工藝設計是機械制造生產過程的技術準備工作的一個重要內容，是產品設計與車間的實際生產的紐帶，是經驗性很強且隨環境變化而多變的決策過程。當前，機械產品市場是多品種小批量生產起主導作用，傳統的工藝設計方法遠不能適應當前機械制造行業發展的要求，其主要表現為：
（1）傳統的工藝設計是人工編制的，勞動強度大，效率低，是一項繁瑣的重復性工作；
（2）設計周期長，不能適應市場瞬息多變的需求；
（3）工藝設計是經驗性很強的工作，它是隨產品技術要求、生產環境、資源條件、工人技術水平、企業及社會的技術經濟要求而多變，甚至完全相同的零件，在不同的企業，其工藝也可能不一樣，即使在同一企業，也因工藝設計人員的不同而異。工藝設計質量依賴于工藝設計人員的水平；
（4）工藝設計最優化、標準化較差，工藝設計經驗的繼承性也較困難。
隨著機械制造生產技術的發展及多品種小批量生產的要求，特別是CAD/CAM系統向集成化、智能化方向發展，傳統的工藝設計方法已遠遠不能滿足要求，計算機輔助工藝設計（Computer Aided Process Design，CAPP）也就應運而生。計算機輔助工藝設計的重要意義在于：
（1）可以將工藝設計人員從大量繁重的重復性的手工勞動中解放出來，使他們能將主要精力投入到新產品的開發、工藝裝備的改進及新工藝的研究等具有創造性的工作中；
（2）可以大大縮短工藝設計周期，保證工藝設計的質量，提高產品在市場上的競爭能力；
（3）可以提高企業工藝設計的標準化，并有利于工藝設計的最優化工作；
（4）能夠適應當前日趨自動化的現代制造環節的需要，并為實現計算機集成制造系統創造必要的技術基礎。
CAPP在CAD/CAM集成系統中的作用
20世紀80年代中后期，CAD、CAM的單元技術日趨成熟。隨著機械制造業向CIMS（Computer Integrated Manufacturing System）或IMS（Intelligent Manufacturing System）發展，CAD/CAM的集成化要求是亟待解決的問題。CAD/CAM集成系統實際上是CAD/CAPP/CAM集成系統。CAPP從CAD系統中獲得零件的幾何拓撲信息、工藝信息，并從工程數據庫中獲得企業的生產條件、資源情況及企業工人技術水平等信息，進行工藝設計，形成工藝流程卡、工序卡、工步卡及NC加工控制指令，在CAD、CAM中起紐帶作用。為達到此目的，在集成系統中必須解決下列幾方面問題：
（1）CAPP模塊能直接從CAD模塊中獲取零件的幾何信息、材料信息、工藝信息等，以代替零件信息描述的輸入；
（2）CAD模塊的幾何建模系統，除提供幾何形狀及拓撲信息外，還必須提供零件的工藝信息、檢測信息、組織信息及結構分析信息等；
（3）須適應多種數控系統NC加工控制指令的生成。
基本構成
CAPP系統的構成，視其工作原理、產品對象、規模大小不同而有較大的差異。CAPP系統基本的構成模塊包括：（1）控制模塊�？刂颇K的主要任務是協調各模塊的運行，使人機交互的窗口，實現人機之間的信息交流，控制零件信息的獲取方式；（2）零件信息輸入模塊。當零件信息不能從CAD系統直接獲取時，用此模塊實現零件信息的輸入；（3）工藝過程設計模塊。工藝過程設計模塊進行加工工藝流程的決策，產生工藝過程卡，供加工及生產管理部門使用；（4）工序決策模塊。工序決策模塊的主要任務是生成工序卡，對工序間尺寸進行計算，生成工序圖；（5）工步決策模塊。工步決策模塊對工步內容進行設計，確定切削用量，提供形成NC加工控制指令所需的刀位文件；（6）NC加工指令生成模塊。NC加工指令生成模塊依據工步決策模塊所提供的刀位文件，調用NC指令代碼系統，產生NC加工控制指令；（7）輸出模塊。輸出模塊可輸出工藝流程卡、工序卡、工步卡、工序圖及其它文檔，輸出亦可從現有工藝文件庫中調出各類工藝文件，利用編輯工具對現有工藝文件進行修改的到所需的工藝文件；（8）加工過程動態仿真。加工過程動態仿真對所產生的加工過程進行模擬，檢查工藝的正確性。
CAPP的基本類型
計算機輔助工藝過程設計系統按其工作原理可分為檢索式、派生式、創成式等。
（1）檢索式工藝過程設計系統是針對標準工藝的，將設計好的零件標準工藝進行編號，存儲在計算機中，當制定零件的工藝過程時，可根據輸入的零件信息進行搜索，查找合適的標準工藝。
（2）派生式工藝過程設計就是利用零件有相似性，相似的零件有相似的工藝過程"這一原理，通過檢索相似典型零件的工藝過程，加以增刪或編輯而派生一個新零件的工藝過程。
（3）創成式工藝過程設計系統和派生式系統不同，它是根據輸入的零件信息，依靠系統中的工程數據和決策方法自動生成零件的工藝過程。
CAPP的基礎技術
CAPP的基礎技術包括：
（1）成組技術（Group Technology）；
（2）零件信息的描述與獲��；
（3）工藝設計決策機制；
（4）工藝知識的獲取及表示；
（5）工序圖及其它文檔的自動生成；
（6）NC加工指令的自動生成及加工過程動態仿真；
（7）工藝數據庫的建立。
CAPP今后的發展趨勢
隨著CAD、CAPP、CAM單元技術日益成熟，同時又由于CIMS及IMS的提出和發展，促使CAPP向智能化、集成化和實用化方向發展。當前，研究開發CAPP系統的熱點問題有：
（1）產品信息模型的生成與獲取；
（2）CAPP體系結構研究及CAPP工具系統的開發；
（3）并行工程模式下的CAPP系統；
（4）基于分布型人工智能技術的分布型CAPP專機系統；
（5）人工神經網絡技術與專家系統在CAPP中的綜合應用；
（6）面向企業的實用化CAPP系統；
（7）CAPP與自動生產調度系統的集成。
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