CAPP技术与实施课件.ppt
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- CAPP 技术 实施 课件
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1、2022-7-25CAPP技术与实施国家示范院校建设特色教材目目 录录 CAXACAXA工艺图表概述工艺图表概述CAXACAXA工艺图表工艺工艺图表工艺卡片编制卡片编制 2022-7-25CAPP技术与实施国家示范院校建设特色教材 1.1 CAPP的含义的含义 指借助于计算机软硬件技术和支撑环境,利用计算机进行数值计算、逻辑判断和推理等的功能来辅助工艺设计人员,以系统、科学的方法确定零件从毛坯到成品的整个技术过程,即工艺规程。CAPP的广义概念:即CAPP的一头向生产规划最佳化及作业计划最佳化发展,作为MRP-的一个重要组成部分;而另一头则向自动生成NC指令扩展。2022-7-25CAPP技术
2、与实施国家示范院校建设特色教材1.2 CAPP的发展历程的发展历程 1965年Niebel首次提出CAPP思想 经历了检索式、派生式、创成式、混合式、专家系统、开发工具(平台)等不同的发展阶段 美国、法国为代表的西方制造厂商,如Boeing、Airbus等著名公司在工艺与过程管理集成及优化方面 做了大量的工作 我国对CAPP的研究始于20世纪80年代初,主要经历了以下四个阶段的发展历程 2022-7-25CAPP技术与实施国家示范院校建设特色教材1.3 CAPP的现状与应用的现状与应用 按其工作原理可以分为以下五大类:交互式CAPP系统、派生式CAPP系统、创成式CAPP系统、综合式CAPP系
3、统和CAPP专家系统 变异型变异型CAPP系统在国内企业应用比较普遍系统在国内企业应用比较普遍 类型的CAPP系统都必须建立在工艺标准化、规范化的基础上,没有工艺标准化、规范化的基础 2022-7-25CAPP技术与实施国家示范院校建设特色教材1.3 CAPP的现状与应用的现状与应用2022-7-25CAPP技术与实施国家示范院校建设特色教材1.4 CAPP的应用发展趋势的应用发展趋势 1.4.1 CAPP的应用趋势 注重与CAD/CAM系统的集成 CAPP成为基础信息化的重要组成部分,市场应用急剧增加 行业CAPP系统需求明显增加 1.4.2 CAPP发展趋势 知识化、智能化 工具化、工程化
4、 集成化、网络化 交互式、渐进式 2022-7-25CAPP技术与实施国家示范院校建设特色教材1.4.2 CAPP发展趋势发展趋势 中国工程院院士李培根教授在关于CAPP的实践与思考一文中从CAPP未来的工作方向上考虑认为应深入到制造业底层,着重解决CAPP微观的工艺设计问题,对未来CAPP发展的趋势认为有三个方面:定量化定量化CAPP注重解决微观工艺问题注重解决微观工艺问题 基于基于3D模型的模型的CAPP与与CAD/CAM一体化一体化 车间级车间级CAPP注重与车间信息化紧密结合注重与车间信息化紧密结合 2022-7-25CAPP技术与实施国家示范院校建设特色教材1.5工艺设计的特点和要求
5、工艺设计的特点和要求 1.5.1工工艺设计的特点工工艺设计的特点 工艺设计是一个极其复杂的过程。根本的问题在于,工艺设计缺乏严密完整的数学模型。因为工艺设计是典型的复杂问题,包含了分析、选择、规划、优化等不同性质的各种功能要求,所涉及的范围十分广泛,用到的信息量相当庞大,又与具体的生产环境及个人经验水平密切相关;生产环境不同(不同的工厂,甚至同一工厂内的不同车间)、产品对象不同、生产批量不同,生产设备、工艺方法和工艺习惯都不一样,使得产品工艺差别很大。2022-7-25CAPP技术与实施国家示范院校建设特色教材1.5.1工工艺设计的特点工工艺设计的特点 手工工艺设计存在以下几方面的问题:由于每
