CAPP主要有创成式、变异式等几种类型。创成式CAPP系统是一个能综合加工信息，自动地为一个新零件制定出工艺规程的系统。因其是在没有人工干预的条件下从无到有创造出来的，因此需要大量的知识，而知识的获取是该系统最难解决的问题，被公认为广义知识处理过程中的一个“瓶颈”。变异式CAPP系统用分类和编码系统将每种零件按一些属性分类和编码，并存于数据库中，当需要生成一个新零件的工艺计划时，将这些零件编码输入，然后.依此码从数据库中提取与该新零件类似的零件的工艺计划，并进行修正。变异式CAPP系统需通过人机交互方式。
CAPP主要有创成式、变异式等几种类型。创成式CAPP系统是一个能综合加工信息，自动地为一个新零件制定出工艺规程的系统。因其是在没有人工干预的条件下从无到有创造出来的，因此需要大量的知识，而知识的获取是该系统最难解决的问题，被公认为广义知识处理过程中的一个"瓶颈"。变异式CAPP系统用分类和编码系统将每种零件按一些属性分类和编码，并存于数据库中，当需要生成一个新零件的工艺计划时，将这些零件编码输入，然后.依此码从数据库中提取与该新零件类似的零件的工艺计划，并进行修正。变异式CAPP系统需通过人机交互方式对相似工艺内容增删，而不能由计算机自动完成。
沈阳重型机械厂箱体、机座等工艺特征较为复杂的非回转体零件种类繁多，不同类型的零件工艺加工过程离散性极强，而系列产品之间的工艺过程又具有极大的相似性，因此，从重型厂实际出发，综合变异式和创成式的长处，采用综合式CAPP(半创成式)系统，实践证明该系统更具实用性。
1 系统总体设计
1.1 总体方案
将变异式和创成式结合起来，形成半创成式的CAPP系统根据系统目标和功能要求，工艺决策的方式借鉴了专家系统中知识库与推理机相互独立的思想，提出了以数据库为基础的决策模式，并在此基础上.以产生式规则建立知识库，通过推理，进行工艺过程决策，从而确定其工艺过程。系统工作流程，如图1所示。
1.2 系统功能模块的设计
系统主要由主控模块和四个功能模块:零件信息输人模块、工艺决策模块、工艺知识库工艺数据库模块、系统管理模块组成。
1.2.1 主控模块
主控模块用于协调和控制整个系统的运行，在主控模块下可完成对各功能模块的选择与调用。
nextpage 1.2.2 零件信息输入模块
这一模块的功能是引导用户按系统规定输人准则输人完整零件信息，并按系统零件信息模型实现零件信息的选择、提取与存贮。
1.2.3 工艺决策模块
该模块的功能是根据零件输人信息，利用系统工艺知识与数据生成零件的加工过程。
1.2.4 工艺知识库/工艺数据库模块
该模块的功能是用来存储工艺设计过程中所使用及产生的数据。从数据的性质来看，包括静态和动态两类数据。静态工艺数据主要涉及到支持工艺设计过程中所需的相关数据。动态工艺数据主要是指在工艺设计过程中产生的相关信息。
1.2.5 系统管理模块
该模块的功能是用来提供系统的高级管理，实现系统工艺知识数据在不同加工环境下的更新与维护，以构成系统在不同环境下工艺决策的基础。在网络化CAPP中，还可实现用户的权限管理。系统管理模块的结构，如图2所示。
（1）权限管理，权限管理根据企业的具体情况，可以设置具有不同权限的用户〔比如系统管理员、项目主管、普通用户、数据库管理人员等)以保证企业信息和数据资料的安全与稳定。每个用户都有一个登录密码，并且有相应的操作权限。
（2）系统数据库管理，系统数据库管理提供一个人机交互的友好界面，对系统数据库进行维护。数据库管理人员在此可以进行数据库的添加、删除或修改。
（3）工艺库管理，指对已输人的标准工艺进行修改
（4）企业资源库管理，企业资源指企业的设备、车间、工艺装备、工时定额、材料等。
（5）系统帮助，系统帮助提供详细的使用指南，用户可以通过它快速掌握本系统的操作。
2 基于产品特征的分类编码
零件信息是系统进行工艺设计的对象和依据，计算机目前还不能像人一样识别零件图上的所有信息，所以在计算机内部必须有一个专门的数据结构来对零件信息进行描述。某重型机器厂非回转体零件编码结构是基于产品待征的零件分类编码，编码共有7位，代表4个属性，如图3所示，说明了各位码的含义。
nextpage 例如，编号为K021255表示矿山设备--粉磨机械--辊盘式磨煤机中的辊胎。另外，采用这种方式编码与零件的图号具有完全的一致性，可以相互转化，因此通过此码还可以对图纸文件进行管理。辊胎编号为K021255零件的工艺规程，如表1所示。
3 数据库的设计
重型厂的CAPP系统不仅需要的原始信息量大，而且所生成的中间数据和最终数据也是非常庞大和复杂的，并且数据间的关系和层次性也是复杂多样的。因此需要建立多个数据库。本系统中需要建立样件工艺数据库、机床选择数据库、加工余量数据库、工时定额数据库等，如表2所示，为加工余量选择数据库结构表。
