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1、1,计算机辅助工艺设计 CAPP系统设计,2,第七章 CAPP系统设计,7.1 CAPP系统设计步骤7.2 基于派生原理的CAPP系统设计7.3 回转类零件半创成式CAPP系统设计7.4 箱体类零件半创成式CAPP系统设计7.5 CAPP系统的应用和维护,3,7.1 CAPP系统设计步骤,7.1.1 概述 计算机应用软件按其程序量大小可划分为小、中、大和特大规模几个等级。计算机发展的早期，软件开发被看作个人行为，随着规模的增加，出现了“软件危机”，表现为：质量难以保证，成本增长难以控制，开发进度难以控制和维护困难等。,4,7.1 CAPP系统设计步骤,1968年北约组织的一次学术讨论会上提出“
2、软件工程”的概念，即按工程化的原则和方法来组织和规范软件开发过程。“工程化”的基本原则包括：分解：将复杂的、难操作的事物分解为较简单的、易处理的事务，然后一一解决；计划：统筹安排要解决问题的时间、费用等，严格按计划组织工程实施；规范：过程实施过程中，严格按照各种规范、技术文件进行。,5,7.1 CAPP系统设计步骤,软件工程的基本原则：划分软件生命周期：在时间上进行分解，将软件开发过程分解为一系列的分阶段的任务；进行计划评审：严格按计划管理，坚持进行阶段评审；编制软件文档：字软件工程每一阶段都要编制完整、精确的文档。,6,7.1 CAPP系统设计步骤,7,7.1 CAPP系统设计步骤,7.1.
3、2 CAPP系统设计步骤设计方法从上向下：从抽象到具体，即从用户需求到系统设计；从外向内：先设计人机界面及输出与接口，然后再设计系统内部程序结构。设计步骤需求分析：确定系统的设计目标，包括系统类型，工艺生成方式，工艺类型，集成方法，功能要求及其他特殊要求。,8,7.1 CAPP系统设计步骤,工艺设计标准化：一般由用户完成，并整理成文档。总体设计系统结构设计：B/S、C/S或单机版；针对功能需求，进行功能模块划分；绘制数据流图，设计各种数据在系统中的流向，清楚的表达出模块的数据输入，及处理后的数据流向与最终输出。详细设计对每个功能模块再进行模块划分；画出各个子模块的逻辑框图；按软件设计规范写出详
4、细设计说明书；,9,7.1 CAPP系统设计步骤,硬件及软件的选择：硬件选择包括服务器、网络、存储器的选择；软件选择包括开发工具、运行环境、数据库等选择。接口和输出设计：CAPP系统的人机界面和运行控制两个方面的设计。数据结构和数据库设计：在详细设计的基础上对个子模块（类）的数据结构进行设计并设计数据库。编制系统规格说明书软件开发编制软件文档软件测试软件的使用及维护,10,7.1.3 CAPP系统的组成部分,人机交互界面,工艺文件管理与输出,工艺决策,零件信息获取,零件信息库,工艺数据库知识库,工 艺文件库,11,7.2 基于派生原理的CAPP系统设计,7.2.1 派生式CAPP系统的特点基于
5、派生原理生成工艺基于局域网的C/S结构7.2.2 系统设计开发的关键技术零件的信息输入与分类编码通用数据平台下的数据管理工序图的绘制,12,7.3 回转类零件半创成式CAPP系统设计,以GT代码为基础的半创成式CAPP系统沿用派生式CAPP的检索-编辑原理，在工艺生成和编辑时引入创成式的决策逻辑。7.3.1 零件分类编码 零件分类编码是系统描述零件、分类贵族以及检索零件族复合工艺的基础。,13,7.3 回转类零件半创成式CAPP系统设计,14,7.3 回转类零件半创成式CAPP系统设计,7.3.2 零件的分类归族 制订分类标准7.3.3 复合工艺编制 复合工艺的编制原则：应保证零件族内任一零件
