1、第3章 CAPP的基本原理和方法第3章 CAPP的3.1 CAPP系統(tǒng)的基本原理一、人工編制工藝的過程分析了解分析待加工另件的技術(shù)要求、結(jié)構(gòu)要求及生產(chǎn)綱領。查閱工藝手冊或根據(jù)工藝知識進行決策，確定加工方法和工藝路線。查閱工藝標準，確定機床設備、切削用量、工裝及工時定額。按工廠工藝規(guī)程格式要求編寫工藝文件。 3.1 CAPP系統(tǒng)的基本原理一、人工編制工藝的過程分析CAPP的基本原理與方法CAPP的基本原理與方法CAPP的基本原理與方法CAPP的基本原理與方法二、CAPP的原理將另件特征信息以代碼或數(shù)據(jù)的形式輸入計算機，建立零件信息數(shù)據(jù)庫。將工藝人員編制工藝的經(jīng)驗、工藝知識和邏輯思想以及工藝決策規(guī)

2、則形式輸入計算機，建立工藝決策規(guī)則庫（知識庫）。把制造資源、工藝參數(shù)以適當形式輸入計算機，建立制造資源和工藝參數(shù)庫。通過程序設計，充分利用計算機的計算、邏輯分析判斷、以及邏輯查詢功能來生成工藝規(guī)程。二、CAPP的原理工藝設計的內(nèi)容工藝設計的內(nèi)容工藝設計的內(nèi)容工藝設計的內(nèi)容基礎層基礎層CAPP的基本原理與方法CAPP的基本原理與方法CAPP的基本原理與方法CAPP的基本原理與方法 計算機輔助工藝設計的基本原理正是基于人工設計的過程及需要解決的問題而提出的： 首先，產(chǎn)品零件的數(shù)據(jù)信息應能利用，并建立零件信息的數(shù)據(jù)庫； 其次，工藝人員的工藝經(jīng)驗、工藝知識能夠得到充分的利用和共享； 第三，制造資源、工

3、藝參數(shù)等以適當?shù)男问浇⒅圃熨Y源和工藝參數(shù)庫； 第四，充分利用標準（典型）工藝生成新的工藝文件。 計算機輔助工藝設計的基本原理正是基于人工設計的過程及CAPP的基本原理與方法 由此可以看見，任何CAPP系統(tǒng)，必須解決的主要問題是： 工藝設計所需信息的描述和代碼化。 工藝設計所需信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式的合理制定。 程序設計（人機界面、推理程序、打印輸出等）。 實現(xiàn)CAPP基本原理的方式有4種，即檢索、派生式、創(chuàng)成式及專家系統(tǒng)，下面介紹每種方式的工作原理。 由此可以看見，任何CAPP系統(tǒng)，必須解決的主要問題是CAPP的基本原理與方法3.2 CAPP的類型與特點（1）檢索式CAPP 檢索式系統(tǒng)實際上是工

4、藝規(guī)程的技術(shù)文檔原理系統(tǒng)，它事先把現(xiàn)行的零件工藝規(guī)程存貯在計算機中，使用時按圖號或成組編碼檢索。在編制新零件工藝規(guī)程時，先按成組編碼檢索出存有的零件工藝規(guī)程，如不需變動就可直接使用，也可稍加修改后使用。當檢索不到該成組編碼的零件工藝規(guī)程時，必須以手工編制工藝，并通過鍵盤把所編工藝輸入到計算機內(nèi)存貯。這類CAPP系統(tǒng)的功能最少，生成工藝規(guī)程的自動化程度也最差，但最易建立。有現(xiàn)成且穩(wěn)定的工藝規(guī)程的工廠企業(yè)可建立這類系統(tǒng)。計算機打印輸出的工藝規(guī)程內(nèi)容與原來手工編寫的相同，由于計算機檢索十分方便，打印輸出整齊美觀，是一種實用的CAPP系統(tǒng)。 3.2 CAPP的類型與特點（1）檢索式CAPP輸入編碼或圖

