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CAD／CAPP集成系统中工序图的自动生成方法
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CAPP系统的研究和开发
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CAPP系统的研究和开发
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CAPP软件简介？
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CAPP/计算机辅助工艺过程规划
& & 工艺设计是现代制造系统的重要组成部分。有关资料表明，根据我国现有工业水平，生产准备周期一般要占整个产品研制周期的50％～70 9，6，而工艺装备的设计制造周期又占生产准备周期的500～70％，所以T艺过程设计对于产品的开发周期、批量投产上市的时间有重大的影响。
& & 工艺过程设计的任务是：在给定的资源(机床、刀具、夹具等)约束下，为实现期望的目标(可行的工艺计划，优化的费用等)，选择和确定详细的工艺过程，使零件毛坯经过确定的形状、性质和表面质量的改变，成为所需的成品。
& & 计算机辅助工艺过程规划(Computer Aided Process Planning，CAPP)是连接计算机辅助设计(CAD)与计算机辅助制造(CAM)的桥梁，CAD系统的产品信息必须经过cAPP系统才能转变成CAM系统的加工信息。同时，CAPP系统的输出结果也是管理信息系统(MIS)的重要信息来源和生产计划与调度(PPS)部门的重要依据。CAD的结果能否有效地应用于生产实践，NC机床能否充分发挥效益，CAD与CAM能否真正实现集成，都与工艺设计密切相关。因此，CAPP是企业信息集成中的一个重要环节。
& & 对CAPP的研究始于20世纪60年代中期，1969年挪威发表的第一个CAPP系统AUTOPROS，它是根据成组技术原理，利用零件的相似性去检索和修改标准丁艺过程的方式，形成相应零件的工艺规程。1976年，美国CAM I公司研制出一种可以在微型机上运行的结构简单的CAPP系统，其工作原理也是基于成组技术。国内从20世纪80年代开始开展CAPP研究，已开发出不少CAPP系统。在已应用系统中，针对回转类零件的CAPP比较成熟，而且多应用于单件小批量生产。
& & 在设计方法上，CAPP经历了检索式、派生式和创成式3种主要模式。检索式是CAPP最初采用的方法，它实际上是一个对已有的标准工艺文件的管理系统。派牛式设计方法是在成组技术的基础上，利用零件的相似性去检索和修改典型工艺以形成新零件的工艺文件。派生式系统在20世纪70年代发展很快，有些系统还得到了生产实际的应用。20世纪70年代中期开始创成式CAPP系统的研究开发。创成式设计方法的基本原理是依靠决策逻辑和制造_工程数据信息，根据输入的零件信息自动生成新零件的工艺过程。但是由于创成法至今仍不成熟，因而出现了许多半创成式系统，这类系统显得比较实用。
& 工艺过程设计的内容根据不同的企业规范和不同的生产要求而有所变化。但一个CAPP系统一般应该具有以下功能。
& & ①检索标准工艺文件；
& & ②选择加工方法；
& & ③安排加工路线；
& & ④选择机床、刀具、量具、夹具等；
& & ⑤选择装夹方式和装夹表面；
& & ⑥优化选择切削用量；
& & ⑦计算加工时间和加工费用；
& & ⑧确定工序尺寸和公差及选择毛坯；
& & ⑨绘制工序图及编写工序卡。
& & 有的CAPP系统还具有计算刀具轨迹、自动进行NC编程和进行加工过程模拟的功能，也有专家认为这些功能属于CAM的范畴。
(工作日：9:30-23:00)
销售热线 021-CAPP系统的输入和输出（零件信息描述）；计算机辅助工艺设计系统的输入与输出；第―?节c．LPP输入信息概述；chPP的输入信息就是肖加上答件的创造特征信息，；cAPP所需零件信息输入的最理想方光是直接从cA；成的关键技术，目前此项技术还不成热．世界各国技术；技术相特征识别技术的研究真是为这―r1的W发展起；的集成，但目前也不成熟．禹实用相差还很远；述方法，
