計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)CAPP張群艷2006-2-281全國見習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)工程師CAPP考試大綱要求（1）掌握CAPP概念以及與傳統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)比較所具有的優(yōu)勢。（2）熟悉CAPP的基本類型及特點(diǎn)。（3）了解計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)的步驟及內(nèi)容。（4）掌握成組技術(shù)概念、分類以及內(nèi)容。（5）掌握半創(chuàng)成式CAPP概念和功能模塊組成。（6）熟悉半創(chuàng)成型CAPP的工藝設(shè)計(jì)準(zhǔn)備的步驟及內(nèi)容。（7）了解人工智能技術(shù)和專家系統(tǒng)概念和構(gòu)成；知識表示方法及其推理。（8）了解網(wǎng)絡(luò)化CAPP系統(tǒng)的組成。2

第一節(jié)

計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)概念

3一、計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)的

概念概念：計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)（ComputerAidedProcessPlanning,CAPP)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助工藝師完成零件從毛坯到成品的設(shè)計(jì)和制造過程，是將產(chǎn)品的設(shè)計(jì)信息轉(zhuǎn)換為制造信息的一種技術(shù)。是通過向計(jì)算機(jī)輸入被加工零件的幾何信息（形狀、尺寸等）和工藝信息（材料、熱處理、批量等），由計(jì)算機(jī)自動(dòng)輸出零件的工藝路線和工序內(nèi)容的過程。4CAPP概念示意圖

成品計(jì)算機(jī)零件工藝路線工序幾何信息制造信息工藝信息毛坯工藝師5二、工藝設(shè)計(jì)是生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作的第一步，是連接產(chǎn)品設(shè)計(jì)與產(chǎn)品制造的橋梁。工藝設(shè)計(jì)的主要任務(wù)為被加工零件選擇合理的加工方法和加工順序，以便能按設(shè)計(jì)要求生產(chǎn)出合格的成品零件。6二、工藝設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)的主要包括根據(jù)產(chǎn)品圖樣，分析產(chǎn)品零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)以及技術(shù)要求；了解產(chǎn)品生產(chǎn)綱領(lǐng)及批量；選擇加工方法及采用的機(jī)床、刀具、夾具和其他工裝設(shè)備等；安排合理的加工順序；選擇基準(zhǔn)，確定加工余量和毛坯，計(jì)算工序尺寸和公差；選用合理的切削用量；計(jì)算時(shí)間定額和加工成本；編制包含上述所有資料的工藝文件和各類統(tǒng)計(jì)匯總卡片。7組織生產(chǎn)調(diào)度制造部門組織生產(chǎn)、調(diào)度物資供應(yīng)工裝設(shè)計(jì)物資供應(yīng)部門成品設(shè)備匯總工裝匯總工藝規(guī)程設(shè)計(jì)部門產(chǎn)品工藝審查記錄單設(shè)計(jì)圖紙工藝路線、規(guī)程的編制工藝審查工藝總方案工藝部門二、工藝設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)的基本流程8二、工藝設(shè)計(jì)傳統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)對工藝人員的要求豐富的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)熟知企業(yè)內(nèi)部各種加工方法及相應(yīng)設(shè)備的使用情況熟知企業(yè)內(nèi)部各種與生產(chǎn)加工有關(guān)的規(guī)范和規(guī)章制度能與各方面保持友好合作。9三、CAPP發(fā)展背景傳統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)存在的問題勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低設(shè)計(jì)周期長，不能適應(yīng)市場瞬息多變的需求依賴于工藝師的水平標(biāo)準(zhǔn)化和最優(yōu)化差，經(jīng)驗(yàn)的繼承性困難。10三、CAPP發(fā)發(fā)展背背景工藝在在生產(chǎn)產(chǎn)制造造中的的重要要地位位橋梁、、加工工依據(jù)據(jù)質(zhì)量保保證、、提高高生產(chǎn)產(chǎn)率降低成成本基本工作步驟市場需求CADCAPPCAM產(chǎn)品輸出11三、CAPP發(fā)發(fā)展背背景CAPP技技術(shù)的的特點(diǎn)點(diǎn)提高了了工藝藝文件件的質(zhì)質(zhì)量,縮短短了生生產(chǎn)準(zhǔn)準(zhǔn)備周周期將工藝藝人員員從繁繁瑣、、重復(fù)復(fù)的勞勞動(dòng)中中解放放出來來將有經(jīng)經(jīng)驗(yàn)的的工藝藝人員員的經(jīng)經(jīng)驗(yàn)總總結(jié)出出來，，提高高了企企業(yè)工工藝設(shè)設(shè)計(jì)的的繼承承性。。