探究機械設計制造自動化中CAPP技術(shù)的應用思路

王衛(wèi)勇

摘 要：計算機在工業(yè)制造領域中的不斷普及，使機械設計制造自動化領域能夠借助于計算機來對工藝進行輔助設計的構(gòu)思成為現(xiàn)實，CAPP技術(shù)也由此應運而生。機械設計制造自動化領域通過對CAPP技術(shù)的應用，能使工藝文件質(zhì)量得到明顯提高，避免了大量重復設計工序的產(chǎn)生，節(jié)省了大量的人力與物力，由此可見，CAPP技術(shù)的應用價值極大。鑒于此，本文通過對CAPP技術(shù)在機械設計制造自動化中的應用意義與技術(shù)延伸進行闡述，以此探討機械設計制造自動化中CAPP技術(shù)的應用思路。

關鍵詞：機械設計；機械制造；自動化；CAPP；應用

一、CAPP技術(shù)在機械設計制造自動化中的應用意義與技術(shù)延伸

（一）CAPP技術(shù)在機械設計制造自動化中的應用意義

CAPP技術(shù)是機械設計制造自動化領域中一項非常重要的制造技術(shù)，在機械設計制造自動化領域中，CAPP技術(shù)的應用是依托于計算機的強大功能來對零部件進行設計與制造的，并能為機械設計制造的合理化提供可靠的數(shù)據(jù)支持。由于傳統(tǒng)的機械設計制造技術(shù)已經(jīng)不能滿足市場對機械產(chǎn)品的個性化需求，并且當前的市場已經(jīng)開始呈現(xiàn)出了小批量、多品種的需求形勢，這就促使了機械設計制造自動化領域的設計技術(shù)與制造加工技術(shù)開始向著智能化、集成化的方向進行發(fā)展，而CAD/CAM系統(tǒng)中CAPP技術(shù)為機械設計制造自動化領域的技術(shù)革新起到了極大的推進作用。在機械設計制造自動化領域中，人們通過采用CAPP技術(shù)，能夠更加合理的選擇出相應的設計路線與工具，避免了重復內(nèi)容的操作，并對成本與工時進行了準確的控制，從而實現(xiàn)了工藝文件編制方式的優(yōu)化，極大減少了機械生產(chǎn)的時間，提高了編制工效，使機械設計制造自動化的工藝文件設計流程得到了極大的改進與優(yōu)化。

（二）CAPP技術(shù)在機械設計制造自動化中的技術(shù)延伸

在機械設計制造自動化領域中，CIMS系統(tǒng)的核心在于系統(tǒng)的集成，而CAD/CAM便是CIMS系統(tǒng)中的重要核心技術(shù)，在CIMS系統(tǒng)中，通過采用CAPP技術(shù)，能夠使其從CIMS系統(tǒng)的CAD模塊中直接對零件的材料、工藝及幾何等相關信息進行直接獲取，從而有效轉(zhuǎn)變了人機交互的方式。此外，CAPP技術(shù)還能將獲取到的信息輸送到CIMS系統(tǒng)中的CAM模塊當中去，從而實現(xiàn)了產(chǎn)品設計環(huán)節(jié)與產(chǎn)品制造環(huán)節(jié)的信息共享、提取、交換與處理的集成化。CAPP技術(shù)在機械設計制造自動化領域中的功能主要包括對機械零部件各種相關設計信息的輸入，并選擇最合理的工藝設計方案，以此確定出相應的制造工藝及各種加工工具，如夾具、機床、刀具等。此外，還能利用CAPP來確定切削的用量，并對成本與工時進行估算，對工藝文件的輸出等。

二、CAPP技術(shù)在機械設計制造自動化中的應用思路

（一）CAPP技術(shù)的應用原理

CAPP技術(shù)在機械設計制造自動化中的應用原理是通過計算機的強大功能來進行輔助工藝設計的，而這也是符合人工設計過程中對問題的提出與解決規(guī)律。因此，CAPP技術(shù)在機械設計制造自動化中的應用主要有以下四個作用，其一是CAPP技術(shù)的應用能夠?qū)π枰O計和加工的零部件的相關數(shù)據(jù)與信息進行充分利用，然后在系統(tǒng)中建立出與零部件數(shù)據(jù)信息相匹配的數(shù)據(jù)庫；其二是CAPP技術(shù)的應用能夠?qū)崿F(xiàn)工藝人員的專業(yè)知識、工藝經(jīng)驗等方面的共享與利用；其三是CAPP技術(shù)能夠?qū)⒁M行設計與制造的機械工藝參數(shù)及相關資源數(shù)據(jù)等通過適當形式的轉(zhuǎn)換來分別建立參數(shù)庫與資源庫；其四是CAPP技術(shù)的應用能夠使其采用標準工藝來建立新的工藝文件。

（二）CAPP系統(tǒng)分類的應用

在機械設計制造自動化領域中，CAPP技術(shù)的應用主要是以系統(tǒng)的方式來進行的，而CAPP系統(tǒng)主要分為以下三類，其一是派生式CAPP系統(tǒng)，其二是創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)，其三是綜合式CAPP系統(tǒng)，以下便對這三類CAPP系統(tǒng)在機械設計制造自動化中的應用思路進行探討。

派生式CAPP系統(tǒng)是基于GT技術(shù)（成組技術(shù)）來研發(fā)的，它在機械設計制造自動化領域中的應用是通過對要進行設計或制造零件進行分析，采用檢索系統(tǒng)找出該零件與其他零件的相似性，并篩選或編輯出相似零件的工藝規(guī)格，以此從數(shù)據(jù)庫和工藝參數(shù)庫中找出能夠與之匹配的標準工序與工藝過程。從機械設計方面來講，派生式CAPP系統(tǒng)和其他常規(guī)工藝的設計基本一致，它們都是采用計算機來對人工設計進行仿真模擬的，并且所采用的也都是標準工藝。不過，派生式CAPP系統(tǒng)在機械設計制造自動化領域中，其本身必須要有較多的標準工藝樣板，這樣才能使設計人員通過對原有標準工藝樣板的修改來生成新的工藝文件。

創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)在機械設計制造自動化領域中的應用，則是依靠系統(tǒng)程序中能夠?qū)χ圃旃に嚁?shù)據(jù)及決策邏輯來進行真實反映的相關信息的應用，來對要進行設計與制造對象的具體工藝、刀具與設備的適用范圍進行確定，并由工藝決策模塊將這些信息存儲到相應的工藝知識庫當中，以備后續(xù)設計人員的調(diào)用。創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)在對要進行設計或制造的對象進行信息輸入時，創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)能夠根據(jù)設計者的信息從相應的工藝知識庫中自動選取工藝規(guī)程文件，這樣設計者只需要對該生成文件的具體數(shù)值進行略加修改即可，從而有效避免了重復性的設計工作。創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)與派生式CAPP系統(tǒng)有所不同，它不需要較多的標準工藝樣板，而是通過決策邏輯和規(guī)則來實現(xiàn)對零件信息讀取的，然后依據(jù)程序規(guī)定的邏輯原則來對新的工藝文件進行自動生成。

綜合式CAPP系統(tǒng)是將人工智能、創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)與派生式CAPP系統(tǒng)進行有機的結(jié)合而形成的一種系統(tǒng)，它利用人工智能來對信息進行獲取，并具有派生式CAPP系統(tǒng)中較多的標準工藝樣本與創(chuàng)成性CAPP系統(tǒng)的決策邏輯模塊，這也使機械設計制造人員在對機械進行設計時，能夠更加靈活的應用。

參考文獻：

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