CAPP系统的输入和输出（零件信息描述）
计算机辅助工艺设计系统的输入与输出
c．LPP输入信息概述
chPP的输入信息就是肖加上答件的创造特征信息，它是cAPP系统进行工艺决策生成 零件加工过程的韧始依据。
cAPP所需零件信息输入的最理想方光是直接从cAD系统中提取．它也是cAD／cAPP集
成的关键技术，目前此项技术还不成热．世界各国技术界正在深入研究和开发。特征建棋cAD
技术相特征识别技术的研究真是为这―r1的W发展起来的，籍以实现cAD／cAPP／cAM系统
的集成，但目前也不成熟．禹实用相差还很远。因此，一些比较成熟实用的cAPP输入信息描
述方法，7；但当的需要，而旦在今后怕当长一段时间内，仍是用来将chD系统设计的产品信
息输入chPP系统的主要手段。
本章以制造特征角度来叙述t入PP榆入信定的斑念．并从实用角度介绍了几种常用 cAPP零件信息描述方式。
一、特征概念
1．持征的定义
为厂完整地定义机械产：品冬件，方便的分法是把冬
件的结构和工艺信息技它们的件质划分兹．“些信息集
台，这些信息集合就称为特征。持征由设计者府用来设
计产品，则这些信息集合称为设计持认。例如图3―、所
示零件，它包括长方体、槽、孔1列孔2四个设汁特征。
为了描述这些特征，必须给出每个持祉的堪寸和形状、
稻度和表面粗糙及材料(包括热处理等)I；息．所以设
计特征可以分为形状、精度和材料特征：
对于编制加工工艺规程来说，所关心队是哮件f―待
加1：表面的信息。若图3―]冬件所有表面都内机械加工成形，则它们是六个平面，一个槽和?
个孔，按持征概念，它们是冬件的制造特征。将图示零件的制造持征导设计特征比较，槽和 孔是相同的，但设计特征长方体分解成人个平面。为厂描述这些制造特征，也必须给出每个 特征的尺寸相形状、精度及材料特性，所以制造特征也分为形状、精度和材料特征。应指出 的是，在编制工艺规程时，还需要待加[表面的名称、专用工具代号以及有时还需要某些表 面所在图样亡的剖面号等，这些称为辅助作息集合，简称辅助情息。
―个零件的制造特征大
部分内容可以内设计特征转换而来，而制造特征中的辅助信息，则是制造特征所持有的。
2．特征技术
日前的商品化chD软件，不沦足纯枢垃蝴、面造型椰实体造型。都是以数学相几何为基
般是只能输出底层几何信息，如点。约、E6及共At际位民情息。这样的chD系统无法提供cAPP所需要的接特征输出的制造倍息，因此，各国正在开展特征建模(Fea帕n
Modeun8)以改善原有的rAD系统．或研究开发特征识别(FM山re Rrc08nhl。n)来从cAD
据文件中提取特征信息等所谓特征技术的研究。国际工业技术界也正在研究各系统间产品模 型数据的交换标准等，但由于特征本身的定义尚难以统一，目前由cAD系统向cvP的数据 输出问题，在大多数情况下仍将依靠人的干预。
二、畅人馆患的组成
由上述可知，给cAPP系统输入
具体如下：
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、形位公差和表面租糙度。
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k的专用名称，图样上的剖面号，以及零件名称 编号，专用工具，加上车间等。它根据用户的不同要求而有所差别。
以J：制造特征的内容并不是每‘―个chPP系统都要全部输人的。例如待加工表面的几何
坐标只是在Kc编程时采用，因此只有需要cAPP与Kc缩程集成时才需要输入。在为单独的
cAPP系统输入信息时可以略去。材料待征在一些具体制造环境中有时也可以用简赂方法表 达；精度待征在许多情况下只要求表达一个精度等级或女面粗粉皮等纽即可。
如上所述，某cAPP系统输入信息的详尽程度与具体cvP系统的要求有关。对于检索式 cAPP系统，一般只要求检索出某零件族的复合工艺，然后交互式对其进行修改，所以只裔输