實(shí)現(xiàn)了了工藝藝設(shè)計(jì)計(jì)的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)化化，有有利于于工藝藝設(shè)計(jì)計(jì)的最最優(yōu)化化。滿足了了現(xiàn)代代制造造業(yè)自自動(dòng)化化生產(chǎn)產(chǎn)的需需要，，并為為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)制造造系統(tǒng)統(tǒng)信息息化創(chuàng)創(chuàng)造了了條件件。12三、CAPP發(fā)發(fā)展背背景CAPP與與傳統(tǒng)統(tǒng)工藝藝設(shè)計(jì)計(jì)比較較工作量效率設(shè)計(jì)周期繼承性標(biāo)準(zhǔn)化最優(yōu)化信息集成化傳統(tǒng)量大、效率低長差差信息無法集成CAPP量輕、效率高短好好有利于實(shí)現(xiàn)CIMS13四、CAPP發(fā)發(fā)展過過程和和趨勢勢1965年年由挪挪威人人Niebel首次次提出出CAPP思想想1976年年推出出CAM－－I’’SAutomatedProcessPlanning.經(jīng)歷了了檢索索式、、派生生式、、創(chuàng)成成式、、混合合式、、專家家系統(tǒng)統(tǒng)、開開發(fā)工工具等等不同同的發(fā)發(fā)展階階段14四、CAPP發(fā)發(fā)展過過程和和趨勢勢我國的的CAPP起步步于20世世紀(jì)80年年代同濟(jì)、、清華華、北北航、、華中中科大大、西西安交交大、、上海交交大、、西北北工大大等都都是較較早研研究CAPP的的。商業(yè)化化的CAPP系系統(tǒng)有有：開目CAPP天天河河CAPP思普CAPP金金葉葉CAPP大天CAPP艾艾克克斯特特CAPP天喻CAPPCAXACAPP等等。15四、CAPP發(fā)發(fā)展過過程和和趨勢勢CAPP系系統(tǒng)發(fā)發(fā)展的的熱點(diǎn)點(diǎn)和趨趨勢產(chǎn)品信信息模模型的的生成成與獲獲取CAPP體體系結(jié)結(jié)構(gòu)研研究及及CAPP工具具系統(tǒng)統(tǒng)的開開發(fā)并行工工程（（CE）模模式下下的CAPP系系統(tǒng)基于分分布型型人工工智能能技術(shù)術(shù)的分分布型型CAPP系統(tǒng)統(tǒng)人工神神經(jīng)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)技技術(shù)與與專家家系統(tǒng)統(tǒng)在CAPP中中的應(yīng)應(yīng)用面向的的實(shí)用用化CAPP系系統(tǒng)CAPP與與自動(dòng)動(dòng)生產(chǎn)產(chǎn)高度度系統(tǒng)統(tǒng)的集集成16五、CAPP的的基本本類型型檢索式式CAPP系統(tǒng)統(tǒng)派生式式CAPP系統(tǒng)統(tǒng)創(chuàng)成式式CAPP系統(tǒng)統(tǒng)半創(chuàng)成成式CAPP系系統(tǒng)廣義CAPP系系統(tǒng)智能型型CAPP系統(tǒng)統(tǒng)17五、CAPP的的基本本類型型檢索式CAPP系統(tǒng)統(tǒng)適用范圍：：大批量生產(chǎn)產(chǎn)模式，工工件種類少少，零件變變化不大且且相似程度度高。工作原理：：事先將設(shè)計(jì)計(jì)好的各類類零件加工工工藝規(guī)程程存儲在計(jì)計(jì)算機(jī)中，，對已建立立的工藝規(guī)規(guī)程進(jìn)行管管理。在編編制新零件件工藝規(guī)程程時(shí)，檢索索出同類零零件存有的的工藝規(guī)程程，并進(jìn)行行修改。特點(diǎn)：大批批量生產(chǎn)模模式，工件件種類少，，零件變化化不大且相相似程度高高。簡單實(shí)實(shí)用，易建建立，自動(dòng)動(dòng)決策能力力差。18五、CAPP的基本本類型派生式CAPP系統(tǒng)統(tǒng)適用范圍：廣泛，實(shí)實(shí)用型CAPP系統(tǒng)統(tǒng)。工作原理：：以成組技術(shù)術(shù)為基礎(chǔ)，，按零件結(jié)結(jié)構(gòu)和工藝藝的相似性性，將零件件分類歸組組，形成零零件族，并并給每一族族的零件制制定優(yōu)化的的加工方案案和典型工工藝規(guī)程。。使用時(shí)根根據(jù)零件編編碼檢索出出標(biāo)準(zhǔn)工藝藝，并在此此基礎(chǔ)上進(jìn)進(jìn)行編輯修修改。特點(diǎn)：建立立在成組技技術(shù)基礎(chǔ)上上.結(jié)構(gòu)簡簡單,易構(gòu)建、易易開發(fā)和維維護(hù)、有系系統(tǒng)性能可可靠成熟等等優(yōu)點(diǎn)。19五、CAPP的基本本類型派生式CAPP系統(tǒng)統(tǒng)的工作流流程：20五、CAPP的基本本類型創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)統(tǒng)適用范圍：：理想范圍很很廣泛，實(shí)實(shí)際目前應(yīng)應(yīng)用少工作原理：：根據(jù)輸入的的零件信息息，通過邏邏輯推理、、公式和算算法等，作作出工藝決決策而自動(dòng)動(dòng)地生成零零件的工藝藝規(guī)程。