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1、计算机辅助工艺设计 CAPP系统设计第五章第五章 CAPP CAPP系系统的的输入与入与输出出5.1 CAPP5.1 CAPP输入信息概述输入信息概述5.2 5.2 回转体零件信息描画方法回转体零件信息描画方法5.3 5.3 箱体零件信息的描画方法箱体零件信息的描画方法5.4 5.4 从从CADCAD系统提取零件制造信息系统提取零件制造信息5.5 CAPP5.5 CAPP输出简述输出简述5.1 CAPP5.1 CAPP系统输入信息概述系统输入信息概述工工艺设计的首要的首要义务： 如何如何读懂零件懂零件图，获取零件信息。取零件信息。CAPPCAPP的首要的首要问题： 如何如何组织和描画零件信息，
2、和描画零件信息，让计算机也能算机也能“读懂零件懂零件图。如何如何对零件信息零件信息进展描画：展描画： 建立合理的数据构造或零件模型。建立合理的数据构造或零件模型。5.1 CAPP5.1 CAPP系统输入信息概述系统输入信息概述5.1.15.1.1特征的概念特征的概念特征：零件某一构造和工特征：零件某一构造和工艺艺信息的信息信息的信息集合，如：外形、精度、集合，如：外形、精度、资资料特征。料特征。设计设计特征：用以构造零件的特征：用以构造零件的实实体体长长方体、槽、孔及方体、槽、孔及实实体的特性体的特性尺寸、外尺寸、外形、精度、外表粗糙度、形、精度、外表粗糙度、资资料和料和热处热处置等，置等，组
3、组成零件的成零件的设计设计特征。特征。制造特征：主要由加工外表及其特性所制造特征：主要由加工外表及其特性所组组成。成。5.1 CAPP5.1 CAPP系统输入信息概述系统输入信息概述5.1 CAPP5.1 CAPP系统输入信息概述系统输入信息概述5.1.2 5.1.2 输入信息的组成输入信息的组成外形特征：待加工外表的外形、尺寸、外形特征：待加工外表的外形、尺寸、几何坐标以及与其他外表的关系。几何坐标以及与其他外表的关系。精度特征：待加工外表的尺寸公差、形精度特征：待加工外表的尺寸公差、形位公差、外表粗糙度位公差、外表粗糙度资料特征：资料类型、性质、热处置资料特征：资料类型、性质、热处置辅助信
4、息：零件称号、功能、批量消辅助信息：零件称号、功能、批量消费纲领等费纲领等5.1 CAPP5.1 CAPP系统输入信息概述系统输入信息概述5.1.35.1.3零件输入信息描画方法和输入方法零件输入信息描画方法和输入方法应具有的功能应具有的功能能区分待加工外表类型并能包括完好的能区分待加工外表类型并能包括完好的尺寸参数、资料和精度特征信息；尺寸参数、资料和精度特征信息；能表达清楚各待加工外表之间的空间关能表达清楚各待加工外表之间的空间关系；系；要有一个好的数据构造要有一个好的数据构造5.2 5.2 回转体零件信息描画方法回转体零件信息描画方法5.2.1 GT5.2.1 GT代码描画法代码描画法
5、零件信息的简单表达，着重宏观描零件信息的简单表达，着重宏观描画而不涉及细节，可用于派生式画而不涉及细节，可用于派生式CAPPCAPP的分的分组、检索零件组的复合工艺并派生出零件组、检索零件组的复合工艺并派生出零件的工艺道路。的工艺道路。5.2.2 5.2.2 特征外表描画法特征外表描画法 按一定顺序，逐一描画组成零件的按一定顺序，逐一描画组成零件的各加工外表的特征信息，尤其适宜于不太各加工外表的特征信息，尤其适宜于不太复杂的回转体和箱体等较为规那么的零件。复杂的回转体和箱体等较为规那么的零件。5.2 5.2 回转体零件信息描画方法回转体零件信息描画方法特征外表描画法原理特征外表描画法原理 将特