系统在应用中，为适应系统应用的柔性，数据库中工艺数据与工艺知识应具有较大的广泛性和灵活性。工艺数据库中的知识数据、特别是有关加工资源的数据必须与工厂的实际情况相一致，即工艺数据库中的知识数据必须是工厂加工能力，加工资源和工艺经验，工艺习惯的真实描述，而更重要的一点是能随着工厂设备和工艺的改进，进行添加、更改、创建、与删除工艺数据库中的内容。这就要求数据库必须其有良好的维护和管理功能。
4 工艺过程决策
在CAPP设计过程中，最关键的问题就是工艺决策。工艺决策过程实质上是机械零件的工艺特征与加工方法的映象过程，工艺特征包括型面要素(孔、面、槽等)、技术要求、理化性质等，加工方法包括加工工序的确定，机床、刀、夹、量、辅具选择，工序间余量制定，工艺简图绘制，有的甚至还包含工时定额制定等内容。在生产环境、生产任务要求、生产条件与生产时域的限定下，建立两者的对应关系，并将这种关系转化为计算机易识别的模型是CAPP的主要任务。
CAPP的工艺决策方法分三类:逻辑决策、计算决策和创造性决策。实际的CAPP系统往往综合运用以上各种决策方法。本系统用逻辑决策实现工艺规程的调用;将计算决策应用于加工余量的日算、工时定额的计算、生产费用的计算等;而在机床选择中则应用了创造性决策来实现。
nextpage 4.1 加工余量的获取
在非回转体零件CAPP系统设计过程中，在调出相应的工艺卡内容后需要进行两种类型的修正工作:一类是对形式化语言描述体的修正，另一类是对形式化语言描述体中镶套的未知参量的查询。
加工余量的获取即属一对形式化语言描述体中镶套的未知参量的查询。这就需要在设计标准工艺时，将一个特殊的标识符如"#"安抓在加工余量之前.如表2所示。如:"半精车内孔及端面，每面留#加工余量。"当主控程序从工程数据库中调出样件工艺时，对其内容进行扫描操作，当读到"#"，字符时，即要确定加工余量，对工艺内容数据库进行查询，查询出相应的加工方法和机床名称，再根据零件的尺寸，最后实现加工余量的选择。
加工余量确定具体过程如下:
(1)根据机械加工工艺人员手册建立数据库，加工余量选择数据库结构表，如表2所示。
(2)从工艺数据库中读取加工方法，以车床为例，包括粗车、半精车、精车。加工方法的获得:采用形式化语言触点感知。即在工艺过程卡中，在加工方法前面采用形式化语言%:如粗车〔两个字符)在其前可加一个%，其形式为%精车，当程序读到%时，读其后两位;如半精车(三个字符)在其前可加两个%%，其形式为%%半精车，当程序读到%%时，读其后三位，即实现了对形式化语言的触点感知。
(3)从工艺数据库中读取机床名称，机床名称可以通过工艺规程数据库进行读取，工艺规程数据库结构。
(4)通过机床名称和加工方法、所加工零件的基本尺寸(长度尺寸和宽度尺寸)确定加工余量加工余量计算的具体算法略。
4.2 机床的选择
沈阳某机器厂规模庞大，机床的种类繁多，选择机床设备是工艺过程设计中的重要环节之一。
机床选择可以以工艺规程数据库和机床选择数据库为基础，具体过程如下:
(1)根据机床类型建立数据库。
(2)从工艺数据库中读取机床名称和加工方法，机床名称和加工方法的读取方法与获取加工余量过程中机床名称和加工方法的读取方法相同。
(3)通过机床名称、加工方法、零件的几何尺寸及重量确定机床类型代号。
(4)利用上述方法对机床进行查询可以获得多个机床类型代号，这些机床类型就构成了冲突集，因此需要进行冲突消解并确定冲突消解策略。在确定冲突消解策略时，应将人工智能理论与优化思想充分结合起来，主要从以下两个方面考虑:
1、分清机床选择影响因素的主次关系。影响机床选择的因素分为两大类:一类是目标因素，机床优化选择所追求的目标是加工成本最低，加工成本包括能耗、物耗、物料运输费用、劳动工资、管理费用、机床维护费用等，这些参数很难给出准确的定量值，一般是反映为台时费用这样一个总的综合指标，给出估算值;另一类是约束因素，如环境约束等，究竟取用多少种约束合适，一般根据企业的生产规模与生产特征而定，抓住主要限定因素就是抓住那些对零件加工特征要求起决定性作用的因素.本系统面向重型机械制造业，除环境约束外，还要重点考虑机床的承载能力和功率。主要因素确定以后，在硬件条件允许的前提下，应尽可能多地考虑一些辅助因素，如车间、机床载荷分配等因素。
2、认识到机床选择影响因素的相对稳定性。如果企业不做重大改革或者产品结构调整，那么这些影响因素还会在相当长的一段时间内保持一定的稳定性，将上述思想应用于机床选择之中，可采用冲突消极策略，加工总费用最少的冲突消解策略。当多个机床同时满足条件时，选择其中加工总费用最少的机床。
基于物流搬运路线最短的冲突消解策略。即在选择机床时，在其他条件完全一致的前提下，应尽量使所选择的机床与前一台所选择的机床之间的搬运路线为最短，通过上述冲突消解策略即可实现机床的选择。
5 小结
由于重型厂是大型企业，拥有_L艺设计科以及多个车问，在重型厂CAPP系统中实现网络化可以实现企业内部各部门之间的信息流、物流和资金流的顺畅传递，从而保证了产品设计周期缩短、机床设备等各种信息在各个部门之间的调用，提高了工作效率。因此网络化的CAPP系统应该是未来重型厂CAPP系统的发展方向。