入零件的oT代码即可，GT代码通常只能定性地描述一个零件，所以用oT代码描述零件是 一种简赂方式。
对于功能齐全的半生成式或生成式系统，因为要按决策规则生成加工路线相加工顺序，选
择机床、刀具和切削参数，并生成]：序图等，所以需要详细的待加工表面制造特征信息。为
厂将制造信息有效地加以描述并输入clPP系统，对回转类零件和非回转零件，研究人员开发
7许多描述方法。但无论哪种描述方法，为了能正确地表达清楚零件所有待加工表面的制造 特征信息并被cAPP系统方便识别，必须具有以下功能：①能区分待加工表面类型并能包括完
．整的尺寸参数，材料和精度特征信息；②能表达清楚各待加工表面之间的空间关系；②要有
一个好的数据结构文件便于以亡数据的存取。
本章将介绍一些较实用的方法，它们是：①适合回转类零件的待征表面描述法(也称表 面元素描述法、因素法)；②适合箱体答件的按零件各个方位面进行描述的方法(包括方位特 征描述法、柔性特征描述法)，⑤对于一些非回转零件，目前已有cdPP系统通过交互方式直 接从cAD获得待加工表面的几何信息并补充其它信息，此时也涉及这些待加工表面信息如何
组合和存储，这也与cAPP零件的信息浴述方法有关。
零旷91制造特征信息描述方法确定后、就要据此编制cAPP系统的输入模块程序。许多
：：至突变入罗块都是人机交互式的，即系统接待加工表面的各种制造待征项目提示，法后 用户按提示逐项输入有关信息。提示方式一般是文字提示，但也有在文字提示旁伴以待征团 第―：节
回转牢件信息描述方法
cAPP系统的最例外发足以四转类冬f1为对象的。迄今为止，巴汗发了很多回转类零件 cAPP系统．当然也提出了，i各种cdpP系统相适应的字件信息描述方法。正如亡――节所述、
不同要求的cAPP系统对答件输入信息要求的详细程度也不同，所以相应的输入信息描述方 法也有简略和详细之分。对回转类冬件倍启描述方法，较常用的是GT代码描述法相对零件待
加工表面进行详细描述的特征表面描述法
待加工零件的制造特征信息是『hPP系统生成零件加工上艺的依据。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。良以成组技术为基础的半生成式(混合式)cAPP系 统中，系统首先要根据罗件GT代码，确定冬件所属族(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：t表面的详细特征信息，生成零件加工二序，进行工艺过程编组
和优化、计算工序尺寸以及生成工序图等(见第六章叙述的回转类零件cAPP系统)。
如第二章所述，在用计算机对零件进行辅助编码时，零件oT代码生成后。即存在计算机
中，所以cAPP系统可以直接调用，此时可把计算机辅助零件编码模块看成cAPP系统的一个
部分*而对于用手工进行冬件编码时，chPP系统需要的6T代码，可按照系统的提示直接输
特征表面描述法(也称图案法)能够详细描述零件
各持加工表面的形状、尺人搐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(APP系统的需
1．特征表面描述法原理
特征表面描述法是将持征分成壬：特征和辅助特征。
：”膘盅揣况：岁露紧殿：X*”：沿粥咒
内圆锥、内螺纹等内部特征)。辅助特征居指那些依附于
强撇视溯：呢、，“、。。腕两蹦：征)相外倒角、矩形环t6、过渡圆弧、平面(―：)等辅助特征，
包含各类专业文献、各类资格考试、专业论文、行业资料、高等教育、幼儿教育、小学教育、外语学习资料、中学教育、CAPP系统的输入和输出31等内容。　