5、號檢索工藝規(guī)程修改編輯工藝規(guī)程輸出工藝規(guī)程工藝規(guī)程數(shù)據(jù)庫檢索式CAPP系統(tǒng)原理圖輸入編碼或圖號檢索工藝規(guī)程修改編輯工藝規(guī)程輸出工藝規(guī)程工藝規(guī)（2）派生式CAPP 派生式(Variant)CAPP系統(tǒng)是一種建立在成組技術(shù)基礎上的CAPP系統(tǒng)，也叫變異式、修訂式、樣件式CAPP系統(tǒng)。派生式計算機輔助工藝設計VCAPP（Variant Computer Aided Process Planning）的基本原理是利用零件在結(jié)構(gòu)或工藝方面所表現(xiàn)出來的相似性來設計工藝規(guī)程。它以成組技術(shù)為基礎，利用編碼系統(tǒng)對研究的對象零件進行編碼，利用所制定的相似性特征對已編碼的零件進行分類，形成相似零件族，再由有經(jīng)驗的工

6、藝設計人員的對各相似族零件進行工藝路線優(yōu)化，編制出標準工藝規(guī)程，將其儲存于計算機的數(shù)據(jù)庫中。當設計新零件工藝時，首先為新零件編碼，然后在計算機數(shù)據(jù)庫中檢索。若新零件屬于某一零件族時，即調(diào)出該零件的標準工藝，經(jīng)編輯或修改而派生出新零件的制造工藝規(guī)程。 。 （2）派生式CAPP派生式 ( 變異式 ) CAPP系統(tǒng) (Variant CAPP System)該類系統(tǒng)以成組技術(shù)為基礎，根據(jù)零件編碼查找所屬零件組，調(diào)出零件組的標準工藝，進行適當?shù)木庉嫽蛐薷模伤璧墓に囈?guī)程。 零件組矩陣零件編碼查 找零件組輸入表頭信息工藝規(guī)程格式工藝規(guī)程打印輸出標準工藝路線文件標準工序文件圖 CAM-I 推出的派生式

7、 CAPP 系統(tǒng)框圖工作要素處理應用程序工藝路線檢索/編輯標準工序檢索/編輯工藝規(guī)程存儲器派生式 ( 變異式 ) CAPP系統(tǒng) (Variant C標準工藝規(guī)程文件特征矩陣文件零件圖編碼第零件組零件組形成工藝過程設計a）準備階段 派生式 CAPP 系統(tǒng)工作的兩個階段零件圖標準工藝檢索編碼第零件組零件組搜索工藝 規(guī)程（編輯）b）使用階段 派生式 CAPP 系統(tǒng)工作的兩個階段標準工藝規(guī)程文件特征矩陣文件零件圖編碼第零件組零派生式計算機輔助工藝設計系統(tǒng)的使用一般包括以下步驟： （1）給待編工藝的零件按已選定的零件分類編碼系統(tǒng)編碼，并將該編碼輸入到計算機中，如果該零件不在已建零件族內(nèi)，則提示用戶；否則

8、，調(diào)出相應零件族的標準工藝規(guī)程。 （2）計算機根據(jù)輸入代碼和已確定的邏輯，對標準工藝進行編輯修改，其基本原理是根據(jù)分組代碼調(diào)出現(xiàn)有的工藝路線，將零件編碼與工序代碼的對應關系制成規(guī)則，根據(jù)規(guī)則對標準工藝路線的相應工序進行刪除，剩下的工序即是這一具體零件的工藝路線。 （3）如果零件太特殊，有的工序已不在原標準工藝路線中，則用戶可以進行增加或修改編輯。 （4）將經(jīng)過編輯修改的工藝規(guī)程存儲在工藝規(guī)程庫中，必要時以符合企業(yè)要求的格式打印輸出。 派生式計算機輔助工藝設計系統(tǒng)的使用一般包括以下步驟： 派生式 CAPP 系統(tǒng)特點 派生式是利用另件間的相似性、檢索已存儲的另件族的標準工藝，因此，計算機內(nèi)存儲的是

9、一些標準工藝過程和標準工序，而不是工藝決策邏輯。從設計角度看，與常規(guī)工藝設計的類此設計相同，也就是利用計算機模擬人工設計的方式，其繼承和應用的是標準工藝，它沒有指出工藝設計的最基本知識，知識源的劃分比較粗大，不利于工藝設計知識源開發(fā)，該系統(tǒng)柔性差、移植性差。系統(tǒng)原理簡單、容易開發(fā)、發(fā)展較早、在應用方面還有一定優(yōu)勢。 派生式 CAPP 系統(tǒng)特點（3）創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)（Generative CAPP System）從無到有生成（工藝決策算法和邏輯推理） 零件信息描述零件工藝過程 創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)的工作原理與派生式不同，在系統(tǒng)中沒有預先存入典型工藝過程，它根據(jù)輸入的零件信息、通過邏輯推理、公式和

