第六章计算机辅助工艺规程设计.ppt

 CHAPTER 6 （第六章） Computer Aided Process Planning 计算机辅助工艺规程设计 6.1 系统的发展概况和工作原理 6.1.1工艺设计自动化的重要意义 1.工艺规程设计的任务和主要内容 工艺规程设计的任务是为被加工零件选择合理的加工方法、加工顺序、工、夹、量具，以及切削条件的计算等，使能按设计要求生产出合格的成品零件。其主要内容有： ①选择加工方法和采用的机床、刀具、夹具及其它工装设备； ②安排合理的加工顺序；③选择基准，确定加工余量和毛坯，计算工序尺寸和公差；④选用合理的切削用量；⑤计算时间定额和切削用量；⑥编制包含上述所有资料的工艺文件。 其核心内容是选择加工方法和安排合理的加工顺序。 6.1系统的发展概况和工作原理 利用计算机实现CAPP 3.利用计算机实现CAPP 计算机技术为工艺规程设计提供了理想的工具，出现了计算机辅助工艺规程设计(Computer Aided Process Planning)，简称CAPP。CAPP是实现工艺设计自动化，把CAD和CAM的信息联系起来，实现CAD/CAM一体化，建立集成制造系统(Computer Integrated Manufacturing System-CIMS)的关键性中间环节。 6.1.2 CAPP的发展概况 1.国外CAPP的发展概况 挪威于1969年正式发表了AUTOPROS系统，这是第一个CAPP系统； 美国的CAM-Ⅰ公司也研制出自己的CAPP系统。 2.国内CAPP的发展概况 最早进行此项研究工作的是同济大学，他们于1982年研制成功TOJICAP系统； 随后北京理工大学也研制出用于回转体零件的BITCAPP系统；北京航空航天大学发表了BHCAPP系统。 CAPP系统的主要功能 3. CAPP系统的主要功能 检索标准工艺文件； 选择加工方法； 安排工艺路线； 选择机床、刀具、夹具； 选择切削用量； 计算切削参数、加工时间和加工费用； 确定工序尺寸和公差、选择毛坯； 绘制工序图； 给出刀具轨迹，自动进行NC编程 ；进行加工过程的模拟。 并非所有CAPP系统都具备上述功能，现在也只有少数CAPP系统能和CAD、CAM系统连接。 6.1.3 CAPP系统的工作原理 6.1.4 CAPP系统的经济效益 采用CAPP技术后： 可以大大提高工艺人员的工作效率，加快工艺规程设计的速度、缩短生产准备间。 可以减少工艺设计费用，降低制造成本。据国外统计，采用CAPP技术后．工艺设计劳动量减少20%-40%，工艺设计费用降低20%-50%，总的制造成本降低9.6%。 6.2派生法CAPP系统 6.2.1派生法CAPP系统的工作原理 利用计算机进行工艺设计，要解决两个主要问题： 实现零件图样信息代码化，即让计算机能够了解零件的技术要求。 把工艺人员的经验和技能系统化、理论化、代码化，即把工艺人员的加工能力知识有规律地贮存起来，需要时可用代码随时调用，让大家共享知识库。 派生法CAPP系统的工作原理：是根据成组技术中相似性原理，如果零件的结构形状相似，则它们的工艺规程也有相似性。 6.2.2派生法CAPP系统的研制过程 零件分组 2．零件分组 ⑴编码分组法 是应用较广泛的一种方法，又可分为特征数据法和特征矩阵法。 ①特征数据法 是从零件代码中选择几位特征性强，对划分零件组影响较大的码位作为零件分组的主要依据，而忽略那些影响不大的码位。 ②特征矩阵法 是根据对零件特征信息的统计分析结果，并考虑到车间加工水平，工装设备条件，设备负荷，管理水平等条件，对每位代码划定一个范围，作为分组的依据，每个持征矩阵对应着一个码域，即一个零件组。 特征矩阵法 采用特征矩阵法对零件进行分组的原理如下：每一个零件的代码均可以用矩阵来表示。下图为分组程序的流程框图。左右分别为单个零件和一组零件的特征矩阵。 生产流程分析法 ⑵生产流程分析法 生产流程分析法是通过分析全部零件的工艺流程，主要根据零件的加工方法和所用设备来分组，而不是依据零件图样代码。它划分零件组后还可得到加工该零件组的机床组。 零件分组程序流程框图 步骤 ①对每一列计算它们的总权： ②把它们按升序次序排列。 ③对每—行计算它们的总权： ④把它们按升序次序排列。再重复进行上述步骤，直到自然处于升序状态，就可以确定相似零件组。 研制过程 3．设计零件分组的复合零件 复合零件又叫主样件，它包含一组零件的全部形状要素，有一定的尺寸范围，可以是实际存在的，也可以是假想的。以它作为样