计算机辅助工艺设计简介.doc

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1、计算机关心工艺设计简介随着机械制造生产技术的进展及多品种、小批量生产的要求，特别是计算机关心设计及制造系统向集成化、智能化方向的进展，传统的工艺设计方法已远远不能满足要求。计算机关心工艺规程设计Computer Aided Process Planning，简称 CAPP也应运而生。CAPP 的根底技术之一是成组技术。CAPP 是通过向计算机输入被加工零件的原始数据、加工条件和加工要求，由计算机进展编码、编程直至最终输出优化的工艺规程。9. 5.1 成组技术Group Technobey简称 GT9. 5.1.1成组技术的根本概念将企业的多种产品、部件和零件，按肯定的相像性准则分类编组，并以这

2、些组为根底组 织生产各个环节，从而实现多品种小批量生产，使产品设计、制造和治理的合理化的技术。在机械加工中，它是将多种零件按上述准则分类以形成零件族组，并对一个零件族设计一种工艺方法或工艺路线，使该族中的零件都能用该工艺方法和路线进展加工。9. 5.1.2零件的分类编码用数字描述零件的几何外形、尺寸大小和工艺特征，马上零件的特征数字化。它是标识 零件相像性的手段。目前承受的零件分类编码系统很多，其中德国的奥匹兹 Opitz分类编码系统应用最广。我国于 1984 年底制定了“机械零件编码系统”简称 JLBMl 系统，如图 9-12 所示。5图 912JLBMl 分类编码系统该系统由功能名称代码、

3、外形及加工码、关心码三局部共15 个码位组成，每一码位均有 10 个特征项来描述零件的各种信息。系统的特点是零件类别按名称类别矩阵划分，便于检索；码位适中又有足够的描述信息的容量。各码位及其特征项号的具体内容可查阅机械制造工艺手册。依据编码系统，即可对全部零件进展编码，图 913 给出了非回转体零件座的编码例如。图 913非回转体零件座的编码例如9. 5.1.3成组工艺1. 划分零件族组依据零件编码划分零件族组的方法主要有：（1） 特征码位法特征码位法是将对某种目的要求影响最大的码位作为划分零件组的依据，而不考虑那些影响不大的码位。例如制造部门从加工要求的相像性动身，往往把影响最大的零件类别、

4、外形、尺寸和材料等码位作为特征码位。假设承受奥匹兹系统，马上一、二、 六、七等四个码位一样的零件划分为一组。依据这个规定，编码为 043603072、041103070、047023072 的这三个零件可划分为同一组。（2） 码域法码域法是将每个码位上的特征码规定肯定的允许变动范围，凡零件的代码在这个允许范围内的，就属于这个零件组。例如可以规定某一组零件的第一码位的特征码只允许取 0 和 1，其次码位的特征码只允许取 0、1、2、3 等。（3） 特征位码域法在分组时，假设承受特征码位法，则分组数多，但每组中的零件种数 少。而承受码域法分组时，由于在非主要码位上对零件的相像程度也进展了限制，而那

5、些被 摒弃在外的零件特征并不肯定影响成组技术的效果，这对扩大零件组中的零件数也是不利的。因此通常将上述两种方法结合起来使用，既按要求选取特征性较强的特征码位，又规定这些码位上特征码允许的变化范围码域，并以此作为零件分组的依据。2. 拟定成组工艺路线在零件组组成以后，选择一个能包括组内全部零件构造要素的复合零件，复合零件既可以是实际零件，也可以是假想的人为虚拟的零件。图 9-14 中的复合零件就包含其中三个零件的全部待加工外表的特征，零件组的加工工艺过程就按复合零件来编制。这在编制的工艺过程中，便能用来加工该组零件中的任何一个零件。对构造简单的零件，要将组内全部外形构造要素综合而形成一个复合零件

6、，经常是困难的。此时可承受流程分析法，即分析组内各零件的工艺路线，综合成为一个工序完整、安排合理、适合全组零件的工艺路线，编制出成组工艺卡片。3. 选择设备并确定生产组织形式图 914复合零件法例如C 车一端外圆C 车另一端外圆、螺纹依据拟定的工艺过程，选择合理的高生产12倒角XJ铣键槽Z 一钻径向关心率机床或进展改装将它们编制成机床组，井按工艺流程原则布置这一机床组。随着成组技术的推广和进展，它的组织形式已由初级形式的成组单机加工逐步进展到成组生产单元、成组流水线和自动线，以至现代最先进的柔性制造系统和全盘无人化工厂。4. 设计成组夹具、刀具的构造和调整方案在成组加工中，更换工件时，机床上的

7、夹具并不更换，只作适当的调整，但要求调整简便、快速。依据这个原则，设计成组夹具及刀具的构造和调整方案。9. 5.计2 算机关心工艺设计方法1. 样件法在成组技术的根底上将编码一样或相近的零件组成零件组族，并设计一个能集中反映该组零件全部构造特征和工艺特征的主样件综合零件，然后按主样件设计适合本厂生产条件的典型工艺规程。当需要设计某一零件的工艺规程时，输入该零件的编码，计算机自动识别它所属的零件组族，并调用该组主样件的典型工艺文件，然后依据形面编码、加工精度和外表质量要求，从典型工艺文件中筛选出有关工序，并进展切削用量计算。对所编制的工艺规程还可以通过人机对话方式进展修改，最终输出零件的工艺规程

8、，其设计流程如图 915 所示。这种方法的特点是系统简洁，但要求工艺人员参与并进展决策，所编制的工艺规程只局限于特定的工厂和产品。图 9-15 样件法计算机关心工艺规程设计流程2. 创成法创成法是只要输入零件的图形和工艺信息，由计算机软件系统依据各种工艺决策的算法 和规律步骤，自动生成工艺规程。其特点是自动化程度高，但系统简单，技术上尚不成熟， 其通用系统有待于进一步争辩开发。参考文献1. 谢家瀛主编，机械制造技术概论，北京：机械工业出版社，2022 年 7 月2. 刘友和主编，金工工艺设计，广州：华南理工大学出版社，1991 年 8 月3. 周增文主编，机械加工工艺根底，长沙：中南大学出版社，2022 年 7 月4. 张木青、宋小春主编，制造技术根底实践，北京：机械工业出版社，2022 年 2 月