10、算法等，作出工藝決策以自動地“創(chuàng)新”一個新的優(yōu)化的工藝過程，可見創(chuàng)成式的自動化程度又高于派生式。一個較復雜的零件由許多幾何要素組成，每一幾何要素又可用多種加工工藝方法去完成，而且它們之間的順序又有著許多組合方案，還需綜合考慮材料和熱處理等影響因素。所以創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)要求計算機有較大的存貯容量和計算能力。而且由于工藝過程設計的影響因素錯綜復雜，難于建立完整的數(shù)學模型，至今仍未能開發(fā)出通用的創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)。（3）創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)（Generative CAPP 除此之外，系統(tǒng)開發(fā)中還常將派生式與創(chuàng)成式結(jié)合起來，即綜合式或半創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)。一般工序設計用派生式方法，而工步設計用創(chuàng)成式方

11、法。由于實際工藝設計中最困難的工作是確定定位裝夾方案和工序順序，事實上創(chuàng)成式的難點也在于此，綜合式避開了這一難題，它將上述工作仍用樣件工藝來實現(xiàn)，而在較簡單的工步設計中利用創(chuàng)成的思想，使整個系統(tǒng)易于開發(fā)。 除此之外，系統(tǒng)開發(fā)中還常將派生式與創(chuàng)成式結(jié)合起來，即綜CAPP的基本原理與方法 例：普渡大學APPAS（Automated Process Planning and Selection）系統(tǒng)是一個實驗性系統(tǒng)，適用于非回轉(zhuǎn)類零件表面加工方法的生成 每一加工表面用一數(shù)組表示：孔 AT（40）面 AT（32）槽 AT（31）數(shù)組各元素含義： 表面編號； 表面類型（如：1圓孔，2平面，3槽）； 類型

12、號碼（取決于類型，如孔：1圓孔，2錐孔，3螺孔）； 材料類型（如：1鑄鐵，2球鐵，3鋼）； 材料硬度 零件加工表面信息輸入 例：普渡大學APPAS（Automated Proces 邏輯關系的建立讀入一個表面數(shù)據(jù)CALL SIMHOL精鏜孔/面/槽？光孔/臺階孔？CALL ACCHOLCALL SLOTCALL SURFACECALL COMHOLCALL CORHOLCALL DRILLCALL REAM鉆可行？鉸可行？套料否？槽面Y光孔臺階孔NNNYYAPPAS系統(tǒng)工藝決策程序框圖 邏輯關系的建立讀入一個表面數(shù)據(jù)CALL SIMHOL精 加工方法選擇 每種加工方法均對應于一定的工作范圍 例

13、：麻花鉆鉆孔對應的工作范圍 DMAX = 2, DMIN = 0.0625 ES = 0.007D + 0.003 , EI=0.007D 位置精度：0.008 粗糙度：Ra =200m 長徑比：L / D12 創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)特點： 1）不需人工干預，自動化程度高。 2）決策更科學，具有普遍性。 3）由于工藝過程設計經(jīng)驗成分偏多，理論還不完善，完全徹底的創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)還在研究探索之中。 加工方法選擇 創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)特點：（4）半創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)（Semi-Generative CAPP System） 派生式CAPP系統(tǒng)完全以人的經(jīng)驗為基礎，難于保證設計最優(yōu)，且局限性較大；完全創(chuàng)

14、成式CAPP系統(tǒng)還不成熟。將兩者結(jié)合起來，采用部分創(chuàng)成，部分派生（或部分人工干預）的方法是一種可取的方案。 半創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)特點： 1）集派生式及創(chuàng)成式系統(tǒng)的優(yōu)點，又克服兩者的不足。 2）目前為多數(shù) CAPP 系統(tǒng)采用。 例：神戶大學開發(fā)的半創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)（圖5-45）（4）半創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)（Semi-Generative 5.6.2 CAPP工作原理熱處理、表面處理、手工作業(yè)等補充加工順序和工序修正加工順序處理機床選擇調(diào)入一個零件數(shù)據(jù)機床組合零件數(shù)據(jù)工藝規(guī)程處理完否？NY工藝規(guī)程打印策略存儲器機床文件 加工順序存儲器1000個零件數(shù)據(jù) 余量、精 度存儲器動態(tài)制約：例軸長徑比限制；

