砂石料生產工藝計算機輔助設計方法研究及應用

杜軒 周俊堯 付廷伍

摘要：針對砂石料系統生產工藝流程設計所存在的技術工藝復雜、工藝參數多、流程計算量大等難題，在深入分析砂石料加工特征的基礎上，提出了一種基于標準工藝流程的模塊化工藝設計方法，設計了一種包含破碎、篩分、流量檢測等砂石料生產工藝要素的基礎工藝模塊。首先利用圖形化的基礎工藝模塊對砂石料生產工藝流程進行描述，并構建砂石料生產的標準工藝流程;然后利用標準工藝流程的可計算性，通過編程實現設備參數及流程量平衡計算，實現了砂石料生產工藝流程的計算機輔助設計。最后利用基于本文理論所開發的砂石料ACAPP原型系統實現了具體砂石料加工系統的工藝設計，驗證了所提出的砂石料生產工藝計算機輔助設計方法的有效性。

關 鍵 詞：砂石料生產; ACAPP; 模塊化; 標準工藝流程

中圖法分類號： ?TP391

文獻標志碼： ?A

DOI： 10.16232/j.cnki.1001-4179.2022.03.020

?? 0 引 言

人工砂石料（以下簡稱砂石料）生產是根據成品砂石料的技術質量要求，通過不同用途、型號的破碎機和篩分機，采用機械破碎的方式，將粒徑較大的原料巖石按照設計的流程加工，調整其組分的粒徑大小，以生成滿足要求的成品物料? [1] 。其工藝流程的設計必須充分考慮工藝的合理性、可靠性、先進性、經濟性及相互的匹配性;同時還要滿足生產所需的處理規模、巖石特性、成品級配等多種要求，導致生產工藝柔性大，設備選擇及工藝參數計算復雜度較高。

傳統的砂石料生產工藝流程設計中，首先根據砂石料的生產規模、原料粒徑、巖石特性、成品級配需求等條件，設計人員憑借專業知識和設計經驗初擬工藝流程方案，具體工作包括確定破碎段數，確定各段破碎設備的種類、排料口開度、開閉路工藝流程形式，繪制工藝流程簡圖等;然后初選破碎設備機型，確定運輸、加工損耗補償系數和設備負荷率等參數以構建計算表，對初擬方案的工藝流程量進行校核計算;最后根據各階段物料流量及設備負荷率參數，對破碎、篩分設備進行選型配置，并繪制工藝流程詳圖。傳統設計方法步驟繁瑣、計算復雜，隨著計算機技術的應用，利用計算機輔助工藝過程規劃（CAPP）系統來進行砂石料生產工藝流程設計能有效提高設計質量和效率。

1 研究現狀

工藝流程規劃的自動化是CAPP的關鍵部分，它能夠讓用戶自動獲得加工、制造過程所需的工藝計劃，是邁進工業4.0的重要步驟? [2] 。然而在砂石料加工領域，工藝規劃的計算機輔助設計尚未實現，目前用于砂石料生產工藝流程設計的軟件主要為JKSimMet? [3] 、USIM PAC? [4] 和 MODSIM? [5] ，均屬于過程模擬軟件，主要通過人工選擇并連接各種基于數學模型構建的設備單元，以實現流程設計及仿真? [6] 。利用過程模擬軟件的確可以實現工藝流程的設計和仿真，但由于工藝設計的主觀性，設計者需要依賴自身的專業知識及設計經驗來確定加工步驟，往往導致工作效率低、專家依賴性強? [7] 。通過計算機輔助砂石料工藝流程設計（Aggregate Computer Aided Process Planning，ACAPP）系統實現工藝流程的自動化設計，有利于解決這些問題。

