面向产品的CAPP工艺资源管理应用支持工具的研究和开发

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计算机辅助工艺设计(CAPP,Computer Aided Process Planning)是公认的将企业产品设计数据转换为产品制造数据的关键性技术环节,是实现CIMS的关键技术,也是企业提高产品质量有力手段。传统的集成化工艺设计系统往往注重于CAD/CAPP/CAM的集成,并以零件为基本研究对象,因而无法满足计算机集成制造对工艺设计全面集成的要求。针对这一缺陷,在面向产品的CAPP与工艺资源管理系统的研究和开发中,将不再仅仅停留于传统的计算机辅助工艺设计这一层次之上,它将进一步研究从整个产品角度考虑产品工艺设计与工艺信息管理的全面计算机化、信息化,为今后企业产品设计、工艺设计、产品制造、生产与经营管理、销售及物资供应等部门计算机应用系统的信息集成奠定基础。所以面向产品的CAPP作为一种CAPP开发思路,是计算机集成制造中工艺设计全面集成实施的关键性环节之一。 本文在总结和分析国内外CAPP系统开发和应用现状的基础上,研究了以下的内容: 1.研究面向产品的CAPP系统的特点和其开发过程的复杂性和多样性,提出了面向产品的CAPP系统的体系结构,在这个过程中,运用复杂系统通用的设计和分析方法—IDEF0和IDEF1x,对面向产品的CAPP系统进行分析和设计,建立面向产品的CAPP系统的相应的功能模型和信息模型,并在所建立的信息模型的基础上,对面向产品的CAPP系统中所涉及的数据库表进行了设计,提出了相应的数据库设计方案。 2.研究面向产品CAPP工艺资源管理系统应用支持工具的一些相关理论方法和系统级的解决方案,实际设计和开发了工艺资源管理子系统。 3.研究并建立了工艺资源的数据模型和功能模型。针对面向产品的CAPP中工艺资源数据的复杂性及其工艺资源数据结构的多样性,通过消化吸收当今CAPP中在这个方面的研究成果和调研总结实际企业工艺资源应用情况,建立了工艺资源的数据模型和功能模型。 4.研究并探讨了工艺资源管理系统中体系结构的选用原则及其各种体系结构对开发工艺资源管理系统的优缺点,并进行了实际的系统设计和开发。 5. 研究和论述了基于组件化分布式CAPP的发展方向。针对CAPP目前的发 面向产品的CAPP工艺资源管理应用支持工贝的研究和开发 展趋势和研究重点,在面向产品的CAPP中着重在工艺资源管理子系统中 对这种组件化分布式CAPP的发展方向进行了实际的研究和理论性的探 索,并提出了相应的解决方案。 6.研究人机交互工艺设计中工艺卡片模板的设计和开发。针对CAPP系统中 进行工艺过程设计的实际企业的工艺卡片的复杂性和多样性,提出工艺 卡片模板设计的思路和开发解决方案。 7.研究了人机交互式工艺设计模块中工艺卡片单元格与数据库表的关联并 在所实际开发的人机交互式的工艺设计模块中进行了实现。 8.研究作为CAPP系统开发中关键部分的工艺过程设计方式。本文在对所见 所得式的工艺过程设计进行了详细的分析、设计、开发,并对其实现的 关键技术进行了研究和解诀,在此基础上对所见所得式的工艺过程设计 的优缺点进行的分析,结合最新的软开发技术和开发方法以及数据定义 和交换的XML技术,提出了基于数据定义的工艺过程设计的新的设计方 法和实现思路。 9.研究和开发了工艺打印模块。 总之,目前国内对面向产品的CAPP研究还比较少,并且处于刚刚起步的阶段, 开发出的面向产品的CAPP系统相对比较少。本文是在吸收总结当前面向产品的CAPP 理论研究成果的基础上,对面向产品的CAPP系统的应用特点和设计理论进行了研 究,着重在面向产品的CAPP中工艺资源管理系统应用支持工具这个方面进行了大 量实际的调研、相关的理论研究和系统的开发。同时在人机交互式工艺设计和工艺 打印进行了研究和开发。通过对相关理论研究和开发模块分析的基础上,提出了一 些新的设计开发思路和实现方法。
中文摘要第3-5页
英文摘要第5页
第一章 绪论第10-14页
    1.1 CAPP研究概述第10-12页
        1.1.1 CAPP概述第10-11页
        1.1.2 CAPP的发展历程和方向第11-12页
    1.2 课题的来源第12页
    1.3 课题研究的目的和意义第12-13页
    1.4 课题研究的主要内容第13-14页
第二章 面向产品的CAPP系统的体系结构研究第14-30页
    2.1 企业工艺设计的基本状况第14-17页
        2.1.1 传统工艺设计的流程第14-16页
        2.1.2 CAPP技术当前存在的问题第16-17页
    2.2 企业工艺设计对CAPP系统的要求第17-18页
    2.3 面向产品的CAPP系统的方法论第18-19页
    2.4 面向产品的CAPP的系统结构第19-21页
        2.4.1 系统设计思想第19-20页
        2.4.2 系统体系结构第20-21页
    2.5 面向产品的CAPP的系统分析和设计第21-30页
