化、数表的公式化以及数据库存储等。
14.线图计算机化处理做法?若提供线图原有的公式,只需将公式编写到计算机程序中,直接由公式求取相关的数据。
CAPP基础知识及发展综述n 前言计算机辅助工艺过程设计(Computer Aided Process Planning,简称CAPP)是指借助于计算机软硬件技术和支撑环境,利用计算机进行数值计算、逻辑判断和推理等的功能来制定零件机械加工工艺过程。
借助于CAPP系统,可以解决手工工艺设计效率低、一致性差、质量不稳定、不易达到优化等问题。
智能化的CAPP系统可以继承和学习工艺专家的经验和知识,用于指导工艺设计,在一定程度上可以弥补技术熟练、具有丰富生产经验的工艺专家普遍存在不足的缺憾。
所以CAPP自诞生以来,一直受到工业界和学术界的广泛重视,CIRP、ASME等的重要学术会议均把CAPP研究作为重要的议题。
CAPP是将产品设计信息转换为各种加工制造、管理信息的关键环节,是连接CAD、CAM的桥梁,是制造业企业信息化建设的信息中枢,是支撑CIMS(Computer Integrated Manufacturing System)的核心单元技术,作用和意义重大。
n 国内外CAPP研究综述与分析CAPP系统的研究和发展经历了较为漫长曲折的过程。
自从1965年Niebel首次提出CAPP思想,迄今30多年,CAPP领域的研究得到了极大的发展,期间经历了检索式、派生式、创成式、混合式、专家系统、开发工具等不同的发展阶段,并涌现了一大批CAPP原型系统和商品化的CAPP系统。
早期的CAPP系统为检索式(Retrieval)系统。
它事先将设计好的零件加工工艺规程存储在计算机中,在编制零件工艺规程时,根据零件图号或名称等检索出存有的工艺规程,获得工艺设计内容。
这类CAPP系统自动决策能力差,但最易建立,简单实用,对于现行工艺规程比较稳定的企业比较实用。
检索式CAPP系统主要用于已经标准化的工艺过程设计。
随着成组技术(GT)的推广应用,变异式或派生式CAPP(Variant CAPP)系统得到了开发和应用。
派生式CAPP系统以成组技术为基础,按零件结构和工艺的相似性,将零件划分为零件族,并给每一族的零件制定优化的加工方案和典型工艺过程。
CAPP系统原理CAPP系统(计算机辅助工艺规划系统)是一种基于计算机技术的辅助和改进工艺规划的系统。
其主要原理是通过对零件进行分析和处理,根据工序与工具的匹配以及加工顺序的确定,帮助制造企业提高工艺规划和制造效率。
1.零件分析与识别:CAPP系统首先对输入的零件进行分析与识别,通过对零件的几何形状、尺寸、工艺特征等进行检测和提取,自动识别出各个特殊要求的特殊工艺。
2.工艺生成与选择:CAPP系统会根据零件的工艺特征和处理要求,生成一系列的工艺方案。
这些方案可以根据加工的复杂程度、加工精度等因素来确定,最终生成合适的工艺路线。
3.工艺计算与优化:在生成工艺方案后,CAPP系统会根据工序之间的依赖关系、加工时间和成本等因素进行计算和优化。
通过优化,可以使得加工过程更加合理和高效,减少成本和时间。
4.工艺规划与评估:CAPP系统会根据生成的工艺方案,确定具体的工艺流程和工具参数,并对每个工序进行评估。
这些评估包括加工时间、工具寿命等因素,以便制定出最佳的加工流程和工具使用计划。
5.工艺信息传递与管理:CAPP系统还可以将生成的工艺方案和相关信息传递给其他关联的生产系统,如CAM(计算机辅助制造)系统、ERP (企业资源计划)系统等。
这样可以实现工艺规划和制造过程的无缝连接和信息共享。
1.设计过程中的工艺规划:在产品设计阶段,CAPP系统可以根据产品的设计特点和要求,提供合理的工艺方案和可行性分析。
这样可以在设计过程中及时发现和解决可能的制造问题,提高产品设计的质量和效率。
2.成本估算与控制:通过CAPP系统的使用,制造企业可以准确估计产品的制造成本,并对成本进行控制。
CAPP系统可以通过工艺的优化和计算,寻找降低成本的方法和路径,从而提高企业的竞争力。
3.生产过程中的工艺管理:CAPP系统可以对生产过程中的工艺进行监控和管理,保证产品的加工质量和工艺稳定性。
通过对工艺参数和工具使用情况的追踪,可以及时发现并解决可能的问题,减少故障发生的概率,提高生产效率和产品质量。
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。
派生式CAPP系统1、系统的基本工作原理派生式CAPP系统用GT码描述与输入零件信息。
系统要预先对现有零件进行分组,得到所谓的零件组。
每个零件组对应一个样件(可以是实际零件,也可以是虚构零件),每一个样件对应一个通用的制造过程,即样件的标准工艺规程。
派生式系统需要有零件组矩阵文件(用于对标准工艺规程的搜索和筛选)、样件的标准工艺规程文件及各种加工工程数据文件(如切削用量、设备、刀具、夹具、量具、辅具、工时定额等资料)供生成新零件时检索调用。
在工艺设计时,系统以被设计零件的GT码为依据,首先搜索到该零件所属的零件组矩阵,再通过系统预先制定的筛选逻辑,从标准工艺规程中筛选派生出当前零件的工艺规程,然后调用有关工艺数据,对工艺规程文件进行必要的补充,最后得到当前零件的工艺过程。
其系统结构如图6.7所示。
派生式CAPP系统的结构2、系统的设计过程第一步,选择或制定合适的零件分类编码系统(即GT码)。
其目的是用GT码对零件信息进行描述与输入和对零件进行分组,以得到零件组矩阵和制定相应的标准工艺规程。
第二步,进行零件分组。
为了合理制定样件,必须对零件分组。
一个零件组一般包含了若干个相似零件,可以把每个相似零件组用一个样件来代表(也可以用一个零件族矩阵来代表)。
这个样件的制造方法就是组内零件的公共制造方法,即标准工艺规程。
它除了包括样件的加工内容外,还包括了加工设备、刀具和夹具等信息。
它是集中了专家和工艺人员的集体智慧与经验,并通过对生产实践的总结制定出来的。