它它需要有一一個(gè)收集工工藝數(shù)據(jù)的的數(shù)據(jù)庫和和一個(gè)存儲儲工藝專家家知識的知知識庫。特點(diǎn)：不存在標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)工藝規(guī)程程,有一個(gè)個(gè)收集工藝藝數(shù)據(jù)的數(shù)數(shù)據(jù)庫和一一個(gè)存儲工工藝專家知知識的知識識庫,以邏邏輯算法加加決策表為為其特征.上世紀(jì)70年代后期期美國普渡渡大學(xué)的Wysk博博士提出21五、CAPP的基本本類型半創(chuàng)成式CAPP系系統(tǒng)（綜合合型CAPP系統(tǒng)））適用范圍：：廣泛，以以單件、中中小批量生生產(chǎn)企業(yè)為為主。工作原理：：是派生式和和創(chuàng)成式CAPP的的綜合，采采用派生的的方法首先先生成零件件的典型加加工順序，，然后再根根據(jù)零件信信息，采用用邏輯推理理決策的方方法生成零零件的工序序內(nèi)容，最最后再人機(jī)機(jī)交互式地地編輯修改改工藝規(guī)程程。特點(diǎn)：是派生式和和創(chuàng)成式CAPP的的綜合,便便于結(jié)合企企業(yè)的具體體情況進(jìn)行行開發(fā).22五、CAPP的基本本類型廣義CAPP系統(tǒng)（（多元化CAPP系系統(tǒng)）適用范圍：：適合不同的的生產(chǎn)模式式。工作原理：：將傳統(tǒng)CAPP的概概念擴(kuò)充到到生產(chǎn)計(jì)劃劃編制、車車間調(diào)度和和生產(chǎn)負(fù)荷荷平衡等領(lǐng)領(lǐng)域。包括括了多種CAPP模模式（檢索索式、派生生式、創(chuàng)成成式）。特點(diǎn)：包括括多種CAPP模式式,根據(jù)不不同的生產(chǎn)產(chǎn)情況系統(tǒng)統(tǒng)可自動(dòng)選選擇適用的的模式.23五、CAPP的基本本類型智能CAPP系統(tǒng)工作原理：將人工智智能技術(shù)應(yīng)應(yīng)用在CAPP系統(tǒng)統(tǒng)。特點(diǎn)：加入推理機(jī)機(jī)制。以人人工智能、、專家系統(tǒng)統(tǒng)技術(shù)為基基礎(chǔ)的CAPP系統(tǒng)統(tǒng)。強(qiáng)調(diào)工工藝設(shè)計(jì)系系統(tǒng)中工藝藝知識的表表達(dá)、處理理機(jī)制以及及決策過程程的自動(dòng)化化。創(chuàng)成式CAPP：““邏輯算法法＋決策表表”專家系統(tǒng)CAPP：：“邏輯推推理＋知識識”上世紀(jì)80年代法國國的Descotte開發(fā)第第一個(gè)利用用人工智能能技術(shù)的CAPP系系統(tǒng)－GARI系統(tǒng)統(tǒng)24CAPP系統(tǒng)工作原理檢索式CAPP派生式CAPP創(chuàng)成式CAPP混合式CAPP專家系統(tǒng)CAPP零件類型回轉(zhuǎn)體零件非回轉(zhuǎn)體零件盤套類零件箱體類零件桿件類零件板塊類零件工藝類型工藝數(shù)據(jù)組織形式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)與其它系統(tǒng)的集成機(jī)加工CAPP焊接CAPP。。。。。。裝配CAPP文件型CAPP數(shù)據(jù)庫型CAPP文件與數(shù)據(jù)庫混合型CAPP基于結(jié)構(gòu)化技術(shù)的CAPP基于面向?qū)ο蠹夹g(shù)的CAPP基于組件技術(shù)的CAPP單元CAPP集成化的CAPP五、CAPP的基本類類型25六、CAPP的基本本構(gòu)成CAPP包包含的技術(shù)術(shù)：成組技術(shù)（（GroupTechnology)零件信息的的描述與獲獲取工藝設(shè)計(jì)決決策機(jī)制工藝知識的的獲取及表表示工序圖及其其他文檔的的生成NC加工指指令的自動(dòng)動(dòng)生成及加加工過程動(dòng)動(dòng)態(tài)仿真工藝數(shù)據(jù)庫庫的建立26六、CAPP的基本本構(gòu)成基本構(gòu)成模模塊控制模塊：：協(xié)調(diào)各模塊塊的運(yùn)行零件信息輸輸入模塊：：實(shí)現(xiàn)零件信信息的輸入入工藝過程設(shè)設(shè)計(jì)模塊：：形成加工工工藝流程和和工藝過程程卡工序決策模模塊：生成工序卡卡，對工序序間尺寸進(jìn)進(jìn)行計(jì)算，，生成工序序圖工步?jīng)Q策模模塊：確定切削用用量，形成成NC加工工控制指令令所需的刀刀位文件NC加工指指令生成模模塊：調(diào)用NC指指令代碼系系統(tǒng)，產(chǎn)生生NC加工工控制指令令輸出模塊：：輸出工藝流流程卡、工工序卡、工工步卡、工工序圖及其其他文檔加工工過過程程動(dòng)動(dòng)態(tài)態(tài)仿仿真真：：對加加工工過過程程進(jìn)進(jìn)行行動(dòng)動(dòng)態(tài)態(tài)模模擬擬仿仿真真27第二二節(jié)節(jié)計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)輔輔助助工工藝藝設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