CAPP系统的输入与输出.ppt

1,计算机辅助工艺设计 CAPP系统设计,2,第五章 CAPP系统的输入与输出,5.1 CAPP输入信息概述 5.2 回转体零件信息描述方法 5.3 箱体零件信息的描述方法 5.4 从CAD系统提取零件制造信息 5.5 CAPP输出简述,3,5.1 CAPP系统输入信息概述,工艺设计的首要任务： 如何读懂零件图，获取零件信息。 CAPP的首要问题： 如何组织和描述零件信息，让计算机也能“读懂”零件图。 如何对零件信息进行描述： 建立合理的数据结构或零件模型。,4,5.1 CAPP系统输入信息概述,5.1.1特征的概念 特征：零件某一结构和工艺信息的信息集合，如：形状、精度、材料特征。 设计特征：用以构造零件的实体长方体、槽、孔及实体的特性尺寸、形状、精度、表面粗糙度、材料和热处理等，组成零件的设计特征。 制造特征：主要由加工表面及其特性所组成。,5,5.1 CAPP系统输入信息概述,6,5.1 CAPP系统输入信息概述,5.1.2 输入信息的组成 形状特征：待加工表面的形状、尺寸、几何坐标以及与其他表面的关系。 精度特征：待加工表面的尺寸公差、形位公差、表面粗糙度 材料特征：材料类型、性质、热处理 辅助信息：零件名称、功能、批量（生产纲领）等,7,5.1 CAPP系统输入信息概述,5.1.3零件输入信息描述方法和输入方法 应具有的功能 能区分待加工表面类型并能包括完整的尺寸参数、材料和精度特征信息； 能表达清楚各待加工表面之间的空间关系； 要有一个好的数据结构,8,5.2 回转体零件信息描述方法,5.2.1 GT代码描述法 零件信息的简略表达，着重宏观描述而不涉及细节，可用于派生式CAPP的分组、检索零件组的复合工艺并派生出零件的工艺路线。 5.2.2 特征表面描述法 按一定顺序，逐一描述组成零件的各加工表面的特征信息，尤其适合于不太复杂的回转体和箱体等较为规则的零件。,9,5.2 回转体零件信息描述方法,特征表面描述法原理 将特征分成主特征和辅助特征，将零件分段描述。 主特征：常用的主要外表面（外圆柱、外圆锥、外螺纹等）和主要内表面（孔、内锥孔、内螺孔等）。 辅助特征：依附于主特征之上的特征（不组成单独段）：环槽、键槽、径向孔等。,10,5.2 回转体零件信息描述方法,11,5.2 回转体零件信息描述方法,12,5.2 回转体零件信息描述方法,主特征表面的划分与编号 在组织零件信息前，必须首先对零件进行预处理，其中包括主特征编码的划分及主特征表面、端面的编号。 主特征的划分是按形状、尺寸、精度及表面粗糙度等特征信息把零件分成若干主要特征编码。,13,5.2 回转体零件信息描述方法,编号规则可以事先约定，例如对于回转体： 表面的编号：对外表面按图样从左到右顺序编号；对内表面仍与外表面连续进行编号，顺序也为从左到右。对于盲孔的情况可作些特殊处理，把内部不通的部分作为一个直径为零的虚拟内表面处理。,14,5.2 回转体零件信息描述方法,端面的编号：各特征表面的左端面与其表面号相一致，右端面号为表面号加1；对最左端的特征内表面其左端面号仍以1标识，最右端的特征内表面，其右端面号以特征外表面的最大右端面号标识。,15,5.2 回转体零件信息描述方法,带图的数字为表面编号；不带圈为端面编号。,16,5.2 回转体零件信息描述方法,17,5.2 回转体零件信息描述方法,18,5.2 回转体零件信息描述方法,特征描述法输入零件信息流程图,19,5.3 箱体零件信息的描述方法,5.3.1 方位特征描述法 以零件各个方位作为基本描述单元 把零件分解成十个方位，每个方位形成一个“子零件”，每个“子零件”都有待加工编码的制造特征数据。,20,5.3 箱体零件信息的描述方法,面向数控加工的表面轮廓描述 根据直线和圆弧的拟合原理描述待加工表面轮廓。目前大多数非回转零件的CAPP系统在进行零件描述时没有考虑轮廓的描述，其中重要的原因是这些系统没有考虑与数控编程连接的问题。 