6、个工艺人员的经验有限,习惯不同,技术水平也不一样,所以手工工艺设计一致性差、质量不易稳定、难以达到优化目标和不便于工艺设计的标准化。国外曾有人做过试验,将一个最简单的零件交给四个具有不同经验的工艺人员设计工艺规程,结果得出四种不同的工艺设计方案。手工工艺设计设计效率低下,存在大量的重复劳动。手工工艺设计不便于计算机对工艺技术文件进行统一的管理和维护。手工工艺设计不便于将工艺专家的经验和知识集中起来加以区分地利用。当代机械制造领域中,由于新工艺新技术的飞速发展,社会需求趋向多样化。市场竞争 2022-7-25CAPP技术与实施国家示范院校建设特色教材1.5.2企业工艺设计要求与管理现状企业工艺设
7、计要求与管理现状 为了适应极其错综复杂的制造环境,企业工艺设计对CAPP系统提出以下要求 基于产品结构 工艺管理 工艺设计 资源的利用 工艺汇总 工艺设计管理 流程 工艺设计的后处理 标准工艺 2022-7-25CAPP技术与实施国家示范院校建设特色教材1.5.2企业工艺设计要求与管理现状企业工艺设计要求与管理现状 传统企业工艺管理现状传统企业工艺管理现状 稳定可行的稳定可行的模式模式 传统企业中工艺工作过分依赖人的经验 人为因素造成工艺工作无法贯穿企业生产全过程 工艺工作与已实现的CAD设计工作无法接口 传统工艺管理与传统工艺管理与CAPP技术的有机结合技术的有机结合 充分肯定现有模式 把工
8、艺知识、经验变成企业财富 CAPP系统必须贯穿企业生产全过程 完善设计管理进一步提高设计效率 2022-7-25CAPP技术与实施国家示范院校建设特色教材1.6 CAPP的实施的实施 1.6.1 CAPP的实施的认识误区的实施的认识误区 误区之一:用户认为误区之一:用户认为CAPP无须实施,可以像无须实施,可以像CAD系统一样即装即用系统一样即装即用 误区之二:用户认为误区之二:用户认为CAPP实施是软件提供方实施是软件提供方的事情,与企业无关的事情,与企业无关 误区之三:认为误区之三:认为CAPP项目较小,无须投入过项目较小,无须投入过多精力多精力 2022-7-25CAPP技术与实施国家示
9、范院校建设特色教材1.6 CAPP的实施的实施 1.6.2 CAPP的实施几个步骤的实施几个步骤 必须作好可行性分析 组织好设计与开发工作 人才培训 有计划有步骤分阶段地实施 2022-7-25CAPP技术与实施国家示范院校建设特色教材1.6 CAPP的实施的实施 1.6.3 CAPP的实施方案的实施方案 CAPP系统的实施存在以下三种方案:(一一)单项应用单项应用(二二)局部集成应用局部集成应用 CAD与与CAPP的集成的集成 CAPP系统内部的集成 CAPP系统中工艺路线、工艺规程、材料定额、工时定额及工装设计与ERP之间的集成。CAPP系统与CAM间的集成。2022-7-25CAPP技术
10、与实施国家示范院校建设特色教材1.6 CAPP的实施的实施 局部应用集成方案 在PDM技术的支持下,完成以上各种局部集成的内容:最佳方案 没有PDM技术的支持,但企业已全面使用、部分使用或将要使用MRPII/ERP系统:图1 CAPP系统内部集成方案:图2 CAD与CAPP,CAPP与CAD/CAM之间的集成 图1图2 2022-7-25CAPP技术与实施国家示范院校建设特色教材1.6 CAPP的实施的实施 全部集成应用全部集成应用 有条件的企业可以按“CAPP应用三部曲”,制定实施计划进行实施。局部集成应用基础上的全部集成应用 单顷应用基础上的全部集成应用 2022-7-25CAPP技术与实
