【正文】 543派生式 CAPP系統(tǒng)工作的兩個階段零件圖標準工藝檢索編碼第 零件組零件組搜索工藝 規(guī)程（編輯）b）使用階段◆◆ 派生式 CAPP系統(tǒng)工作的兩個階段90◆◆ 派生式 CAPP系統(tǒng)特點： 1） 程序簡單，易于實現。目前多用于回轉體類零件 CAPP系統(tǒng)。2） 需人工參與決策，自動化程度不高。 3） 具有濃厚的企業(yè)色彩，局限性較大。 CAPP工作原理工作原理創(chuàng)成式創(chuàng)成式 CAPP系統(tǒng)（系統(tǒng)（ GenerativeCAPPSystem））從無到有生成（工藝決策算法和邏輯推理）◆◆ 零件信息描述 零件工藝過程 91 CAPP工作原理工作原理◆◆ 例：普渡大學 APPAS（ AutomatedProcessPlanningandSelection） 系統(tǒng)是一個實驗性系統(tǒng)，適用于非回轉類零件表面加工方法的生成 每一加工表面用一數組表示：孔 ——AT （ 40）面 ——AT （ 32）槽 ——AT （ 31）數組各元素含義：① 表面編號；② 表面類型（如： 1— 圓孔， 2— 平面， 3— 槽 … ）； ③ 類型號碼（取決于類型，如孔： 1— 圓孔， 2— 錐孔， 3— 螺孔 … ）；④ 材料類型（如： 1— 鑄鐵， 2— 球鐵， 3— 鋼 … ）；⑤ 材料硬度 …☆☆ 零件加工表面信息輸入92 CAPP工作原理工作原理☆☆ 邏輯關系的建立讀入一個表面數據CALLSIMHOL精鏜孔 /面 /槽？光孔 /臺階孔？CALLACCHOLCALLSLOT CALLSURFACECALLCOMHOLCALLCORHOLCALLDRILLCALLREAM鉆可行？鉸可行？套料否？槽 面Y光孔臺階孔NNNYY圖 544APPAS系統(tǒng)工藝決策程序框圖93 CAPP工作原理工作原理☆☆ 加工方法選擇每種加工方法均對應于一定的工作范圍例 ：麻花鉆鉆孔對應的工作范圍 ——DMAX=2″,DMIN=″ES=√D+″,EI=√D位置精度： 177?！宕植诙龋?Ra=200μm長徑比： L/ D＜ 12◆◆ 創(chuàng)成式 CAPP系統(tǒng)特點：1）不需人工干預，自動化程度高。2）決策更科學，具有普遍性。3）由于工藝過程設計經驗成分偏多，理論還不完善，完全徹底的創(chuàng)成式 CAPP系統(tǒng)還在研究探索之中。94 CAPP工作原理工作原理半半 創(chuàng)成式創(chuàng)成式 CAPP系統(tǒng)（系統(tǒng)（ SemiGenerativeCAPPSystem））◆◆ 派生式 CAPP系統(tǒng)完全以人的經驗為基礎，難于保證設計最優(yōu)，且局限性較大；完全創(chuàng)成式 CAPP系統(tǒng)還不成熟。將兩者結合起來，采用部分創(chuàng)成，部分派生（或部分人工干預）的方法是一種可取的方案。 ◆◆ 半創(chuàng)成式 CAPP系統(tǒng)特點：1）集派生式及創(chuàng)成式系統(tǒng)的優(yōu)點，又克服兩者的不足。2）目前為多數 CAPP系統(tǒng)采用。 ☆☆ 例 ： 神戶大學開發(fā)的半創(chuàng)成式 CAPP系統(tǒng) （ 圖 545）95 CAPP工作原理工作原理熱處理、表面處理、手工作業(yè)等補充加工順序和工序修正加工順序處理機床選擇調入一個零件數據機床組合零件數據工藝規(guī)程處理完否？NY工藝規(guī)程打印策略存儲器機床文件加工順序存儲器1000個零件數據余量、精度存儲器動態(tài)制約：例軸長徑比限制；淬火后只能磨 …確定加工方法策略；機床選用順序；機床選用策略 …典型加工順序檢索確定加工余量劃分加工階段人工干預動態(tài)存儲器圖 545神戶大學半創(chuàng)成式 CAPP系統(tǒng)程序框圖96 CAPP關鍵技術關鍵技術零件信息輸入零件信息輸入216。零件加工表面可分為基本形面和輔助形面；形面可用特征參數進行描述；形面與一定的加工方法相聯系 216。較粗糙，信息輸入不完整216。多用于只需制定簡單工藝路線的場合216。只適用于派生式 CAPP系統(tǒng)1） 成組編碼法 ：216。輸入工作量大是其主要的弱點2） 形面描述法 ：216。可完整地描述零件的幾何、工藝信息，是目前 CAPP系統(tǒng)使用最多的信息輸入方法 216。多采用菜單（交互）方式輸入，便于操作97 CAPP關鍵技術關鍵技術1.圓柱面 2.圓錐面 3.圓柱齒輪4.圓錐齒輪 5.蝸輪齒形 6.花鍵7.螺紋 8.滾花 9.退出外部基本形面菜單1.直徑： 上偏差： 下偏差：2.長度： 上偏差： 下偏差：3.