计算机辅助工艺过程设计的基本原理正是基于人工设计的过程及需要解决的问题而提出的： 随着机械制造生产技术的发展及多品种小批量生产的要求，特别是CAD/CAM系统向集成化、智能化方向发展，传统的工艺设计的方法，已远远不能满足要求。计算机辅助工艺过程设计(CAPP)也就应运而生的，用CAPP代替传统的工艺设计克服了上述的缺点。它对于机械制造业具有重要意义，其主要表现如下：

    (1) 可以将工艺设计人员从大量繁重的、重复性的手工劳动中解放出来，使他们能从事新产品的开发、工艺装备的改进及新工艺的研究等等创造性的工作。

    (2) 可以大大地缩短工艺设计周期，保证工艺设计的质量，提高产品在市场上的竞争能力。

    (3) 能继承有经验的工艺设计人员的经验，提高企业工艺的继承性，特别是在当前国内外机械制造企业有经验的工艺设计人员日益短缺的情况下，它具有特殊意义。

    (4) 可以提高企业工艺设计的标准化，并有利于工艺设计的最优化工作。

    (5) 为适应当前日趋自动化的现代制造环节的需要和实现计算机集成制造系统(CIMS—Computer Integrated Manufacturing System)创造必要的技术基础。

    (6) 工艺人员的工艺经验、工艺知识能够得到充分的利用和共享。

    (7) 制造资源、工艺参数等以适当的形式建立制造资源和工艺参数库。

    (8) 能充分利用标准（典型）工艺生成新的工艺文件。 正因为CAPP在机械制造业有如此重要意义，从60年代就开始对其进行研究，30多年来已取得了重大的发展，在理论体系及生产过程实际应用方面都取得了重大的成果。但是到目前为止，仍有许多问题有待进一步深入研究，尤其是CAD/CAM向集成化、智能化方面发展，追求并行工程模式，这些都对CAPP技术提出新的要求，也赋予它新的涵义。CAPP从狭义的观点来看，它是完成工艺过程设计，输出工艺规程。但是为满足CAD/CAM集成系统及CIMS发展的需要，对CAPP认识应进一步扩展，"PP"不再单纯理解为"Process Planning"，而含有"Production Planning"的涵义。此时，CAPP所包含的内容是在原有的基础上，向两端发展，向上扩展为生产规划非常好的化及作业计划非常好的化，作为MRPII的一个重要组成部分，并为MRPII提供所需的技术资料;向下扩展为形成NC控制指令。广义的CAPP概念就是在这种形势下应运而生的，也给CAPP的理论与实践提出了新的要求。

    第三节 CAPP软件的基本功能

    应用CAPP的目的是克服传统手工进行工艺设计的缺点，提高工艺编制的效率，推进工艺设计的优化、标准化、智能化，促进企业信息化建设。

    CAPP的体系结构

    对照前面手工工艺设计过程及相应内容，计算机辅助工艺规划的内容主要应包括： （1） 产品零件信息输入； （2） 毛坯选择及毛坯图生成； （3） 定位夹紧方案选择； （4） 加工方法选择； （5） 加工顺序安排； （6） 加工设备和工艺装备确定； （7） 工艺参数计算； （8） 工艺信息（文件）输出。

    CAPP系统的结构，视其工作原理、产品对象、规模大小不同而有较大的差异。如下是根据CAD/CAPP/CAM集成要求而拟定的一个例子，其基本的模块如下:

    (1) 控制模块，其主要任务是协调各模块的运行，是人机交互窗口，实现人机之间的信息交流，控制零件信息获取方式。
    (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，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，其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，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，依据工步决策模块所提供的刀位文件，调用NC代码库中适应于具体机床的NC指令系统代码，产生NC加工控制指令。
    (7) 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而得到所需的工艺文件。
    (8) 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。

    CAPP系统功能

    为了适应极其错综复杂的制造环境，企业工艺设计对CAPP系统提出以下要求：

    （1） 基于产品结构：在企业中，一切生产活动都是围绕产品而展开的。产品的生产过程也就是产品属性的生成过程。工艺文件作为产品的属性，应在工艺设计计划指导下，围绕产品结构（基于装配关系的产品零／部件明细表）展开。基于产品结构进行工艺设计，可以直观、方便、快捷的查找和管理工艺文件。

    （2） 工艺管理：在工艺工作中，工艺管理是非常重要的一部分，它包括产品级的工艺路线设计、材料定额汇总等。对于工艺设计和成本核算起着指导性的作用。

    （3） 工艺设计：这是工艺工作的核心工作，CAPP应高效率、高质量的保证工艺设计的完成，主要包括工艺过程卡和工序卡的编制、工序图的绘制。

    （4） 资源的利用：在工艺设计的过程中，常常需要用到资源，所谓资源就是工艺设计需要支配工艺资源数据（设备、工装物料和人力等），需要应用工艺技术支撑数据（工艺规范、国家／企业技术标准），需要参考工艺技术基础数据（工艺样板、工艺档案）。各个企业的资源是不同的，并且使用资源的方式也是不同的。CAPP系统应广泛而灵活地提供资源内容和资源使用方式。

    （5） 工艺汇总：是工艺工作的一部分。工艺汇总卡片中的数据基于工艺规程，工艺规程中的工艺数据修改后，必须修改汇总卡片中的相关内容。

    （6） 工艺设计管理：诸如“工艺设计目录”、“工艺设计文件封面”、“工夹具申请单”等的填写对于规范工艺文件管理有着极为重要的意义。

    （7） 流程：工艺设计要经过设计、审核、批准、会签的工作流程，CAPP系统应能实现这种工艺工作中流程作业。

    （8） 工艺设计的后处理：对定型产品的工艺进行分类归档，以及归档后对工艺文件的有效利用。

    （9） 标准工艺：CAPP系统中应有标准（或称典型工艺）的存储。在工艺设计中根据相似零件具有相似工艺的原理，标准工艺常常作为以后进行类似工艺设计的参考或模板。手工设计时，称其为“哑工艺”。
     
    企业各个专业工艺设计的基本要求是大同小异的。作为一个实用的CAPP系统必须能够适应以上这些基本功能的要求，甚至还要包括一些更智能的功能，如：实现工艺设计所需信息的描述和代码化（特征信息标识和工艺知识），将工艺设计所需信息的数据结构型式合理制定等等。 

    工艺数据

    工艺数据指在工艺设计过程中所使用、产生的数据。

    从数据性质来看，它包括静态和动态两种类型。静态工艺数据主要涉及到支持工艺规划的相关信息，其可对应于工艺设计手册和已规范化的工艺规程等。静态工艺数据一般由加工材料数据、加工数据、机床数据、刀具数据、量夹具数据、标准工艺规程数据、成组分类特征数据等组成，且常采用表格、线圈、公式、图形及格式化文本等形式表示。动态工艺数据则主要指在工艺规划过程中产生的相关信息，其由大量的中间过程数据、零件图形数据、工序图形数据、最终工艺规程、NC代码等组成。 从工艺规划的方式来看，工艺数据又可划分成支持检索式、派生式、创式CAPP的工艺数据。但不管是用于何种形式的CAPP系统，相应的工艺数据不外乎是上述静态与动态数据的不同组合。