11、施国家示范院校建设特色教材第二章第二章 成组技术成组技术 2.1概念概念 成组技术GT(Group Technology)是一门生产技术科学,它研究如何识别和发掘生产活动中有关事务的相似性,并对其进行充分利用。即把相似的问题归类成组,寻求解决这一组问题相对统一的最优方案,以取得所期望的经济效益。成组技术应用与机械加工方面,乃是将多种零件按其工艺的相似性分类成组以形成零件族,把同一零件族中零件分散的小生产量汇集成较大的成组生产量,从而使小批量生产能获得接近于大批量生产的经济效果。成组技术将品种众多的零件按其相似性分类以形成为数不是很多的零件族,把同一零件族中诸零件分散的小生产量汇集成较大的成组生
12、产量。这样,成组技术就巧妙地把品种多转化为“少”,把生产量小转化为“大”,由于主要矛盾有条件地转化,这就为提高多品种、小批量生产的经济效益提供了一种有效的方法。成组技术从50年代提出到如今已经历了近50年的发展和应用。成组技术GT(Group Technology)是一门生产技术科学,它研究如何识别和发掘生产活动中有关事务的相似性,并对其进行充分利用。2022-7-25CAPP技术与实施国家示范院校建设特色教材2.2零件分类成组常用的方法零件分类成组常用的方法 目前,常用的将零件分组的方法有:视检法 生产流程分析法PFA 按编码分类(JLBM1系统的基本结构图)2022-7-25CAPP技术与
13、实施国家示范院校建设特色教材2.2零件分类成组常用的方法零件分类成组常用的方法 JLBM-1对回转零件进行分类编码的实例 2022-7-25CAPP技术与实施国家示范院校建设特色教材2.3成组技术的应用成组技术的应用 目前发展的成组技术是应用系统工程学的观点,把中、小批生产中的设计制造和管理等方面作为一个生产系统整体,统一协调生产活动的各个方面,全面实施成组技术以提高综合经济效益 产品设计方面 制造工艺方面 生产组织管理方面 2022-7-25CAPP技术与实施国家示范院校建设特色教材2.4成组技术的发展现状成组技术的发展现状 成组技术从50年代提出到如今已经历了近50年的发展和应用 国外,成
14、组技术已经得到了广泛的应用。美国军工企业在20世纪90年代所采用的三项新技术之一就是成组技术 我国早在60年代初就在纺织机械、飞机、机床及工程机械等机械制造业中推广应用成组技术 2022-7-25CAPP技术与实施国家示范院校建设特色教材第三章第三章CAPP的系统类型和工作原的系统类型和工作原理理 3.1 CAPP的工作过程与组成 CAPP系统的工作过程与步骤 2022-7-25CAPP技术与实施国家示范院校建设特色教材3.1 CAPP的工作过程与组成 CAPP的组成与基本结构 2022-7-25CAPP技术与实施国家示范院校建设特色教材3.2 检索式CAPP系统 检索式CAPP系统原理图 2
15、022-7-25CAPP技术与实施国家示范院校建设特色教材3.3 派生式派生式CAPP系统系统 派生式CAPP系统原理图 零件组矩阵文件零件组矩阵文件应用程序工序计划文件标准加工顺序文件检索零件组表头数据输入检索与编辑标准加工顺序检索与编辑工序计划加工参数处理计算零件GT码工艺规程格式化工艺规程格式化2022-7-25CAPP技术与实施国家示范院校建设特色教材3.4 创成式创成式CAPP系统系统 创成式创成式CAPP系统系统原理图 系统管理模块零件制造特征信息描述文件零件加工顺序生成模块零件制造特征信息识别模块表面加工生成模块机床选择模块切削参数选择模块刀、工具选择模块夹具选择模块工艺规程输出
