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机床CAPP技术的发展历程和CAPP系统的类型
日期：2010年01月05 来源：沈阳第一机床厂 关键字：机床
(一)CAPP技术的发展历程
对CAPP的研究始于20世纪60年代中期，机床1969年挪威发表了第一个CAPP系统AUTOPROS，1973年正式推出商品化的AUTOPROS系统。AUTOPROS系统是根据成组技术原理，摇臂钻床利用零件的结构和工艺相似性，通过检索和修改标准工艺规程，而生成相应零件的工艺规程。AUTOPROS系统的出现，引起世界各国的普遍重视。在CAPP发展史上具有里程碑意义的是美国的CAM—I公司于1976年推出的CAM—I’SAutomatedProcessPlanning系统。取其字首的第一个字母，称为CAPP系统。对CAPP这个缩写法虽然还有不同的解释，但把CAPP称为计算机辅助工艺设计已经成为公认的释义。CAM—I公司的CAPP系统是一种可在微机上运行的结构简单的小型程序机床系统，其工作原理也是基于成组技术原理。
我国对CAPP的研究始于20世纪80年代初，我国CAPP技术的发展过程经历以下三个阶段。
1．CAPP系统发展的摇臂钻床第一阶段
1982—1995年，目标为工艺设计自动化，即自动进行工艺设计的CAPP系统。在相当长时间内，CAPP系统一直以实现能代替工艺人员的自动化系统为目标，强调工艺决策的自动化，开发了若干派生式(variant)、创成式(generative)以及综合式(hybrid)的CAPP系统。早期CAPP系统中，无论是派生式或创成式，都以利用智能化和专家系统方法，自动或半自动编制工艺规程为主要目标。至今为止国机床内外还没有兼具实用性和通用性、真正商品化的、能自动完成工艺设计的CAPP系统。20世纪90年代中期以来，主流的CAPP系统开发者已基本停止了这类系统的研制。
2．CAPP系统发展的第二阶段
1995—1999年，出现了基于服务顾客、优先解决事务性、管理性工作为理念而开发的CAPP工具系统。这类系统以解决工艺管理问题为主要目标。20世纪90年代中后期，CAPP工具系统在实用性、通用性和商品化等方面取得了突破性进展。这类CAPP工具系统在认真分析顾客需求的基础上，以解决工艺设计中的事务性、管理性工作为首要目标，首先解决工艺设计中资料查找、表格填写、数据计算与分类汇总等繁琐、重复而又适合使用计算机辅助方法的工作。
这一阶段研究开发的CAPP系统对企业需求进行了认真分析摇臂钻床，针对随企业的产品不同、生产模式不同，工艺规程差异很大这一特点，将CAPP软件开发成一种工具化的产品，能够通过定制或配置机床，满足企业工艺部门的特殊需求。企业的加工设备、工艺装备、工艺手段、典型工艺等是企业的重要工艺资源，而大部分企业对工艺资源缺乏管理。为满足工艺部门对工艺资源的管理要求，CAPP软件必须提供一种工具，将企业的工艺资源有效地管理起来。针对工艺设计由许多不同性质的子任务组成，涉及到多个部门和人员，这类CAPP软件提供一种角色转换和权限控制机制，以实现产品级的工艺编制功能和零件级的工艺编摇臂钻床制功能。
这类系统的实用性和通用性较好，对推动企业信息化进程、培养企业的CAPP人才起到了良好作用，是CAPP系统发展阶段中的一个必由阶段。但这一阶段开发的CAPP系统在将工艺专家的经验、知识集中起来指导工艺设计、为工艺设计人员提供合理的参考工艺方案、与CAD机床、CAM、PDM(ProductDataManagement，产品数据管理)、ERP(Enterprise Resource Planning，企业资源规划)等系统共享信息等方面都有所局限。
3．CAPP系统发展的第三阶段
1999年至今，主要致力于研究能直接由二维或三维CAD设计模型获取工艺信息，基摇臂钻床于知识库和数据库，在关键环节采用交互式设计方式并提供参考工艺方案的CAPP工具系统。此类系统在保持解决事务性、管理性工作优点的同时，在更高的层次上致力于加强CAPP系统智能化工具的能力。
随着CAD／CAM技术向集成化、智能化方向发展，计算机集成制造(Computer IntegratedManufacturing，CIM)、并行工程(ConcurrentEngineering，CE)、敏捷制造(AgileManUfacturing，AM)、虚拟制造(机床VirtualManufacturing，VM)等先进制造模式的出现，CAPP的内涵也在不断的变化。CAPP技术已从早期面向零件的工艺规程编制发展成为面向产品的工艺过程编制，对CAPP术语中的“pp'’的理解也从过去单纯的加工工艺过程编制(ProcessPlanning)拓宽成为生产过程编制(ProductionPlannin摇臂钻床g)。为实现这一功能，就要求CAPP软件系统一方面能与数控自动编程系统相连接，为数控自动编程系统提供所需要的工艺数据；另一方面能成为企业资源规化(ERP)系统的重要技术数据来源，为企业的生产向生产规划最优化以及生产作业计划最优化方机床向发展，为敏捷制造、虚拟制造等新的生产模式的发展打下基础。
随着企业信息化进程的不断深入，已将CAPP技术与系统视为企业信息化集成软件中的一环，CAPP成为CAD／CAE／CAPP／CAM／PDM集成系统的重要基础。现有的CAPP系统在解决事务性、管理性任务的同时，在自动工艺设计和信息化软件系统集成方面也已经开展了一些工作，如兼容某些典型零件的派生式工艺设计、基于设计模型可视化工艺尺寸链分析等工作。
在各种CAX系统集成方面，CAPP系统需要与其他系统协同发展，如基于特征的工机床艺设计要求CAD系统基于特征的造型。随着国内三维CAD的发展和成熟，基于三维特征造型的CAPP系统将是一个重要的发展方向。
(二)CAPP系统的类型
计算机辅助工艺规程设计系统按其工作原理可分为检索式、派生式、创成式、综合式等。
(1)检索式工艺规程设计系统是针对标准工艺的，将设计好的零件标准工艺进行编号，摇臂钻床存储在计算机中，当需要制订某个零件的工艺规程时，可根据输入的零件信息进行搜索，查找出合适的标准工艺。
(2)派生式工艺规程设计系统是利用“零件结构形状具有相似性，结构相似的零件有相似的工艺过程”这一原理，通过检索相似的典型零件的工艺规程，加以增删或编辑而派生出一个新零件的工艺规程。
(3)创成式工艺规程设计系统和派生式系统不同，它是根据输机床入的零件信息，依靠系统中的工程数据和决策方法自动生成零件的工艺规程。
(4)综合式工艺规程设计系统采用派生与自动决策相结合的方法生成工艺规程，兼顾了派生式CAPP与创成式CAPP系统两者的优点。
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