6、都能达到图样规定的技术要求；应使同一零件族的全部零件有统一的工艺路线；应符合工厂生产条件，并进行优化；复合工艺采用的工序名称及其相关术语应规范化。,15,7.3 回转类零件半创成式CAPP系统设计,16,7.3 回转类零件半创成式CAPP系统设计,7.3.4 零件族的搜索和复合工艺的搜索 零件族的搜索可以看作是把零件族矩阵与一个给定的零件GT码相匹配。,17,7.3 回转类零件半创成式CAPP系统设计,18,7.3 回转类零件半创成式CAPP系统设计,7.3.5 零件特征表面信息描述 采用特征表面描述法，将回转类零件表面分为主特征和辅助特征；采用从左到右、先外部后内部、先主特征后辅助特征的顺序
7、组织零件特征信息。,19,7.3.6 工艺的生成和编辑加工链表设计 根据特征表面描述法原理，将零件看出由各种特征表明构成。每个特征表面要经过不同的加工工序达到它的的加工要求。一个表面的加工工序序列可表示为：S=P1,F1,P2,F2,Pn,Fn加工链：根据零件特征表面的最终要求，依次选择加工特征表面的工序序列，形成该特征表明的加工链。,20,7.3 回转类零件半创成式CAPP系统设计,21,7.3 回转类零件半创成式CAPP系统设计,22,7.3 回转类零件半创成式CAPP系统设计,利用加工链进行工艺决策 根据生成的零件特征表面加工链文件，对复合工艺文件的各主要工序进行匹配比较来编辑工艺，也就
8、是根据输入的几何信息和工艺信息，生成零件各特征表面的加工链，再根据加工链对复合工艺进行编辑。,23,7.3 回转类零件半创成式CAPP系统设计,7.3.6 半创成式CAPP系统的工序设计工步内容的生成和次序的编排,24,7.3 回转类零件半创成式CAPP系统设计,粗加工工步排序原则尽可能以最大背吃刀量进行加工，以减少走刀次数对外表面从直径最大或较大的台阶开始加工，以保证工件的刚性,25,7.3 回转类零件半创成式CAPP系统设计,精加工工步排序原则主特征工步顺序，采用轴向尺寸联系树来判断各主特征之间的相互关系辅助特征按照顺序加工的原则,26,7.3 回转类零件半创成式CAPP系统设计,27,7
9、.3 回转类零件半创成式CAPP系统设计,28,7.3 回转类零件半创成式CAPP系统设计,29,7.3 回转类零件半创成式CAPP系统设计,工序尺寸计算方法：先按图纸要求，确定最终工序的尺寸及公差，再按选定的加工余量推算出前一步工序尺寸，公差则按本工序加工方法的经济精度给出。径向工序尺寸及公差的计算径向工序尺寸计算公式：D2=D1Z1式中D2本道工序的尺寸 D1下道工序的尺寸 Z1下道工序的余量，外圆加工取“+”号，内孔加工取“-”号,30,7.3 回转类零件半创成式CAPP系统设计,31,7.3 回转类零件半创成式CAPP系统设计,32,7.3 回转类零件半创成式CAPP系统设计,33,7
10、.3 回转类零件半创成式CAPP系统设计,34,7.3 回转类零件半创成式CAPP系统设计,轴向工序尺寸及公差的计算方法：把零件加工过程各有关工序的工序尺寸看成是相联系的统一体，根据加工过程绘制各工序的工序尺寸图表，然后按误差传递原理，由封闭环两端进行尺寸跟踪找出组成环，决定工序的平均加工余量和公差。,35,7.3 回转类零件半创成式CAPP系统设计,36,7.3 回转类零件半创成式CAPP系统设计,工序图绘制交互式：在CAD系统中应用零件设计结果进行交互式绘图参数法切削参数选择计算法：采用切削经验公式查表法：建立切削用量库工时定额计算利用数学模型计算查表法,37,7.5 CAPP系统的应用和维护,7.5.1 CAPP系统开发应用过程简述初期开发应用正常使用版本更新,38,7.5 CAPP系统的应用和维护,7.5.2 CAPP系统的维护概念：在CAPP系统开发完成之后，为了保证连续正常运用，满足用户对功能要求的增长和制造环境的变化，不断完善及更新版本的过程。CAPP系统维护工作内容CAPP、系统数据库内容的更新工艺决策规则的修改系统功能增加和版本更新系统运行情况信息的收集和反馈,39,7.5 CAPP系统的应用和维护,
