自由锻造工艺设计是一项复杂而繁琐的工作,传统的工艺设计方法对工艺人员经验要求高,耗费大量的精力,而且难以实现工艺标准化。为了达到自由锻造灵活、小批量生产的要求,本文研究与开发了自由锻造CAPP系统。首先,在分析自由锻造企业工艺规程设计流程的基础上,设计了自由锻造CAPP软件的系统架构与信息流程。在图形信息的输入与输出方面,通过应用ObjectARX开发工具在AutoCAD平台上进行了二次开发,建立了系统图形模块,实现了自动提取信息、查询数据库与绘制图形功能。将工艺设计涉及的标准、方法、公式与专家知识等转换成数据库表的形式存储到数据库中。在分析数据信息流程的基础上,建立CAPP系统支撑数据结构关系。通过引入特征技术,将繁杂的锻件属性与信息抽象成特征的形式,并以此为基础建立锻件特征模型,集成锻件特征信息及对特征的操作。锻件特征模型应用面向对象的方法表达,在特征类中封装了锻件特征与在特征上的操作方法。基于数据库技术建立了自由锻造CAPP专家系统,作为代替工艺人员进行工艺规程设计的工具。建立了从锻件特征模型出发的专家系统推理方法,应用相似工艺匹配与工艺创成相结合的方法生成锻造工艺。提出了锻件成形特征的概念,并构建了以成形特征为基础的锻造成形工序推理方法。开发了系统主程序框架,实现了系统信息输入、工艺工序设计、工艺方案显示与输出、工艺管理与用户管理等功能。在上述研究的基础上,建立了自由锻造CAPP系统,实现了系统的基本功能。系统在企业中进行了初步的试用,已获得一定的效果,且系统各功能模块之间具有独立性,为以后的拓展提供了条件。