計算機輔助工藝設計技術及應用

孫波、趙汝嘉編著的《計算機輔助工藝設計技術及應用》分為兩篇，第一篇為基礎知識篇，主要內(nèi)容包括：CAPP技術的基本原理與成組技術、零件信息的輸入與輸出技術、現(xiàn)代CAPP常用的決策推理及人工智能技術、接口技術及工藝數(shù)據(jù)庫。第二篇為CAPP技術應用與實例篇，主要介紹基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡面向?qū)ο蟮腃APP智能系統(tǒng)、基于XML的智能化CAPP系統(tǒng)、面向制造業(yè)信息化集成的CAPP系統(tǒng)、基于三維模型的CAD/CAPP集成系統(tǒng)等，并以幾類典型工件的計算機輔助設計為例，介紹計算機輔助工裝設計的有關知識。

本書著重介紹一些基本概念、實施方法和關鍵技術。在介紹實施方法時，突出思路和方法的多樣化，以開闊讀者思路，培養(yǎng)其分析問題和解決問題的能力；在關鍵技術中，突出產(chǎn)品建模技術，以適應CAD/CAM技術的不斷發(fā)展。

本書可供從事機械加工的工藝設計 人員、工裝設計人員、車間工藝施工人員及大專院校有關專業(yè)師生使用。

第一篇 基礎知識

第1章 概論 2

1.1 計算機輔助工藝準備的基本概念 2

1.2 CAPP的結構組成 4

1.3 CAPP的基礎技術 6

1.4 CAPP的類型 6

1.5 CAPP發(fā)展趨勢 8

1.6 國內(nèi)CAPP研發(fā)及應用簡介 9

第2章 成組技術 12

2.1 概述 12

2.2 零件分類編碼系統(tǒng) 12

2.3 計算機自動柔性分類編碼系統(tǒng) 18

2.4 劃分零件族并建立零件特征矩陣 19

2.5 設計主樣件與制訂典型工藝規(guī)程 20

第3章 零件信息的描述及輸入 21

3.1 CAPP系統(tǒng)對零件信息描述技術的要求 21

3.2 零件信息的描述基本方法 21

3.3 旋轉(zhuǎn)體零件圖形輸入方法 23

3.3.1 基于形面要素法的零件信息描述與輸入方法 24

3.3.2 基于信息樹的零件描述與輸入方法 26

3.4 非旋轉(zhuǎn)體零件圖形輸入系統(tǒng) 27

3.4.1 基于特征的箱體零件信息輸入 27

3.4.2 面向?qū)ο蟮闹悄芰慵畔⑤斎?29

第4章 工藝決策技術 31

4.1 判定表與判定樹 31

4.2 工藝決策及推理機 32

4.3 工序決策 35

4.4 工藝尺寸確定 40

第5章 接口技術 42

5.1 集成環(huán)境下CAPP的特點 42

5.2 CAPP集成與接口技術 43

5.3 基于XML中間件的系統(tǒng)集成的接口技術 46

5.3.1 中間件的基本概念 46

5.3.2 基于XML中間件技術 47

第6章 工藝數(shù)據(jù)庫 58

6.1 工藝數(shù)據(jù) 58

6.1.1 工藝數(shù)據(jù)基本概念 58

6.1.2 工藝數(shù)據(jù)的結構 68

6.1.3 工藝數(shù)據(jù)的特點 71

6.2 工程數(shù)據(jù)庫的概念 71

6.3 工程數(shù)據(jù)的特點 72

6.4 工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 75

6.5 工程數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)結構 79

6.6 工程數(shù)據(jù)庫與事務型數(shù)據(jù)庫的區(qū)別 82

6.7 工程數(shù)據(jù)庫的設計 84

6.7.1 工程數(shù)據(jù)庫的設計方法 84

6.7.2 數(shù)據(jù)庫設計的基本步驟 85

6.7.3 數(shù)據(jù)庫設計的需求分析 86

6.7.4 工程數(shù)據(jù)庫的設計過程 86

6.8 工藝數(shù)據(jù)庫的建立 92

6.9 工藝數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 95

第7章 人工智能技術 99

7.1 專家系統(tǒng)的基本構成 100

7.1.1 專家系統(tǒng)的定義 100

7.1.2 專家系統(tǒng)的基本結構 100

7.2 知識表示及其推理 103

7.2.1 知識的規(guī)則表示法及其推理 103

7.2.2 知識的框架表示法及其推理 109

7.3 工藝設計專家系統(tǒng)開發(fā)工具 114

7.3.1 專家系統(tǒng)開發(fā)工具的類型 114

7.3.2 工藝設計專家系統(tǒng)開發(fā)工具的研制內(nèi)容 114

7.3.3 工藝設計專家系統(tǒng)開發(fā)工具MPPEST簡介 116

7.4 人工神經(jīng)網(wǎng)絡 117

7.4.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡概述 117

7.4.2 人工神經(jīng)元 118

7.4.3 常見的幾種人工神經(jīng)網(wǎng)絡 119

第二篇 CAPP技術應用與實例

第8章 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡面向?qū)ο蟮腃APP智能系統(tǒng) 126

