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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,机械,CAD/CAM,工艺规程设计是工厂工艺部门的一项经常性技术工作，是生产准备工作的第一步。,6.2,工艺设计自动化的意义和发展概况,机械产品设计流程图,传统的工艺规程设计一直是由具有丰富实践经验的工艺工程师担任。,经验丰富的工艺工程师,随着计算机技术的发展，计算机辅助工艺过程设计可以大量取代工艺工程师繁重的重复劳动。,计算机辅助工艺过程的意义,1,代替了工艺设计人员的手工劳动；,一张机械加工工艺卡片,2,提高工艺过程设计的质量；,3,设计周期短，效率高；,4,有利于计算机集成制造。,计算机辅助工艺规划,CAPP,的发展概况,工艺设计的优化、标准化,产品信息流的管理优化,工艺决策的优化,实用化,网络化,实用化,CAPP,的经济效果,采用,CAPP,技术，可以大大提高工艺人员的工作效率，加快设计的速度，缩短生产准备周期。,项目,节省（,%,）,工艺设计费用,58,直接劳动费用,10,报废和返修费用,10,工装费用,12,在制作费用,6,材料费用,4,采用,CAPP,可以节省的费用,6.3 CAPP,工作原理,计算机辅助工艺过程设计系统按其工作原理主要可以分为,3,种形式：,检索式,标准工艺,派生式,典型工艺,创成式,生成工艺,检索式,派生式,创成式,标准工艺,生产中有不少较简单的零件，其工艺是相对固定的，长时间没有变化，这样就形成了标准工艺。,标准工艺可以减轻工艺人员的重复劳动、提高效率。,在,CAPP,系统中，利用检索式系统即可查出相应工艺。,典型工艺,机械零件种类多、数量大，但可以利用成组技术将其分组、分类，形成零件族或零件组。,同一零件族的零件工艺过程虽然有差异，但基本上是类似的，因此对每个零件族可以设计出一个代表零件及其工艺，即典型工艺。,在,CAPP,系统中，可以利用派生式系统，利用计算机输入零件成组技术代码，判别属于哪个零件族，最后输出工艺过程。,生成工艺,有些零件的工艺既不是标准工艺，又不属于典型工艺，可直接利用计算机的工艺决策系统生成工艺。,计算机辅助工艺过程设计中的创成式系统工作复杂，效率低，目前创成法原理尚不完善，大部分系统只能叫“半创成式”系统。,CAPP,的零件信息描述与输入,零件信息输入是计算机辅助工艺过程的第一步，零件信息的描述则是计算机辅助工艺过程设计的关键。,零件信息描述,零件信息：几何信息,（几何形状、尺寸、表面间相互位置等）,、工艺信息,（零件材料、毛坯、加工精度、热处理等技术要求）,。,零件信息描述方法,（组成结构）,：分类法、型面法、形体法。,零件信息描述方法,（描述工具）,：,编码描述、语言描述、数学描述,。,零件信息输入,（,1,）人机交互式信息输入,（,2,）从,CAD,系统中提取零件信息,零件的信息输入,6.3.2,派生式,CAPP,系统,派生式又叫变异式、样件法等，设计一个新零件的工艺时，通过检索相似零件的典型工艺，经过编辑和修改而派生出一个该零件的工艺过程。,派生式,CAPP,系统,零件族的划分,1,零件编码,（将零件信息数字化）,有,2,种方法：计算机辅助编码和手工编码。,2,零件分组,有,3,中方法：视检法、生产流程分析法、编码分类法。,典型（复合）零件的设计和典型工艺过程的编制,1,典型复合零件的设计,典型零件又叫主样件，它包含一组零件的全部形状要素，有一定的尺寸范围和工艺特征。,2,工艺规程的编制,典型工艺应该满足该零件族所有零件的加工要求，并能反映工厂实际工艺水平，尽可能是合理可行的。,工艺规程的生成和编辑,零件工艺规程生成过程如下：,（,1,）对零件进行编码，零件的描述；,（,2,）利用输入模块，输入零件的信息；,（,3,）检索及判断新零件属于某零件族；,（,4,）调出典型工艺过程；,（,5,）典型工艺进行修改和编辑，生成工艺规程；,（,6,）对设计结果进行存储或输出。,派生式,CAPP,的系统结构图,国内外典型的派生式,CAPP,系统,6.3.2,创成式,CAPP,系统,创成式又叫生产式，它与派生式不同，不以对典型工艺的检索和修改为基础。,根据输入或者是直接从,CAD,系统获得的零件信息，依靠系统中的工艺数据和决策方式自动生成零件的工艺过程的系统。,工艺决策,工艺设计是一项复杂的多层次、多任务的决策过程。,（,1,）,数学模型决策,：这种决策是以建立数学模型并求解作为主要的决策方式。,系统数学模型：函数、方程、矩阵等,随即数学模型：概率论、数理统计等,模糊数学模型：模糊集合论、模糊逻辑。,（,2,）逻辑推理,决策,：在工艺过程设计中，如加工方法的选择，机床设备的选择、刀具的选择以及工序的安排等都可采用逻辑决策。,决策树：又叫判定树，它是用树状结构来描述和处理“条件”和“动作”之间的关系的方法。,决策表：又叫判定表，它是用表格结构来描述和处理“条件”和“动作”之间的关系的方法。,回转体零件端面加工的决策树,决策表结构,加工方法选择用的限定条件决策表,加工方法选择用的扩展条件决策表,（,2,）智能思维决策：在工艺过程设计中，有些决策往往依赖于工艺人员的经验和能力，因此需要人工智能。,创成式,CAPP,系统的工序设计,（,1,）切削表面加工方法的选择。,（,2,）加工顺序的安排。,（,3,）机床及工艺装备的选择。,（,4,）加工余量的确定。,（,5,）工序尺寸及公差的确定。,1,）建立尺寸联系矩阵。,2,）建立尺寸链矩阵。,3,）计算工序尺寸偏差。,（,6,）切削用量的确定。,（,7,）工序图的生成与绘制,。,
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