        2.5.1 系统的总体方案设计原则第21-22页
        2.5.2 系统的总体设计目标和系统需求第22页
        2.5.3 系统功能树模型第22-23页
        2.5.4 基于IDEF0的功能分析与建模第23-27页
        2.5.5 基于IDEF1x数据流程分析和建模第27-28页
        2.5.6 面向产品的CAPP的系统设计实现第28-30页
第三章 工艺资源管理应用支持工具的研究第30-44页
    3.1 应用支持工具概述及其研究的目的和意义第30-31页
    3.2 工艺资源管理应用支持工具概述第31页
    3.3 工艺资源组成结构分析第31-34页
        3.3.1 工艺资源数据分类第31-32页
        3.3.2 工艺资源数据的特点第32页
        3.3.3 工艺资源管理系统的设计和功能要求第32-34页
    3.4 工艺资源的面向对象的分析第34-38页
        3.4.1 面向对象的技术概述第35-36页
        3.4.2 基于面向对象的资源信息模型第36-38页
    3.5 工艺资源管理子系统体系结构选择第38-40页
        3.5.1 系统体系结构的类型及其选用原则第38-40页
        3.5.2 基于C/S的工艺资源管理体系结构的选择第40页
        3.5.3 基于C/S和B/S模式的工艺资源管理子系统的研究第40页
    3.6 分布式组件化的工艺资源管理子系统的探索第40-44页
        3.6.1 CAPP系统研究趋势概述第40-41页
        3.6.2 组件技术介绍第41页
        3.6.3 基于组件技术的工艺资源管理子系统的设计模式第41-43页
        3.6.4 分布式组件化开发CAPP系统开发的总结第43-44页
第四章 工艺资源管理应用支持工具的开发第44-49页
    4.1 工艺资源管理的系统设计第44-46页
        4.1.1 工艺资源数据库表设计第44-45页
        4.1.2 功能设计第45页
        4.1.3 界面设计第45-46页
    4.2 工艺资源管理子系统的实现第46-49页
        4.2.1 系统的功能树结构第46页
        4.2.2 系统组成第46页
        4.2.3 系统实现的特点第46-47页
        4.2.4 系统的运行环境第47页
        4.2.5 系统的主界面第47-49页
第五章 人机交互式工艺设计模块的研究与开发第49-58页
    5.1 人机交互式工艺设计概述第49页
    5.2 人机交互工艺卡片模板的设计思路及其类型第49-50页
    5.3 人机交互工艺卡片模板的类型选择及实现方式第50-51页
    5.4 人机交互式工艺设计模块的设计第51-53页
        5.4.1 数据库表设计第51-52页
        5.4.2 模块功能介绍第52页
        5.4.3 模块界面设计第52页
        5.4.4 界面图第52-53页
    5.5 人机交互式工艺设计模块实现的关键技术及其特点第53-56页
        5.5.1 工艺资源管理数据资源与人机交互工艺设计资源填写时的关联第53页
        5.5.2 人机交互工艺设计见所得的实现第53页
        5.5.3 人机交互工艺设计与产品结构树的接口实现第53-55页
        5.5.4 通用性第55-56页
    5.6 人机交互工艺设计模块的进一步研究探索第56页
        5.6.1 本模块设计存在的问题第56页
        5.6.2 改进模块设计的实现思路第56页
    5.7 人机交互中数据定义实现工艺过程设计的初步研究第56-58页
        5.7.1 工艺过程设计实现方式及其比较第56-57页
        5.7.2 数据定义式的工艺过程设计概述及其实现原理第57页
        5.7.3 数据定义式的工艺过程设计的特点第57-58页
第六章 打印模块的设计和开发第58-60页
    6.1 工艺卡打印模块设计思路第58页
    6.2 对工艺卡片打印模块的要求第58页
    6.3 工艺卡片打印的常用控制方式第58页
    6.4 工艺卡片打印模块实现的关键技术第58-59页
        6.4.1 工艺卡片与打印模块的接口实现第58-59页
        6.4.2 打印模块的通用化的实现第59页
    6.5 工艺卡片打印模块的设计实现第59-60页
第七章 结论与展望第60-63页
    7.1 本文结论第60-61页
    7.2 展望与设想第61-63页
参考文献第63-66页
致谢第66页
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