CAPP发展趋势及在模具生产中应用.docVIP

摘要：本文首先对CAPP的研究概况和今后的发展趋势进行了概述，指出了CAPP今后的研究发展方向，接着介绍了CAPP在模具生产中的具体应用，并举例说明了CAPP子系统的工作流程。 关键词：CAPP；计算机辅助工艺设计；模具；成本核算。 CAPP——计算机辅助工艺设计（Computer Aided Process Planning）利用计算机技术辅助工艺人员设计零件从毛坯到成品的制造方法，是将企业产品设计数据转换为产品制造数据的一种技术，它从60年代末诞生以来，其研究开发工作一直在国内外蓬勃发展，而且逐渐引起越来越多的人们的重视。 CAPP的基本概念 工艺规程设计是机械制造生产过程中一项重要的技术准备工作，是产品从设计到制造的中心环节。在传统生产中，工艺规程的设计是由工艺人员编制工艺文件，这些工艺文件有工艺规程卡和工序卡等。零件工程图中规定的形状，尺寸及公差，表面粗糙度，材料类型及加工数量等，都是影响工艺规程设计的重要因素。在工艺文件中，不仅要根据采用的加工方法确定零件的加工顺序和工序内容，还须包含机床，刀具，夹具的选择，切削用量的选择和工时定额的计算等。 工艺设计是产品设计与车间生产的纽带，是经验性很强且影响因素很多的决策过程。当前机械产品市场是多品种小批量生产起主导作用，传统工艺设计方法已远不能适合当前机械制造行业发展的需要。 随着计算机在产品设计和制造工程中的普及应用，应用计算机进行工艺的辅助设计已成为可能。计算机辅助工艺规程设计CAPP（Computer Aided Process Planning）受到愈来愈广泛的重视。所谓CAPP是指通过计算机输入被加工零件的原始数据，加工条件和加工要求，由计算机自动地进行编码，编程，绘图直至最后输出经过优化的工艺规程卡片。使用CAPP不仅克服了传统工艺设计中的各项缺点，适应当前日趋自动化的现代制造环节的需要，而且为实现计算机集成制造提供了必要的技术基础。 国内外研究概况及发展趋势 2.1 国内外研究概况 CAPP 技术作为制造业信息化的重要组成部分，是产品制造信息的集成地，也是先进制造系统的重要支撑技术之一。CAPP系统作为产品设计/制造一体化的桥梁，是 CAD/CAM 系统与PDM、MRP、ERP 等其他企业管理软件实现集成的关键，是企业管理信息化的基础。近年来，随着计算机集成制造系统（CIMS）、并行工程（CE）、智能制造系统（IMS）、虚拟制造系统（VMS）、敏捷制造（AM）等先进制造系统的发展，对 CAPP 技术从应用的广度与深度上，都提出了更高、更新的要求。 在国外，经过十多年的努力，特别是以美国、法国为代表的西方制造厂商，如Boeing、Airbus等著名公司在工艺与过程管理集成及优化方面，开发和集成了大量的CAPP 工程应用软件和制造数据管理软件，建立了各类工程数据库、材料库、设计和制造特征数据库、典型工艺库、典型零件库等，初步解决了产品技术准备阶段的信息集成与共享问题（如CAD/CAPP/CAM 集成），制定了相应的企业标准规范，并成功地应用于新型飞机的研制和型号技术改造中，大大提高了设计质量、缩短了研制周期、降低了开发成本。 国内对CAPP的研究始于80年代初，但发展很快，特别是在国家863/CIMS计划的支持和指导下，近年来CAPP技术已取得了很大的成绩，在国内得到一定程度应用的CAPP系统有华中理工大学的开目CAPP，浙江大学的GS-CAPP，清华大学的TH-CAPP等。经过30多年的发展，CAPP经历了检索式、派生式、创成式的发展阶段，在生产原理、系统结构、决策方法等方面日趋合理、完善。但由于CAPP系统所涉及问题的复杂性和对企业应用环境的依赖性，更由于近几年国内外对CAPP系统的研究过分追求决策自动化，使得所开发的CAPP系统的通用性和实用性很差。大多数系统仍停留在原型系统阶段，主要存在一下几个问题： (1)CAPP系统研究与开发的目标有很大的片面性。 长期以来，CAPP的目标一直是开发一种能代替工艺人员的自动化系统，而不是辅助系统，过分依赖人工智能技术，缺乏自己独立的研究思想和发展主线，降低工艺人员主观能动性的发挥，使人在工艺设计中只能被动地为系统服务，工艺人员的知识、经验和技能很难融入到设计过程中去，人的形象思维和创造性得不到充分发挥。 (2)CAPP系统的通用性差，柔性不足。 由于CAPP系统涉及问题的复杂性和对企业应用环境的依赖性，CAPP系统的开发基本以零件为主体对象，且主要在机械加王工艺设计领域，缺乏从整个产品的角度研究和规划CAPP的应用与集成，使CAPP与CAD和CAM的集成变得非常困难，也使得所开发的系统通用性差、柔性不足，难以适应现代化的生产模式。 (3)CAPP系统开发方法与软件生成模式研究不够。 在CAPP系统的发展过程中，尽管各种