表面粗糙度（ Ra）：4.是否基準面：5.形位公差代號： 公差： 基準：6.有無輔助面？ 有 無外圓柱面特征參數 1.徑向孔 2.端面孔 3.徑向螺孔4.端面螺孔 5.圓弧槽 6.矩形槽7.端面槽 8.斜孔 9.退出外部輔助形面菜單圓柱面有98 CAPP關鍵技術關鍵技術3） 與 CAD系統(tǒng)相連接圖 546專用接口示例專用接口AutoCAD系統(tǒng)實體模型幾何 /拓撲特征識別提取輸入工藝管理信息特征文件TJUCAPP系統(tǒng)216。通用接口、專用接口、共享數據庫216。由于目前 CAD系統(tǒng)多為實體造型系統(tǒng)，需采用特征識別的方法補充輸入工藝信息216。發(fā)展基于特征造型的 CAD系統(tǒng)是長久之計99 CAPP關鍵技術關鍵技術工藝決策工藝決策◆◆ 特點： 1）直觀，容易建立，便于編程2）難于擴展和修改◆◆ 形式：由樹根、節(jié)點、分支構成 ；分支上方給出向一種狀態(tài)轉換的可能性或條件（確定性條件） 條件滿足，繼續(xù)沿分支前進，實現邏輯 “與 ”條件不滿足，回出發(fā)節(jié)點并轉向另一分支，實現邏輯 “或 ”分支終點列出應采取的行動（決策行動）1）決策樹100 CAPP關鍵技術關鍵技術E3（螺孔）E1（孔）E2（槽）E4（位置度公差 ≤）E5（ ＜位置度公差＜ ）E6E7（直徑公差 ≤）E8（ ＜直徑公差＜ ）E9（直徑公差 ≥）（位置度公差 ≥）A1— 坐標鏜A2— 精鏜A3— 半精鏜A4— 粗鏜A5— 銑A6— 鉆孔，攻絲表面圖 547加工方法選擇決策樹【 例 】101 CAPP關鍵技術關鍵技術◆◆ 特點： 1）表達清晰，格式緊湊，便于編程2）難于擴展和修改◆◆ 用表格形式描述事件之間邏輯依存關系?！簟?表格分為 4個區(qū)域（圖 422），左上角為條件項目，右上角為條件組合，各條件之間為 “與 ”的關系，左下角列出決策項目，右下角為各列對應的決策行動，決策行動之間也是 “與 ”的關系，決策表的每一列均可視為一條 決策規(guī)則。2）決策表◆◆ 例 ：加工方法選擇決策表（前例）102 CAPP關鍵技術關鍵技術圖 548加工方法選擇決策表螺孔槽孔位置度公差 ≤＜位置度公差＜ 位置度公差 ≥直徑公差 ≤＜直徑公差＜ 直徑公差 ≥粗鏜半精鏜精鏜坐標鏜銑鉆孔，攻絲√√√ √ √ √ √√√√ √ √√√√ 103◆◆ 派生式 CAPP系統(tǒng)利用成組技術原理和典型工藝過程進行工藝決策，經驗性較強?！簟?創(chuàng)成式 CAPP系統(tǒng)利用工藝決策算法（如決策表、決策樹等方法）和邏輯推理方法進行工藝決策，較派生式前進了一步，但存在著算法死板、結果唯一、系統(tǒng)不透明等弱點；且程序工作量大，修改困難?！簟?采用專家系統(tǒng)進行工藝決策1） 什么是專家系統(tǒng)： 在特定領域內具有與該領域人類專家相當智能水平的 計算機知識程序處理系統(tǒng) 。專家系統(tǒng)主要用于處理現實世界中提出的需要由專家來分析和判斷的復雜問題（工藝過程設計正屬于這類問題）。 CAPP專家系統(tǒng)專家系統(tǒng) CAPP關鍵技術關鍵技術事實知識（手冊、資料等共有的知識） 過程知識（推理原理、規(guī)則、方法）控制知識（系統(tǒng)本身控制策略）2）專家系統(tǒng)的構成：① 知識庫 —— 用于存儲專家知識，包括：② 推理機 —— 具有推理能力，可以根據問題導出結論③ 數據庫 —— 存放事實（包括輸入信息和推理得到的事實）圖 549專家系統(tǒng)的構成知識庫數據庫 推理機知識獲取專家用戶接口 CAPP關鍵技術關鍵技術其中產生式規(guī)則較符合工藝規(guī)程設計中人的思維方式，因而使用較多。產生式規(guī)則的基本形式為：IF〈條件 1〉AND〈條件 2〉OR〈條件 3〉 …THEN〈結論 1〉可信度 a%〈結論 2〉可信度 b%3） 知識表達與獲取 謂詞邏輯語義網絡框架產生式規(guī)則…☆☆ 知識表達 CAPP關鍵技術關鍵技術◆◆ 產生式規(guī)則優(yōu)點： 推理過程 符合人的思維方式，易于接受；推理 結論的可信度使其能進行非確定性推理。◆◆ 產生式規(guī)則缺點： 格式較死板，在某些情況下需重復搜索而影響效率 4） 推理機制◆◆ 推理： 依據一定規(guī)則，從已知事實和知識推出結論◆◆ CAPP專家系統(tǒng) 推理機制屬于基于知識的推理，通常采用反向推理的控制策略 ☆☆ 知識獲取 ： ◆◆ 由知識工程師來完成 ◆◆ 由工藝人員會同軟件工程師一同來完成 ◆◆ 由工藝人員構建專家系統(tǒng) CAPP關鍵技術關鍵技術最終要求（目標） → 選擇適當的規(guī)則 → 滿足最終要