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CAPP系统的输入CAPP输入信息概述CAPP系统对零件信息描述技术的要求1、CAPP系统其工作过程可抽象的表示为：在计算机软硬件系统支持下和在资源及标准约束控制下，将输入信息通过不同机制转变成所需的各种文档。2、信息获取分为两个方面：（1）设计者的经验及思想（2）零件的结构及工艺信息CAPP输入信息概述零件信息包括两方面：零件的几何信息工艺信息零件的几何信息（零件的图形信息）：零件的几何形状、尺寸等工艺信息包括：零件的各表面的精度、粗糙度、热处理要求、材料和毛坯类型等CAPP输入信息概述一、特征概念1．特征的定义特征：为了完整地定义机械产品零件，方便的方法是把零件的结构和工艺信息按它们的性质划分成一些信息集合，这些信息集合就称为特征。设计特征：当特征由设计者用来设计产品时，这些信息集合称为设计特征。CAPP输入信息概述二、输入信息的组成CAPP系统输入一个零件的信息,是由该零件的一系列制造特征所组成1)形状特征——待加工表面的形状、尺寸、几何坐标以及它与其它表面的相互关系2)精度特征——待加工表面的尺寸公差、形位公差和表面粗糙度。3)材料待征一—材料类型、性质和热处理等。4)辅助信息——包括表面在零件上的专用名称，以及零件名称、零件编号，专用工具，加工车间等。它根据用户的不同要求而有所差别。零件信息描述基本方法简介零件分类编码法零件分类编码是指:利用成组技术,正确抽出零件图纸中为制定工艺过程所必需的必要信息。利用零件分类编码来描述一个零件，可以在宏观上描述零件而不涉及这个零件的细节。建立表示零件的编码系统时必需考虑的几种因素零件类型（回转体、棱形体、拉伸件及板金件等）；代码所表示的详细程度；码的结构：链式、分级结构或混合式；代码使用的数制（二进制、八进制、十进制、字母数字制、十六进制等）。零件信息描述基本方法简介码的结构树式结构链式结构混合式结构零件分类编码法优点：简单易行缺点：对零件的描述过粗这种输入方法适用于变异型CAPP零件信息描述基本方法简介型面要素描述法（特征表面描述法）这种方法可以对零件信息进行详细描述，能将零件的所有设计信息都输入计算机中，并能与加工方法等相对应，使CAPP系统取得零件全部与精确定量的输入数据，为工艺决策提供可靠依据。基本原理：把一个零件看作是由若干个基本的几何要素组成，将这些要素分为主要形面要素、次要形面要素和辅助形面要素。在描述时，主要形面要素必须按它们在零件上出现的位置依次进行描述；次要和辅助要素依附于某个主要形面要素，完成其特定的功能或改善零件的加工工艺性能零件信息描述基本方法简介例：旋转体零件主要形面要素外表面的主要要素：外圆面、外锥面、外螺纹、外花键等内表面的主要要素：孔、锥孔、内螺纹、花键孔等内部特征次要和辅助形面要素：退刀槽、直槽、径向孔、轴向孔、倒角、圆角等零件信息描述基本方法简介优点：可以较完善、准确地输入零件的图形信息。缺点：输入比较繁琐、费时主要的软件有：德国的“单件小批生产的CAPP系统”、西安交大的“旋转体零件CAPP系统”（RIMS）零件信息描述基本方法简介从CAD系统直接输入零件信息直接从CAD的图形数据库中提取用于CAPP所需要的零件信息，是实现CAD和CAPP信息集成的理想方法。它可以省去人机交互信息输入的工作，大大提高系统的运行效率，减少人工信息转换与输入可能出现的差错，有助于保证数据的一致性。在这方面已进行过多方面尝试，目前仍在进行研究和探索之中。零件信息描述基本方法简介优点：通过分析CAD系统（一般是二维图形）所提供的结构化数据文件（如“*.dxf”文件），按一定的算法识别，提供CAPP系统能识别的工艺信息，这无疑会克服手工输入零件信息的种种弊端。缺点：只能用于一些简单的、特定的零件。面临的问题：从大量底层信息中提取加工表面特征这样一些高层次工艺信息是非常困难的。难于识别和应用诸如公差、表面粗糙度、热处理等工艺信息的标注。