　属于 CAD 范畴有:几何造型、有限元分析 属于 CAM 范畴有:数控加工、GT、CAPP ...答:由控制系统、输入程序、辅助处理程序、 运动处理程序、输出程序和诊断程序组成... 　达到要求目标的工艺过程――利用计算机的外部设备, 代替手工抄写、绘图、输出工艺...第二章 原始信息的描述与输入 1.建立 CAPP 系统时,向计算机输入的原始信息有... 　15. 在数控机床CNC系统组成中,核心部分为( A.输入输出设备 B.C装置...答 16. 在派生式CAPP系统中利用分类编码进行零件分类成组的主要依据是( A.零件... 　4、CAPP 系统构成模块:信息输入界面、零件信息输入模块、工艺决策模块、工艺数据库/ 知识库、工艺文件输出模块。 5、成组技术的定义:成组技术的理论基础是相似性,... 　所谓 CAPP 是指通过计算机输入被加工零件的原始数据,加工条件和加工要求,由计 算机自动地进行编码,编程,绘图直至最后输出经过优化的工艺规程卡片。使用 CAPP 不仅 ... 　工艺过程优化: 工艺过程优化 第五章 CAPP 系统的输入与输出 P90 P91 P92 P92 特征的概念 输入信息的组成 零件输入信息描述方法和输入方法应具有的功能 特征表面... 　系统包括以工艺知识应用为核 心的七大功能模块,分别是工艺编辑模块、CAPP 系统定义模块定制工具、CAPP 系统辅助工 具、二次开发接口模块、工艺文件输出、输入接口、... 　第二章CAPP系统原理 39页 免费如要投诉违规内容,请到百度文库投诉中心;如要提出...包括控制模块、 工艺过程设计模块、 工艺管理模块、零件信息输入模块、工艺输出... 　1、CAPP 的基本结构 尽管 CAPP 系统的种类很多,但其基本结构都离不开系统控制与人机界面、零件信息描 述与输入、工艺决策、工艺数据/知识库、工艺文件管理与输出...CAPP_百度百科
CAPP（Computer Aided Process Planning）是指借助于计算机软硬件技术和支撑环境，利用计算机进行数值计算、逻辑判断和推理等的功能来制定零件过程。借助于，可以解决手工工艺设计效率低、一致性差、质量不稳定、不易达到优化等问题。也是利用计算机技术辅助工艺师完成零件从毛胚到成品的设计和制造过程。
是ComputerAidedProeessPlanning(计算机辅助工艺规划或设计)的英文缩写。由于长期以来采用手工方式进行的传统工艺过程设计不可避免地存在一些缺陷:对工艺设计人员要求高;工作量大,效率低下:难以保证数据的准确性;且信息不能共享等:同时,计算机技术的发展及其在机械制造业中的广泛应用,使得计算机辅助工艺设计(以即)应运而生,广度和深度也在不断发展中。
一般讲,CAPP就是利用计算机技术来辅助完成工艺过程的设计并输出工艺规程,可缩短工艺设计周期,对设计变更作出快速响应,提高工艺部门的工作效率和工作质量;但为满足CDA/CAPP/CMA集成系统及CIMS发展的需要,对CAPP的认识应进一步扩展,即对其广义的理解:CAPP的一头向生产规划最佳化及作业计划最佳化发展,作为M即n的一个重要组成部分;CAPP向另一头扩展能够生成NC指令,使其起到连接CAD和CMA及MRlPl等应用系统的桥梁作[1]
用,成为现今许多先进制造技术的技术基础之一。
CAPP系统的构成，视其工作原理、产品对象、规模大小不同而有较大的差异。CAPP系统基本的构成模块包括：
（1）控制模块。控制模块的主要任务是协调各模块的运行，使人机交互的窗口，实现人机之间的信息交流，控制零件信息的获取方式；
（2）零件信息输入模块。当零件信息不能从CAD系统直接获取时，用此模块实现零件信息的输入；
（3）工艺过程设计模块。工艺过程设计模块进行加工工艺流程的决策，产生工艺过程卡，供加工及生产管理部门使用；
（4）工序决策模块。工序决策模块的主要任务是生成工序卡，对工序间尺寸进行计算，生成工序图；
（5）工步决策模块。工步决策模块对工步内容进行设计，确定切削用量，提供形成NC加工控制指令所需的刀位文件；
（6）NC加工指令生成模块。NC加工指令生成模块依据工步决策模块所提供的刀位文件，调用NC指令代码系统，产生NC加工控制指令；
（7）输出模块。输出模块可输出工艺流程卡、工序卡、工步卡、工序图及其它文档，输出亦可从现有工艺文件库中调出各类工艺文件，利用编辑工具对现有工艺文件进行修改的到所需的工艺文件；
（8）加工过程动态仿真。加工过程动态仿真对所产生的加工过程进行模拟，检查工艺的正确性。
系统按其工作原理可分为、派生式、创成式等。