15、淬火后只能磨確定加工方法策略；機床選用順序；機床選用策略典型加工順序檢索確定加工余量劃分加工階段人工干預動態(tài)存儲器圖 神戶大學半創(chuàng)成式 CAPP 系統(tǒng)程序框圖5.6.2 CAPP工作原理熱處理、表面處理、手工作業(yè)半創(chuàng)成式CAPP= 派生式CAPP+創(chuàng)成式CAPP工藝路線工序內(nèi)容半創(chuàng)成式CAPP=工藝路線工序內(nèi)容CAPP的基本原理與方法（5）CAPP專家系統(tǒng) 所謂CAPP專家系統(tǒng)就是把專家系統(tǒng)的概念和方法應用于CAPP系統(tǒng)。專家系統(tǒng)求解問題的過程是邏輯判斷和決策過程。由于工藝過程設計中，主要的任務不是計算，而是邏輯判斷和推理決策，因此開發(fā)CAPP專家系統(tǒng)前景廣闊。 （5）CAPP專家系統(tǒng)CAPP

16、的基本原理與方法 實際上，專家系統(tǒng)就是一種智能計算機程序，它具有如下兩點特性： （1）處理現(xiàn)實世界中提出的需要由專家來分析和判斷的復雜問題 傳統(tǒng)的程序設計方法中，對一個待解決的問題，首先要建立其數(shù)學或物理模型，最后以算法的形式安排在計算機中。但在工藝過程設計中，主要的工作不是計算，工藝決策方法主要依造工藝人員在長期的生產(chǎn)實際中積累起來的經(jīng)驗性知識，這帶有明顯的專家個人的技術(shù)和智能性質(zhì)，難以用數(shù)學模型表示，求解的過程是邏輯、判斷和決策過程。而專家系統(tǒng)正具有處理這些不確定性和多意性知識的特長。 實際上，專家系統(tǒng)就是一種智能計算機程序，它具有如下兩 （2）應用專家推理方法的計算機模型來解決問題，而且

17、應使專家系統(tǒng)得到的結(jié)論和人類專家得到的結(jié)論一致 在專家系統(tǒng)中，解決問題所需的知識（知識庫）同使用知識的方法（推理）是獨立分開的，機器求解問題不是按預先確定的步驟進行，而是根環(huán)境條件及達到的目標，在控制策略（推理機）指導下，通過搜索來尋找問題的解答。解決問題所需的知識（存于知識庫中）可以根據(jù)用戶的需要進行增刪和修改。也就是說，當系統(tǒng)應用環(huán)境改變時，用戶只對原有知識訓進行更新與擴充即可。而傳統(tǒng)的創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)其決策邏輯和算法是預選固化在程度之中的加工環(huán)境的變化，系統(tǒng)的原程序也需要發(fā)生變化。 （2）應用專家推理方法的計算機模型來解決問題，而且應 如上所述，CAPP專家系統(tǒng)有處理多意性和不確定性問

18、題的能力，并且可以一定程度上模擬人腦進行工藝設計，使工藝設計中的許多模糊問題得以解決。特別是對箱體，殼體類零件的工藝設計，由于它們結(jié)構(gòu)形狀復雜，加工工序多，工藝流程長，而且可能存在多種加工方案，工藝設計的優(yōu)劣主要取決于人的經(jīng)驗和智慧，因此一般CAPP系統(tǒng)很難滿足這些復雜零件的工藝設計要求。而CAPP系統(tǒng)能匯集眾多工藝專家的經(jīng)驗和智慧，并充分利用這些知識，進行邏輯推理，探索解決問題的途徑與方法，因而能給出合理的甚至是最佳的工藝決策。 如上所述，CAPP專家系統(tǒng)有處理多意性和不確定性問題 通過建立CAPP專家系統(tǒng)，我們可以達到以下目的：（1）繼承和傳播寶貴工藝設計知識（2）使工藝師的知識形式化（3