16、模块机床数据文件夹具数据文件刀工具数据文件切削数据文件工艺规程文件2022-7-25CAPP技术与实施国家示范院校建设特色教材3.5知识基知识基CAPP系统系统 知识基CAPP系统工作原理图 系统管理模块数据库文件库输入模块输出模块推理机知识编译知识获取工艺知识库工艺专家工艺知识输入、存储、检查和修改模块工艺知识查询、解释模块2022-7-25CAPP技术与实施国家示范院校建设特色教材3.6 CAPP的集成价值的集成价值 PDM(Product Data Management产品数据管理的简称)是一门用来管理所有与产品相关信息(包括零件信息、配置、文档、CAD文件、结构、权限信息等)和所有与产
17、品相关过程(包括过程定义和管理)的技术。它以网络和分布式数据库技术为支持,采用面向对象的建模方法,能够管理产品全生命周期内的所有数据和所有产品的相关过程,提供了一个企业范围内的产品开发和制造的并行化的协作环境。2022-7-25CAPP技术与实施国家示范院校建设特色教材3.6 CAPP的集成价值的集成价值 PDM的特点 开放性 集成性 对企业用户组织和工作流成的支持 对并行工程的支持 CAPP系统与PDM系统集成主要体现在数据集成,功能集成(主要包括项目管理、流程管理、版本管理、权限管理等的集成)和过程集成上,解决系统之间的信息共享、交流与传递,以有效地实现产品的数据管理。2022-7-25C
18、APP技术与实施国家示范院校建设特色教材3.6 CAPP的集成价值的集成价值 CAPP从PDM中获取CAD主要三个方面的数据:(1)产品设计信息。它是指CAPP能够从PDM中获取产品设计属性信息,如零件名称、代号、材料等;(2)产品图形信息。它是指CAPP能够通过PDM获取产品当前版本的图形信息;(3)产品结构信息。它是指CAPP能从PDM中获取产品结构树信息,并对该信息进行处理,生成相应的产品工艺树。而CAPP最终生成的产品工艺文件和产品工艺结构树信息存储PDM共享数据库中,CAM等其它应用系统直接从PDM共享数据库中获取所需工艺信息。CAPP与PDM集成的方式 有中间接口式、封装组件式、一
19、体化集成等多种方式 2022-7-25CAPP技术与实施国家示范院校建设特色教材3.6 CAPP的集成价值的集成价值 基于PDM的网络化CAPP体系结构图 2022-7-25CAPP技术与实施国家示范院校建设特色教材第四章第四章 CAPP概况概况 工艺规划和设计是企业生产制造的重要环节,在整个产品设计制造周期中占有相当大的比例,并且耗费很多人力物力。在激烈的市场竞争环境下,企业迫切需要建立工艺快速反应能力,需要提高企业的工艺标准化水平和工艺管理水平,缩短工艺技术准备周期的高度信息化的工具。4.1工艺软件在企业的应用情况工艺软件在企业的应用情况 2022-7-25CAPP技术与实施国家示范院校建
20、设特色教材工艺应用情况统计工艺应用情况统计4.1工艺软件在企业的应用情况工艺软件在企业的应用情况 2022-7-25CAPP技术与实施国家示范院校建设特色教材 一、手工编写的方式一、手工编写的方式手绘图样,表达能力有限纸质文档保存时限有限,时间一长,字迹模糊不清4.1工艺软件在企业的应用情况工艺软件在企业的应用情况 2022-7-25CAPP技术与实施国家示范院校建设特色教材手写工艺要求,口语化严重,容易出现歧义,造成误会。每次绘制表格不一致,无法实现标准化、规范化对工艺人员要求高,且工作量大纸质文档数据无法提取,为后期信息化形成障碍一、手工编写的方式一、手工编写的方式4.1工艺软件在企业的应