（1）检索式工艺过程设计系统是针对标准工艺的，将设计好的零件标准工艺进行编号，存储在计算机中，当制定零件的工艺过程时，可根据输入的零件信息进行搜索，查找合适的标准工艺。
（2）派生式工艺过程设计就是利用零件有相似性，相似的零件有相似的工艺过程&这一原理，通过检索相似典型零件的工艺过程，加以增删或编辑而派生一个新零件的工艺过程。
（3）创成式工艺过程设计系统和派生式系统不同，它是根据输入的零件信息，依靠系统中的工程数据和决策方法自动生成零件的工艺过程。
CAPP的基础技术包括：
（1）（Group Technology）；
（2）零件信息的描述与获取；
（3）工艺设计决策机制；
（4）工艺知识的获取及表示；
（5）工序图及其它文档的自动生成；
（6）NC加工指令的自动生成及加工过程动态仿真；
（7）工艺数据库的建立。
CAPP是将产品设计信息转换为各种加工制造、管理信息的关键环节，是中联系设计和生产的纽带，同时也为企业的管理部门提供相关的数据，是企业信息交换的中间环节。
CAPP：计算机辅助工艺过程设计（computer aided process planning）
CAPP的开发、研制是从60年代末开始的，在制造自动化领域，CAPP的发展是最迟的部分。世界上最早研究CAPP的国家是，始于1969年，并于1969年正式推出世界上第一个CAPP系统AUTOPROS；1973年正式推出商品化的AUTOPROS系统。
在CAPP发展史上具有里程碑意义的是CAM-I于1976年推出的CAM-I’S Automated Process Planning系统。取其字首的第一个字母，称为CAPP系统。对CAPP这个缩写法虽然还有不同的解释，但把CAPP称为计算机辅助工艺过程设计已经成为公认的释义。
CAPP（computer aided process planning,）的作用是利用计算机来进行零件加工工艺过程的制订，把毛坯加工成工程图纸上所要求的零件。它是通过向计算机输入被加工零件的几何信息（形状、尺寸等）和工艺信息（材料、热处理、批量等），由计算机自动输出零件的和工序内容等工艺文件的过程。
计算机辅助工艺过程设计也常被译为。国际生产工程研究会（CIRP）提出了计算机辅助规划(CAP-computer aided planning)、计算机自动工艺过程设计 (CAPP-computer automated process planning)等名称，CAPP一词强调了工艺过程自动设计。
实际上国外常用的一些，如制造规划(manufacturing planning)、材料处理(material processing)、工艺工程(process engineering)以及加工路线安排(machine routing)等在很大程度上都是指工艺过程设计。属于工程分析与设计范畴，是重要的生产准备工作之一。
由于计算机(CIMS-computer integrated manufacturing system)的出现，计算机辅助工艺规划上与计算机辅助设计 (CAD-computer aided design)相接，下与计算机辅助制造（CAM-computer aided manufacturing）相连，是连接设计与制造之间的桥梁，设计信息只能通过工艺设计才能生成制造信息，设计只能通过工艺设计才能与制造实现功能和信息的集成。由此可见CAPP在实现生产自动化中的重要地位。
CAPP发展历史
自从1965年Niebel首次提出CAPP思想，迄今30多年，CAPP领域的研究得到了极大的发展，期间经历了、派生式、创成式、混合式、专家系统、工具系统等不同的发展阶段，并涌现了一大批CAPP和商品化的CAPP系统。
在CAPP工具系统出现以前，CAPP的目标一直是开发代替工艺人员的自动化系统，而不是，即强调工艺设计的自动化和智能化。但由于工艺设计领域的个性化、复杂性，工艺设计理论多是一些指导性原则、经验和技巧，因此让计算机完全替代工艺人员进行工艺设计的愿望是良好的，但研究和实践证明非常困难，能够部分得到应用的至多是一些针对特定行业、特定企业甚至是特定零件的专用CAPP系统，还没有能够真正大规模推广应用的实用的CAPP系统。