6、征分成主特征和辅助特征，将将特征分成主特征和辅助特征，将零件分段描画。零件分段描画。主特征：常用的主要外外表外圆柱、主特征：常用的主要外外表外圆柱、外圆锥、外螺纹等和主要内外表孔、外圆锥、外螺纹等和主要内外表孔、内锥孔、内螺孔等。内锥孔、内螺孔等。辅助特征：依靠于主特征之上的特征辅助特征：依靠于主特征之上的特征不组成单独段：环槽、键槽、径向孔等。不组成单独段：环槽、键槽、径向孔等。5.2 5.2 回转体零件信息描画方法回转体零件信息描画方法5.2 5.2 回转体零件信息描画方法回转体零件信息描画方法5.2 5.2 回转体零件信息描画方法回转体零件信息描画方法主特征外表的划分与编号主特征外表的划
7、分与编号 在组织零件信息前，必需首先对零件进展在组织零件信息前，必需首先对零件进展预处置，其中包括主特征编码的划分及主特征预处置，其中包括主特征编码的划分及主特征外表、端面的编号。外表、端面的编号。 主特征的划分是按外形、尺寸、精度及外主特征的划分是按外形、尺寸、精度及外表粗糙度等特征信息把零件分成假设干主要特表粗糙度等特征信息把零件分成假设干主要特征编码。征编码。5.2 5.2 回转体零件信息描画方法回转体零件信息描画方法编号规那么可以事先商定，例如对于回转编号规那么可以事先商定，例如对于回转体：体：外表的编号：对外外表按图样从左到右顺外表的编号：对外外表按图样从左到右顺序编号；对内外表仍与
8、外外表延续进展编序编号；对内外表仍与外外表延续进展编号，顺序也为从左到右。对于盲孔的情况号，顺序也为从左到右。对于盲孔的情况可作些特殊处置，把内部不通的部分作为可作些特殊处置，把内部不通的部分作为一个直径为零的虚拟内外表处置。一个直径为零的虚拟内外表处置。5.2 5.2 回转体零件信息描画方法回转体零件信息描画方法端面的编号：各特征外表的左端面与其端面的编号：各特征外表的左端面与其外表号相一致，右端面号为外表号加外表号相一致，右端面号为外表号加1 1；对最左端的特征内外表其左端面号仍以对最左端的特征内外表其左端面号仍以1 1标识，最右端的特征内外表，其右端面标识，最右端的特征内外表，其右端面号
9、以特征外外表的最大右端面号标识。号以特征外外表的最大右端面号标识。5.2 5.2 回转体零件信息描画方法回转体零件信息描画方法带图的数带图的数字为外表字为外表编号；不编号；不带圈为端带圈为端面编号。面编号。5.2 5.2 回转体零件信息描画方法回转体零件信息描画方法5.2 5.2 回转体零件信息描画方法回转体零件信息描画方法5.2 5.2 回转体零件信息描画方法回转体零件信息描画方法特征描画法输入零件信息流程图特征描画法输入零件信息流程图5.3 5.3 箱体零件信息的描画方法箱体零件信息的描画方法5.3.1 5.3.1 方位特征描画法方位特征描画法以零件各个方位作以零件各个方位作为为根本描画根
10、本描画单单元元 把零件分解成十个方位，每个方位把零件分解成十个方位，每个方位构成一个构成一个“子零件，每个子零件，每个“子零件都子零件都有待加工有待加工编码编码的制造特征数据。的制造特征数据。5.3 5.3 箱体零件信息的描画方法箱体零件信息的描画方法面向数控加工的外表轮廓描画面向数控加工的外表轮廓描画 根据直线和圆弧的拟合原理描画待加工外根据直线和圆弧的拟合原理描画待加工外表轮廓。目前大多数非回转零件的表轮廓。目前大多数非回转零件的CAPPCAPP系统在系统在进展零件描画时没有思索轮廓的描画，其中重进展零件描画时没有思索轮廓的描画，其中重要的缘由是这些系统没有思索与数控编程衔接要的缘由是这些
11、系统没有思索与数控编程衔接的问题。的问题。采用面向零件特征描画思想描画采用面向零件特征描画思想描画 经过对箱体类零件上各待加工的外表进展经过对箱体类零件上各待加工的外表进展分析，可以把它们分为四类：平面、外圆柱面、分析，可以把它们分为四类：平面、外圆柱面、孔、槽等外形特征，针对每种外形特征输入相孔、槽等外形特征，针对每种外形特征输入相应的特征参数，即可完成零件外表信息的描画。应的特征参数，即可完成零件外表信息的描画。5.3 5.3 箱体零件信息的描画方法箱体零件信息的描画方法5.3.2 5.3.2 特征柔性描画法特征柔性描画法 是是针对针对船用柴油机箱体零件制造特征信息船用柴油机箱体零件制造特
