工艺与技术♦Gongy i yu Jishu
CAPP 策方法分析及评价
夏燕朱婷
(武汉理工大学，湖北武汉430〇70)
摘要:在介绍CAPP概念的基础上，分析了 CAPP工艺决策的方法，并运用层次分析法对CAPP工艺方案的多种选择进行评价。 关键词:CAPP;工艺决策&
0引言
目前CAPP的发展还不
满足
实践的需求，这是由于CAPP对 有着一定的 ，人工决策和干预在工
中仍不
缺，实现
的CAPP系统难度很大。本文就CAPP工艺决策方法作出 ，并运用层次分析法对CAPP工艺方案的多种选择进行
。
! CAPP的概念
CAPP是
于计算机软硬件
和支撑环境，利用计
机进行计算、判断和 制定零件机
工工艺的
。于CAPP系统\" 决手工工 计效率低、一
、
质量不稳定、不易
等
。
2 CAPP工艺决策
CAPP软件设计的核心内容主要是各种工艺决 的表
达和实现，CAPP工艺决策分为:逻辑、计算和创造性决策。
2.1
策
决策:对于长期
实践中积累的工艺经验进行系统
的总结，建立决策规则，根据
进行决策，广
用于加工方法、机床和
选择等。最常用的
决策是决
和判。决
：一
计活动中条件与动
的表，为分析、决策、表达决
供依据。决
：一种带
有单个根，并从此根发出多个分支的图，在决 ，每个分支都
传送一个 ，表示一个“IF”语句，而一连串的分支
一个
“AND”或“OR”。由根到终点的一条路径
一条类似决策表中的规则，动
于每个最终分支的
末端。2.2
策
计算决策包括计算和
据表，主要用于
建立数学模
型和 较完善经验数据的情况，如工序尺寸计算、切削用
量选择 工 计 、 用计 等。2.3创
策
造性决 用于范围较模糊，需要十分
的推理策略，如基准选择、装夹方案确定等，其在很
上
于工艺
员的经验
造
维。
3 CAPP多工艺方案选择的评估
3.1 CAPP工艺方案评价方法的数学模型及求
层次分析法（AnalyticHierarchy Process，简称 AHP)是将 与决总是有关的元素分
目标、准则、方案等层次，在此基
础之上进行 和定量分析的决策方法。3. 1. 1 AHP的数学基础
在AHP中，对于初始矩阵A= (ay_ )mX„，满足这些要求:^
100
=1，〜-=1/〇^，％=叫.a 句，ay->0。则说明矩阵 A=(ay-)mX„ 满足一致性要求。检验一 的传统方法 下公式进行检验:CR=CJARJ(n)，其
中
n)/(n—1)，黯为判
矩阵的最大特征根。如果CRC0.1，则满足一
验。否
对 矩阵进行调整或舍弃该矩阵。其中，RJ的取
是 saaty随机表，如表1所示。
表1
Saaty随机_
致性指标
9J
RJ
1 45 1. 49
0. 90
1. 52 1. 54
13
1. 561. 32
1. 58
15
1.59 3 *
3. 1. 2 AHP评价步骤
用AHP选择 工艺方案通常为建立层次结构模型，根
据每一层次的 建立
较的评分矩阵\"
分矩阵转
为判断矩阵，对 矩阵进行一
验。具体
下：
3.1.2.1 建立 次结构
建立层次结构
是AHP中十分重要的一步，首先把实
分解为若干因素，然后按属性的不
因素分成若
干组，划分为递 次结构。该 中一般包括目
A、准
则层B及方 C。
3.1.2.2 建立 矩阵
根据1〜9标度，进行两两比较建立初始矩阵，已知均 是
素，现将元素z对元素；进行重要
较，规则如下：同样重要，刻度赋值为1 &肖重要，赋值为3;明 要，赋值
为5;强烈重要，赋值为7;极 要，赋值为9;上述两
的中值为2、4、6、。如果将元素j对元素z进行比较，刻度赋值 为上
的倒数。对
进行
较后进行赋值，得
一
个评分值aj，构成初始评分矩阵A=
)x„。
3. 1.2.3计算单排序权向量并做一致性检验
对 个 对 较矩阵计 最 特 的特量， 利用一 、 随机一
和一
做一检验。若
验，特征向量(归一化后）即为
量;若不通
，需要重新构造成对比较矩阵。3.1.2.4 计 总
量并做一
验
利用总排序一致性比率CR= (aCJ 7…7amCJm)/(1RJ 7---7amRJm)，其中 a! —am 是权值。若 CR〈0. 1，通过验， 总 量 的结果进行决 ，
需 新
考虑
新构造
一
CR较大的成对比较
Gongyi yu Jishu♦工艺与技术
矩阵。3.2
分析
B2 3
1 4 4
B42 =4
1
21 &
4 2
13
1_5
