基于成组技术的派生式CAPP系统方案设计

时间：2025-04-02

成组技术

CAPP课程论文

题目：基于成组技术的派生式

CAPP系统方案设计

学院：机械工程学院

专业：机械设计制造及其自动化

学号：------

学生姓名： -----

指导教师： ------

2010年12月

成组技术

基于成组技术的派生式CAPP系统方案设计 1概述

1.1 系统开发目标概述

信息集成是CIMS的基础与关键。做为连接设计与制造的纽带,计算机辅助工艺设计，即CAPP技术,在其中更占有十分重要的地位。这是因为CAD的设计信息只有经过CAPP系统才能转化为CAM的制造信息；企业的MIS系统和PPS系统也必须依靠CAPP系统为其提供准确可靠的数据来源。CAPP对于保证产品质量、缩短生产周期、降低制造成本和提高经济效益都具有极为重要的作用。

CAPP 主要有三种方式: 检索式、派生式和创成式。派生式通过检索或修定典型件库零件所制定的标准工艺来确定自己所需要的工艺路线和工序。派生式CAPP 依赖于零件族的划分,它需要利用成组技术的概念和采用合适的分类编码系统。成组技术( GT ) 利用的是零件相似性。分类编码系统是根据零件的特征( 设计特征和制造特征) 对零件进行识别和分类的系统。由此可见, 开发派生式CAPP 系统的技术关键问题是采用合适的编码系统, 正确利用成组技术的概念和方法。本文在开发一个简单的CAPP系统的同时, 对工艺系统进行了比较详细的分析, 而且对成组技术的有关算法做了改进。

1.2 市场上已有CAPP产品分析

国外从60年代末开始研究CAPP技术。第一个CAPP系统是挪威于1969年发表的AUTOPROS系统。它是根据成组技术原理。利用零件的相似性去检索和修改标准工艺来制定相应的零件规程。美国的CAM-I公司于1976年推出的CAM-I Autoamted Process Planning系统具有里程碑意义,它属于派生式系统。70年代中期开始了创成式系统的研究与开发，很快被认为是理想的发展模式，但其技术至今仍不完善，因此人们又提出了半创成式系统。进入80年代以来，随着人工智能与专家系统技术在CAPP领域中的应用，产生了所谓CAPP专家系统。

我国研究CAPP系统是始于70年代末，从1982年上海同济大学正式发表了我国第一个CAPP系统TOJICAP，至今已开发各类CAPP有近百种，几乎遍及所有行业的机械制造部门。

在CAPP二十多年的发展历史中，世界各国的学者都做了大量的研究，并取得了一定的成果，在这一领域发表的论文已有数百篇，但其中大多数是介绍某一特

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定的CAPP系统。在这些系统中大多数又属于派生式系统，只是最近几年半创成式和创成式系统才较多地开发出来。

1.3 结论

用GT开发CAPP系统，重要的是利用零件的相似性，利用分类编码把零件分类成组。对派生式CAPP系统而言就是要利用成组技术按零件组制定标准工艺规程。由于我田CAPP技术的一些关键问题如工艺决策逻辑的收集、整理和模型化。各种制造工程数据的收集、描述和统一数据库的建立以及系统集成化、标准化等工作尚未真正展开。因此当前开发的CAPP系统应综合各种模式的优点。采用多层次、多种决策方式并存的分布式结构，综台应用成组技术(GT)，专家系统技术等多种技术手段的综台式系统，这才能有效解决多品种生产企业的问题。

2 系统功能需求分析

2.1 系统体系结构概述

系统采用模块化设计, 其总体结构框图如图2-1 所示。系统的工作流程如图2-2所示。输入零件的信息，判断是否为典型零件，是典型零件则直接由检索式CAPP系统检索出工艺文件。否则，继续对它判断是否能匹配已有检索库工艺文件中的任一零件族，若能则送入派生式CAPP系统，并进行工艺派生。否则把它作为特殊零件处理。由用户根据零件知识库中的信息输入知识，补充输入零件的详细信息，再转入创成式CAPP系统进行工艺创成。为了能更好的适应工厂的实际生产情况。允许人机交互，对输出的工艺文件进行修改编辑。否则对经过实践检验的工艺文件典型化并保存工艺文件至典型工艺库，以备后用。系统中的零件知识库和工艺知识库及典型工艺库由知识维护模块统一进行维护。通过多次反复使用，系统中零件的典型工艺越来越多，系统逐步得到完善。

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图2-1总体结构框图

图2-2 系统流程图

2.2 系统功能分析

2.2.1 系统管理模块

该模块提供用户登录安全检查, 确保了系统的用户安全性。系统管理员可以注册/注销用户。可以对不同的用户或角色授予系统访问的不同权限, 如检索、增、删和改等。而普通用户可以修改密码、对用户实现在线切换。

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2.2.2 控制模块

用户通过此模块调用各子模块的功能, 是系统各模块的纽带, 从总体上负责系统各功能模块之间的相互协调和调用。

2.2.3 工艺过程设计模块

本模块在工艺编制时, 由零件编码检索零件的标准工艺规程数据库, 进行加工工艺流程的决策、生成工艺过程卡。通过选优处理调出最佳工艺进行编辑修改并选择机床设备和刀具、夹具、量具等工艺装备。

2.2.4 工艺管理模块