计算机辅助制造 上机指导书 王红军高宏编写 北京信息科技大学机电工程学院 2008.1
计算机辅助制造 上机指导书 王红军 高宏 编写 北京信息科技大学机电工程学院 2008．1
目录 1.KMCAPP 2.CAD/CAE/CAM NC加工综合性上机实验
目录 1． KMCAPP 2． CAD/CAE/CAM NC 加工 综合性上机实验
《计算机辅助工艺过程设计KMCAPP》上机指导书 一、上机目的 1.掌握派生式CAPP系统的工作原理： 2.掌握零件族典型零件（主样件）的设计方法： 3.掌握目前商品化KMCAPP软件的总体思想及基本的操作方法： 4.学会利用商品化KMCAPP软件制订并输出零件机械加工工艺规程。 二、上机条件 1.开目CAPP软件(KMCAPP2004) 2.待定机械加工工艺的回转体零件图 3.生产类型：单件小批生产 4.制造资源条件：通用机床、通用工艺装备 5.上机时间2学时 三、基本原理和方法 1.CAPP简介 计算机辅助工艺过程设计(Computer Aided Process Planning,.CAPp)就是利用计算机辅助工艺 人员进行工艺规程的设计。CAPP的研究与发展经历了漫长而曲折的过程，自1965年Nieb©l首次提 出CAPP思想至今研究开发出不同原理不同工艺类型和对象的CAPP系统。其中派生式CAPP是 目前应用最为广泛的系统。该系统以成组技术为基本思想，按结构和工艺的相似性将零件分成族， 为每个零件族设计一个典型零件，制订典型零件的工艺规程。通过检索典型零件的工艺，加以删减 或编辑而派生一个新零件的工艺规程。 2.开目CAPP简介 开目CAPP(KMCAPP)是由武汉开目信息技术有限责任公司开发的商品化CAPP软件。该软 件是一种基于派生式工作原理的CAPP系统，其总体设计思想是“人为主，机为辅”，即让计算机承 担工艺设计过程中大量的重复劳动和简单劳动，省下宝贵的时间让设计者从事创造性的芳动，其最 终目的是辅助工艺人员去设计产品的工艺，而非完全替代人工工艺设计。 开目CAPP软件具有以下特点 ·能满足不同企业的需求，兼顾了工艺设计的共性和个性。该软件提供表格定义和工艺规程 管理工具可任意设计各种类型的工艺：提供工艺资源管理器和公式编辑器可任意创建工艺 资源和公式：可任意创建自己的零件分类规则，每一分类都可建立相应的典型工艺，供设 计时参考。 ·简单易学方便易用。开目CAPP软件是典型的Windows界面风格，“所见即所得”：软件内
《计算机辅助工艺过程设计 KMCAPP》上机指导书 一、上机目的 1. 掌握派生式 CAPP 系统的工作原理； 2. 掌握零件族典型零件（主样件）的设计方法； 3. 掌握目前商品化 KMCAPP 软件的总体思想及基本的操作方法； 4. 学会利用商品化 KMCAPP 软件制订并输出零件机械加工工艺规程。 二、上机条件 1. 开目 CAPP 软件（KMCAPP2004） 2. 待定机械加工工艺的回转体零件图 3. 生产类型：单件小批生产 4. 制造资源条件：通用机床、通用工艺装备 5. 上机时间 2 学时 三、基本原理和方法 1. CAPP 简介 计算机辅助工艺过程设计（Computer Aided Process Planning, CAPP）就是利用计算机辅助工艺 人员进行工艺规程的设计。CAPP 的研究与发展经历了漫长而曲折的过程，自 1965 年 Niebel 首次提 出 CAPP 思想至今已研究开发出不同原理不同工艺类型和对象的 CAPP 系统。其中派生式 CAPP 是 目前应用最为广泛的系统。该系统以成组技术为基本思想，按结构和工艺的相似性将零件分成族， 为每个零件族设计一个典型零件，制订典型零件的工艺规程。通过检索典型零件的工艺，加以删减 或编辑而派生一个新零件的工艺规程。 2. 开目 CAPP 简介 开目 CAPP（KMCAPP）是由武汉开目信息技术有限责任公司开发的商品化 CAPP 软件。该软 件是一种基于派生式工作原理的 CAPP 系统，其总体设计思想是“人为主，机为辅”，即让计算机承 担工艺设计过程中大量的重复劳动和简单劳动，省下宝贵的时间让设计者从事创造性的劳动，其最 终目的是辅助工艺人员去设计产品的工艺，而非完全替代人工工艺设计。 开目 CAPP 软件具有以下特点： 能满足不同企业的需求，兼顾了工艺设计的共性和个性。该软件提供表格定义和工艺规程 管理工具可任意设计各种类型的工艺；提供工艺资源管理器和公式编辑器可任意创建工艺 资源和公式；可任意创建自己的零件分类规则，每一分类都可建立相应的典型工艺，供设 计时参考。 简单易学方便易用。开目 CAPP 软件是典型的 Windows 界面风格，“所见即所得”；软件内