19、）匯集各種來源的知識 通過建立CAPP專家系統(tǒng)，我們可以達到以下目的： 此外，專家系統(tǒng)和人類專家相比也還有其他許多優(yōu)點，如工作效率高，穩(wěn)定，不受個人情緒影響等。但另一方面，由于專家系統(tǒng)的知識來源于人類專家，模仿人類專家的思維、推理方法，所以不可避免的要犯錯誤。因此，在CAPP專家系統(tǒng)中，我們強調(diào)吻合性，即專家系統(tǒng)推出的結(jié)果和人類專家系統(tǒng)的相一致，而不是精確性。 此外，專家系統(tǒng)和人類專家相比也還有其他許多優(yōu)點，如工CAPP的基本原理與方法CAPP的基本原理與方法3.3 CAPP系統(tǒng)的開發(fā)模式 盡管CAPP系統(tǒng)有以上多種類型，但從總體來看，可將CAPP系統(tǒng)的開發(fā)模式歸納為：專用型CAPP系統(tǒng)和工具

20、型CAPP系統(tǒng)。 3.3 CAPP系統(tǒng)的開發(fā)模式 盡管CAPP系統(tǒng)有以上（1）專用型CAPP系統(tǒng) 即專為某一企業(yè)開發(fā)的CAPP系統(tǒng)，現(xiàn)有的CAPP系統(tǒng)大多數(shù)屬于這一類型。早期的專用型CAPP系統(tǒng)，其程序與數(shù)據(jù)、知識是集成在一起的，針對性強，可移植性差，維護困難，很難適應企業(yè)的產(chǎn)品類型、工藝方法和制造環(huán)境的發(fā)展和變化，目前這種模式已很少采用，而是采用數(shù)據(jù)建模、知識抽象以及功能分析等新的CAPP系統(tǒng)設計理論，其程序與數(shù)據(jù)、知識是分離的，但其制造資源數(shù)據(jù)、工藝決策和其它系統(tǒng)功能仍是針對具體的應用背景而設計。 （1）專用型CAPP系統(tǒng)專用型CAPP系統(tǒng)的特點： （1）針對性強，與企業(yè)具體情況結(jié)合較好，

21、工藝決策質(zhì)量較高，適用于產(chǎn)品類型專業(yè)化、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復雜、工藝復雜的企業(yè)。 （2）適應性有一定的局限，當企業(yè)在產(chǎn)品類型、工藝方法以及生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu)上發(fā)生變化時，難于擴充和更新。 （3）開發(fā)周期長，這種系統(tǒng)缺乏商品化標準塊，往往從系統(tǒng)的基本功能開始，而要真正達到實用必須經(jīng)過較長時期的調(diào)試和完善。 專用型CAPP系統(tǒng)的特點：圖2HCCAPPDTS總體結(jié)構(gòu)框圖 圖2HCCAPPDTS總體結(jié)構(gòu)框圖 （1）專用CAPP系統(tǒng)構(gòu)造工具用HCCAPPDTS開發(fā)工具系統(tǒng)中的構(gòu)件庫構(gòu)造適合某企業(yè)用的專用CAPP系統(tǒng)原型時，必須按照一定的構(gòu)造邏輯規(guī)則。本工具系統(tǒng)提供了人工交互構(gòu)造和應用構(gòu)造工具自動構(gòu)造兩種模式。前者對構(gòu)造

22、人員有較高的要求，應具備一定的計算機軟件開發(fā)能力和工藝基礎知識，并經(jīng)過培訓，用戶可按照一定的原則自由地選擇構(gòu)件進行拼裝；后者是根據(jù)用戶對CAPP系統(tǒng)提出的功能要求，自動選擇某種預定義的CAPP模式，作為CAPP的原型（框架），構(gòu)造方便。無論采用哪種構(gòu)造方式，工具系統(tǒng)都會獲得一個專用CAPP的外殼，必要時可補充專用構(gòu)件，然后填充修改符合本企業(yè)特點的決策知識庫和工藝數(shù)據(jù)，最后測試和修改應用原型系統(tǒng)。 （1）專用CAPP系統(tǒng)構(gòu)造工具用HCCAPPDTS開發(fā)（2）工藝文件管理構(gòu)件構(gòu)造工具該工具能完成對工藝文件的管理。一個零件在用CAPP系統(tǒng)設計工藝前首先要進行檢索，以確定該零件的工藝文件是否已設計過。