8.1 概述 126

8.2 系統(tǒng)的體系結構 127

8.2.1 系統(tǒng)的總體設計 127

8.2.2 系統(tǒng)的工作流程 128

8.2.3 系統(tǒng)功能模塊設計 129

8.3 系統(tǒng)的工作過程與運行實例 129

第9章 基于XML的智能化CAPP系統(tǒng) 135

9.1 系統(tǒng)的總體設計 135

9.1.1 系統(tǒng)功能需求分析和設計要求 135

9.1.2 系統(tǒng)設計思想 136

9.1.3 系統(tǒng)體系結構 136

9.2 系統(tǒng)的功能模塊 137

9.3 系統(tǒng)的信息模型設計 139

9.3.1 工藝數(shù)據(jù)分析 139

9.3.2 工藝數(shù)據(jù)的模型 140

9.3.3 基于XML的工藝信息模型 142

9.4 系統(tǒng)工作流程 145

第10章 面向制造業(yè)信息化集成的CAPP系統(tǒng) 146

10.1 系統(tǒng)的體系結構 146

10.1.1 系統(tǒng)的模塊劃分 146

10.1.2 系統(tǒng)的體系結構 147

10.2 關鍵技術 148

10.2.1 基于XML的信息集成接口的設計 148

10.2.2 工藝數(shù)據(jù)庫的設計 148

10.3 系統(tǒng)工作過程實例 149

10.3.1 系統(tǒng)登錄 149

10.3.2 零件信息的輸入 150

10.3.3 工藝設計 151

10.3.4 工步設計 151

10.3.5 工藝文件輸出 152

10.3.6 用戶管理 154

第11章 基于三維模型的CAD/CAPP集成系統(tǒng) 155

11.1 基于三維的工藝表達方式 155

11.1.1 基于特征的零件信息描述模型 155

11.1.2 Pro/E環(huán)境下的面向制造的特征設計 155

11.2 三維CAD/CAPP集成系統(tǒng)的體系結構 156

11.3 三維CAD/CAPP集成系統(tǒng)各功能模塊 157

11.3.1 CAD零件設計模塊 158

11.3.2 CAPP工藝設計模塊 158

第12章 智能型CAPP系統(tǒng) 161

12.1 智能型CAPP系統(tǒng)的體系結構 161

12.2 工藝設計諸進程中的決策過程 162

12.3 智能型CAPP系統(tǒng)的實例 164

第13章 計算機輔助工裝設計 169

13.1 夾具設計 169

13.1.1 基本概念 169

13.1.2 標準件庫 169

13.1.3 開發(fā)標準件庫的方法 171

13.1.4 裝配圖設計環(huán)境 171

13.1.5 夾具計算機輔助設計工作流程 172

13.2 復雜刀具計算機輔助設計 173

13.2.1 復雜刀具CAD系統(tǒng)結構和功能簡介 173

13.2.2 數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 174

13.2.3 復雜刀具設計過程的程序?qū)崿F(xiàn) 175

13.2.4 智能化圖形系統(tǒng) 176

13.2.5 應用實例 177

參考文獻 1842100433B