在总结以往经验教训的基础上，国内软件公司提出了CAPP工具化的思想：CAPP是将工艺人员从许多工艺设计工作中解脱出来的一种工具；自动化不是CAPP唯一的目标；实现CAPP系统的以人为本的宜人化的操作、高效的工艺编制手段、工艺信息自动统计汇总、与CAD/ERP/PDM系统的、具有良好的开放性与集成性是工具化CAPP系统研究和推广应用的主要目标。
工具化CAPP的思想在商业上获得了极大的成功，使得CAPP真正从实验室走向了市场和企业。借助于工具化的CAPP系统，上千家的企业实现了工艺设计效率的提升，促进了工艺标准化建设，实现了与企业其它应用系统CAD/PDM/ERP等的集成，有力地促进了。
工具化CAPP以后，CAPP如何发展？在探讨这个问题之前，CAPP在应用中存在的不足和问题。
CAPP不足问题
应用范围偏窄
绝大多数企业，CAPP的应用集中在的设计。实际上，在制造企业中，产品在整个生命周期内的工艺设计通常涉及到产品装配工艺、机械加工工艺、锻造工艺、冲压工艺、焊接工艺、热表处理工艺、毛坯制造工艺等各类工艺设计。CAPP在企业的应用缺乏应有的广度。CAPP应用应从以零组件为主体对象的局部应用走向以整个产品为对象的全生命周期的应用，实现产品工艺设计与管理的一体化，建立企业级的工艺信息系统。
应用水平偏浅
绝大部分企业CAPP的应用停留在工艺卡片的编辑、工艺信息的统计汇总、工艺流程和权限的管理与控制方面，有效地提高了工艺设计的效率和标准化水平，这是CAPP应用的基础。但CAPP应用的深度还不够，还不能有效地总结行业工艺 “设计经验”和“设计知识”，从根本上解决企业有经验的工艺师匮乏的问题。通用的CAPP 系统还无法实现对工艺知识的总结、积累和应用，如何提高CAPP系统的知识水平，实现CAPP的有限智能，是企业关心的问题，也是CAPP软件厂商需要考虑的问题。解决了工艺设计效率、标准化、集成的问题，下一步如何帮助企业总结工艺知识和经验是CAPP应用的关键。
基于三维CAD的工艺设计与管理
随着三维CAD在国内制造业的广泛推广应用，三维CAD在不远的将来会成为我国企业产品设计的主流设计工具。随着设计手段的变革，工艺设计跟着需要变革。工艺如何和三维CAD进行集成，工艺如何基于三维CAD进行加工工艺设计和装配工艺设计等等，在很多企业都有迫切的需求。现阶段，CAPP的应用基本上基于二维CAD进行，与三维CAD的集成应用还处于起步阶段，有待研究和突破。
CAPP系统与其它应用系统的集成
工艺是设计和制造的桥梁，工艺的数据是产品全生命周期中最重要的数据之一，工艺数据同时是企业编排生产计划、制定采购计划、生产调度的重要基础数据，在企业的整个产品开发及生产中起着重要的作用。CAPP需要与企业的各种应用系统进行集成，包括CAD/PDM/ERP/MES等等。由于不少企业CAD、CAPP、ERP的应用是分阶段、不同时期应用的，还存在着信息的孤岛，工艺数据的价值还没有得到有效的发挥和利用。
CAPP与PDM中的管理功能冲突
随着CAPP应用不断扩展，一些CAPP系统逐渐增加了工艺管理的内容，包括权限管理、流程管理、更改管理，并在工艺部门得到了一些应用。随着企业PDM的实施推广应用，随之带来的不可忽视的问题是：CAPP自身的管理功能和PDM的管理功能如何定位和相互集成。CAPP是连接设计与制造的桥梁，与上游要与PDM集成，下游要与ERP，MES系统集成。ERP，PLM，MES，CAPP中的管理功能各有偏重，有各自明确的分工和定位。因此CAPP的工艺管理功能与PDM中管理功能只要有很明确的分工和定位，就不会发生冲突和矛盾，更有利于各自系统发挥各自优势。
CAPP解决方案
根据上述分析的CAPP发展趋势，开目公司提出了CAPP深化应用的内容及相应的解决方案。解决方案内容包括：
基于知识的CAPP系统－－参数化工艺设计平台。
基于知识的CAPP系统，解决了企业工艺知识的积累、优化的问题，极大的提高了工艺设计的效率和水平，确保了工艺设计的质量。基于知识的CAPP系统，在得到了成功的应用。
基于三维CAD的加工工艺设计系统
