CAPP系统在某生产加工企业的研究与应用

1 绪论

    1.1 CAPP基本原理

    CAPP(Computer Aided Process Planning)是计算机辅助工艺设计的简称，是一种通过计算机技术辅助工艺人员以系统化方法确定零件从毛坯到成品的生产制造过程的技术。它根据产品设计所给出的信息进行产品的加工方法和制造过程的设计。当前，机械产品市场是多品种小批量生产起主导作用，传统的工艺设计方法已远不能适应机械制造行业发展的需要。应用计算机辅助工艺设计的必要性已被越来越多的企业所认识，选取一个适宜本企业生产及管理环境的CAPP系统不但能充分发挥计算机辅助工艺设计的优越性，更能为企业数据信息的集成及管理打下良好的基础。

    1.2 CAPP发展现状以及存在的问题

    目前，尽管各种CAPP系统都在不断向前发展，但CAPP系统在使用和自身的开发中还存在着如下一些问题：

    (1)过分强调系统工艺决策的自动化，直接加大了研制开发CAPP系统的难度，导致系统的开发周期长，开发费用过高。

    (2)CAPP系统零件信息的描述与输入问题。零件信息描述和输入问题实际上是CAD与CAPP的集成问题，也是直接影响到CAD/CAPP/CAM三者的集成问题，直接关系到CAPP系统真正实用化和商品化。

    (3)CAPP系统的通用性问题。由于工艺设计对环境的依赖性很强，各企业、工厂甚至同一工厂的不同车间，因为生产产品的不同、零件批量的不同、加工环境和现有资源的不同以及工艺设计习惯的差异等因素，系统的设计很难保证工艺规程的一致性、稳定性和可靠性，也很难实现系统的通用化和标准化。

    (4)CAPP系统的柔性问题。CAPP系统应能满足不同生产环境下的生产要求，这需要采集大量的工艺数据信息、工艺实例和设备信息，同时建立起极为完整的工艺过程逻辑推理程序。

    (5)数据库的建造问题。数据库的建造是CAPP系统的核心技术部分，完整的系统数据库包括加工方法、余量、切削用量、设备（机床、刀具、夹具、量具等）、材料、工艺知识、工艺规则、成本估算等多方面的信息，如何组织和管理这些信息以及处理信息之间的逻辑结构关系是非常复杂的问题，只能在CAPP系统的发展中不断去完善和改进。

    此外，CAPP系统还存在工序尺寸自动确定和工序图自动生成、系统结构和功能优化以及系统自学习等问题。

    1.3 CAPP系统的发展趋势

    由于CAPP存在以上一些问题，CAPP的发展正向集成化、工具化、实用化、智能化和分布式方向发展；并行工程、人工智能技术、分布式、面向对象等多种新技术在CAPP中的研究中不断得到应用。CAPP软件应是一个完整的分布式网络应用系统，其网络结构由表达层、业务逻辑层和数据层三层组成。图1为分布式网络结构示意图：