23、如果檢索結(jié)果為已設計過，則可裝入工藝數(shù)據(jù)修改輸出即可，否則，要重新進行工藝設計。零件在完成工藝設計后除打印輸出工藝文件外，還應將工藝數(shù)據(jù)保存在磁盤上，以便修改，在需修改設計時需將工藝數(shù)據(jù)裝入。以上功能是通過該構(gòu)造工具生成的構(gòu)件完成的。 （2）工藝文件管理構(gòu)件構(gòu)造工具該工具能完成對工藝文件的（3）零件信息描述構(gòu)造工具在構(gòu)造CAPP系統(tǒng)時，首先要描述零件信息，零件信息的描述方法多種多樣，其繁簡程度相差很大，零件信息的描述方法的選擇受生成工藝的詳細程度的影響。零件信息的描述應能滿足不同企業(yè)的要求。零件信息描述方法可概括為圖紙信息描述法和CAD信息描述法。前者是以零件圖為依據(jù)，將圖紙信息轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)信息

24、輸入到計算機中，后者是直接從CAD中得到零件的信息，經(jīng)過處理形成CAPP所需的幾何和工藝信息。由于許多企業(yè)的CAD和CAPP之間要實現(xiàn)集成還有許多困難和相當長的時間，加之還有一些企業(yè)還沒有應用CAD系統(tǒng)，因此對這類企業(yè)，在若干年內(nèi)還需使用圖紙信息描述法。 （3）零件信息描述構(gòu)造工具在構(gòu)造CAPP系統(tǒng)時，首先要 另外，對于一些計算機應用條件好的企業(yè)，特別是已經(jīng)和即將實施CIMS的企業(yè)來說，迫切需要實現(xiàn)CAD/CAPP/CAM的集成，在設計開發(fā)工具時，應以STEP文件為依據(jù)，配以信息轉(zhuǎn)換工具，以識別和利用CAD中對零件描述的各種信息，生成工藝規(guī)程。本工具的1.0版常規(guī)工藝設計由于僅完成簡單的派生式

25、的工藝設計，不需描述零件的詳細工藝信息，因此僅描述工藝文件輸出用的表頭信息。對一些需要生成零件詳細工藝的企業(yè)，還需要構(gòu)造零件的詳細結(jié)構(gòu)和工藝信息。 另外，對于一些計算機應用條件好的企業(yè)，特別是已經(jīng)和即（4）零件編碼分類工具該工具用于構(gòu)造零件的編碼分類軟件，對于一些希望用成組編碼分類的企業(yè)，可以借助該工具構(gòu)造專用編碼分類軟件。該工具采用編碼系統(tǒng)內(nèi)容與編碼軟件相分類的方法，把編碼系統(tǒng)中的各系統(tǒng)分類標志存入數(shù)據(jù)庫中，修改其內(nèi)容不影響編碼分類軟件。本工具以我國機械行業(yè)分類編碼系統(tǒng)JLBM-1為實例(15位碼)，如果企業(yè)編碼系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與JLBM-1相同，只要修改表的內(nèi)容即可，而不需要修改其它項目即可構(gòu)造編

26、碼分類軟件.如編碼結(jié)構(gòu)不同，則需對部分表結(jié)構(gòu)和程序作少量修改，也能方便地構(gòu)造某企業(yè)的專用編碼分類軟件。 （4）零件編碼分類工具該工具用于構(gòu)造零件的編碼分類軟件（5）特征矩陣構(gòu)造工具當某企業(yè)使用編碼分類法時，必須構(gòu)造該企業(yè)零件的分類標準零件特征分類矩陣，它是編碼分類的依據(jù)。本工具用菜單驅(qū)動，用戶逐項回答，即可自動構(gòu)造出與某編碼系統(tǒng)相對應的特征矩陣，本工具也是以JLBM-1為范例，當編碼系統(tǒng)修改時，需進行相應的修改。 工具提供了特征矩陣瀏覽、添加、刪除，打印等功能，對特征矩陣的維護非常方便。 （5）特征矩陣構(gòu)造工具當某企業(yè)使用編碼分類法時，必須構(gòu)（6）特征分類法（條件分類法）構(gòu)造工具對于沒有開發(fā)編