提供基于三维CAD的加工工艺设计工具，可以基于3D模型定义加工工艺特征（孔、外圆、键槽、中心孔等），自动获取加工特征信息，可以基于特征加工知识进行辅助工艺决策，可以建立3D工艺装备库（机床、卡盘、顶尖、定位销、支撑钉等），可以生成3D工序简图，实现可视化的工艺装夹规划等。此项研究得到了“十五”国家863课题专项支持，已开发出。
基于三维CAD的可视化装配工艺设计
提供可视化的装配工艺设计工具。可以自动获取三维装配结构信息，可以可视化的指定零部件的装配路径和先后顺序，可以生成三维装配工序，装配工序设计时，可以指定装配工装、工具信息，可以进行装配过程的实体仿真。仿真过程可以指定为整个装配过程或某一道工序的装配过程。此项研究得到了“十五”国家863课题专项的支持，已经开发出。
工艺执行系统是CAPP深化应用的重要内容，是充分利用和提升CAPP数据的重要途径和方法，拓展了CAPP应用的广度和深度。工艺执行系统主要包括3个方面的内容：工艺执行规划和管理、工艺执行质量管理和工艺执行过程管理。此项研究也得到了“十五”国家863课题专项支持，目前正在规划开发中。
基于、可重构的CAPP系统
基于IDE（集成开发平台）和IDP（集成数据库平台），可以实现CAPP各种层次的二次开发功能，充分满足工艺个性化需求，适应企业发展变化的需求。借助于平台技术，可以自定义界面，可加入任何标准的Windows控件，用户可编写C++或VB格式的等。可以在CAPP平台上，开发专用的CAPP系统。通过平台技术，已经开发了专用的锻件CAPP系统。IDP（集成数据库平台）获得了“十五”国家863课题专项支持。
CAPP发展趋势
纵观CAPP发展的历程，可以看到CAPP的研究和应用始终围绕着两方面的需要而展开：一是不断完善自身在应用中出现的不足；二是不断满足新的技术、制造模式对其提出的新的要求。因此，未来CAPP的发展，将在应用范围、应用的深度和水平等方面进行拓展，表现为以下的发展趋势：
面向产品全生命周期的CAPP系统
CAPP的数据是产品数据的重要组成部分，CAPP与的集成是关键。基于PDM/PLM，支持产品全生命周期的CAPP系统将是重要的发展方向。
基于知识的CAPP系统
CAPP已经很好的解决了工艺设计效率和标准化的问题，下一步如何有效地总结、沉淀企业的工艺设计知识，提高CAPP的知识水平，将会是CAPP应用和发展的重要方向。
基于三维CAD的CAPP系统
随着企业三维CAD的普及应用，工艺如何支持基于三维CAD的应用？特别是基于三维CAD的装配工艺设计正成为企业需求的热点。科技部在“十五”863现代技术主题，将“基于三维CAD的CAPP”专门立项研究和推广。可以预见，基于三维CAD的CAPP系统将成为研究的热点。国内开目、金叶等几家软件公司正在进行研究，并且开目公司已经推出了原型的应用系统。
基于平台技术、可重构式的CAPP系统
开放性是衡量CAPP的一个重要的因素。工艺的个性很强，同时企业的工艺需求可能会有变化，CAPP必须能够持续满足客户的个性化和变化的需求。基于、具有二次开发功能、可重构的CAPP系统将是重要的发展方向。
CAPP发展现状
　　CAPP(Computer Aided Process Planning，又称计算机辅助工艺设计)是指借助于计算机软硬件技术和支撑环境，利用计算机进行数值计算、逻辑判断和推理等功能来制定零件的机械加工工艺过程。工艺设计是产品开发的重要环节，工艺设计的好坏直接决定零件的生产质量和生产效率以及成本。CAPP系统的实施就是为了缩短工艺编制的时间，优化工艺并实现工艺编制的自动化，减轻工艺编制人员的劳动强度；CAPP系统的应用还可以使企业的工艺文件实现标准化，实现企业内部数据的高度统一，标准化的工艺文件更加适合企业现代化的生产与管理环境，方便企业应用PDM，ERP等系统。　　自从1965年Niebel首次提出CAPP思想以来，各应用软件公司和研究所以及高校对CAPP领域的研究得到了极大的发展，主要经历了检索式、派生式、创成式、混合式、专家系统和工具系统等不同的发展阶段，并涌现出了一大批商品化的CAPP系统。