12、征信息描画而提出来的。描画而提出来的。概念概念特征柔性描画法特征柔性描画法同一型号同一型号规规格的格的产产品有很品有很多多变变型型产产品，它品，它们们大同小异，大同小异，类类似性很大，假似性很大，假设设具有一种型号具有一种型号规规格的格的该类产该类产品零件制造特征信息品零件制造特征信息文件，其它文件，其它变变型型产产品零件只需品零件只需对对原始数据稍作修原始数据稍作修正，即成正，即成为为新零件的制造特征信息。新零件的制造特征信息。5.3 5.3 箱体零件信息的描画方法箱体零件信息的描画方法船用柴油机箱体零件制造信息描画船用柴油机箱体零件制造信息描画5.3 5.3 箱体零件信息的描画方法箱体零件
13、信息的描画方法把缸体零件划分为六个方位进展描画，即上把缸体零件划分为六个方位进展描画，即上平面、下平面、排气侧、凸轮侧、前端面和后平面、下平面、排气侧、凸轮侧、前端面和后端面。其它箱体零件参照以上六个方位，结合端面。其它箱体零件参照以上六个方位，结合详细零件特点进展描画即可。详细零件特点进展描画即可。一切待加工外表都代码化，并赋以公用的称一切待加工外表都代码化，并赋以公用的称号代号；各待加工外表的制造特征信息，采用号代号；各待加工外表的制造特征信息，采用字符串方式表达。字符串可以方便地增删，灵字符串方式表达。字符串可以方便地增删，灵敏性更大，以便顺应各种环境和各种不同用户敏性更大，以便顺应各种
14、环境和各种不同用户的需求。的需求。5.3 5.3 箱体零件信息的描画方法箱体零件信息的描画方法孔群加工信息描画孔群加工信息描画5.3 5.3 箱体零件信息的描画方法箱体零件信息的描画方法表中左边部分是表中左边部分是CAPPCAPP输入的有效信息，右输入的有效信息，右边部分是信息注释。有效信息部分中，边部分是信息注释。有效信息部分中，999999代表一修面代表一修面 上被加工孔描画终了，新的一上被加工孔描画终了，新的一个面上孔信息描画即将开场，个面上孔信息描画即将开场，10001000代表文件代表文件终了。终了。491491、492492是上下平面方位代号，后面是上下平面方位代号，后面的数值是工
15、件调准允差。其它行数据是被加的数值是工件调准允差。其它行数据是被加工孔的描画信息，每行描画一类孔。工孔的描画信息，每行描画一类孔。每行数据中，第一项表示孔的类型，如每行数据中，第一项表示孔的类型，如表中表中13, 15, 53, 52, 17 13, 15, 53, 52, 17 。第二项起以字。第二项起以字符串方式表达，第二项孔径；第三项表达符串方式表达，第二项孔径；第三项表达孔数；第四项是孔深；第五项表示孔的精孔数；第四项是孔深；第五项表示孔的精度和底径公差；第六项表示孔的称号代号；度和底径公差；第六项表示孔的称号代号；第七项表示公用工具代号；第八项是图样第七项表示公用工具代号；第八项是图
16、样剖面号。以上信息内容是根据工厂详细情剖面号。以上信息内容是根据工厂详细情况提出的，对不同企业详细要求会有相应况提出的，对不同企业详细要求会有相应变化。变化。5.3 5.3 箱体零件信息的描画方法箱体零件信息的描画方法5.4 5.4 从从CADCAD系统中提取零件制造特征信息系统中提取零件制造特征信息目前目前CADCAD系统普通无法直接获得系统普通无法直接获得CAPPCAPP输入信输入信息，须经过交互方式，并还要补充一些息，须经过交互方式，并还要补充一些CADCAD系系统中没有但统中没有但CAPPCAPP需求的数据。需求的数据。5.4.1 5.4.1 交互方式交互方式显示零件的二维或三维特征模