通過構建類似ACAPP系統以解決砂石料生產工藝規劃問題的觀點早已被Leiva? [8] 提出過，他希望通過構建破碎廠專家系統來設計破碎流程，以提升產品的質量和生產效率，并從實際工程角度驗證了該觀點的可行性，但并未提供實際的軟件設計方案及工藝推理機制。阻礙此類系統實現的原因在于砂石料加工工藝設計的特殊性，其中涉及到流程規劃、設備選型、物料流動仿真計算以及加工結果預測的結合，是ACAPP系統實現的難點所在。

破碎、篩分是砂石料生產流程的重要組成部分。破碎機實現物料粒徑的變化，篩分機實現不同粒徑的物料分離，設備的選型及配置直接影響著砂石料生產的質量。Johansson等? [9] 構建了顎式破碎機的基本模型，用以預測其產品粒度分布。Bengtsson等提出了一種預測圓錐破碎機以及立軸沖擊式破碎機的產品形狀以及尺寸的方法? [10] ，構建了預測圓錐破碎機能耗以及產品粒度分布的模型? [11] 。Harzanagh等? [12] 采用DEM對振動篩進行了動力學分析，研究篩子的進料速率、傾斜角度、振動頻率、振幅、振動方向以及篩孔大小對篩分效率的不同影響程度，用以指導對篩分產品粒度分布的有效預測。上述一系列工作使得利用計算機實現流程模擬、設備仿真以及產品預測成為可能，而設備選型、流程規劃、物料生產流程計算以及產品的平衡計算等關鍵問題仍待解決。缺少一個對砂石料生產流程規劃、設備選型和工藝參數計算模型的通用描述方法是ACAPP系統實現的難點所在。

特征建模技術的研究及應用，給機械產品建模和CAPP提供了有效的工具? [13-15] 。在砂石料加工系統的設計中，粒徑和外形是砂石料的主要特征。根據原料巖石的特性和產品需求，由破碎篩分調整各粒徑級顆粒數量及比重，同時，通過合理的設備搭配來獲得良好的顆粒形狀以提升產品質量是砂石料工藝設計的重要內容? [16-17] 。因此基于砂石料的加工特征，對砂石料生產工藝流程及加工設備進行描述，可為實現砂石料生產系統的計算機輔助設計提供一種可行的方法。

2 砂石料生產標準工藝流程

2.1 工藝流程的設計

砂石料生產工藝流程（以下簡稱工藝流程）設計的關鍵要素包括加工順序、設備選型及流程控制。砂石料生產的加工順序指對不同粒徑級的被加工物料所制定的加工方式及其順序安排。本文主要根據原料粒徑、生產規模、成品級配等條件確定破碎段數以及各段破碎設備的種類、排料口開度、開閉路工藝流程形式等，完成對加工順序的描述。此后，需要確定運輸、加工損耗補償系數和設備負荷率等參數，同時對破碎設備機型進行初選。通過流程量計算可檢驗工藝方案的合理性，對于校核合理的工藝方案，設計者根據各階段物料流量及設備負荷率參數，對破碎、篩分設備進行型號配置，完成設備選型工作;對于校核不合理的工藝方案，設計者需要根據計算結果對原方案的加工順序和設備選型進行分析，做出調整后重新計算，實現流程控制。

砂石料生產工藝流程設計需考慮原料巖石特性、生產能力、產品級配等多種參數的影響，生產工藝柔性大，流程計算過程繁瑣。為實現砂石料生產工藝流程的計算機輔助設計，需要一種規范的砂石料生產工藝描述方法對砂石料生產工藝進行描述，以便于流程設計、設備選型以及流程量、設備參數等工藝參數的計算。為此本文提出了一種圖形化的標準工藝流程描述方法。

2.2 標準工藝流程的定義

定義：若從工藝描述 D s到工藝流程F s存在一一映射s：D s→F s，則稱F s為基于s 的標準工藝流程。

標準工藝流程作為工藝流程的一種特殊形式，區別于傳統典型工藝流程和常用工藝流程的是它能夠對砂石料加工工藝提供一種標準的描述，該結構具有兩種性質：

① 標準工藝流程所描述的砂石料生產工藝不具二義性;

