CAPP技术及其发展现状和方向

作者：宗胜强 刘振宇 李军建

欢迎访问e展厅 展厅 3 PDM/PLM/CAPP展厅 图文档管理系统, CAPP... CAPP技术概况 计算机辅助工艺过程设计(Computer Aided Process Planning).即CAPP.通常指机械产品零件制造工艺过程的计算机辅助设计与文档编制。它是为了解决手工设计工艺规程中存在的效率低下、工艺质量不稳定、不便于管理、柔性差等问题而提出的。应用CAPP技术.可以使工艺人员从繁琐重复的事务性工作中解脱出来.迅速编制出完整而详尽的工艺文件.缩短生产准备周期.提高产品制造质量.进而缩短整个产品的开发周期。 一般而言，CAPP的基木结构共分5大部分:零件信息的输人、工艺决策、工艺数据及知识库、人机界面、工艺文件管理与输出。 依据工艺决策方式.人们将CAPP，系统划分为两大类:派生式(Variant、亦称修订式)CAP系统和创成式(亦称生成式)CAPP，系统。根据技术发展及实际开发需求.也有兼容上述两种方法的混合式系统.以及影响更大的应用人工智能(AI>及专家系统(ES)技术的CAPP专家系统.近期则有交互式(或智能交互式)系统和基于知识工程的CAPP系统出现。 1 CAPP与CAD,CAM的关系及在CIMS系统中的地位 CAPP被认为是连接CAD与CAM的桥梁和纽带.CAPP，利用CAD传递的零件信息.生成有关工艺文件(必要时还要向CAD系统反馈有关工艺评价信息).系统利用这些工艺文件经过适当处理生成VC程序.实现CAM.从而实现CAD/CAPP/CAM的集成。而这正是(CIMS的一个重要方面。从更高的意义上讲.实现CAPP，与MISC信息管理系统),MAS(制造自动化系统)以及CAQ(计算机辅助质量控制系统)等的集成.将使CIMS系统进一步得到完善。 2 CAPP发展现状 2.1发展概况 CAPP，的研究始于20世纪60年代末.最早研究CAPP，技术的国家有挪威及前苏联等。但在CAPP发展史上具有里程碑意义的是设在美国的国际性组织CAM-I于1976年开发的CAPP(CAM-PsAutomated Process Planning)系统。国内最早开发的CAPP系统是同济大学的修订式TOJICAP系统和西北工业大学的创成式CAOS系统.其完成的时间都在20世纪80年代初。国内较早开展CAD/CAPP/CAM智能集成化研究与原型系统开发的是清华大学(用于国家(CIMS实验工程的箱体类零件.1987~~1993年)与西北工业大学(用于国家(CIMS实验工程的回转体零件.1987~~1993年).而较早有重要实用价值、并取得突出社会和经济效益的是由西北工业大学、航空部625所开发的智能集成化FACAD/CAPP/CAM系统(1991~~1994年)。近几年.则有许多面向应用的实用化CAPP系统出现,如北航海尔公司的CAXA工艺图表等。 2.2取得的成果 在设计对象上.所涉及的零件从回转体零件、箱体类零件、支架类零件到复杂的匕机结构件等;在涉及的工艺范围上.从普通加工工艺到数控加工工艺.从机加工艺到装配工艺、饭金工艺、热处理工艺、数控测量机检测过程设计等;在系统功能上.从独立的计算机辅助技术"孤岛".到满足集成系统环境需求的集成化系统;在系统设计上.从单一的派生式或创成式模式.到应用专家系统和基于知识工程等理念;在系统开发上.从单纯的学术性探索和技术驱动的原型系统开发.逐步走向以应用和效益驱动的实用化和商品化系统开发。 3 CAPP的发展方向 3.1工艺设计的优化、标准化 通过CAPP，系统工艺设计的优化、标准化(标准化不仅仅是文件格式的标准化.而是内容的标准化).以指导生产过程与生产管理.使企业的生产管理更加合理。应用相似性原理、成组技术、标准化技术开展工艺标准化工作.建立工艺标准化体系.解决工艺设计的多样性.为通用化、商品化打下牢固的基础。 3.2产品信息流的管理优化 在应用CAPP，工艺设计系统的同时.开展工艺信息管理系统的开发与应用。用系统工程的原理与方法对企业工艺系统的全部工作进行系统分析、设计.形成完整的工艺信息系统.不但使工艺工作实现信息化.同时为企业工作的信息化提供坚实的基础.明确CAPP与CAD,PDM,ERP的关系。 3.3工艺决策的优化 在原有CAPP的开发模式、体系结构框架内.结合现代计算机、信息等相关技术的进展.采用新的决策算法、发展新的功能。 3.4实用化 跳出几十年来延续下来的CAPP传统模式.面向具体生产环境.面向实际应用.面向最基木的需求.利用成熟的技术.建立各种计算机辅助功能模块.帮助工艺人员更快、更好的完成工艺任务.意在通过广泛的实际应用促进其方展。不仅要完成机加工工艺设计.还要完成其它各种专业的工艺设计.同时还要完成工艺数据的管理、制造资源的管理.在此基础上.实现与CAD,ERP,MIS等的集成.它面向整个产品的工艺活动过程。实用化CAPP趋势.正在逐步体现现代先进制造思想.它实际上是CAPP，技术在经过20多年前期发展之后一个新阶段的开端(在自动化方向退一步、向通用化、集成化、实用化方向进一步)。 3.5网络化 企业的信息化建设要求CAPP，系统能集中地安全地维护数据.及时地、动态地提供最新的工艺设计结果.也要求CAPP，系统能与PDM系统方便、紧密的集成。网络化的CAPP软件较为容易的定位成一种标准的Client/Server的网络应用系统.即提供一个共享的网络数据库.所有的客户端程序都对网络数据库获得一个可靠的连接。标准的Client/Server应用结构提供了数据共享.减少了数据的复制和维护工作量.简化了完整数据汇总的工作。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (12/15/2007)