27、碼系統(tǒng)或不希望使用編碼系統(tǒng)的企業(yè)，要完成零件的分類，只能運用一些分類規(guī)則（或條件）對零件分類，這種方法只要對零件事先進行統(tǒng)計分析，制定出零件分類規(guī)則，工藝設計時即可對零件分類，規(guī)則可以非常靈活，對不同類零件規(guī)則有簡有繁。如零件名稱就可為一個簡單規(guī)則，零件材料、熱處理、毛坯、形狀、精度等就可構(gòu)成一個復雜的規(guī)則。本工具充分考慮到實際分類規(guī)則的多樣性，采用柔性表述的方法，構(gòu)造分類工具。用戶在構(gòu)造分類構(gòu)件時，只要把分類規(guī)則輸入規(guī)則庫中，逐項回答有關問題，即可自動完成對零件的分類。規(guī)則庫在使用過程中可以用工具提供的功能隨時增、刪、改，以適應生產(chǎn)對象的變化。分類時對不同類零件回答的問題是柔性的。使用構(gòu)造工

28、具時，只要錄入規(guī)則庫，修改最長條件數(shù)，工具即可自動構(gòu)造分類菜單。 （6）特征分類法（條件分類法）構(gòu)造工具對于沒有開發(fā)編碼（7）特征分類規(guī)則構(gòu)造工具某企業(yè)如選擇特征分類法對零件分類，必須制定零件的分類規(guī)則或分類條件，本工具提供了規(guī)則的瀏覽、檢查、修改、添加、刪除功能，可動態(tài)地對零件分類規(guī)則進行維護。規(guī)則的維護完全由菜單驅(qū)動，使用方便。構(gòu)造分類規(guī)則時，只要確定分類條件的層次數(shù)，對相關表加以修改,同時按照菜單引導對規(guī)則庫加以錄入和修改。 （7）特征分類規(guī)則構(gòu)造工具某企業(yè)如選擇特征分類法對零件（8）工藝決策構(gòu)造工具本構(gòu)造工具是CAPP開發(fā)工具系統(tǒng)的核心工具之一。工藝決策知識庫以成組技術(shù)原理為基礎，以專

29、家系統(tǒng)為指導，以相似零件族為對象，用產(chǎn)生式規(guī)則的形式，組織與特征相對應的工序決策集；同時將工藝知識、工藝決策與控制程序相分離。工具提供了工藝決策知識及規(guī)則的描述界面，同時提供對決策規(guī)則進行修改、查詢、瀏覽、添加、刪除、恢復、復制等維護功能。借助本工具用戶無需修改源程序，就能改變或增刪各種決策規(guī)則。 （8）工藝決策構(gòu)造工具本構(gòu)造工具是CAPP開發(fā)工具系統(tǒng)（9）人機交互修改模塊構(gòu)造工具無論是派生式還是生成式CAPP系統(tǒng)，要使設計的工藝實用，都必須具有靈活的工藝編輯修改功能。本構(gòu)造工具能根據(jù)企業(yè)工藝庫的存貯格式構(gòu)造全屏幕編輯修改構(gòu)件，非常方便。 （9）人機交互修改模塊構(gòu)造工具無論是派生式還是生成式C

30、（10）工藝文件輸出構(gòu)造工CAPP系統(tǒng)的輸出結(jié)果就是要打印輸出工藝文件。因此CAPP開發(fā)工具必須提供工藝文件卡的構(gòu)造工具。由于不同的企業(yè)工藝文件輸出格式不同，因此要求此工具能方便地按企業(yè)的要求構(gòu)造新的工藝文件卡格式。本工具是借助了VFP的報表設計器來實現(xiàn)這一功能，VFP的報表設計器功能很強，能實現(xiàn)各類復雜報表的設計并能模擬，本工具提供了由該工具設計的一種工藝過程卡和一種工序卡范例。 （10）工藝文件輸出構(gòu)造工CAPP系統(tǒng)的輸出結(jié)果就是要（11）樣件工藝文件構(gòu)造工具由于派生式CAPP系統(tǒng)是以成組技術(shù)原理為指導，工藝的生成是以零件族樣件工藝為基礎，因此，零件工藝設計的好壞很大程度上依賴零件的樣件工