置《机械加工工艺手册》上的机床技术参数及切削用量，大量丰富、实用、符合国标的工 艺资原数据库，以及大量的材料定额和工时定额计算公式，真正实现了“甩手册”。 ·开目CAPP软件集成了开目CAD的功能，并自动获取零件的基本信息。该软件能与其他 CAD、PDM等应用系统集成，提供相关接口：可与多种数据库接口，实现文件格式互换。 ·可实现网络化工艺设计。工艺设计的结果实时刷新，供网上不同部门的人员共享。工艺资 源数据库基于树络数据库环境，工艺设计资源共享，确保数据的一致和安全。 3.上机方法 本上机利用成组技术的基本原理，设计某盘类零件族的典型零件（主样件）。以开目CAP叩软件 为平台，设计并存储典型零件的典型工艺。通过检索零件族的典型工艺，并加以编辑修改，从而获 得零件族中各零件的工艺规程。零件的工艺规程包括工艺过程卡和工序卡。 四、上机内容与步骤 1.典型零件的设计 根据成组技术的相似性原理，零件族零件的相似性表现在结构特征和工艺特征两方面的相似性。 而典型零件是综合了零件族中所有零件结构特征和工艺特征的零件，它可以是实际存在的，也可是 假想零件。 典型零件设计时，为了使典型零件既能覆盖整个零件族的结构特征和工艺特征，又不至于太 杂，首先要对零件族的各个零件进行结构特征和工艺特征两方面的频谱分析，频数大的特征反映到 典型零件上，须数小的特征可以舍去。基于频谱分析的结果，就可设计零件族的典型零件。在典型 零件图上，型面、尺寸、精度、表面粗糙度等都用代码表示。 本次上机是以所给的零件组成的零件族为对象，按照上述方法设计该零件族的典型零件，并用 AutoCAD绘制典型零件图。典型零件的名称和图号自行确定。 本部分内容须在上机之前完成。 2.典型工艺的设计 典型工艺的设计是在工艺内容编制模块中进行的，具体步骤如下： (1)新建工艺规程的过程卡 启动开目CAPP程序组内的“开目CAPp”,即进入工艺内容编制模块。点“文件”中的“新建工艺 规程”，在出现的对话框中双击“机械加工工艺”，调出机械加工工艺过程卡片。 (2)编写时程卡 操作步骤：编辑表头区一→编辑表中区一→文件存储。 开目CAPP软件提供了三种存储格式：开目CAPP文件、开目CAPP信息文件和典型工艺。本 实验典型零件的工艺为适应于零件族的工艺，应选择存储为典型工艺。 本上机过程中典型零件的典型工艺以零件类别、零件名称、零件图号等信息进行登记，并以此 作为典型工艺检索的条件
置《机械加工工艺手册》上的机床技术参数及切削用量，大量丰富、实用、符合国标的工 艺资源数据库，以及大量的材料定额和工时定额计算公式，真正实现了“甩手册”。 开目 CAPP 软件集成了开目 CAD 的功能，并自动获取零件的基本信息。该软件能与其他 CAD、PDM 等应用系统集成，提供相关接口；可与多种数据库接口，实现文件格式互换。 可实现网络化工艺设计。工艺设计的结果实时刷新，供网上不同部门的人员共享。工艺资 源数据库基于网络数据库环境，工艺设计资源共享，确保数据的一致和安全。 3. 上机方法 本上机利用成组技术的基本原理，设计某盘类零件族的典型零件（主样件）。以开目 CAPP 软件 为平台，设计并存储典型零件的典型工艺。通过检索零件族的典型工艺，并加以编辑修改，从而获 得零件族中各零件的工艺规程。零件的工艺规程包括工艺过程卡和工序卡。 四、上机内容与步骤 1. 典型零件的设计 根据成组技术的相似性原理，零件族零件的相似性表现在结构特征和工艺特征两方面的相似性。 而典型零件是综合了零件族中所有零件结构特征和工艺特征的零件，它可以是实际存在的，也可是 假想零件。 典型零件设计时，为了使典型零件既能覆盖整个零件族的结构特征和工艺特征，又不至于太复 杂，首先要对零件族的各个零件进行结构特征和工艺特征两方面的频谱分析，频数大的特征反映到 典型零件上，频数小的特征可以舍去。基于频谱分析的结果，就可设计零件族的典型零件。在典型 零件图上，型面、尺寸、精度、表面粗糙度等都用代码表示。 本次上机是以所给的零件组成的零件族为对象，按照上述方法设计该零件族的典型零件，并用 AutoCAD 绘制典型零件图。典型零件的名称和图号自行确定。 本部分内容须在上机之前完成。 2. 典型工艺的设计 典型工艺的设计是在工艺内容编制模块中进行的，具体步骤如下： （1）新建工艺规程的过程卡 启动开目 CAPP 程序组内的“开目 CAPP”，即进入工艺内容编制模块。点“文件”中的“新建工艺 规程”，在出现的对话框中双击“机械加工工艺”，调出机械加工工艺过程卡片。 （2）编写过程卡 操作步骤：编辑表头区→编辑表中区→文件存储。 开目 CAPP 软件提供了三种存储格式：开目 CAPP 文件、开目 CAPP 信息文件和典型工艺。本 实验典型零件的工艺为适应于零件族的工艺，应选择存储为典型工艺。 本上机过程中典型零件的典型工艺以零件类别、零件名称、零件图号等信息进行登记，并以此 作为典型工艺检索的条件