② 工藝流程參數的可計算性。

砂石料生產工藝流程的設計可描述為兩個階段：首先，根據物料變化特征擬定工藝流程;然后進行工藝參數計算，確定工藝方案。而在運用ACAPP系統設計工藝流程時，標準工藝流程的構建一方面能夠準確地描述被加工物料的變化方式，包括各個粒徑級所采取的加工方式、加工順序、加工設備以及排料口開度，便于流程計算;另一方面其本身作為工藝流程的一種形式可以被調整和完善。因此，標準工藝流程成為連接兩個階段的紐帶，為砂石料生產工藝計算機輔助設計提供了一種有效的方法。

工藝流程的設計因此被規范為4個步驟，如圖1所示。

（1） 描述工藝：以映射 s 的參數形式，描述被加工物料的不同粒徑級所采取的加工方式、加工順序、加工設備機型以及排料口開度。

（2） 構建標準工藝流程：構建基于 s 的標準工藝流程。

（3） 參數計算：計算設備參數和工藝流程量等工藝參數。

（4） 生成工藝設計方案：根據工藝參數以及標準工藝流程，生成最終的工藝設計方案。

通過標準工藝流程的構建為砂石料工藝系統的描述與計算提供了一種有效的方法。為了映射關系 s 的具體表達，本文提出一種模塊化的方法構建標準工藝流程。

2.3 基于模塊化的標準工藝流程

2.3.1 基礎工藝模塊

一個完整的砂石料生產工藝流程可視為由多個包含基本工藝要素的基礎工藝單元組合而成，物料能夠以一種標準的形式在這些單元間流動。基礎工藝模塊是對基礎工藝單元的圖形化和參數化描述，具有模塊化特征以保證基礎工藝單元之間的相互獨立性與可組合性，具有內嵌數學模型以實現工藝仿真計算。砂石料生產基本工藝要素主要包含以下內容：

① 破碎，實現砂石物料粒徑的改變;

② 篩分，實現砂石物料粒徑的分級;

③ 流量檢測，根據需要對破碎、篩分的砂石流量進行檢測、分配。

圖2所示的基礎工藝模塊就是根據上述砂石料生產基本工藝要素所構建。

基礎工藝模塊以圖形化的方式對基礎工藝單元的功能結構進行描述，它包含砂石料生產的全部基本工藝要素，能夠準確形象地描述其所代表的基本工藝。該模塊由輸入物料、單層篩、破碎機、物料檢測單元、產出物料和輸出物料組成。輸入物料和輸出物料作為基礎工藝模塊的加工原料和加工剩余物料，能作為模塊接口連接其他相鄰的基礎工藝模塊。物料檢測單元用于檢測模塊內各粒徑級物料量是否滿足產出條件，若滿足則產出需求量至產出物料，剩余物料作為輸出物料進入下一個模塊。單層篩和破碎機組合形成的最小破碎篩分組，確保了整個模塊的不可分解，在單次破碎即可滿足產出條件時采用開路模式破碎，破碎產物直接進入物料檢測單元;單次破碎無法滿足產出條件時采用閉路模式破碎，破碎產物以多次重入的方式在最小破碎篩分組內反復破碎篩分，直至物料全部進入物料檢測單元內。

基礎工藝模塊構造的基本工藝單元模型具有良好的可計算性，其內部包含砂石料生產基本工藝要素所對應的全部計算內容，能計算各環節的物料信息。圖3分別描述了在開、閉路兩種破碎模式下該模塊的計算框架。其中? v?? x， I? ， v?? x， G? ， v?? x， O? 分別為輸入物料、產出物料、輸出物料;破碎矩陣 C 描述破碎機的破碎作業;篩分矩陣 E x 描述單層篩的篩分作業，其篩孔尺寸與v x粒度相匹配;產出單元D x用于判斷進入其中物料的v x粒徑級是否滿足需求量，若滿足則產出需求量至 v?? x， G? 。物料檢測單元M 由多個單層篩和產出單元組合而成，單層篩分離特定粒徑級物料，產出單元判斷該物料是否滿足產出條件，級級遞進，使得物料檢測單元能夠檢測進入其中物料的每個粒徑級是否滿足產出條件，從而判斷該模塊是否存在物料產出。

