在工程機械的市場競爭日趨激烈，產品更新換代更加迅速的今天，一個企業要求得生存和發展，必須能以最短的時間，最經濟的手段和最好的質量滿足用戶的訂單要求。困而，應用先進的計算機技術以實現設計、繪圖、工藝規程編制、工裝設計，以及制造自動化無疑是邁向工程機械產業現代化的必由之路，而 CAD／ CAPP正是其核心。

　　以往的CAD和CAPP多采取各自發展的方法。設計部門用CAD繪圖，只考慮幾何圖形，不管工藝，圖形上工藝尺寸也很少設置。工藝部門在單獨開發的CAPP中必須再次人工輸人零件的各種形狀和尺寸數值，以及各種工藝要求等，不僅費時而且易出現差錯。

　　經過有關工廠的實踐證明，我們所采取的在TOP CAD平臺上開發出的“全息 CAD／ CAPP集成系統”是解決上述問題的卓有成效的途徑。該系統能在運用CAD模塊生成產品圖紙的同時，通過集成的CAPP模塊完成工藝規程的編制，并吸取了成組技術的成果，全部參數均可方便地設置成變量，只要輸人幾個參數值就能獲得系列產品的圖紙和工藝。所介紹的“全息 CAD／ CAPP集成系統”維護簡單，無需編程，可隨時在所提供的變量菜單中增減或更改變量，以適應市場變化，迅速生成新產品，因而有著持續的生命力。

　　該集成系統的人機界面是全中文的，并使用一目了然的圖標，繪圖、設置變量、設置變量間關系式、設置工藝流程均很簡便。屏幕右側有可直接用鼠標點用的已建立的圖形幻燈片庫，幻燈片上有文字和簡圖說明，使用方便，無需記憶操作命令或零件圖號。

　　該集成系統不僅具有很強的實用性和先進性，而且使用微機，所需價格低廉，適于向中小型工程機械制造廠推廣。

2 系統的總體框圖

　　如圖1所示，系統功能的實現是按模塊化設計的，CAD和CAPP之間通過一致的參數模型和數據庫建立通訊，信息共享。系統還可再擴充CAM模塊，生成數控程序，以適應數控機床的要求。

3 CAD模塊

　　圖2為屏幕的人機界面布置。狀態行可手工鍵人命令，一般可不用，因為使用圖標更方便。主菜單行有十個欄目可選，例如：文件處理、變量設置、圖形編輯等。各欄目均有下拉菜單或彈出菜單，如變量設置的下拉菜單內容為：外部變量設置、內部變量設置、外部數據庫設置、內部數據庫設置等。圖標菜單行有繪圖用的各種圖標（直線、圓、曲線、裝合塊圖、畫剖面線等），當用鼠標點取一個圖標后，在屏幕右側的“圖庫或圖文件目錄”就是前言中所述的圖形幻燈片庫。“全景圖”是縮小的在畫圖形，當繪圖區的圖形放大時，可掌握全圖狀況。

　　該CAD模塊除了擁有一般的CAD系統功能外，還具有以下特點：

（1）全參數化繪圖：所有的點、線或尺寸均能設置為變量，變量間可給定關系表達式，且變量及關系表達式可隨時修改，無需編程。

（2）數據庫功能強：可隨時建立數據庫，項目和數據修改方便，且工廠原有的＊BF數據庫仍然能夠使用。

（3）裝配圖自動消隱：把各零件圖作為塊圖拼裝即可得到裝配圖，只要簡單地設置各零件的優先級，其相互重疊的圖線部分會按需要自動消隱。

（4）能動畫演示：可把其變量定為動畫自變量，圖形即可在屏幕上動畫演示，觀察機構的活動范圍，運動軌跡或是否干涉等。

（5）檢索圖紙可觀性：幻燈片庫的第一層是圖庫（相當于計算機中的一個子目錄），點取某圖庫后出現第二層為該圖庫下的圖形庫。圖形可以是裝配圖或零件圖。使用菜單引導建立幻燈片。

（6）圖形文件交換：可與其它 C AD系統以DXF、DWG、IGES、BMP等多種格式交換圖形文件。

　　工程技術人員在運行CAD模塊時，在圖標和菜單引導下，繪圖過程和習慣相同，僅僅多了增加設置必要的變量內容。當已繪有基本圖形后，再繪系列化圖紙就更方便了。圖3是一根花鍵軸，在點取主菜單行變量欄的下拉菜單“外部變量”項時，在屏幕下方顯示跳出菜單：在跳出菜單的第三列輸人花鍵大徑、花鍵小徑等尺寸數值，即可獲得所需的新零件圖，所有其它尺寸和公差均自動生成和標注好，甚至連圖號也能自動生成。為避免輸人出錯，例如花鍵齒數應符合規定，在花鍵齒數一行最右端有一小黑三角，鼠標點它時顯示數字菜單：4、6、8，表示只能選三者之一。 #p#分頁標題#e#

4 CAPP模塊

　　CAPP模塊的生成原理也是基于成組技術，以派生式為主，兼容了創成式的思想。因為批量生成的許多工程機械零件具有相似性，同一類零件有相似的工藝路線，在成組技術指導下易生成典型工藝或標準工藝。

　　CAPP模塊的人機界面與CAD相同，以便于使用。在點取主菜單行變量欄的下拉菜單“內部變量”項后，按順序寫人工藝規程。每一行工藝都可包含變量（包括CAD時給出的變量），從而使工藝可在CAD生成新圖時同時也生成新的工藝規程。

　　在圖 3的跳出菜單第一行給出變量$xuanze，其右端“數值”項輸人“零件圖”時是 CAD繪圖，當“數值”項輸人“工藝卡”時就是CAPP生成工藝規程。鼠標點最右的小黑三角可出現“零件圖”和“工藝卡”菜單供選擇，可用于省去輸人中文字符。

　　該集成系統由于 CAD和 CAPP納人同一個界面下，其變量及其參數值也都是共享的，因此CAPP模塊可直接從CAD中讀取全部信息，包括幾何信息、工藝信息和產品信息，如形狀、尺寸、公差、表面粗糙度、材料牌號、產品型號和圖號等。避免了孤立的CAPP系統人工重復輸人所帶來的諸如勞動量大、費時、容易出錯、易造成CAD和CAPP不一致等問題。同時，如在編制工藝時發現的圖紙問題，也能立即轉到 CAD中修改圖形和參數，達到零件信息在CAD和CAPP間實時交換，符合并行工程的要求。

5 結束語

　　目前，該系統已成功地運用于有關工廠的回轉件或非回轉件（非回轉件的運行過程和回轉件相同，不增加復雜性）的 CAD／ CAPP中，生成適用的圖紙和工藝規程。由于數據管理和維護簡單，具有良好的可移植性，便于推廣。

　　CAD／ CAM作為 CIMS的一個關鍵環節，最終的目的是實現 CAD／ CAPP／ CAM的集成。鑒于市場上CAM軟件比較成熟，自行開發并不合算，商業化CAM軟件一般以 IGES格式作為零件信息的輸人方式。該系統提供了將零件信息以IGES格式輸出的接口，因而很容易實現CAD／ CAPP／ CAM的集成。對于系列產品，可仿效本系統CAPP模塊的方法，順序寫人參數化的數控程序，即可快速生成新零件的數控程序。此時在$xuanze一行的變量表中增加“數控程序”選項即可。