)的的步步驟驟28一、、計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)輔輔助助工工藝藝設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)的的步步驟驟產(chǎn)品圖樣信息息輸入加工設(shè)備和工工藝裝備的確確定工藝參數(shù)計(jì)算算輸出工藝文件件工藝路線和工工序內(nèi)容的擬擬定291、產(chǎn)品圖樣樣信息輸入內(nèi)容產(chǎn)品零件圖幾何信息：待待加工表面的的形狀、尺寸寸、幾何坐標(biāo)標(biāo)及與其它表表面的相互關(guān)關(guān)系工藝信息：盡盡寸公差、形形位公差、表表面粗糙度材料：材料類類型、性質(zhì)、、熱處理等輔助信息：零零件名稱、編編號、專用工工具、加工車車間等要求信息要完整易于計(jì)算機(jī)接接受和處理易于被工藝師師理解和掌握握：直觀、明明了利用零件的相相似性，減少少信息量便于實(shí)現(xiàn)信息息共享302、工藝路線線和工序內(nèi)容容的擬定內(nèi)容定位和夾緊方方案的選擇加工方法的選選擇加工順序的安安排CAPP的關(guān)關(guān)鍵，工作量量大多采用人工智智能、模糊決決策方法313、加工設(shè)備備和工藝裝備備的確定內(nèi)容加工設(shè)備的選選擇工藝裝備確定定：夾具、刀刀具、輔助工工具等4、工藝參數(shù)數(shù)計(jì)算內(nèi)容切削用量加工余量時(shí)間定額工序尺寸公差其他325、輸出工藝藝文件內(nèi)容工藝流程卡工序卡工步卡卡工序圖圖其他文文檔33工藝資源工藝規(guī)程制定工藝設(shè)計(jì)階段零件信信息CAD零件件幾何何和工工藝信信息產(chǎn)品零零件圖圖紙毛坯形形式規(guī)規(guī)格毛坯選選擇和和設(shè)計(jì)計(jì)零件信信息輸輸入毛坯信信息認(rèn)認(rèn)定材料工具和和夾具具加工方方法機(jī)床刀具量量具切削用用量加工余余量時(shí)間定定額成本核核算整理文文件定位和和夾緊緊方案案選擇擇加工方方法選選擇加工順順序安安排通用加加工設(shè)設(shè)備選選擇擇專用設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)切削用用量確確定加工余余量工序尺尺寸及及公差差計(jì)算算時(shí)間定定額計(jì)計(jì)算技術(shù)經(jīng)經(jīng)濟(jì)方方案分分析工藝文文件輸輸出通用工工藝裝裝備選選擇專用設(shè)設(shè)計(jì)工藝路路線和和工序內(nèi)內(nèi)容擬擬定加工設(shè)設(shè)備和和工藝裝裝備的的確定定工藝參參數(shù)計(jì)計(jì)算工藝方方案確確定工藝文文件輸輸出計(jì)算機(jī)機(jī)輔助助工藝藝設(shè)計(jì)計(jì)的詳詳細(xì)步步驟34第三節(jié)節(jié)成成組組技術(shù)術(shù)35一、成成組技技術(shù)的的概念念廣義概概念成組技技術(shù)(GT-GroupTechnology)是一一門生生產(chǎn)技技術(shù)科科學(xué)和和管理理科學(xué)學(xué)，它它是識識別、、開發(fā)發(fā)和利利用生生產(chǎn)系系統(tǒng)的的相似似性，，以優(yōu)優(yōu)化生生產(chǎn)過過程，，取得得最佳佳經(jīng)濟(jì)濟(jì)效益益的技技術(shù)。。狹義概概念成組技技術(shù)(GT-GroupTechnology)是機(jī)機(jī)械制制造過過程中中一種種先進(jìn)進(jìn)的科科學(xué)的的生產(chǎn)產(chǎn)和組組織管管理方方法，，它旨旨在識識別和和開發(fā)發(fā)機(jī)械械制造造過程程中各各環(huán)節(jié)節(jié)諸種種信息息間的的相似似性，，采取取適當(dāng)當(dāng)?shù)慕M組織形形式和和先進(jìn)進(jìn)技術(shù)術(shù)，實(shí)實(shí)現(xiàn)其其工作作的合合理化化、科科學(xué)化化，使使多品品種、、中小小批和和單件件生產(chǎn)產(chǎn)的企企業(yè)獲獲得較較好的的經(jīng)濟(jì)濟(jì)和社社會效效益。。以相相似性性為理理論基基礎(chǔ)，，以成成組工工藝為為其核核心，，與計(jì)計(jì)算機(jī)機(jī)技術(shù)術(shù)、數(shù)數(shù)控技技術(shù)、、相似似論、、方法法論、、系統(tǒng)統(tǒng)論等等相結(jié)結(jié)合，，形成成了成成組技技術(shù)。。36一、成組技技術(shù)的概念念相似性基本相似性性：幾何形狀、、尺寸、功功能要素、、精度、材材料等。派生相似性性：在制造、裝裝配的生產(chǎn)產(chǎn)、經(jīng)營、、管理等方方面所導(dǎo)出出的相似性性。成組工藝成組工藝是是以零件結(jié)結(jié)構(gòu)和加工工工藝相似似為依據(jù)，，把這些零零件劃歸為為相似性零零件組，組成成零件族，，按零件族族制定出每每一組的工工藝規(guī)程，，以擴(kuò)大批批量，減少少品種，提提高效率的的生產(chǎn)方式式。37一、成組技技術(shù)的概念念成組工藝設(shè)設(shè)計(jì)方法復(fù)合零件法法：又稱為樣件件法，它是是利用一種種所謂的復(fù)復(fù)合零件來來設(shè)計(jì)成組組工藝的方方法。