轴类零件派生式CAPP系统设计

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1、中北大学毕业设计开题报告学生姓名：王昌波学号：0802014140学院、系：机械工程与自动化学院机械工程系专业：机械设计制造及其自动化设计题目：轴类零件派生式CAPP系统初步设计指导教师:王兴文2012年3月9日毕业设计开题报告1．结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文献综述一、选题的背景与意义工艺设计是现代制造业的重要基础工作，是连接产品设计与产品制造的桥梁。工艺设计的质量和效率直接影响企业制造资源的配置与优化、产品质质量生产组织效率、产品成本与生产周期等方方面面［1］。

2、工艺设计作为机械制造过程中的一项重要技术工作，目的是把零件的设计信息转化为一定加工环境下的加工指令——工艺规程。设计过程中既要考虑零件设计上的技术要求，又要考虑具体加工环境下的实现条件，影响因素多且不易掌握，必须处理和分析大量信息，是一项经验性很强的复杂决策过程［2］。在机械制造业从刚性生产方式向多品种小批量的柔性生产方式的转变过程中，传统的工艺设计方法远远不能适应其发展的需要，迫切需求一种高效的工艺设计方法来代替［3］。计算机辅助工艺设计CAPP(ComputerAidedProcessPlanning)

3、技术便运用而生，并与CAD,CAM一起成为支持CIMS中工程设计自动化的关键技术［4］。信息时代的来临给社会和企业带来了前所未有的机遇，同时也给现代企业的产品设计、生产，管理乃至市场策划与销售提出了新的要求。伴随着时代的信息化，激烈的市场竞争迫使企业的产品向多元化，系列化，个性化的方向发展。产品流通领域的扩大，生产节奏的加快，使产品从策划、设计、制造到市场的周期正在缩短［5］。在制造业信息化的背景下，计算机辅助工艺设计（CAPP）技术愈显突出，CAPP在企业信息化建设中占有重要的作用和地位［6］。1）从产品

4、设计制造的角度看，CAPP是连接CAD和CAM之间的桥梁和纽带；从管理的角度看，CAPP又是连接产品信息同MRPII的纽带。CAPP是实现CAD/CAPP/CAM/MRPII集成的关键［7］。2）CAPP使工艺设计人员摆脱大量、繁琐的重复劳动，将其主要精力转向新产品、新工艺、新设备和新技术的研究与开发［1］。3）CAPP可以显著缩短工艺设计周期，保证工艺设计质量，提高产品的市场竞争能力［1］。4）CAPP可以提高产品工艺的继承性，最大限度地利用现有资源，降低生产成本。5）CAPP可以使没有经验的工艺师设计出

5、高质量的工艺规程，以缓解当前机械制造工艺设计任务繁重，且缺少有经验工艺设计人员的矛盾［1］。6）CAPP有助于推动企业开展工艺设计标准化的最优化工作，提高工艺设计水平［1］。7）为企业信息化提供正确的工艺数据，保证数据的一致性和安全性，为企业逐步推行CIMS应用工程打下基础［1］。轴类零件是机械加工中最常见的典型零件之一，它主要用来支承传动零件（如齿轮、皮带轮、凸轮等）、传递扭矩、承受载荷，并保证一定的回旋精度［8］。轴类零件CAPP系统的初步设计具有很重要的现实意义。二、CAPP研究现状世界上最早将计算机

6、技术应用于工艺设计的是挪威人Nibel，他于1965年首先提出了CAPP的概念，并于1969年正式推出了世界上第一个CAPP系统AUTOPROS。此后三十多年来，各个国家尤其是工业发达国家对CAPP的发展给予了极大关注，并进行了大量研究，先后出现了两类在设计方法上不同的CAPP系统：派生式(Variant)系统和创成式(Generative)系统［9］。派生式(Variant)系统是以零件的相似性为基础，利用成组技术的原理，将零件按几何形状和工艺相似性分类、归族，每一族有一个典型样件，根据此样件建立标准工艺

7、文件，存入工艺文件库。当需要对一个新零件设计工艺规程时，按照其成族编码，确定其所属零件族，由计算机检索出相应零件族的标准工艺，再根据零件的具体技术要求，由工艺人员对标准工艺编辑修改，最后得到所需要的工艺规程。与传统的工艺设计方法相比，减少了重复劳动，并在一定程度上保证了相似零件工艺过程的一致性。但系统内部存储的是一些标准工艺过程和标准工序，而不是工艺决策的逻辑，其继承与应用的是族类零件的标准工艺，不是工艺设计最基本的知识，知识源划分比较粗大，不利于工艺设计知识源的继承和开发，不能摆脱对工艺人员经验的依赖。除

8、特殊应用外，难以保证将标准工艺修改为适用的工艺文件。挪威的AUTOPROS;美国国际计算机辅助制造公司（CAM-1）于1976年开发的CAPP;英国曼彻斯特大学于1980年开发的AUTOCAP；上海同济大学于1982年开发的国内第一个CAPP系统——TOJICAP等都属此类。这类系统的优点是针对性强，适于特定工厂，投资少和易于取得实际效益；缺点是移植不便，柔性差［10］。创成式(Generative)系统工作原理