從工作原理上講，CAPP系統(tǒng)可分為派生式和創(chuàng)成式兩種基本類型。
1.派生式CAPP系統(tǒng)是以成組技術(shù)為基礎(chǔ)，以檢索為主要特征的系統(tǒng)。其工作原理可用圖5-7來說明。首先按零件間的結(jié)構(gòu)和工藝方面的相似性，將零件分類成組，建立相似零件族或加工族，并給每一個零件族制定一個能加工族中全部零件的優(yōu)化工藝方案，稱為零件族的標準工藝規(guī)程。這個標準工藝規(guī)程以文件形式儲存在計算機機
中。如果零件族是按零件的分類編碼系統(tǒng)建立的，則在計算機中還儲存有按分類編碼系統(tǒng)建立起來的零件族分類特征矩陣。
當需要給零件編制工藝規(guī)程時，首先按所用的分類編碼系統(tǒng)對零件進行編碼并輸入計算機、計算機根據(jù)輸入的零件代碼搜索零件族特征矩陣，確定該零件屬于那個零件族，并檢索出該零件族的標準工藝規(guī)程文件和工序文件，然后根據(jù)零件的具體結(jié)構(gòu)、工藝特征和加工要求，對檢索出的標準工藝進行修改和編輯，便可得到該零件的工藝規(guī)程。
派生式CAPP系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，開發(fā)周期短，投資少，容易在生產(chǎn)中取得實效。但這類系統(tǒng)的針對性強，不便于移植。在現(xiàn)有生產(chǎn)中成功使用的系統(tǒng)多數(shù)屬于派聲式CAPP系統(tǒng)。
2.創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)
（1）基本原理。創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)的工作原理與派生式不同，在系統(tǒng)中沒有事先設定的標準工藝規(guī)程。創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)中儲存的是工藝人員設計工藝過程時所用的大量工藝數(shù)據(jù)及推理邏輯和決策方法。當輸入一個新零件的有關(guān)信息后，系統(tǒng)可以模擬工藝人員，在沒有人工干預的情況下，自動地生成零件的工藝過程。創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)的工作流程如圖5-8所示。
由于工藝設計的復雜性，建立創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)的技術(shù)難度和工作量都很大，因此。這類系統(tǒng)的開發(fā)多數(shù)好處于研究階段，在生產(chǎn)中實用的尚不多見。
在計算機輔助工藝過程設計中，若將派生和創(chuàng)成兩種方法結(jié)合起來，即工藝路線設計用派生法而工序設計用創(chuàng)成法，就能開發(fā)出一種半創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)。這種系統(tǒng)既具派生式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、實用的優(yōu)點，又具有創(chuàng)成式系統(tǒng)靈活性大，易于適應生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展和生產(chǎn)環(huán)境變化的特長，是一種很有發(fā)展前途的CAPP模式。
（2）一般創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)的工藝決策，創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)的軟件設計的核心內(nèi)容是各種決策邏輯的表達與實現(xiàn)。決策樹和決策表是一般創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)中進行工藝決策的最常用的兩種方法。
1）決策樹，圖5-9表示了利用決策樹選擇加工方法的一個例子。圖中E表示條件，可以是一個或一組條件，如E1表示表面是孔，E6表示位置精度＞0.025mm；圖中A表示根據(jù)樹枝所列條件得出的決策行動。如A2表示精鏜。
決策樹很容易該寫成程序流程框圖。與圖5-9所示決策樹相對應的程序流程框圖5-10。根據(jù)流程框圖就不難編寫出計算機程序。
用決策樹建立CAPP系統(tǒng)方便、易行，其不是之處是難于擴展和修改。