由于于復(fù)合零件件包含了零零件組的全全部待加工工表面復(fù)合零件法示例c1—車端外圓c2—車另一端外圓、螺紋、倒角X1—銑鍵槽Z—鉆徑向輔助孔38一、成組技技術(shù)的概念念成組工藝設(shè)設(shè)計(jì)方法復(fù)合路線法法：是在零件分分類成組基基礎(chǔ)上，把把同組零件件的工藝過程文文件收集在在一起，然然后從中選選擇一個(gè)工序最最多、安排排合理的、、有代表性性的工藝路線作作為加工該該組零件的的基本路線線，再將此基本本路線與組組內(nèi)其它零零件的工藝藝路線進(jìn)行比較較，并把其其它零件有有的、而基基本路線沒有的的工序按合合理順序一一一添入，，便可最終得出出一個(gè)工序序齊全、安安排合理的的滿足全組零件件要求的成成組工藝。。主要針對對非回轉(zhuǎn)零件。。復(fù)合工藝路線法示例X1銑一面x2銑另—面Z預(yù)鉆待銑槽孔或鉆孔C車端面及鏜孔X銑槽39二成組技技術(shù)的核心心技術(shù)零件的相似似性機(jī)械零件分分類：復(fù)雜件或特特殊件：結(jié)構(gòu)差別大大，再用性性低（如機(jī)機(jī)床床身））相似件：有一定通用用性（軸類類）標(biāo)準(zhǔn)件：40二成組技技術(shù)的核心心技術(shù)零件的分組組方法視檢法視檢法是由由有生產(chǎn)經(jīng)經(jīng)驗(yàn)的人員員通過對零零件圖紙仔仔細(xì)閱讀和和判斷，把把具有某些些特征屬性性的一些零零件歸結(jié)為為一類。它它的效果主主要取決于于個(gè)人的生生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，，帶有主觀觀性和片面面性。生產(chǎn)流程分分析法生產(chǎn)流程分分析法PFA（（ProductionFlowAnalysis））是以零零件生產(chǎn)流流程為依據(jù)據(jù)，通過對對零件生產(chǎn)產(chǎn)流程的分分析，可以以把工藝流流程相似的的零件歸結(jié)結(jié)為一類。。由工廠流程程分析、車車間流程分分析和生產(chǎn)產(chǎn)單元流程程分析組成成。需要有較完完整的工藝藝流程及生生產(chǎn)設(shè)備明明細(xì)表等技技術(shù)文件，，采用此法法分類的正正確性與分分析方法和和依據(jù)的工工廠技術(shù)資資料有關(guān)。。編碼分類法法根據(jù)零件特特征，將零零件的設(shè)計(jì)計(jì)信息、制制造信息和和管理信息息等轉(zhuǎn)譯成成代碼，按按照相似標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)直接編編碼進(jìn)行分分類。此法比較科科學(xué)，有助助于應(yīng)用計(jì)計(jì)算機(jī)輔助助成組技術(shù)術(shù)的實(shí)施。。難點(diǎn)是相相似性標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的確定。。41二成組技技術(shù)的核心心技術(shù)零件分類編編碼系統(tǒng)概念用數(shù)字、字字母或符號號，將機(jī)械械零件圖上上的各種特特征進(jìn)行描描述和標(biāo)識識的一套特特定的法則則和規(guī)定。?；揪幋a結(jié)結(jié)構(gòu)層次結(jié)構(gòu)鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)混合結(jié)構(gòu)每一個(gè)后后級符號號的意義義取決于于前級符符號的值值。特點(diǎn)點(diǎn)：密實(shí)實(shí)，能以以有限個(gè)個(gè)位數(shù)傳傳遞大量量有關(guān)零零件信息息有序符號號的意義義是固定定的，與與前級符符號無關(guān)關(guān)。特點(diǎn)點(diǎn)：處理理具有特特殊屬性性的零件件方便，，識別性性好。是層次結(jié)結(jié)構(gòu)與鏈鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)構(gòu)組合而而成。特特點(diǎn)：具具有兩者者的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)，實(shí)用用性強(qiáng)。。42二成組組技術(shù)的的核心技技術(shù)零件分類類編碼系系統(tǒng)的建建立時(shí)考考慮的因因素零件類型型代碼所表表示的詳詳細(xì)程度度、碼位位之間的的結(jié)構(gòu)代碼使用用的數(shù)制制代碼的構(gòu)構(gòu)成方式式非二義性性簡明43二成組組技術(shù)的的核心技技術(shù)常用分類類編碼系系統(tǒng)Opitz編碼碼系統(tǒng)(德國)KK-3編碼系系統(tǒng)(日日本)JLBM-1編編碼系統(tǒng)統(tǒng)(中國國)SULZER系系統(tǒng)(瑞瑞士)米特洛凡凡諾夫系系統(tǒng)(前前蘇聯(lián))是一個(gè)十十進(jìn)制9位代碼碼的混合合結(jié)構(gòu)編編碼系統(tǒng)統(tǒng)。是一個(gè)十十進(jìn)制21位代代碼的混混合結(jié)構(gòu)構(gòu)編碼系系統(tǒng)。是一個(gè)十十進(jìn)制15位代代碼的混混合結(jié)構(gòu)構(gòu)編碼系系統(tǒng)。44二成組組技術(shù)的的核心技技術(shù)OPITZ系統(tǒng)統(tǒng)分類編編碼示例例——法法蘭盤45第四節(jié)半半創(chuàng)創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)46一概念念概念是派生式式和創(chuàng)成成式的綜綜合，以以成組技技術(shù)為基基礎(chǔ)，采采用檢索索與自動(dòng)動(dòng)決策相相結(jié)合的的工作方方式自動(dòng)動(dòng)生成工工藝規(guī)程程的系統(tǒng)統(tǒng)。