31、藝。本工具能構(gòu)造樣件工藝的錄入、檢查、修改、打印等維護功能構(gòu)件。構(gòu)造時只要針對具體企業(yè)不同的工藝文件格式，對編輯修改界面作少量修改即可。 （11）樣件工藝文件構(gòu)造工具由于派生式CAPP系統(tǒng)是以（12）標準工序文件構(gòu)造工具工藝設計時，對零件的一些關鍵工序需要設計工序的加工內(nèi)容步驟，輸出關鍵工序卡，但對關鍵工序如何設計，才能既快又優(yōu)的設計出好的工序內(nèi)容。本工具采用先建立各標準工序的工序內(nèi)容，零件工藝設計時，采用按工序代碼先檢索出標準工序后修改的方法，這樣既能保證設計的工序內(nèi)容既優(yōu)化又能提高效率。本工具能構(gòu)造出標準工序文件的維護構(gòu)件，具有增、刪、修改、瀏覽等功能，采用表格界面，配有工具條，全屏幕編輯

32、、修改。 （12）標準工序文件構(gòu)造工具工藝設計時，對零件的一些關（13）文檔資料管理構(gòu)造工具對CAPP系統(tǒng)來說，一般都有許多文檔資料，它能幫助設計人員，用戶操作人員掌握系統(tǒng)的設計思想，掌握操作方法，以便修改維護，解決應用中出現(xiàn)的問題。本工具配有設計說明，構(gòu)造說明書和使用說明書、在線幫助、工藝文檔的管理等。用戶在構(gòu)造CAPP系統(tǒng)時，能按工具提供的模式加以修改，生成專用CAPP系統(tǒng)的文檔資料管理構(gòu)件。 （13）文檔資料管理構(gòu)造工具對CAPP系統(tǒng)來說，一般都（14）用戶登錄口令權(quán)限管理工具CAPP開發(fā)工具及用它構(gòu)造的專用CAPP系統(tǒng)在使用時，為防止非法用戶操作，需要設置用戶登錄口令，并根據(jù)使用權(quán)限對

33、部分功能加以限制，以保證軟件和數(shù)據(jù)的安全性、可靠性。本工具能生成登錄表單，讓用戶能維護登錄口令，具有增、刪、改的功能。 （14）用戶登錄口令權(quán)限管理工具CAPP開發(fā)工具及用它（15）工序圖庫的構(gòu)造工具CAPP系統(tǒng)輸出工藝文件時要求能繪制零件關鍵工序圖，工序圖的的繪制目前主要有兩個途徑，一個是采用交互式地繪制，另一個采用參數(shù)化繪圖，但采用后者就必須詳細描述零件的信息，能算出工序尺寸。本工具1.0版由于僅粗略描述零件信息，暫不提供參數(shù)化繪制工序圖的功能，它提供一個工序圖繪制平臺，此平臺是在 AutoCAD12.0版上的二次開發(fā)，并配有典型體素圖庫，能比較快速、方便地繪制出零件的工序圖。 （15）工

34、序圖庫的構(gòu)造工具CAPP系統(tǒng)輸出工藝文件時要（2）工具型CAPP系統(tǒng) 這類系統(tǒng)的基本特征是其工藝決策方法和其它系統(tǒng)功能是通用化的，從體系結(jié)構(gòu)上看，這類系統(tǒng)可分為框架型CAPP系統(tǒng)和開發(fā)工具型CAPP系統(tǒng)兩類。 （2）工具型CAPP系統(tǒng)3.4 CAPP系統(tǒng)的開發(fā)組織模式 （1）企業(yè)自立開發(fā)工作多，難以有集中時間，對開發(fā)理論方法缺乏了解。 （2）高等院校、研究院所開發(fā)有研究優(yōu)勢，對企業(yè)實際了解較少。 （3）企業(yè)+高研、開發(fā)是一種較好的方法，但需要好組織配合，企業(yè)必須抽取專人配合并參與工作。 3.4 CAPP系統(tǒng)的開發(fā)組織模式 （1）企業(yè)自立開3.5 不同階段的CAPP開發(fā)方法及特點 （1）第一代產(chǎn)品：1982-1995期間-基于智能化和專家系統(tǒng)思想開發(fā)的CAPP系統(tǒng)。此類CAPP系統(tǒng)片面強調(diào)工藝設計的自動化，但因工藝設計的特點決定了自動化的CAPP系統(tǒng)存在很大的局限性，無法滿足企業(yè)