计算机辅助工艺规程设计CAPP的优化方案

1.CAPP概念

CAPP是计算机辅助工艺过程设计（Computer Aided Process Planning）的简写，又称计算机辅助工艺规程设计或称计算机辅助工艺设计，它是借助于计算机技术和成组技术快速生成标准而科学规范的工艺规程的高效工艺设计手段，是通过向计算机输入被加工工件的原始数据、加工条件和加工要求，通过人机对话，使计算机自动地生成或调用经过优化的标准工艺规程的一种自动设计方法。

2.CAPP的应用特点

利用计算机进行工艺规程的自动设计可以大幅度地提高工艺设计的工作效率，并保证了工艺设计的科学性和设计质量，避免了工艺规程设计上的主观性和随意性，也避免了由于工序设计人员的生产经验不足或冗长繁琐计算所造成的设计差错。CAPP可以有效缩短工艺准备时间，加快新产品的开发和生产，并为制定科学的劳动工时定额和材料消耗定额，为提高生产的科学管理水平提供科学的依据。此外，CAPP还是连接计算机辅助设计CAD和计算机辅助制造CAM的中间环节，可以在生成工艺规程的基础上通过人机对话直接生成NC加工程序，并指挥机床进行切削加工。所以CAPP又是进一步开发集成生产系统ICMS和柔性制造系统FMS的基础。目前，各国已经开发了许多较为成功的CAPP系统。有些CAPP系统能够进行动态仿真，模拟显示加工过程，以便校验工艺规程和加工走刀路线。

3.常用CAPP的类型

目前的各种CAPP系统的工作原理，可以大体划分为派生型、创成型、综合型、交互型和智能型等几种类型，而技术发展比较成熟的主要有派生型和创成型两大类。(www.xing528.com)

（1）派生型又称变异型CAPP　它是建立在成组技术基础上的CAPP系统。根据成组技术原理，在计算机中建立了各种典型工件的工艺组数据库，在设计一个新零件的工艺规程时，只要将零件的有关参数信息输入计算机，计算机会自动根据零件的结构进行编码搜索，并检索调用对应的标准工艺，然后通过简单的人机对话，对个别工序及参数进行调整修改，即可派生出该工件的工艺规程。

由于一般新产品的开发中，大约占80%的零件都是在原有参照产品的基础之上设计出的，利用派生型CAPP原理可以快速地生成新产品的绝大多数零件的工艺规程，节省了大量的设计时间，并保证了新工艺规程设计的科学性和标准化。所以，应用派生原理来生成新工艺规程的CAPP技术已经越来越成熟，应用十分广泛。

（2）创成型CAPP　创成型CAPP基本上不是以原有工艺规程为基础，在计算机中也没有预先存储的“典型标准工艺规程”可以调用，而是在计算机数据库中收集了大量的工艺参数和工艺方法，存储了大量的优化决策逻辑。CAPP系统在工作时，只要直接读入零件有关信息，然后综合这些信息，自动进行逻辑判断和决策，在没有人工干预的情况下，创生出一个新的工艺规程。

创成型CAPP工作时，首先按照零件的体元素描述法把一系列组成零件的基本几何形体情况输入计算机，CAPP系统根据这些几何形体信息自动生成实际零件，同时也生成了有关这个零件的所有相关参数。接下来是通过自动逻辑判断进行相关工艺参数和工艺方法的决策生成，在工艺规程的生成过程中要用到大量的工艺图表、参数曲线等静态参数，同时也将产生许多动态的工艺参数。这一系列工艺参数一般都储存在计算机的外存储器的各种软件包中，一般创成型CAPP都具有各种软件数据库和各类专用模块，一些高档数据库中还建有工艺数据库，以便于对各种工艺数据进行处理和规范化管理。这些工艺数据库通常包括材料数据、刀具数据、夹具量具数据、机床数据、标准工艺规程及成组分类数据和一些相关的动态工艺设计数据（包括零件图形数据、工序图数据、工艺规程数据和NC代码等）。

创成型CAPP系统是一种高级决策系统，目前在开发过程中还存在许多技术困难，是深入研制CAPP的重要课题。