(3)编写工序卡 操作步骤：进入工序卡→绘制工序简图→填写工序卡内容。 3.零件族各零件工艺的设计 零件族各零件的工艺是通过检索和修改该零件族的典型工艺而得到的，具体操作步骤如下： (1)检索零件族的典型工艺 点击<文件>一<检索典型工艺>后，显示“检索典型工艺”页面。在该页面中，点击<典型工艺文 件>一<按条件检索>，在显示的“定义条件”对话框中，按照自行确定的检索条件检索得到给定零件族 的典型工艺。 (2)零件工艺规程的设计 打开检索得到的零件族的典型工艺，将典型工艺另存为开目CAPP文件，后缀名为gxk”。在对 话框中确定路径、文件名、保存类型后点<保存>即可。 根据所选零件和典型零件的差别，对典型工艺进行增加、删除、调换顺序、修改等操作，确认 修改完成后保存文件，从而完成零件族中各零件工艺规程的设计。 五、上机报告要求 1.根据所给零件族中各零件的结构特征和工艺特征，设计该零件族的典型零件，并用AutoCAD 画出典型零件的二维工程图。 2.利用开目CAPP软件的工艺内容编制模块(KMCAPP)设计典型零件的工艺规程，包括一张 工艺过程卡和一张工序卡，并存储为典型工艺。为保证每位同学设计的典型零件的唯一性，建议将 典型零件的类别用学号标记，并用典型零件的类别作为典型工艺的文件名保存。 3.从所给零件族中选择一个不同结构和工艺特点的零件，利用工艺内容编制模块通过检索、编 辑、修改典型工艺，完成上述两个零件的工艺过程卡片的设计。 4.编写一份上机总结报告，包括实验中遇到的技术难点及其解决办法，开目CAPP软件使用情 况、对本上机的意见和建议等。 5.本次上机的结果，包括典型零件的二维图、典型工艺过程卡与工序卡、两个零件的工艺过程 卡片，总结报告，在上机结束后都上载到指定服务器的指定目录下。 6.对开目CAPP软件感兴趣的同学，在完成指定上机内容后，可运行该软件的其他功能模块， 例如：开目表格定义、开目工艺资源管理器等，了解这些功能模块的基本功能。操作过程可浏览在 线帮助
（3）编写工序卡 操作步骤：进入工序卡→绘制工序简图→填写工序卡内容。 3. 零件族各零件工艺的设计 零件族各零件的工艺是通过检索和修改该零件族的典型工艺而得到的，具体操作步骤如下： （1）检索零件族的典型工艺 点击<文件>－<检索典型工艺>后，显示“检索典型工艺”页面。在该页面中，点击<典型工艺文 件>－<按条件检索>，在显示的“定义条件”对话框中，按照自行确定的检索条件检索得到给定零件族 的典型工艺。 （2）零件工艺规程的设计 打开检索得到的零件族的典型工艺，将典型工艺另存为开目 CAPP 文件，后缀名为“.gxk”。在对 话框中确定路径、文件名、保存类型后点<保存>即可。 根据所选零件和典型零件的差别，对典型工艺进行增加、删除、调换顺序、修改等操作，确认 修改完成后保存文件，从而完成零件族中各零件工艺规程的设计。 五、上机报告要求 1. 根据所给零件族中各零件的结构特征和工艺特征，设计该零件族的典型零件，并用 AutoCAD 画出典型零件的二维工程图。 2. 利用开目 CAPP 软件的工艺内容编制模块（KMCAPP）设计典型零件的工艺规程，包括一张 工艺过程卡和一张工序卡，并存储为典型工艺。为保证每位同学设计的典型零件的唯一性，建议将 典型零件的类别用学号标记，并用典型零件的类别作为典型工艺的文件名保存。 3. 从所给零件族中选择一个不同结构和工艺特点的零件，利用工艺内容编制模块通过检索、编 辑、修改典型工艺，完成上述两个零件的工艺过程卡片的设计。 4. 编写一份上机总结报告，包括实验中遇到的技术难点及其解决办法，开目 CAPP 软件使用情 况、对本上机的意见和建议等。 5. 本次上机的结果，包括典型零件的二维图、典型工艺过程卡与工序卡、两个零件的工艺过程 卡片，总结报告，在上机结束后都上载到指定服务器的指定目录下。 6. 对开目 CAPP 软件感兴趣的同学，在完成指定上机内容后，可运行该软件的其他功能模块， 例如：开目表格定义、开目工艺资源管理器等，了解这些功能模块的基本功能。操作过程可浏览在 线帮助