孫波、趙汝嘉編著的《計算機輔助工藝設計技術及應用》以深入淺出的方式介紹了現(xiàn)代計算機輔助工藝設計（CAPP）技術的基本概念、原理及開發(fā)與應用技術。本書分為兩篇，第一篇為基礎知識篇，主要內(nèi)容包括：CAPP技術的基本原理與成組技術、零件信息的描述及輸入技術、現(xiàn)代CAPP常用的決策推理及人工智能技術、接口技術及工藝數(shù)據(jù)庫。第二篇為CAPP技術應用與實例篇，主要介紹基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡面向?qū)ο蟮腃APP智能系統(tǒng)、基于XML的智能化CAPP系統(tǒng)、面向制造業(yè)信息化集成的CAPP系統(tǒng)、基于三維模型的CAD/CAPP集成系統(tǒng)、智能CAPP系統(tǒng)等，并以幾類典型工件的計算機輔助設計為例，介紹計算機輔助工裝設計的有關知識。

《計算機輔助工藝設計技術及應用》可供從事機械加工的工藝設計人員、工裝設計人員、車間工藝施工人員及大專院校相關專業(yè)師生使用。

在鑄造工藝設計過程中，有許多繁瑣的數(shù)學計算和大量的查表選擇等工作，僅憑工藝設計人員的個人經(jīng)驗和手工操作，不但要花費很多時間，而且設計結果往往因人而異，很難保證鑄件質(zhì)量，60年代以來，特別是進入80年代后，隨著電子計算機技術的迅猛發(fā)展，計算機輔助設計技術在工業(yè)中得到愈來愈廣泛的應用，也為鑄造工藝設計的科學化、精確化提供了良好的工具，成為鑄造技術開發(fā)和生產(chǎn)發(fā)展的重要內(nèi)容之一。

本書系統(tǒng)地介紹了CAD（計算機輔助設計）的基礎知識及其具體應用，并力求反映CAD領域的新發(fā)展。

全書共分12章，主要內(nèi)容包括：CAD概述、CAD系統(tǒng)的軟硬件組成、CAD接口技術及圖形標準、CAD軟件工程技術、計算機圖形處理技術基礎、幾何造型技術、自由曲線與自由曲面的基本知識、AutoCAD及其二次開發(fā)技術、工程數(shù)據(jù)處理、CAM（計算機輔助制造）技術，以及平面連桿機構的計算機輔助運動分析與綜合等。

本書結構清晰、內(nèi)容翔實，既可作為工科院校相關專業(yè)的教材，也可作為從事CAD技術研究與應用人員的參考書。

首先將零件圖通過數(shù)字化儀或其他圖形輸入設備輸入計算機內(nèi)，然后根據(jù)要求標出澆注位置和分型面的位置，進一步繪出加工余量及不鑄孔、槽的符號，以及撥模斜度，并標出尺寸，形成鑄件圖；以此為依據(jù)進行鑄件模數(shù)和重量計算、進行補縮系統(tǒng)和澆注系統(tǒng)設計；將設計計算的結果以圖形方式加到鑄件圖上，再繪出砂芯形狀，算出芯頭間隙、芯頭壓緊環(huán)、防壓環(huán)、積砂槽和芯頭分塊線及尺寸等，從而形成一個完整的工藝圖；最后繪制出鑄造工藝卡片。將圖形由繪圖儀輸出，完全取代了手工繪制工藝圖和描圖、曬圖等繁瑣工序，而且修改、存檔方便，大大提高了設計效率。

與傳統(tǒng)的鑄造工藝設計方法相比，用計算機設計鑄造工藝有如下特點：

1）計算準確、迅速、消除了人為的計算誤差。

2）可同時對幾個不同的方案進行工藝設計和比較，從而找出較好的方案。

3）能夠儲存并系統(tǒng)利用鑄造工作者的經(jīng)驗，使得使用者不論其經(jīng)驗豐富與否都能設計出較合理的鑄造工藝。

4）計算結果能自動打印記錄，并能繪制鑄造工藝圖等技術文件。

計算機輔助設計不僅使計算機代替了人工設計鑄造工藝和繪制工藝圖，而且還能優(yōu)化工藝設計，提高工藝出品率。