已知目標物料為?? v ???F ，根據功能描述，定義D i產出物料? v ???i， G?? 時其內部計算式為

D i? v ，? v ???F? ： ??v ???i， G? =f n? v ???F? i ?，i?? v i-v?? F （i） ≥0? 其中 N ???F （i） =? v ???F -? v ???i， G??? v?? i， G? = 0?????? v i-v?? F （i） <0? （1）

式中：? v 為D i的輸入物料;f x y，z 代表一個第z分量為y、其余分量均為0的x維矢量;v i和v?? F （i） 分別代表 v 和? v ???F 的第i分量 。

在開路破碎模式下，模塊內輸出物料?? v ???O 、產出物料? v ???G 與輸入物料? v ???I? 間滿足以下關系：

v?? C =C I- E? i? ′? v?? i， I?? （2）

D m? I- E? m ?v?? C ， v?? F? ??????????m=i? 其中v′? m， D? = E′? m v?? m， I? ， v? m， D? = E? m v?? C? D m? I- E? m? ?v?? m， I? + v′?? m-1， D? + v?? m-1， D?? ， v?? F? ?m=i+1? 其中v? m， D? = E? m ?v?? m， I? + v′?? m-1， D? + v?? m-1， D??? D m? I- E? m? ?v?? m， I? + v?? m-1， D?? ， v?? F? ??m=i+2，…，n-1? 其中v? m， D? = E? m ?v?? m， I? + v?? m-1， D??? D m ?v?? m， I? + v?? m-1， D? ， v?? F? ????????????m=n? （3）

v?? G =? n m=i ?v?? m， G?? （4）

v?? O = v?? C + E? i? ′ v?? i， I? +? n m=i+1 ?v?? m， I? - v?? G? （5）

在閉路破碎模式下，破碎產物在最小破碎篩分組內反復破碎篩分直至全部進入物料檢測單元內的行為可描述為圖4所示計算模型。

因此在閉路破碎模式的基礎工藝模塊內，? v?? O 、 v?? G 與 v?? I? 間滿足以下關系：

v?? i， D? = ??C I- E? i? ??n+ E? i? n-1 j=0 ??C I- E? i? ??j ?v?? i， I?? n= min? n ?‖ I- E? i ??C I- E? i? ??n v?? i，I ‖? 1<ε，? ?????n∈N +???? （6）

D m? I- E? m? ?v?? m， I? + v?? m-1， D?? ， v?? F? ??m=i+1，…，n-1 其中v? m， D? = E? m ?v?? m， I? + v?? m-1， D?? ??D m ?v?? m， I? + v?? m-1， D? ， v?? F? ??????????m=n?? （7）

v?? G =? n m=i+1 ?v?? m， G?? （8）

v?? O = v?? i， D? +? n m=i+1 ?v?? m， I? - v?? G? （9）

上述式中： n為破碎輪次;ε 為計算精度。

由于基礎工藝模塊能對基礎工藝單元的功能結構做出圖形化描述，因此各模塊所代表的工藝不同時其內部實際結構也不同，模塊內各環節物料信息的計算即是確定模塊內實際結構的過程。該過程遵循結構最簡原則，具體為根據計算各產出單元 D x的產出物料 v?? x， G?? 數值，精簡物料檢測單元內單層篩和產出單元的數量，以達到使用最少的篩分，產出單元完成產出物料? v?? G? 的效果，節省篩分設備的使用數量。同時，由于存在篩分效率，精簡篩分設備還能減少遜徑骨料的數量，提升產品質量。