但是相对于其它信息管理系统的发展，CAPP的应用水平仍然比较滞后。　　总结国内大中小企业的CAPP应用现状，大多数企业CAPP的应用还存在一些不足和问题：　　(1)大多数企业CAPP的应用仅仅是对纸质工艺卡片的电子化管理，以及实现对工艺信息的电脑自动统计汇总和权限的管理与控制方面，这种程度仅仅是实现对传统工艺管理的电脑化管理。　　(2)大多数企业CAPP的应用还不能有效地完整地总结本企业（甚至是行业）的工艺设计经验和设计知识，因为没有标准化的有效的工艺知识库，造成企业的工艺编制仍然主要依靠有经验的工艺师，CAPP系统的的智能化程度仍然很低。　　(3)大多数企业的CAPP系统的绘图环境可以与CAXA软件集成，而与CAD软件还不能完全集成，而大部分企业设计部门所采用的绘图软件都是使用的CAD绘图软件，这样就造成了在CAPP系统里面进行工艺附图的设计和更改时比较费时费力。　　(4)现阶段，CAPP系统的绘图环境局限于二维绘图，能够实现三维绘图的很少。随着三维制图软件的发展的推广应用，三维制图在不远的将来肯定会成为我国制造企业产品设计的主要趋势。因此，CAPP系统的绘图环境还有待进一步提高和完善。
CAPP关键技术
针对当前CAPP系统所存在的问题，如CAPP系统在智能性、实用性、通用性、集成性和柔性等方面的不足之处，必须对以下关键技术进一步研究，以提高CAPP的应用水平和效果：　　零件的分类编码方法　　实现CAPP系统的关键技术之一就是建立完善的零件分类编码系统，建立零件分类编码系统时，首先要提取每个零件的设计特征和制造特征，然后将零件的这些特征通过编码来识别。一般情况下，零件的特征越多，描述这些特征的编码也越复杂。常用的零件分类编码系统可以分为三种类型：以零件设计特征为基础的编码系统；以零件制造特征为基础的编码系统；以零件的设计和制造特征为基础的编码系统。　　工艺设计相关技术　　常用的工艺设计技术有：相似工艺自动检索技术、参数化工艺设计技术、模块化/单元化工艺设计技术等。　　采用相似工艺检索技术，可以大大提高企业对成熟工艺的有效利用，提高企业工艺编制的效率和质量，同时也可以减少工艺编制人员的重复性工作，减少人力成本。　　参数化工艺设计技术是一种快捷有效的工艺设计模式。首先需要建立完善的典型工艺数据库，每种零件对应一种典型工艺，只需要将对应的典型工艺数据库里面的参数进行修改，就可以自动形成高质量的工艺文件。　　模块化工艺设计技术的核心思想是将制造工艺过程分解为一系列规范化的操作和规则，这些规范化的操作和规则组成不同的模块，每个模块里面的操作参数可以针对不同产品进行设计更改，针对特定零件的制造工艺可以利用参数化设计技术、专家系统技术实现不同模块化的组合。　　集成环境下的工艺数据管理技术　　传统的CAPP系统工艺数据管理技术一般采用文件形式对工艺数据进行保存，对工艺数据的管理要求不高。但是，随着大量制造企业信息化水平的不断提高，大部分CAPP系统实在网络化环境下实施应用的，因此，大量的工艺数据是在网络环境下处理和共享以及存储的，传统的基于文件保存工艺数据的方式已经不适应网络化和集成化的环境，这就需要深入研究网络化集成环境下的工艺数据管理技术。总之，CAPP系统中的工艺数据管理的目的是要保证工艺数控的一致性、有效性和完整性。实现CAPP与CIMS其它子系统的信息集成和信息的充分共享。　　工艺知识库的建立技术　　工艺知识库的建立和有效管理是CAPP系统成功运行的重要环节。建立工艺知识库时应解决以下几个关键问题：共享性、完善性、柔性和安全性。在建立知识库前，首先要做大量的调研和分析，在此基础上，再从零散的资料中找出规律，建立起标准统一的知识库，使之能应用于各种生产条件下的各种类型零件，并不断地对知识库进行完善，以适应用户不断变化的需求。在知识库管理过程中，将那些可以不断被修改和扩充的知识与程序分离存储，称为外部知识库；将那些用户不能随意修改和扩充的知识固化在程序中，称为内部知识库。内部知识库和外部知识库的具体界定则是需要进一步研究的内容
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湖南师范大学