零件信息描述基本方法简介其他的类型还有：图论描述法、面向零件特征要素法拓扑描述法、知识表示描述法回转类零件信息描述法对回转类零件描述方法，较常用的是GT代码描述法和特征表面描述法。一、GT代码描述法利用的对象：在一些简单的检索式ＣAPP系统中，没有工艺决策．它只要依据零件的GT代码检索出内存的零件族复合工艺，然后进行人机交互式修改生成零件工艺。回转类零件信息描述法例如：在以成组技术为基础的半生成式(混合式)ＣAPP系统中，系统首先要根据零件GT代码，确定零件所属族(组)，并调用相应零件族的复合工艺路线；然后根据输入的待加工表面的详细特征信息，生成零件加工工序，进行工艺过程编辑和优化、计算工序尺寸以及生成工序图等。回转类零件信息描述法二、特征表面描述法特征表面描述法能够详细描述零件各待加工表面的形状、尺寸、精度和材料等制造特征信息，以满足目前应用广泛的半生成式ＣAPP系统的需求。１、基本方法把一个零件看作是由若干个基本的几何要素组成，将这些要素分为主要形面要素、次要形面要素和辅助形面要素。回转类零件信息描述法２、形面要素的划分与编号划分原则：尽可能减少特征数量，简化操作、增加通用性划分方法：以主特征为依据，建立特征模型，将表面特征和端部特征作为辅助特征附加到主特征模型上。在此基础上，对各类形面要素进行设置。回转类零件信息描述法主特征的划分是按形状、尺寸、精度及表面粗糙度等特征信息把零件分成若干主要特征表面(各主特征还可能包括若干辅助特征）为了便于ＣAPP系统的识别与处理，需对构成零件的主特征表面、端面进行编号，其编号原则可事先约定。回转类零件信息描述法回转体零件先编外表面，后编内表面；对外表面按图样从左到右顺序编号；对内表面仍与外表面连续进行编号，顺序也为从左到右等。对盲孔的情况可作些特殊处理，把内部不通的部分作为一个直径为零的虚拟内表面处理。端面的编号：各特征表面的左端面号与其表面号相一致，右端面号为表面号加１；对最左端的特征内表面其左端面号仍以１标识，最右端的特征内表面．其右端面号以特征外表面的最大右端面号标识。回转类零件信息描述法回转类零件信息描述法３、形面要素输入法的实现采用设置分级菜单，并配以形面要素的图形提示及输入数据的全屏幕修改，使输入过程具有良好的界面和方便的使用性。旋转体零件信息输入过程如图回转类零件信息描述法箱体零件信息的描述方法非回转零件信息的描述，特别是复杂箱体零件的信息描述，人们已对此作过许多研究。提出了十方位描述法、分层特征描述法，方位特征描述法以及特征柔性描述法等。这些方法大多数是用于箱体零件的。并有一个基本点，即从零件待加工表面特征出发，根据工艺生成要求，在保证能完整地描述零件信息的基础上，简化数据结构以达到简单实用的目的。箱体零件信息的描述方法方位特征描述法方位特征描述法是针对箱体零件，特别是墙板零件的结构和工艺提出的。方位特征描述法的基本思想可以概括为三个方面。１、以零件各个方位作为基本描述单元对于箱体零件描述的首先解决的问题：箱体类零件上需加工的表面多，且位置关系相当复杂，难以清晰而方便地描述，因此需要简化表面间的复杂关系，以获得清晰的数据信息．箱体零件信息的描述方法对箱体零件的分解箱体零件——子零件——待加工表面特征数据十方位描述法分解箱体零件信息的描述方法在三维空间坐标系中，任何—个立方多面体各表面所在方向，按其法线方向，不外乎有10种情况，图3—6标出了其中最常见的6个方向。D１：法向指向x轴正向；D2：法向指向y轴正向；D3：法向指向x轴负向；D４；法向指向y轴负向；D5：法向指向z轴正向；D６：法向指向z轴负向；除此之外，还有四个方向：D7：法向与x轴相垂直D８：法向与Ｙ轴相垂直，D9：法向与z轴相垂直D10:与ＸＹＺ轴都不垂直箱体零件信息的描述方法2．