用參數表達式U? n，b （ C ， Es ，m，v? G ，v? I ，v? O ）來表示基礎工藝模塊，n和b分別代表執行順序和分支編號，執行順序為該模塊根據物料粒徑變化需要被執行的先后順序，而分支編號則在多個模塊的執行順序相同時被使用，代表某一粒徑級的物料分批次被不同工藝模塊同時加工。 C 為破碎矩陣; Es 為篩分效率存儲矩陣，其內部各列為各單層篩的篩分矩陣對角元;m為破碎模式（開路m=0，閉路m=1）;v? G 、v? I 和v? O 均為物料矢量，分別代表產出物料、輸入物料和輸出物料。

2.3.2 組合工藝模塊

當多個具有相鄰執行順序的基礎工藝模塊依次連接為一段工藝路線，且這些模塊間采用同種破碎、篩分設備時，允許合并為一個組合工藝模塊。模塊合并分為兩種情況：① 若合并的多個模塊均為開路模式，則組合工藝模塊為開路模式;② 若合并的多個模塊中最后一個模塊為閉路模式，則組合工藝模塊為閉路模式。其余情況不能合并。

模塊合并使得單個破碎機在開路或閉路模式下可以完成多個粒徑級的破碎，圖5分別描述了在開、閉路兩種模式下該模塊的計算框架。

在開路破碎模式下，模塊內輸出物料 v? O 、產出物料v? G 與輸入物料v? I? 間滿足以下關系：

v?? m， C ?=C I- E′? m ?v?? m， I??????????? ?m=i?? 其中v′? m， D? = E′? m v?? m， I????? v?? m， C? =C I- E′? m? ?v?? m， I? + v′?? m-1， D?? ??m=i+1，…，j?? 其中v′? m， D? = E′? m ?v?? m， I? + v′?&nbsp; m-1， D?? ????（10）

D m? I- E? m ?v?? m， C? ， v?? F? ???????????m=i?? 其中v? m， D? = E? m v?? m， C???? D m? I- E? m? ?v?? m， C? + v?? m-1， D?? ， v?? F? ???m=i+1，…，j?? 其中v? m， D? = E? m ?v?? m， C? + v?? m-1， D?? ???D m? I- E? m? ?v?? m， I? + v′?? m-1， D? + v?? m-1， D?? ， v?? F? ??m=j+1?? 其中v? m， D? = E? m ?v?? m， I? + v′?? m-1， D? + v?? m-1， D?? ???D m? I- E? m? ?v?? m， I? + v?? m-1， D?? ， v?? F? ??m=j+2，…，n-1?? 其中 v?? m， D? = E? m ?v?? m， I? + v?? m-1， D?? ??D m ?v?? m， I? + v?? m-1， D? ， v?? F? ????????????m=n?? （11）

v?? G =? n m=i ?v?? m， G?? （12）

v?? O =? j ?m=i?? v?? m， C? + v′?? j， D? +? n ?m=j+1?? v?? m， I? - v?? G? （13）

在閉路破碎模式下，多級破碎產物反復破碎篩分直至全部進入物料檢測單元內的行為可描述為圖6所示計算模型。

因此在閉路破碎模式的基礎工藝模塊內， v? O 、v? G 與v? I? 間滿足以下關系：

D?? k ??m=? I- E? m? ?v??? k ???m， I?; + E?? m-1? v??? k ???m-1， I?? ， v?? F??? v??? 0 ???i， I? = v?? i， I? ， v??? k+1 ???i， I? =C I- E? i ?v??? k ???i， I??? v??? 0 ???m， I? = v?? m， I??? v??? k+1 ???m， I? =C? I- E? m? ?v??? k ???m， I? + E?? m-1? v??? k ???m-1， I?? - v??? k ???m， G???? v?? j， D? =? n ?m=0?? v??? m ???j， I? +C I- E? i ?v??? n ???i， I? +??? ???j ?m=i+1? ??I- E? m? ?v??? n ???m， I? + E?? m-1? v??? n ???m-1， I?? - v??? n ???m， G??? n= min? n ?‖ v?? j， D? -? n ?m=0?? v??? m ???j， I? ‖? 1<ε，n∈N +??? （14）