2）決策表，決策表是描述事件之間邏輯依存關(guān)系的一種表格。
圖5-9所示的決策樹可用表5-9所示的決策表來表示。表中的雙線將表劃分為四個區(qū)域；左上區(qū)為條件說明區(qū)，列出各種可能的條件；右上區(qū)的每一列表達一條規(guī)則，凡填寫“T”的地方表示滿足所在行的條件，各種可能的組合條件作為各條規(guī)則的不同前提；左下區(qū)是決策說明區(qū)，列舉了各種可能的決策行動；右下區(qū)表示各條規(guī)則采取的決策行動，如果填寫“X”則表示該列規(guī)則將采納“X”所在行的決策行動。
決策表可以先轉(zhuǎn)換成決策樹，在編寫程序。
表5-9 加工方法選擇決策表舉例
|
孔 |
T |
T |
T |
T |
T |
|
|
|
直徑 |
T |
T |
T |
T |
T |
|
|
|
槽 |
|
|
|
|
|
T |
|
|
內(nèi)螺紋 |
|
|
|
|
|
|
T |
|
位置度＜0.05mm |
T |
|
|
|
|
|
|
|
0.05mm＜位置度＜0.025mm |
|
T |
|
|
|
|
|
|
0.025mm＜位置度 |
|
|
T |
T |
T |
|
|
|
直徑公差＜0.05mm |
|
|
T |
|
|
|
|
|
0.05mm＜公差＜0.25mm |
|
|
|
T |
|
|
|
|
0.25mm＜公差 |
|
|
|
|
T |
|
|
|
坐標鏜 |
X |
|
|
|
|
|
|
|
精鏜 |
|
X |
X |
|
|
|
|
|
半精鏜 |
|
|
|
X |
|
|
|
|
鉆孔 |
|
|
|
|
X |
|
|
|
銑削 |
|
|
|
|
|
X |
|
|
鉆孔功螺紋 |
|
|
|
|
|
|
X |
(3)基于專家系統(tǒng)的工藝決策方法。應用專家系統(tǒng)技術(shù)來進行工藝過程設計是CAPP的重要發(fā)鎮(zhèn)方向，這是因為在工藝設計中含有大量的不確定因素，許多問題難以建立準確的數(shù)學模型和確定的算法，問題的解決往往以來于工藝設計人員的專門知識和工作經(jīng)驗。
一般創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上主要由兩大部分組成，即零件信息輸入模塊和工藝規(guī)程生成磨塊。其中工藝規(guī)程生成模塊是CAPP系統(tǒng)的核心，它包括有工藝決策知識和決策方法，當輸入零件信息后，系統(tǒng)經(jīng)過一系列的判斷，然后調(diào)用相應的子程序聲成工藝規(guī)程。當使用環(huán)境有變化，就必須修改系統(tǒng)程序。這不符合商品化的原則。
CAPP專家系統(tǒng)主要由零件信息輸入模塊、推理機與知識庫三部分分組成（見圖5-11）。工藝知識被存儲在知識庫中，而工藝知識可以從工藝學的論著及相關(guān)手冊中獲得，更主要的是向人類專家學習。常用的知識表示方法有框架表示法、產(chǎn)生式規(guī)則、語義網(wǎng)絡及面象對象的方法等。數(shù)據(jù)庫中儲存有機床、刀具、夾具、量具、材料等生產(chǎn)資源數(shù)據(jù)及加工余量、切削參數(shù)等數(shù)據(jù)，也包括由用戶輸入的零件信息與所產(chǎn)生的工藝設計結(jié)果。推理機為系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)，它決定了在工藝設計過程中知識的調(diào)用方式和順序。在CAPP專家系統(tǒng)中，推理機于知識庫是相互獨立的。因此其生成工藝規(guī)程的過程與一般創(chuàng)成式CAPP系統(tǒng)也很不相同；它根據(jù)輸入的零件信息器樂頻繁地訪問知識庫，并通過推理機中的控制策略，從知識庫中搜索能夠處理零件當前狀態(tài)的規(guī)則，然后執(zhí)行這條規(guī)則，并把每一次執(zhí)行規(guī)則得到的結(jié)論部分按照先后順序記錄下來，直到零件加工到終結(jié)狀態(tài)。這個記錄就是零件加工所要求的工藝規(guī)程。
CAPP專家系統(tǒng)的突出優(yōu)點是在不改變系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)、推理機制和程序的情況下，只需改變知識庫和數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容就能適用于不同的生產(chǎn)環(huán)境。同時專家系統(tǒng)的工藝設計水平也能隨著知識庫，數(shù)據(jù)庫內(nèi)容的充實，更新而不斷提高。
