课件：计算机辅助工艺规划及其智能化讲解

第四章

工艺智能规划与智能数据库01

计算机辅助工艺规划及其智能化

工艺规划的涵义：1）考虑制定工艺计划中的所有条件/约束的决策过程，涉及各种不同的决策；2）在车间或工厂内制造资源的限制下将制造工艺知识与具体设计相结合，准备其具体操作说明的活动；3）联接产品设计与制造的桥梁。

计算机辅助工艺规划及其智能化

工艺规划内涵——优化配置工艺资源，合理编排工艺过程的艺术生产准备工作的第一步，连接产品设计与产品的桥梁以文件形式确定下来工艺规程主要任务——为被加工零件选择合理的加工方法和加工顺序，以便能按设计要求生产出合格的成品零件工艺规划智能化的研究重点——对制造背景中的制造资源、工艺知识表示方法、工艺推理机制、以及决策逻辑方法进行深入的底层的基础理论与方法研究

计算机辅助工艺规划及其智能化

计算机辅助工艺规划（CAPP）计算机辅助工艺规划及其智能化内涵——向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，编程直至最后输出经过优化的工艺路线和工序内容的过程。计算机零件工艺路线工序几何信息制造信息工艺信息毛坯工艺师

计算机辅助工艺规划（CAPP）

计算机辅助工艺规划及其智能化CAPP是连接计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）的桥梁，是许多先进制造系统的技术基础之一。计算机零件工艺路线工序几何信息制造信息工艺信息毛坯工艺师

计算机辅助工艺规划（CAPP）发展概述

计算机辅助工艺规划及其智能化传统工艺设计对工艺人员的要求生产丰富的生产实践经验熟知企业内部各种加工方法及相应设备的使用情况熟知企业内部各种与生产加工有关的规范和规章制度能与各方面保持友好合作传统的工艺设计存在的问题劳动强度大，效率低设计周期长，不能适应市场瞬息多变的需求依赖于工艺师的水平标准化和最优化差，经验的继承性困难

计算机辅助工艺规划（CAPP）发展概述计算机辅助工艺规划及其智能化1965年由挪威人Niebel首次提出CAPP思想1976年推出CAM－I’S

AutomatedProcessPlanning.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

计算机辅助工艺规划（CAPP）发展概述计算机辅助工艺规划及其智能化我国的CAPP起步于20世纪80年代同济、清华、北航、华中科大、西安交大、上海交大、西北工大等都是较早研究CAPP的。商业化的CAPP系统有：开目CAPP天河CAPP思普CAPP金叶CAPP大天CAPP艾克斯特CAPP天喻CAPPCAXA

CAPP等。

计算机辅助工艺规划①产品设计信息输入②工艺决策③产品工艺信息输出④工艺数据库计算机辅助工艺规划（CAPP）组成部分10工艺数据库产品设计信息输入工艺决策产品工艺信息输出

计算机辅助工艺规划输入工艺规划所需要的最原始信息（产品设计信息）。如：产品结构形状，技术要求。两种信息输入①人机交互输入产品设计信息②直接从CAD系统读取产品设计信息组成部分——设计信息输入11

计算机辅助工艺规划根据产品设计信息，利用工艺知识、经验及具体的生产条件，确定产品工艺过程。需解决三类问题：①选择问题（加工方法、设备选择等）②规划问题（工序、工步排序等）③计算问题（工序尺寸计算等）组成部分——工艺决策12

计算机辅助工艺规划根据产品设计信息，利用工艺知识、经验及具体的生产条件，确定产品工艺过程。工艺决策方法①检索式②派生式③创成式④综合式组成部分——工艺决策13

计算机辅助工艺规划①检索式设计一个工艺规程数据库，将现有零件标准工艺存储在数据库中，并对每个零件编号。需要进行新零件工艺规划时，可根据输入的零件信息进行检索。组成部分——工艺决策14计算机辅助工艺规划②派生式相似零件具有相似的工艺规程。通过检索现有相似的典型零件的标准工艺规程，对其加以增删或修订，派生出一个新零件的工艺规程。组成部分——工艺决策154.4计算机辅助工艺规划③创成式根据零件的信息，通过逻辑推理规则、算法等做出工艺决策，自动“创成”一个新零件的工艺规程。组成部分——工艺决策164.4计算机辅助工艺规划④综合式是派生式系统和创成式系统的结合。先通过派生式方法进行工艺检索和修订；若搜索失败，通过创成式系统生成新工艺。组成部分——工艺决策174.4计算机辅助工艺规划通常人们要以工艺卡片形式表示产品工艺过程信息。如：工艺过程卡，工艺路线卡，工序卡。在CAD/CAPP/CAM集成系统中，CAPP系统需要提供CAM数控编程所需的工艺参数文件。组成部分——工艺信息输出184.4计算机辅助工艺规划系统的支撑工具。包含工艺规划所需的工艺数据和知识。工艺数据加工余量，切削用量，机床，刀具，夹具，材料，等知识工艺决策逻辑、决策习惯、经验等内容。如：加工方法选择、工序排序组成部分——工艺数据库194.4计算机辅助工艺规划按照工艺决策方法的不同，CAPP系统主要分为下述类型：①检索式CAPP系统②派生式CAPP系统③创成式CAPP系统CAPP系统分类20④综合式CAPP系统将派生式、创成式与人工智能结合在一起综合而成的CAPP系统。

派生式CAPP系统4.4计算机辅助工艺规划及其智能化适用范围：广泛，实用型CAPP系统。工作原理：以成组技术为基础，按零件结构和工艺的相似性，将零件分类归组，形成零件族，并给每一族的零件制定优化的加工方案和典型工艺规程。使用时根据零件编码检索出标准工艺，并在此基础上进行编辑修改。特点：建立在成组技术基础上.结构简单,易构建、易开发和维护、有系统、性能可靠成熟等优点。

派生式CAPP系统工作流程4.4计算机辅助工艺规划及其智能化零件GT编码及辅助信息输入零件族矩阵文件典型工艺文件变异规则应用程序检索零件族检索典型工艺自动变异加工参数处理计算交互编辑格式化输出工艺规程工艺规程

CAPP专家系统4.4计算机辅助工艺规划及其智能化概念——人工智能技术应用于CAPP系统中所形成的专家系