17、型图，并弹出显示零件的二维或三维特征模型图，并弹出一个数据输入界面；一个数据输入界面；根据零件的外形，选取特征后部分信息自动根据零件的外形，选取特征后部分信息自动存入数据表；存入数据表；补充一些其它信息补充一些其它信息TIPPSTIPPS系统是由美国普陀大学开发的系统是由美国普陀大学开发的CADCAD与与CAPPCAPP集成系统，它用于非回转体的工艺集成系统，它用于非回转体的工艺过程生成。在过程生成。在TIPPSTIPPS中，待加工外表识别由中，待加工外表识别由工艺师完成。工艺师完成。TIPPSTIPPS能显示零件图形能显示零件图形a a和一个外表类型代码表和一个外表类型代码表b b。用户首先
18、将。用户首先将光标移至表中，选取一个外表，如槽代码光标移至表中，选取一个外表，如槽代码为为203203；然后将光标移至零件上，并让光标；然后将光标移至零件上，并让光标落在代码表相对应的外表。落在代码表相对应的外表。5.4 5.4 从从CADCAD系统中提取零件制造特征信息系统中提取零件制造特征信息5.4 5.4 从从CADCAD系统中提取零件制造特征信息系统中提取零件制造特征信息5.4.2 5.4.2 自动提取方式自动提取方式 目前的目前的CADCAD系统都具备了特征外型的系统都具备了特征外型的功能，设计特征想制造特征的映射需进一功能，设计特征想制造特征的映射需进一步完善。步完善。5.4.3
19、5.4.3 复合方式复合方式 采用自动从零件特征外型的采用自动从零件特征外型的STEPSTEP文文件中提取信息与交相互结合的方法提取信件中提取信息与交相互结合的方法提取信息。息。5.4 5.4 从从CADCAD系统中提取零件制造特征信息系统中提取零件制造特征信息基于特征的映射方式基于特征的映射方式 在商品化在商品化CADCAD软件中进展二次开发构成适软件中进展二次开发构成适宜于详细产品零件的基于宜于详细产品零件的基于STEPSTEP的特征外型系统，的特征外型系统，将特征设计和特征识别技术相结合，经过映射将特征设计和特征识别技术相结合，经过映射将设计特征转换成制造特征。将设计特征转换成制造特征。
20、5.4 5.4 从从CADCAD系统中提取零件制造特征信息系统中提取零件制造特征信息公用软件提取方式公用软件提取方式 目前目前CADCAD系统输出的系统输出的STEPSTEP文件只需几何信息，文件只需几何信息，所以需求开发制造特征公用提取软件获取所以需求开发制造特征公用提取软件获取CAPPCAPP的输入信息。的输入信息。5.5 CAPP5.5 CAPP系统的输出简述系统的输出简述 普通普通CAPPCAPP系统输出为工艺规程文件，它是公用格式系统输出为工艺规程文件，它是公用格式的表格文件，大多数的输出文件中还需求包含序图等。的表格文件，大多数的输出文件中还需求包含序图等。5.5.1 5.5.1
21、工艺规程工艺规程表头信息：包括零件的称号、图号、资料等。表头信息：包括零件的称号、图号、资料等。加工过程描画：包括详细的加工步骤、工序尺寸、工具、加工过程描画：包括详细的加工步骤、工序尺寸、工具、切削参数和机床调整信息等。切削参数和机床调整信息等。5.5.2 5.5.2 工序图工序图 表达加工外表的类型、称号、定位基准、夹紧位置、表达加工外表的类型、称号、定位基准、夹紧位置、工序尺寸、对刀点及坐标系统等。普通采用工序尺寸、对刀点及坐标系统等。普通采用CADCAD系统交系统交互生成。互生成。自在锻工艺规程的制定自在锻工艺规程的制定 5.5 CAPP5.5 CAPP系统的输出简述系统的输出简述5.5.3 5.5.3 其它文件其它文件 工夹具汇总、工时定额汇总、物料清单和工夹具汇总、工时定额汇总、物料清单和NCNC刀具汇总等。刀具汇总等。5.5 CAPP5.5 CAPP系统的输出简述系统的输出简述5.5 CAPP5.5 CAPP系统的输出简述系统的输出简述