首先先設(shè)計(jì)工工藝路線線，再設(shè)設(shè)計(jì)工序序。工藝藝路線的的設(shè)計(jì)是是通過檢檢索其零零件族的的標(biāo)準(zhǔn)工工藝，由由計(jì)算機(jī)機(jī)根據(jù)具具體零件件的幾何何形狀、、加工精精度和工工藝參數(shù)數(shù)經(jīng)過編編輯得到到，而每每一具體體工序內(nèi)內(nèi)容是根根據(jù)零件件的信息息經(jīng)過自自動(dòng)決策策創(chuàng)成而而得到。。特點(diǎn)既有派生生式可行行成熟、、結(jié)構(gòu)簡簡單、便便于使用用和維護(hù)護(hù)，又有創(chuàng)成成式能夠夠存儲、、積累、、應(yīng)用工工藝專家家知識的的優(yōu)點(diǎn)。。檢索－－－－零件件工藝路路線的設(shè)設(shè)計(jì)創(chuàng)成－－－－具體體工序應(yīng)用對象象適合以單單件、中中小批量量生產(chǎn)的的企業(yè)47二系統(tǒng)統(tǒng)基本構(gòu)構(gòu)成主程序輔助編碼碼數(shù)據(jù)準(zhǔn)備備工藝路路線設(shè)計(jì)計(jì)工序設(shè)計(jì)計(jì)工序尺寸寸計(jì)算編輯輸出出工藝設(shè)計(jì)計(jì)報(bào)告數(shù)據(jù)庫維維護(hù)工藝基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫成組編碼碼輸入和編編輯圖樣數(shù)據(jù)據(jù)庫工藝文件件庫編碼操作作48三工藝藝設(shè)計(jì)準(zhǔn)準(zhǔn)備零件設(shè)計(jì)計(jì)信息的的輸入形面要素素輸入（（主要形形面要素素、次要要形面要要素、輔輔助形面面要素））軸向尺寸寸輸入（（各段從從左到右右依次遞遞增，且且要連續(xù)續(xù)）其他信息息輸入（（表頭、、熱處理理、中心心孔要求求、表面面質(zhì)量等等）數(shù)據(jù)準(zhǔn)備備主要形面面要素排排序，建建立磨削削面指針針構(gòu)造車削削加工樹樹建立各非非車削加加工形面面要素的的指針計(jì)算機(jī)輔輔助編碼碼與自動(dòng)動(dòng)編碼49四工藝藝過程設(shè)設(shè)計(jì)工藝路線的確確定零件的成組編編碼零件件族標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)工藝路線刪刪減整理理零件工工藝路線機(jī)床選擇機(jī)床類型的選選擇由加工方方法及標(biāo)準(zhǔn)工工藝決定，機(jī)機(jī)床型號的選選擇根據(jù)零件件的尺寸參數(shù)數(shù)確定。工序設(shè)計(jì)包括確定工步步操作內(nèi)容和和刀、夾、量量具等。工藝設(shè)計(jì)結(jié)果果的編輯與輸輸出50決策表決策表的基本本結(jié)構(gòu)條件根：羅列列與解決問題題有關(guān)的條件件T表示條件為為“真”F表示條件為為“假”而空格表示““無關(guān)”(即即此條件不是是影響因素)。動(dòng)作根：列舉舉所有可能采采取的動(dòng)作。?！啊痢硎臼緢?zhí)行該動(dòng)作作，而空格則則表示不執(zhí)行行。條件項(xiàng)目（條件根）條件狀態(tài)決策項(xiàng)目（決策根或動(dòng)作根）決策行動(dòng)(動(dòng)作項(xiàng))51決策表表示方方法例子如果該圓柱表表面有螺紋，，還有退刀槽槽，則進(jìn)行車車外圓、車退退刀槽、車螺螺紋工序；如果該圓柱表表面有螺紋，，沒有退刀槽槽，則進(jìn)行車車外圓、車螺螺紋工序；如果該圓柱表表面沒有螺紋紋，但有功能能槽，則進(jìn)行行車外圓、車車功能槽工序序；如果該圓柱表表面沒有螺紋紋，也沒有功功能槽，則進(jìn)進(jìn)行車外圓加加工。圓柱表面加工工決策表的表表示方法有螺紋TTFF有功能槽TF有退刀槽TF車退刀槽、車外圓、車螺紋X車外圓、車功能槽X車外圓、X車外圓、車螺紋X52決策樹表面圓柱面直徑≤Φ12精度低于IT7鉆孔精度高于等于于IT7鉆孔、手工鉸鉸孔直徑＞Φ12精度低于IT7精度高于等于于IT7鉆孔、擴(kuò)孔鉆孔、擴(kuò)孔、、機(jī)鉸樹根分支樹葉53第五節(jié)人人工智能能技術(shù)54一基本概念人工智能（（AI）：：（ArtificialIntelligence)主要運(yùn)用用知識進(jìn)行行問題求解解，以知識識為對象，，研究知識識的表示、、知識的運(yùn)運(yùn)用和知識識的獲取。。研究領(lǐng)域：：分布式人人工智能、、知識工程程與專家系系統(tǒng)、自然然語言處理理、機(jī)器人人、機(jī)器學(xué)學(xué)習(xí)和人工工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)、模式識識別、定理理證明、自自動(dòng)程序設(shè)設(shè)計(jì)、智能能數(shù)據(jù)庫、、智能檢索索等55二專家系系統(tǒng)（ExpertSystem)概念是人工智能能的一個(gè)分分支，即運(yùn)運(yùn)用知識和和推理步驟驟來解決只只有專家才才能解決的的復(fù)雜問題題?；緲?gòu)成以知識庫（（knowledgeBase,KB)和推推理機(jī)（InferenceEngine,IE)為為主體，再再加入知識獲獲取、解釋釋系統(tǒng)、人人機(jī)交互界界面等功能能模塊。