D m? I- E? m? ?v?? m， I? + v?? m-1， D?? ， v?? F? ?m=j+1，…，n-1?? 其中 v?? m， D? = E? m ?v?? m， I? + v?? m-1， D?? ??D m ?v?? m， I? + v?? m-1， D? ， v?? F? ???????????m=n?? （15）

v?? G =? j ?m=i+1??? n ?k=0?? v??? k ???m， G? +? n ?m=j+1?? v?? m， G?? （16）

v?? O = v?? j， D? +? n ?m=j+1?? v?? m， I? - v?? G? （17）

組合工藝模塊其內部實際結構的確定同樣遵循結構最簡原則，以節省篩子的使用數量。在實際使用時，一般采取兩種方式。

（1） 根據計算各產出單元 D x 的產出物料? v?? x， G?? 的數值，精簡物料檢測單元內單層篩和產出單元的數量;

（2） 通過基礎工藝模塊的實際結構推導組合工藝模塊的實際結構，即在組合工藝模塊結構框架中保留各個基礎工藝模塊的篩分、產出單元。

需要注意的是，只有由基礎工藝模塊連接形成的工藝流程才屬于標準工藝流程，若采用方式（1），組合工藝模塊則不可直接逆向分解為多個基礎工藝模塊。

2.3.3 工藝流程構建

利用基礎工藝模塊構建標準工藝流程時，先按照需求設定被加工物料各粒徑級的加工方式、加工順序以及破碎設備機型等參數以構建基礎工藝模塊，接著按照執行順序依次連接這些模塊形成標準工藝流程框架，其中具有分支編號的模塊以并聯的方式與其他模塊相連，連接方式如圖7所示。

接下來完成對該標準工藝流程框架的級配平衡計算，具體為依次完成各個模塊內的參數計算，檢驗是否能夠正確生成目標物料以驗證該工藝方案是否合理可行，并得到各工藝模塊的實際結構。

最后，若部分基礎工藝模塊滿足合并條件，則可合并為組合工藝模塊以簡化流程，如圖8所示。

2.4 ACAPP系統設計

目前在砂石料加工工藝流程設計中，需要設計人員有豐富的專業知識并參考相似案例，經驗性較強，而流程量等工藝參數的確定需要耗費大量的時間進行計算、校核和修改，工作強度大，易出錯。為實現砂石料生產工藝流程的計算機輔助設計，提高設計質量和效率，設計ACAPP系統由6個功能模塊組成（見圖9）。

（1） 數據處理模塊：處理輸入的工程項目數據和目標工藝數據。

（2） 工藝生成模塊：基于項目數據和工藝數據及相關方法，生成符合工程要求的標準工藝流程。

（3） 工藝調整模塊：調整工藝流程的工藝細節、增加附加工藝、補充設備配置等，得到最終工藝方案。

（4） 數據導出模塊：生成工藝報告。

（5） 交互控制模塊：在各個操作環節中實現用戶與數據信息的交互。

（6） 數據庫模塊：分為設備數據庫和專家知識庫，設備數據庫為每個操作環節中工藝的選擇、設計、調整以及計算提供設備參數;專家知識庫儲存大量的工藝理論以及經驗知識，能在工藝的選擇、設計、調整中提供優選方案。

上述ACAPP系統實現的關鍵在于工藝生成模塊，即通過某種方法根據用戶輸入的項目、工藝數據生成符合描述的標準工藝流程。本文利用C + +實現了一個ACAPP的系統原型，目的是用以驗證本文所提出的基于模塊化的標準工藝流程在實現自主工藝設計的有效性，該系統的工藝生成模塊實現如圖10所示。

