1.CAPP系統簡述
CAPP(computer aided process planning，計算機輔助工藝過程設計)的作用是利用計算機來進行零件加工工藝過程的制訂，把毛坯加工成工程圖紙上所要求的零件。它是通過向計算機輸入被加工零件的幾何信息(形狀、尺寸等)和工藝信息(材料、熱處理、批量等)，由計算機自動輸出零件的工藝路線和工序內容等工藝文件的過程。
圖1 CAPP系統組成
2.創成式CAPP工藝數據庫的建立
創成式CAPP工藝數據庫包含許多要素，例如：加工方法，加工順序的確立，零件毛坯材料，工件熱處理工藝，機床刀具選擇等等。本文是應用C++匯編語言，事先在ACCESS中創建多個數據庫表格，應用C++Builder軟件，對ACCESS進行調用，在對調出的信息進行編輯和篩選處理，選出最佳加工工藝方法。加工鏈的選取同時參考了經濟精度等級(IT)，表面粗糙度Ra(um)和適用范圍的條件，選取最佳的加工方案，下面以一個外圓表面加工方案表格為例：首先進入ACCESS軟件，創建表，進行字段設計如下：
圖2 外圓表面加工方案
3.創成式CAPP系統的工藝設計
3.1 零件毛坯的選擇
工藝設計時，往往首先要對零件的毛坯類型做出選擇，毛坯類型的確定主要受零件的重量、批量、材料和結構等因素的影響。
3.2 零件特征的劃分
對零件圖的分析，最重要的就是對零件特征的詳細劃分，因為零件的特征直接對應著后續的零件加工鏈的生成。依照零件圖，對零件進行詳細的特征劃分，不要遺漏。
3.3 零件幾何信息的預處理
主要的預處理是：將輸入零件總體信息中軸向最大尺寸、徑向最大尺寸和材料密度轉換成工藝決策所需的零件重量代號和長徑比；材料類型轉換成相應的材料類型代號；將輸入零件幾何信息中的尺寸公差按國標轉換成標準公差等級。
3.4 加工鏈的生成
對第一個表面特征平面來進行加工鏈生成。
方法：首先是在ACCESS中創建平面加工方案，保存。進入C++Builder軟件運用c++匯編語言，來完成加工鏈的調用。
用if語句，在對話框中安裝零件信息和要求輸入零件的信息，點擊加工方案按鈕，既可自動生產對應的加工鏈，在點擊調人工藝卡，則該加工鏈可存人工藝卡中。如若輸入錯誤．可點擊重新輸入按鈕，再次輸入數據。完成后，可點擊返回按鈕，返回到主頁面。
3.5 加工階段的劃分
路線按工序性質的不同，一般可劃分為四個加工階段，即粗加工階段、半精加工階段、精加工階段和超精加工階段。零件依次按階段加工，有利于消除或減少變形對精度的影響，避免已加工表面受到損傷，便于及早發現工件內部缺陷，合理選擇設備并有利于車間設備的布置。工藝路線是否劃分階段，以及劃分的嚴格程度．主要由工件的變形對精度的影響程度來確定，在劃分了加工階段后，就確定了各表面加工方法的大致順序。
3.6 加工基準的確定
在設計工藝路線時，重要問題之一是要考慮位置精度的保證問題，在零件圖中，通過設計基準和設計尺寸來表達各表面的位置要求。在加工時，是通過原始基準及原始尺寸來保證這些位置要求的，而原始尺寸方向上的位置，在加工時由定位基準來確定的；加工后工件上各表面間的位置是通過測量基準來進行檢驗的。因此，基準選擇主要研究的是加工過程的表面位置精度及其保證方法。對于回轉體零件而言，定位基準的選擇一般要綜合考慮零件的具體類型、加工表面表類型及所處的加工階段來確定。
3.7 工序集中與分散
傳統的以專用機床、組合機床為主體組建的流水生產線、自動生產線基本是按工序分散原則組織工藝過程的，這種組織方式可以實現高生產率生產，但對產品改型的適應性較差，轉產比較困難。采用數控機床和加工中心加工零件都按工序集中原則組織工藝過程，雖然設備的一次性投資較高，但由于可重組生產的能力較強，生產適應性好，轉產相對容易，仍然受到越來越多的重視。
3.8 生成工藝過程卡
當以上各步驟執行完后，需要進行加工順序的安排以最終輸出工藝過程文件。每個特征對應的加工鏈生成后，已經直接將對應的加工鏈調入到ACCESS中一個空白的新表《工藝卡》中，并選入了相應的機床和所加工形面的名稱、編碼與層次號。但是加工鏈中還是有重復和沖突的部分，這還是要通過更高級的數據庫來進行優先等級的判斷，這里由于技術所限，還不能到達最優排列。零件的加工是由粗到精的過程，用來指導零件加工的工藝規程文件，不僅要規定每一道，廠序的內容而且要指明各遭工序間先后順序。最終還是要對加工的順序和每次加工的內容進行人工編輯，達到最優工藝卡的生成。
4.系統的運行和評價
4.1 系統的運行
打開C++Builder軟件，可根據零件信息選擇工具欄中各個選項，進入加工鏈生成窗口，按照零件圖上所給出的零件信息對界面輸入所需信息，生成單個的特征所對應的加工鏈，點擊調人數據庫button，將生成的加工鏈記錄到工藝卡中，如輸入出錯，可點擊重新輸入button，完成后可點擊返回button，返回到起始窗口，再對下一個特征進行同樣的操作。
圖3 最終生成的工藝卡
4.2 系統的評價
本系統以回轉體零件為例，設計中包含了平面加工，外圓表面加工，內孔表面加工，倒角和鍵加工，可以滿足簡單的軸零件的工藝生成。
系統結構設計合理，運行穩定高效。人機界面友好，操作簡便，能輔助初級水平的工藝人員完成較高水平的工藝設計。系統工藝決策過程而向用戶，透明性好，便于用戶對決策過程的干預，工藝數據庫擴充維護方便。能滿足不同加工環境下回轉體零件工藝規程設自動化的要求，柔性化程度高。不過由于能力所限，目前系統還只是小零件的設計，對復雜的零部件，該系統還有待于進一步的開發，對數據的補充，系統判決的優化等等。
5.結論
創成式CAPP系統能很方便地設計出新零件的工藝規程，有很大的柔性，適應范圍廣，一般分為回轉體零件和非回轉體零件兩大類。另外還可以和CAD系統以及自動化的加工系統相連接，實現CAD/CAE/CAM的一體化。創成式CAPP系統的開發，可以從一部分上代替人工來完成對零部件進行工藝設計，并且隨著對系統的數據庫的不斷填充，可使系統逐漸趨于完善，達到對工藝生成的省時，省力，高效，準確。
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本文標題：回轉體創成式CAPP系統的研究與應用
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