21、用情况工艺软件在企业的应用情况 2022-7-25CAPP技术与实施国家示范院校建设特色教材二、基于二、基于CADCAD软件编制工艺卡片软件编制工艺卡片如何提高文字处理能力如何提高文字处理能力,提高工作效率。提高工作效率。如何保证相关数据的关联性、一致性、准确性如何保证相关数据的关联性、一致性、准确性如何实现工艺标准化、规范化。如何实现工艺标准化、规范化。如何工艺汇总(包括材料定额、工时定额、成本预算如何工艺汇总(包括材料定额、工时定额、成本预算等信息)保证工艺与生产、采购等部门协同,避免工等信息)保证工艺与生产、采购等部门协同,避免工艺信息的重复输入艺信息的重复输入如何与如何与PDMPDM、
22、ERPERP系统集成系统集成4.1工艺软件在企业的应用情况工艺软件在企业的应用情况 2022-7-25CAPP技术与实施国家示范院校建设特色教材表格部分需逐条直线绘制文字需手工输入或从其它文件复制,特殊符号需绘制或从其它文件复制公共信息必须再次输入或从设计文件复制特殊符合只能通过插入块实现二、基于二、基于CADCAD软件编制工艺卡片软件编制工艺卡片4.1工艺软件在企业的应用情况工艺软件在企业的应用情况 2022-7-25CAPP技术与实施国家示范院校建设特色教材三、使用Word、EXCEL、WPS等文字处理软件编制工艺卡片如何方便地处理如何方便地处理CADCAD的图形、数据的图形、数据如何保证
23、相关数据的关联性、一致性、准确性如何保证相关数据的关联性、一致性、准确性如何实现工艺标准化、规范化。如何实现工艺标准化、规范化。如何工艺汇总(包括材料定额、工时定额、成本预算如何工艺汇总(包括材料定额、工时定额、成本预算等信息)保证工艺与生产、采购等部门协同,避免工等信息)保证工艺与生产、采购等部门协同,避免工艺信息的重复输入艺信息的重复输入如何与如何与PDMPDM、ERPERP系统集成系统集成4.1工艺软件在企业的应用情况工艺软件在企业的应用情况 2022-7-25CAPP技术与实施国家示范院校建设特色教材在Office中插入的二维CAD图像明显变形公共信息必须再次输入或从设计文件复制工序内
24、容、设备编号等均需手工输入或从以往老的工艺资料中复制图形无法直接进行修改、二次编辑特殊符号调用不便,只能用不规范的方式填写三、使用Word、EXCEL、WPS等文字处理软件编制工艺卡片4.1工艺软件在企业的应用情况工艺软件在企业的应用情况 2022-7-25CAPP技术与实施国家示范院校建设特色教材四、基于工艺软件编制工艺卡片四、基于工艺软件编制工艺卡片4.1工艺软件在企业的应用情况工艺软件在企业的应用情况 2022-7-25CAPP技术与实施国家示范院校建设特色教材传统工艺设计的过程又要跑腿,什么又要跑腿,什么时候是头啊!时候是头啊!纸质文档交流不顺畅纸质文档交流不顺畅 设计图纸中的内容无法
25、利用设计图纸中的内容无法利用这么多零件,工这么多零件,工艺中的图形够我艺中的图形够我画半年的画半年的4.1工艺软件在企业的应用情况工艺软件在企业的应用情况 2022-7-25CAPP技术与实施国家示范院校建设特色教材天啊,太多了,天啊,太多了,累死我算累死我算了!了!工作压力大,任务繁重对工艺人员要求高工作压力大,任务繁重对工艺人员要求高4.1工艺软件在企业的应用情况工艺软件在企业的应用情况 2022-7-25CAPP技术与实施国家示范院校建设特色教材上个产品的工艺文件呢?上个产品的工艺文件呢?上个产品的上个产品的BOM清单呢?清单呢?历史数据查询及再利用历史数据查询及再利用BOM清单修改和重
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