探究机械设计制造自动化中CAPP技术的应用思路

王卫勇

摘 要：计算机在工业制造领域中的不断普及，使机械设计制造自动化领域能够借助于计算机来对工艺进行辅助设计的构思成为现实，CAPP技术也由此应运而生。机械设计制造自动化领域通过对CAPP技术的应用，能使工艺文件质量得到明显提高，避免了大量重复设计工序的产生，节省了大量的人力与物力，由此可见，CAPP技术的应用价值极大。鉴于此，本文通过对CAPP技术在机械设计制造自动化中的应用意义与技术延伸进行阐述，以此探讨机械设计制造自动化中CAPP技术的应用思路。

关键词：机械设计；机械制造；自动化；CAPP；应用

一、CAPP技术在机械设计制造自动化中的应用意义与技术延伸

（一）CAPP技术在机械设计制造自动化中的应用意义

CAPP技术是机械设计制造自动化领域中一项非常重要的制造技术，在机械设计制造自动化领域中，CAPP技术的应用是依托于计算机的强大功能来对零部件进行设计与制造的，并能为机械设计制造的合理化提供可靠的数据支持。由于传统的机械设计制造技术已经不能满足市场对机械产品的个性化需求，并且当前的市场已经开始呈现出了小批量、多品种的需求形势，这就促使了机械设计制造自动化领域的设计技术与制造加工技术开始向着智能化、集成化的方向进行发展，而CAD/CAM系统中CAPP技术为机械设计制造自动化领域的技术革新起到了极大的推进作用。在机械设计制造自动化领域中，人们通过采用CAPP技术，能够更加合理的选择出相应的设计路线与工具，避免了重复内容的操作，并对成本与工时进行了准确的控制，从而实现了工艺文件编制方式的优化，极大减少了机械生产的时间，提高了编制工效，使机械设计制造自动化的工艺文件设计流程得到了极大的改进与优化。

（二）CAPP技术在机械设计制造自动化中的技术延伸

在机械设计制造自动化领域中，CIMS系统的核心在于系统的集成，而CAD/CAM便是CIMS系统中的重要核心技术，在CIMS系统中，通过采用CAPP技术，能够使其从CIMS系统的CAD模块中直接对零件的材料、工艺及几何等相关信息进行直接获取，从而有效转变了人机交互的方式。此外，CAPP技術还能将获取到的信息输送到CIMS系统中的CAM模块当中去，从而实现了产品设计环节与产品制造环节的信息共享、提取、交换与处理的集成化。CAPP技术在机械设计制造自动化领域中的功能主要包括对机械零部件各种相关设计信息的输入，并选择最合理的工艺设计方案，以此确定出相应的制造工艺及各种加工工具，如夹具、机床、刀具等。此外，还能利用CAPP来确定切削的用量，并对成本与工时进行估算，对工艺文件的输出等。

二、CAPP技术在机械设计制造自动化中的应用思路

（一）CAPP技术的应用原理

CAPP技术在机械设计制造自动化中的应用原理是通过计算机的强大功能来进行辅助工艺设计的，而这也是符合人工设计过程中对问题的提出与解决规律。因此，CAPP技术在机械设计制造自动化中的应用主要有以下四个作用，其一是CAPP技术的应用能够对需要设计和加工的零部件的相关数据与信息进行充分利用，然后在系统中建立出与零部件数据信息相匹配的数据库；其二是CAPP技术的应用能够实现工艺人员的专业知识、工艺经验等方面的共享与利用；其三是CAPP技术能够将要进行设计与制造的机械工艺参数及相关资源数据等通过适当形式的转换来分别建立参数库与资源库；其四是CAPP技术的应用能够使其采用标准工艺来建立新的工艺文件。

（二）CAPP系统分类的应用

在机械设计制造自动化领域中，CAPP技术的应用主要是以系统的方式来进行的，而CAPP系统主要分为以下三类，其一是派生式CAPP系统，其二是创成式CAPP系统，其三是综合式CAPP系统，以下便对这三类CAPP系统在机械设计制造自动化中的应用思路进行探讨。

派生式CAPP系统是基于GT技术（成组技术）来研发的，它在机械设计制造自动化领域中的应用是通过对要进行设计或制造零件进行分析，采用检索系统找出该零件与其他零件的相似性，并筛选或编辑出相似零件的工艺规格，以此从数据库和工艺参数库中找出能够与之匹配的标准工序与工艺过程。从机械设计方面来讲，派生式CAPP系统和其他常规工艺的设计基本一致，它们都是采用计算机来对人工设计进行仿真模拟的，并且所采用的也都是标准工艺。不过，派生式CAPP系统在机械设计制造自动化领域中，其本身必须要有较多的标准工艺样板，这样才能使设计人员通过对原有标准工艺样板的修改来生成新的工艺文件。

创成式CAPP系统在机械设计制造自动化领域中的应用，则是依靠系统程序中能够对制造工艺数据及决策逻辑来进行真实反映的相关信息的应用，来对要进行设计与制造对象的具体工艺、刀具与设备的适用范围进行确定，并由工艺决策模块将这些信息存储到相应的工艺知识库当中，以备后续设计人员的调用。创成式CAPP系统在对要进行设计或制造的对象进行信息输入时，创成式CAPP系统能够根据设计者的信息从相应的工艺知识库中自动选取工艺规程文件，这样设计者只需要对该生成文件的具体数值进行略加修改即可，从而有效避免了重复性的设计工作。创成式CAPP系统与派生式CAPP系统有所不同，它不需要较多的标准工艺样板，而是通过决策逻辑和规则来实现对零件信息读取的，然后依据程序规定的逻辑原则来对新的工艺文件进行自动生成。

综合式CAPP系统是将人工智能、创成式CAPP系统与派生式CAPP系统进行有机的结合而形成的一种系统，它利用人工智能来对信息进行获取，并具有派生式CAPP系统中较多的标准工艺样本与创成性CAPP系统的决策逻辑模块，这也使机械设计制造人员在对机械进行设计时，能够更加灵活的应用。

参考文献：

[1]刘极峰，王芙蓉.CAPP技术与机械制造自动化[J].机电产品开发与创新，2006，（01）：81-83.

[2]谢海波，刘相华.CAPP系统关键技术探讨[J].机械设计与制造，2004，（05）：42-44.