3 51 7 17 1
X才某一轴类零件，拟定3种机械加工工艺方案。方案1:粗 (普 床)—半精车(普 床#6精车(精 床#6铣床(铣床）；方案2 :车削（自动机#6去余头(手工#6倒角（车床#6 铣平面(铣床）方案3:粗车(普 精车(数控机床#6铣床(铣床#。3. 2.1建立层次结构
目
：选1套工艺方案;准则层:工艺成本、产品质量、加
工效率、材料损耗;方：方案1、2、3。3. 2. 2构造 矩阵及层次单排序
构造 项目工艺成本产品质量加工效率材料损
矩阵
工
1111/4
床#6半精车(普 床#6
其中，A1、A2、A3、A4分别是上述因素对应的最大特征值，A1=3. 02,2 =3. 00，3=3. 02，又4=3. 05。
M (2 # =
0<14
0. 630<24
均通过一致性检验。3.2.3层次总 一
0<470<470<06验
0<100<330<57
0. 280. 650. 07_
2所示。
表2初始矩阵A
质量
1111/3
佩=佩⑵佩⑴=[0. 23 0. 49 0. 280
贝IJ 3个方案的排序为:方案2>方案3>方案1，即在3套
工效
1111/4
材料损
4341
方案中应选择方案2。4
结语
文主要对CAPP的基础知识和决策方法进行了
=
，并
A的最大特征值= 4. 016，相应的特征向量为:
用层次分析法对其决策方案的选择作出 ，使得工艺决策方
案更具准确性和说服力，对capp的发展也有一定的意义。r[参考文献][1]程光耀，孙厚芳，雷贺功，等.CAPP多工艺设计方案的模糊综
[]. 工大学学报，20C)4,24(3):197〜！00
[0. 312 0. 292 0. 312 0. 0840，一致性指标 CJ=(4. 016 — 4#/(4 一1#=0. 005 3,随机一致性指标RJ= 0. 9(查表#。一致性比率 CR=0. 005 3/0. 9 = 0. 005 9〈0. 1，通过一致性检验。
假设3套方 率、材料损耗)的
于4个因素(工 矩阵为$
'
质量、加工效
11 14 12
)2 =
4 1 2 1
2 3
(上接第99页）
311 &
B22 =~ 1
1
1
1 7
7_
收稿日期$014-1410
&
作者简介:夏燕（9—#女，湖北荆州人，在读硕士研究生， 研究方向：机械工程。
11
1_7 7
控制，最终作用于告警或跳闸。广域保护有3 中式、分
站域集中与分
的
，分别是。
更加
直流 电 在我国也得到了发展和应用，在 电网中
控电力 件 量的基础上\" 高了 电的 。 于传统电网，智能电网主要采用电力电
件，
别明显，这也
对智能电网环境下的继电保护带来了 5
结语上所 \" 出了更 期，对智能电网
电网的建 与发展对我 电力 统发、 、
的影响，
予以足
对继电保护
发展时 ，以便其
电网正处于 的影响。
面地检测故障，从而更好地 降低继电保护装置对于保护
电力系统运行方式的
，
，并有效地提高系
统应对振荡' 等不安 的能力。随着信息 的
快速发展，我国很多地区 力建设PUM和WAMS网络，并有了 要
的成果。WAMS网络将成为智能电网控制环节的重部分，其包含的广域
改善继电保护
的
，提
、变、用等各个环节都带来了
的要求。目前我 下的继电保护
升 电网中继电保护装置的安 4.4整定自动化有限，并且保护 有效地将整个电力系统 现了保护的分 4.5输电 化
。
传统电网中继电保护只针对被保护的线路，保护范围小而
因为保护的局限
保护的线路和
在一定的偏差，
导致继电保护存在缺陷和不足。 ，对系统中各部分的运行信息进行
电网中的继电保护则
在一
与准确性。，扩大了保护范围，实
更好地服务于电力系统，促进未来智能电网更长远地发展。7
[参考文献]
[]李峥.浅谈智能电网继电保护[0通讯世界，014(1#
[]祁涛.智能电网 下的继电保护[].科技与创新，01422#[]唐昊.试论智能电网下的继电保护技术[0机电信息，013(36#
，提高了继电保护的实
电网的 主要表现为它在很 上提高了输
电效 \"使得 个电力 统 得 更 、有效的控制\"是由于在 置等先进
电网中应用了
补偿器、电能质量控制装
收稿日期$01501-12
作者简介:王文生（1987—#男，重庆忠县人，硕士研究生，研 究方向：电力系统运行与规划、智能电网新能源。
机电信息2015年第6期总第432期
101
，有效地控制了电能质量和系统潮流。 ，交