56二專家系系統(tǒng)（ExpertSystem)專家用戶知識庫開發(fā)系統(tǒng)知識庫解釋系統(tǒng)推理機(jī)知識獲取知識應(yīng)用人機(jī)接口57二專家系系統(tǒng)（ExpertSystem)知識庫知識庫是專專家知識、、經(jīng)驗(yàn)的集集合。建立步驟：：先建立一一個(gè)子集，，再利用知知識庫開發(fā)發(fā)系統(tǒng)修改改和擴(kuò)充知知識庫，并并對其中的的的知識進(jìn)進(jìn)行檢驗(yàn)。。特點(diǎn)：所保保存的知識識是永久的的。知識的復(fù)制制與傳播不不受時(shí)間和和空間的限限制。能集中某一一領(lǐng)域中所所有專家所所長，綜合合取優(yōu)，避避免了局限限性。58二專家系系統(tǒng)（ExpertSystem)推理機(jī)根據(jù)有關(guān)問問題的控制制型知識、、選擇控制制策略、將將規(guī)則與事事實(shí)進(jìn)行匹匹配，控制制并利用知知識進(jìn)行推推理，求解解問題。推理步驟：：匹配：判判斷規(guī)則則條件是否否成立沖突解決：：選擇可調(diào)調(diào)用的規(guī)則則操作：執(zhí)執(zhí)行規(guī)則則的動(dòng)作59三知識表表示及推理理知識表示概概念知識表示是是對知識的的一種描述述或者說是是一組約定定，是計(jì)算算機(jī)可以接接受的、用用于描述知知識的數(shù)據(jù)結(jié)結(jié)構(gòu)，以便便于計(jì)算機(jī)機(jī)的存儲和和利用。知識表示的的方法謂詞邏輯表表示法語義網(wǎng)絡(luò)表表示法產(chǎn)生式規(guī)則則表示法框架表示法法狀態(tài)空間表表示法特征表示法法過程表示法法面向?qū)ο蟊肀硎痉?0三知識表表示及推理理產(chǎn)生式規(guī)則則表示法產(chǎn)生式系統(tǒng)統(tǒng)（ProductionSystem)是是用來描述述以產(chǎn)生式式規(guī)則或者者產(chǎn)生式條條件和操作為為基礎(chǔ)的基基本概念。。是專家系系統(tǒng)中應(yīng)用用最多的一一種知識表表示方法。。其知識分兩兩部分：用事實(shí)表示示的靜態(tài)知知識有產(chǎn)生式規(guī)規(guī)則表示的的推理過程程和行為產(chǎn)生式系統(tǒng)統(tǒng)包含的三三個(gè)部分事實(shí)庫（綜綜合數(shù)據(jù)庫庫）規(guī)則庫推理機(jī)（規(guī)規(guī)則解釋）61三知識表表示及推理理產(chǎn)生式系統(tǒng)統(tǒng)的基本結(jié)結(jié)構(gòu)推理機(jī)匹配排序沖突解決規(guī)則庫激發(fā)樹元規(guī)則事實(shí)庫知識匹配相關(guān)檢索匹配檢索62三知識表表示及推理理框架表示法法框架概念是是M．Minsky依據(jù)對人人的心理學(xué)學(xué)模型的研研究論證而而提出來的的。以節(jié)點(diǎn)點(diǎn)－槽－側(cè)側(cè)面這樣的的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)構(gòu)(或圖形形)在機(jī)器器中的表示示稱為框架架(或畫面面)。結(jié)構(gòu)形式：節(jié)節(jié)點(diǎn)－槽－側(cè)側(cè)面槽－－描述對對象的某一方方面屬性，所所具有的屬性性值稱為槽值值。側(cè)面－－描述述相應(yīng)屬性的的一個(gè)方面，，所具有的屬屬性值為側(cè)面面值。63框架表示法例例子框架：微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)類型：＜微機(jī)類型＞（子框架調(diào)用）內(nèi)部結(jié)構(gòu)：＜內(nèi)部結(jié)構(gòu)＞（子框架調(diào)用）外部設(shè)備：＜外部設(shè)備＞（子框架調(diào)用）機(jī)殼姿態(tài)：豎立機(jī)殼顏色：奶白色生產(chǎn)廠家：聯(lián)想框架：微機(jī)類型1CPU類型：P541(P43.2HT64位)

位數(shù)：64主頻：3.2GHz框架：內(nèi)部結(jié)構(gòu)1總線類型：PC總線總線槽線：8個(gè)已占用槽線：3個(gè)插槽設(shè)備：＜插槽設(shè)備＞槽的類型L長、短槽基本內(nèi)存：1G框架：外部設(shè)備1顯示器：17英寸液晶鍵盤：功能鍵盤數(shù)101鍵鼠標(biāo)：光電鼠標(biāo)打印機(jī)：HP1000激光打印機(jī)框架：插槽設(shè)備1顯示卡：6200TC128MB