3 工程實例

LDT砂石加工系統為里底水電站提供砂石料，本文通過使用ACAPP原型系統實現LDT砂石料加工系統的工藝設計并與實際系統數據進行對比，驗證本文方法的有效性。

LDT砂石料生產系統設計處理能力為1 500 t/h，表1為原料粒徑以及目標物料粒度級配，振動篩的篩分效率采用Rosin-Rammler模型來進行預測，并以此構建篩分矩陣參與實時運算。

3.1 標準工藝流程

根據表1所示數據，確定各基礎工藝模塊的破碎形式、破碎機機型、排料口開度及破碎粒徑級如表2所列。

根據表2內信息構建基礎工藝模塊，連接得到標準工藝流程框架，并利用ACAPP原型系統完成物料平衡計算，得到表3～8所列基礎工藝模塊參數表。

基于各工藝模塊的參數，確定各基礎工藝模塊實際結構如圖11所示。

根據工藝模塊的下標信息，不存在同一粒徑級分批次被多個工藝模塊同時加工的情形，直接按照工藝模塊的執行順序依次連接圖12內的各基礎工藝模塊，即可得到如下圖13所示的標準工藝流程：

3.2 實際工藝流程

根據基礎工藝模塊的合并屬性，由于 U 2和U 3采用同種破碎機，U 4、U 5和U 6 也采用同種破碎機，進行模塊合并，得到工藝流程如圖13所示。

選定粗碎車間配置1臺Ci124型反擊破碎機、2臺NP1415型反擊破碎機，中碎車間配置3臺Ci224型反擊破碎機，人工制砂車間采用8臺PL9500SD型立軸沖擊破碎機，粗砂整形車間采用2臺PLS-850型立軸沖擊破碎機，第一篩分配置2臺YKR2460H型雙層篩，第二篩分配置4臺3YKR2475型三層篩，第三篩分配置8臺2YKR2475型雙層篩。最終設計完成的工藝流程如圖14所示。

4 結 語

通過對砂石料加工特征的分析，提出了標準工藝流程的概念，設計了一種包含砂石料生產工藝要素的基礎工藝模塊，并實現了一種基于基礎工藝模塊的砂石料生產工藝流程設計方法，將砂石料生產工藝流程設計分為描述工藝、構建標準工藝流程、參數計算、生成工藝設計方案4個步驟。并利用C + +語言實現了ACAPP原型系統。該ACAPP系統不僅對不同砂石料生產系統的需求具有很好的適應性，能高效地實現砂石料生產工藝流程設計，而且減少了對工藝設計人員設計經驗的過度依賴。經過工程實例的驗證，工藝設計方案完全能滿足工程需求，為大型砂石料生產系統的設計提供了一種有效的方法。

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（編輯：胡旭東）

Research and application of computer aided process planning （CAPP） ?method for aggregate production process

DU Xuan 1，ZHOU Junyao 1，FU Tingwu 2

?（ 1.College of Mechanical & Power Engineering，China Three Gorges University，Yichang 443002，China; 2.Powerchina Northwest Engineering Corporation Limited，Xian 710000，China ）

Abstract：

Aiming at the problems existing in the process design of aggregate production system，such as complex technical process，many process parameters and large amount of process calculation，on the basis of a in-depth analysis on the aggregate processing characteristics，a modular process design method based on standard process flow was proposed，and a basic process module containing the production process elements of aggregate such as crushing，screening and flow detection was designed.Firstly，the graphical basic process module was used to describe the aggregate production process，and a standard process flow of aggregate production was constructed.Then，according to the computability of standard process flow，the balance calculation of equipment parameters and process flow were realized by programming，and the computer aided design for aggregate production process flow was realized.Finally，based on the theory of this paper，the process design of specific aggregate processing system was realized by using the aggregate CAPP prototype system，and the effectiveness of the proposed computer aided design method for aggregate production process was verified.

Key words：

aggregate production;Aggregate Computer Aided Process Planning;modular design;standard procedure flow