根据直线和圆弧的拟合原理进行待加工表面轮廓描述作为CAPP技术的发展趋势，必然是CAPP／NC和CAD／CAPP／CAM一体化，这就要求CAPP输入信息中，必须包含有零件待加工表面的轮廓数据，为数控编程提供必要的信息通过对各种箱体零件轮廓进行分解后可以发现，它们都是由直线、圆弧及其拟合曲线所组成，因此，采用直线和圆弧拟合原理就可以进行待加工面的几何轮廓描述。箱体零件信息的描述方法３、采用面向零件特征描述的基本思想完成零件待加工表面特征信息的描述对于箱体的工艺设计只需要描述出零件那些需要加工的表面及这些表面的空间位置即可，这就是方位特征描述法采用面向零件特征进行待加工表面描述的基本出发点。箱体的描述可分为四类：平面、外圆柱面、孔、槽数据库技术数据库技术是一种有效的数据管理技术，即进行数据组织、存储、共享、检索和维护等的一种技术。数据库的基本概念1．数据库及数据库管理系统数据库（ＤＢ）是相关数据的一个有序集合。数据库管理系统(DBMSDateBaseManagementSystem)是一种计算机软件．它把相关数据以记录的形式保存在数据库中．并管理数据库中的数据。数据库技术DBMS包括以下几个方面的功能。(1)数据库描述功能：定义数据库的全局逻辑结构(概念模式)、局部逻辑结构(外模式)，以及其他各种数据库对象。(2)数据库管理功能：包括系统控制、数据存取及数据更新管理以及数据安全性及数据一致性维护。(3)数据库的查询及操纵功能：能从数据库中检索信息和改变信息。(4)数据库的建立和维护功能：包括数据装入、数据库重组、数据库结构维护、恢复及系统性能监视等。数据库技术从内容说．DBMS由下述3部分织成：(1)数据描述语言(DDl)及其翻译程序；(2)数据操纵／查询语言(DMI)及其翻译程序;(3)数据库管理例行程序。数据库技术数据库系统(DBS．DataSystem)是指具有管理数据库功能的计算机系统。因此．数据库系统由数据库、数据库管理系统、操作系统以及相应的计算机硬件组成.数据库技术2．数据库模型数据库模型是指数据库在组织数据时所采用的数据模型。最有影响的数据模型包括3种(1)层次模型：用树形结构来描述客观世界实体及其联系。简单地说，层次模型把数据组织成一颗根在上、叶在下的有向树。(2)网状模型：用网状结构来描述客观世界实体及其联系。网状模型把数据组织成无环有向图，更容易表达现实世界中的数据结构。(3)关系模型：用二维表结构来描述客观世界实体及其联系层次结构和网状数据库系统的主要缺点是对数据的查询很难执行，管理不太灵活，功能很弱。数据库技术使用最广泛的是：关系模型，其特点是易于理解，使用灵活，易于设计和建立。关系数据库管理系统：利用关系模型的数据库管理系统称为关系数据库管理系统3．数据库结构在数据库技术中，为了提高数据库数据的逻辑独立性和物理独立性．采用分级方法，即将数据库的结构划分成多个层次。数据库技术美国标准化组织ANSI\X3\SPARC据此提出了一个三级数据库系统结构的建议。这三级由下述3种模式所描述：(1)外模式．是对应用程序所需的那部分数据结构的描述。(2)概念模式。是对整个客体系统数据结构的描述。(3)内模式．是对数据存储结构的描述。其核心是概念模式数据库技术从概念模式出发，一方面将它映射到描述物理结构的内模式上，另一方面又将它映射到一系列派生出的外模式上。这种外模式是用户的数据模型，是用户存取数据库的接口．数据库技术为什么这样的多级系统结构具有较高的数据独立性呢?首先．由于概念模式与内模式之间存在有概念模式与内模式映射。因此在内模式改变时，可以通过修改这一映射使概念模式保持不变．从而使得建立在外模式之上的应用程序不作改变，因此它具有物理独立性。其次，由于概念模式与外模式之间也存在有相应的映射，因此在概念模式改变时，可以通过修改相应的映射使得外模式保持不变．从而建立在该外模式之上的应用程序不作改变，因此数据具有逻辑独立性。工艺决策技术一、判定表与判定树CAPP的工艺决策方法分为三类：逻辑决策、计算决策和创造性决策逻辑决策是指对于长期生产实践中积累的工艺经验进行了系统的总结，并且成为被人们广泛认可的确定性工艺知识。在具体应用时，