網(wǎng)卡：RealtEkRTL8139控制卡：軟驅(qū)硬盤控制64三知識表示示及推理框架推理的基基本過程把問題用框架架表示－－與與知識庫中的的框架匹配框架的不確定定性匹配兩個(gè)框架的對對應(yīng)槽值不能能完全一致，，但滿足預(yù)先先指定的條件件?？蚣芡评硪钥蚣芫W(wǎng)絡(luò)的的層次結(jié)構(gòu)為為基礎(chǔ)，按照照一定的搜索索策略，不斷斷尋找可匹配配的框架并進(jìn)行填槽槽的過程。65第六節(jié)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)化CAPP系統(tǒng)66一網(wǎng)絡(luò)化CAPP系統(tǒng)統(tǒng)的基本構(gòu)成成網(wǎng)絡(luò)化CAPP系統(tǒng)以網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫為為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)工藝卡片的的定制、用戶戶管理和工藝藝資源管理。?；緲?gòu)成如如下：知識庫工藝數(shù)據(jù)庫企業(yè)資源數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫主控模塊系統(tǒng)管理模塊工藝制定模塊工藝管理模塊服務(wù)端客戶端網(wǎng)絡(luò)化CAPP的基本構(gòu)成67二各模塊的的功能主控模塊是系統(tǒng)統(tǒng)的主主工作作界面面，協(xié)協(xié)調(diào)各各部分分的工工作。。系統(tǒng)管管理模模塊提供系系統(tǒng)的的高級級管理理權(quán)限管管理系統(tǒng)數(shù)數(shù)據(jù)庫庫管理理工藝庫庫管理理資源庫庫管理理系統(tǒng)幫幫助系統(tǒng)管理模塊權(quán)限管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理工藝庫管理企業(yè)資源庫管理系統(tǒng)幫助68二各各模塊塊的功功能網(wǎng)絡(luò)數(shù)數(shù)據(jù)庫庫為CAPP系統(tǒng)統(tǒng)提供供可靠靠的基基礎(chǔ)數(shù)數(shù)據(jù)。。包括括：產(chǎn)品基基本數(shù)數(shù)據(jù)庫庫、材料庫庫、工裝庫庫、設(shè)備庫庫、工種車車間庫庫、工時(shí)定定額庫庫、典型工工藝庫庫、管理信信息數(shù)數(shù)據(jù)庫庫和知知識庫庫等。。69二各各模模塊塊的的功功能能工藝藝制制定定模模塊塊指工工藝藝卡卡片片的的編編制制，，完完成成零零件件的的工工藝設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)和和制制定定。。實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)方方式式有有三三種種：：直接接編編制制新新的的工工藝藝卡卡片片。。通過過卡卡片片檢檢索索功功能能，，檢檢索索出出已已有有的的相相似似卡卡片片，，修修改改得得。。由計(jì)計(jì)算算機(jī)機(jī)模模仿仿工工藝藝師師的的邏邏輯輯思思維維進(jìn)進(jìn)行行各各種種決決策策和和計(jì)計(jì)算算得得到到。。70智能能工工藝藝制制定定模模塊塊零件件信信息息描描述述形面面描描述述法法元（（體體））素素描描述述法法從CAD數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫庫獲獲取取零零件件信信息息工藝藝決決策策邏邏輯輯工藝藝設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)專專家家系系統(tǒng)統(tǒng)零件圖工藝師零件幾何及工藝信息描述CAD數(shù)據(jù)庫工藝設(shè)計(jì)決策系統(tǒng)工藝決策知識庫工藝路線工藝規(guī)程智能工藝制定模塊的功能框圖71二各各模模塊塊的的功功能能五工工藝藝管管理理模模塊塊功能能：：工藝藝卡卡片片的的打打印印、、預(yù)預(yù)覽覽功功能能工藝藝卡卡片片的的審審核核功功能能網(wǎng)絡(luò)絡(luò)CAPP系系統(tǒng)統(tǒng)采用用C/S結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)，，數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫庫存存放放于于服服務(wù)務(wù)器器端端72完739、靜夜夜四無無鄰，，荒居居舊業(yè)業(yè)貧。。。12月月-2212月月-22Thursday,December29,202210、雨中中黃葉葉樹，，燈下下白頭頭人。。。20:50:1820:50:1820:5012/29/20228:50:18PM11、以我獨(dú)沈久久，愧君相見見頻。。12月-2220:50:1820:50Dec-2229-Dec-2212、故人江海別別，幾度隔山山川。。20:50:1820:50:1820:50Thursday,December29,202213、乍乍見見翻翻疑疑夢夢，，相相悲悲各各問問年年。。。。12月月-2212月月-2220:50:1820:50:18December29,202214、他鄉(xiāng)生白發(fā)發(fā)，舊國見青青山。。29十二月月20228:50:18下午20:50:1812月-2215、比不不了得得就不不比，，得不不到的的就不不要。。。。十二月月228:50下下午午12月月-2220:50December29,202216、行動(dòng)出出成果，，工作出出財(cái)富。。。2022/12/2920:50:1820:50:1829December202217、做前，，能夠環(huán)環(huán)視四周周；做時(shí)時(shí)，你只只能或者者最好沿沿著以腳腳為起點(diǎn)點(diǎn)的射線線向前。。。8:50:18下午午8:50下午午20:50:1812月-229、沒沒有有失失敗敗，，只只有有暫暫時(shí)時(shí)停停止止成成功功??！。。12月月-2212月月-22Thursday,December29,202210、很多事情努努力了未必有有結(jié)果，但是是不努力卻什什么改變也沒沒有。。20:50:1