采用面向零件特征描述思想描述 通过对箱体类零件上各待加工的表面进行分析，可以把它们分为四类：平面、外圆柱面、孔、槽等形状特征，针对每种形状特征输入相应的特征参数，即可完成零件表面信息的描述。,21,5.3 箱体零件信息的描述方法,5.3.2 特征柔性描述法 是针对船用柴油机箱体零件制造特征信息描述而提出来的。 概念 特征柔性描述法同一型号规格的产品有很多变型产品，它们大同小异，相似性很大，若具有一种型号规格的该类产品零件制造特征信息文件，其它变型产品零件只要对原始数据稍作修改，即成为新零件的制造特征信息。,22,5.3 箱体零件信息的描述方法,船用柴油机箱体零件制造信息描述,23,5.3 箱体零件信息的描述方法,把缸体零件划分为六个方位进行描述，即上平面、下平面、排气侧、凸轮侧、前端面和后端面。其它箱体零件参照以上六个方位，结合具体零件特点进行描述即可。 所有待加工表面都代码化，并赋以专用的名称代号；各待加工表面的制造特征信息，采用字符串形式表达。字符串可以方便地增删，灵活性更大，以便适应各种环境和各种不同用户的需求。,24,5.3 箱体零件信息的描述方法,孔群加工信息描述,25,5.3 箱体零件信息的描述方法,表中左边部分是CAPP输入的有效信息，右边部分是信息注释。有效信息部分中，999代表一修面 上被加工孔描述结束，新的一个面上孔信息描述即将开始，1000代表文件结束。491、492是上下平面方位代号，后面的数值是工件调准允差。其它行数据是被加工孔的描述信息，每行描述一类孔。,26,每行数据中，第一项表示孔的类型，如表中13, 15, 53, 52, 17 。第二项起以字符串形式表达，第二项孔径；第三项表达孔数；第四项是孔深；第五项表示孔的精度和底径公差；第六项表示孔的名称代号；第七项表示专用工具代号；第八项是图样剖面号。以上信息内容是根据工厂具体情况提出的，对不同企业具体要求会有相应变化。,27,5.3 箱体零件信息的描述方法,28,5.4 从CAD系统中提取零件制造特征信息,目前CAD系统一般无法直接取得CAPP输入信息，须通过交互方式，并还要补充一些CAD系统中没有但CAPP需要的数据。 5.4.1 交互方式 显示零件的二维或三维特征模型图，并弹出一个数据输入界面； 根据零件的形状，选取特征后部分信息自动存入数据表； 补充一些其它信息,29,TIPPS系统是由美国普陀大学开发的CAD与CAPP集成系统，它用于非回转体的工艺过程生成。在TIPPS中，待加工表面识别由工艺师完成。TIPPS能显示零件图形（a）和一个表面类型代码表（b）。用户首先将光标移至表中，选取一个表面，如槽代码为203；然后将光标移至零件上，并让光标落在代码表相对应的表面。,30,5.4 从CAD系统中提取零件制造特征信息,31,5.4 从CAD系统中提取零件制造特征信息,5.4.2 自动提取方式 目前的CAD系统都具备了特征造型的功能，设计特征想制造特征的映射需进一步完善。 5.4.3 复合方式 采用自动从零件特征造型的STEP文件中提取信息与交互相结合的方法提取信息。,32,5.4 从CAD系统中提取零件制造特征信息,基于特征的映射方式 在商品化CAD软件中进行二次开发形成适合于具体产品零件的基于STEP的特征造型系统，将特征设计和特征识别技术相结合，通过映射将设计特征转换成制造特征。,33,5.4 从CAD系统中提取零件制造特征信息,专用软件提取方式 目前CAD系统输出的STEP文件只有几何信息，所以需要开发制造特征专用提取软件获取CAPP的输入信息。,34,5.5 CAPP系统的输出简述,一般CAPP系统输出为工艺规程文件，它是专用格式的表格文件，大多数的输出文件中还需要包含序图等。 5.5.1 工艺规程 表头信息：包括零件的名称、图号、材料等。 加工过程描述：包括详细的加工步骤、工序尺寸、工具、切削参数和机床调整信息等。