第七章 计算机辅助工艺设计.ppt

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1、第七章计算机辅助工艺设计第一节成组技术一、概述成组技术的基本原理是对相似的零件进行识别和分组，相似的零件归入一个零件组或零件族，并在设计和制造中充分利用它们的相似点，以获得所期望的经济效益。成组技术之所以能够如此迅速应用的原因（1）现代科学技术的发展加快了产品更新换代，产品品种日益多样化，因此多品种中小批量生产已成为当今机械制造业的主流。（2）产品具有更高的可靠性要求，零件具有更高的加工质量。（3）需要加工的零件材料品种更为繁多。（4）要求进一步提高生产率、降低废品率和降低材料消耗。（5）进一步加强设计、制造等所有生产环节的联系。2．成组技术的基本原

2、理成组技术的基本原理是对相似的零件进行识别和分组，相似的零件归入一个零件组或零件族，并在设计和制造中充分利用它们的相似点，以获得所期望的经济效益零件的相似性零件的相似性有两类：设计性质（如几何形状和尺寸等）方面的相似性制造性质（如加工工艺）方面的相似性。零件的相似性是零件分族的基础。3.成组技术的应用（1）成组工艺（2）成组生产单元的组织（3）成组技术在CAD中的应用（4）成组技术在CAPP系统中的应用（5）成组技术在FMS中的应用4.成组技术的优点（1）有利于零件设计标准化，减少设计工作的重复。（2）有利于工艺设计的标准化。（3）降低生产成本，简化

3、生产计划，缩短了生产周期。（4）有利于CAD系统与CAM系统连接，实现CAD/CAM系统的集成。二、零件族零件族是一些零件的集合，这些零件具有相似的几何形状和尺寸或在加工具有相似的加工步骤一般来说形状相似的工件，工艺也相似。解决成组问题的三个方法（1）人工识别分组法（也称视检法）。（2）零件分类和编码分组法。（3）生产流程分析（ProductionFlowAnalysis，简称PFA）分组法。三、零件分类编码系统1.      零件分类编码系统的基本类型零件分类编码系统主要可分为三类：（1）面向零件设计特征的分类编码系统。这类系统适用于设计部门进行

4、设计检索和提高设计标准化。（2）面向零件制造特征的分类编码系统。这类系统适用于生产部门进行计算机辅助工艺规程设计、工装设计以及与生产有关的工作。（3）面向零件设计和制造的分类编码系统。这类系统综合了以上两种系统的功能和优点，是一种独立的编码系统。2.零件分类编码系统的结构（1）树式结构：除第一码位外，其它码位上符号的确切含义都要根据前一码位来确定，码位之间是上下级关系，这种结构又称单码或分级结构。（2）链式结构：每个码位上的符号的含义是固定的，与其它码位无关，也称为并列结构或矩阵结构。（3）混合式结构：上述两种结构的组合，以其综合树式结构和链式结构的

5、优点，更好地满足设计和制造的需要。3.OPITZ分类编码系统4。JLBM-1零件分类编码系统第二节CAPP系统的发展概况和工作原理一、工作原理(1)派生式（Variant）：根据成组技术的原理将零件划分为相似零件组，按零件组编制出标准工艺规程以及相应的检索方法与逻辑，并以文件的形式贮存在计算机中。当要为新零件设计工艺规程时，输入该零件的成组技术代码，由计算机判别零件属于哪一个零件组，检索出该零件组的标准设计工艺规程。对标准工艺规程进行增删、修改以及编辑后，形成该零件具体的工艺规程。通常调用标准工艺文件，确定加工顺序，计算切削参数、加工时间或加工费用都

6、是由计算机自动进行的。(2)创成式创成式（Generative）：不以原有的工艺规程为基础，在计算机软件系统中，收集了大量的工艺数据和加工知识，并在此基础上建立了一系列的决策逻辑，形成了工艺数据库和加工知识库。当输入新零件的有关信息后，系统可以模仿工艺人员，应用各种工艺决策逻辑规则，在没有人工干预的条件下，自动地生成零件的工艺规程。(3)混合式混合式（Hybrid）：有人将传统派生法、传统创成法与人工智能结合在一起，综合它们的优点，构造了所谓的混合式CAPP系统。这种工艺设计系统沿用以派生式为主的检索——编辑原理，当零件不能归入系统已存在的零件组时，

7、则采用创成式原理进行工艺设计，或在工艺编辑时引入创成式的决策逻辑原理。(4)基于知识的专家系统(1)基于知识的专家系统（ExpertSystem）将人工智能（AI）、专家系统技术等技术应用于CAPP系统的研究和开发，研制成功了所谓基于知识的CAPP专家系统。二、CAPP系统的基本结构基本结构都离不开零件信息的输入、工艺规程的生成、工艺数据/知识库、系统的控制和管理与工艺文件输出/编辑等五个部分。1.零件信息的输入：2.工艺规程的生成：3.工艺数据/知识库：4.系统的控制和管理：5.工艺文件管理与输出：三、CAPP的功能（1）接收或生成零件信息。（2）

8、检索标准工艺文件。（3）选择加工方法。（4）安排加工路线。（5）选择机床、刀具和夹具等。（6）确定切削用量。