9-0成组工艺

ComputerAidedDesignandManufacturingCAD/CAMRaymondDing©成组技术及其工艺设计Chapter9GroupTechnologyandProcessPlanComputerAidedDesignandManufacturingCAD/CAMRaymondDing©◆1960-1961年，联邦德国亚亨大学(RWTH-Aachen)◆机床、发动机、矿山机械、纺织机械和军工机械等26个不同性质的企业◆选取了45000种零件，进行分析研究机械类产品中的零件存在某种统计规律Rheinisch-WestfaelischeTechnischeHochschuleAachen莱茵-威斯特法伦工业大学ProfH.OpitzComputerAidedDesignandManufacturingCAD/CAMRaymondDing©机械类产品零件ClassB：相似件数量大，品种多，约占70%；相似度高，多为中等复杂程度；e.g，轴、套筒、法兰、齿轮ClassC：简单件或标准件结构简单，再用性高，多为低值件；一般已组织大量生产；e.g，螺钉、螺母、垫圈ClassA：复杂件或特殊件零件量少，约占总数的5%-15%；结构复杂，价值高；e.g，机床床身、主轴箱、飞机和发动机中的大件ComputerAidedDesignandManufacturingCAD/CAMRaymondDing©Conclusion每类产品中各类零件的比例大体上一定占大多数的相似件之间存在大量的相似性充分利用这些特征，采取适当的技术和组织措施，才有可能使多品种、小批量生产的水平大幅提高成组技术（GroupTechnology）ComputerAidedDesignandManufacturingCAD/CAMRaymondDing©12成组技术概述零件信息编码4成组工艺设计3零件分类成组方法本章小结5分类方法的一个新发展方向6ComputerAidedDesignandManufacturingCAD/CAMRaymondDing©1概述IntroductionGT是一门生产技术科学和管理科学它研究如何识别和发展生产活动中有关事物的相似性按相似性归类成组寻求解决组问题统一的最优方案→零件族加工工艺组，族，簇So,whatarethesimilarities?1.1成组技术的概念ComputerAidedDesignandManufacturingCAD/CAMRaymondDing©1概述IntroductionComputerAidedDesignandManufacturingCAD/CAMRaymondDing©1概述Introduction◆将相似的零件进行识别（Recognition）和分组；◆零件族的所有零件具有相似的结构和工艺特点；◆将生产设备分成加工组和加工单元来提高生产效率。1.2成组技术的实质ComputerAidedDesignandManufacturingCAD/CAMRaymondDing©1概述Introduction1.3成组技术的应用产品设计方面用GT指导设计，赋予各类零件以更大的相似性，为在制造管理方面实施成组技术奠定了基础；新产品具有继承性，可以重复利用经过考验的设计制造经验，有利于保证产品质量的稳定；为实现计算机辅助设计（CAD）奠定基础，可以使设计信息最大程度的重复使用，加快设计速度，缩短设计周期。ComputerAidedDesignandManufacturingCAD/CAMRaymondDing©1概述Introduction1.3成组技术的应用制造工艺方面同一设备和工艺装置；相同的机床调整方式；按族安排生产调度计划；减少机床调整时间；族内零件的安装方式和尺寸相近；设计可调整的成组卡具；少量调整或更换某些零件，适用于全组零件；成组工艺过程是成组工序的集合；保证按标准化的工艺路线采用同一组机床加工同一组零件。ComputerAidedDesignandManufacturingCAD/CAMRaymondDing©1概述Introduction1.3成组技术的应用生产组织管理方面成组生产系统要求按模块化原理组织生产，即采取成组生产单元的组织形式；运用成组技术原理将大量信息分类成组，并使之规格化、标准化，有助于建立结构合理的生产系统数据库；成组技术采用分类编码技术，也是计算机辅助管理系统顺利实施的基础。1概述Introduction1.4成组技术的发展状况成组技术的发展20th50s中期，前苏联提出较为完整的体系，1959年出版了《成组工艺科学原理》；20th60s年代初，传入欧洲各国，德国H.Opitz教授研制了Opitz零件分类编码系统，并提出了零件分类编码方法；20th60s以后，日本开始重视成组技术的应用，先后开发了5个零件分类编码系统；KK-3；20th80s以来，自动化的成组生产单元发展成FMS的更高形式，解决了多品种、中小批量自动化生产的问题ComputerAidedDesignandManufacturingCAD/CAMRaymondDing©1概述Introduction1.4成组技术的发展状况我国成组技术的情况20th60s，在纺织机械、飞机、机床及工程机械等领域推广应用成组技术，并初见成效；改革开放后，大力开展了成组技术的科学研究和推广应用，研制了JLBM-1系统。ComputerAidedDesignandManufacturingCAD/CAMRaymondDing©2零件信息编码InformationCodeofParts2.1零件信息描述的内容几何信息几何形状：表面形状、表面间的相互位置；尺寸及其公差。工艺信息毛坯特征、零件材料、加工精度、表面粗糙度、热处理、表面处理、配合和啮合关系等及相应的技术要求。非几何信息ComputerAidedDesignandManufacturingCAD/CAMRaymondDing©2零件信息编码InformationCodeofParts2.2零件信息的分类描述描述方法特点主要系统分类法编码•适于成组加工•适于检索式、派生式工艺过程设计系统•宏观描述简单方便，详细描述较困难•简单方便，应用广泛•OPITZ，9位，阿亨大学•CODE，8位，制造系统公司•KK-3，21位，机械技术研究所•JLBM-1，15位，机械工业部特征矩阵便于计算机处理2.2零件信息的分类描述回转体类零件轮盘盘、盖护盖法兰带轮手轮离合器分度盘刻度盘…其他环套垫圈片环螺母衬套轴套螺纹套直接头法兰套半联轴…其他销轴杆销、堵圆杆圆管螺杆螺栓螺钉阀杆阀芯短轴长轴蜗杆丝杠…其他齿轮圆柱外齿轮圆柱内齿轮锥齿轮蜗轮链轮棘轮螺旋锥齿轮复合齿轮…其他异形件异形盘套弯接头弯头偏心件扇形件弓形件叉接头叉轴凸轮凸轮轴阀体…其他特殊件…其他表格法ComputerAidedDesignandManufacturingCAD/CAMRaymondDing©2零件信息编码InformationCodeofParts2.2零件信息的分类描述决策树法2零件信息编码InformationCodeofParts2.3分类编码码位码域ComputerAidedDesignandManufacturingCAD/CAMRaymondDing©2零件信息编码InformationCodeofParts2.3分类编码021051101260513ComputerAidedDesignandManufacturingCAD/CAMRaymondDing©2零件信息编码InformationCodeofParts2.4矩阵编码021051101260513binarymatrixComputerAidedDesignandManufacturingCAD/CAMRaymondDing©2零件信息编码InformationCodeofParts特征矩阵编码ComputerAidedDesignandManufacturingCAD/CAMRaymondDing©2零件信息编码InformationCodeofParts2.5分类编码的结构形式树式结构码位之间是隶属关系，除第一码位外，其它码位的确切含义都要根据前一码位来确定；包含的信息量较多，能对零件特这进行较详细的描述，但结构复杂、编码和识别不太方便。1NisiRMComputerAidedDesignandManufacturingCAD/CAMRaymondDing©2零件信息编码InformationCodeofParts链式结构也称并列结构，每个码位的各特征码具有独立的含义，与前后位无关；包含的信息量比树式结构少，结构简单，编码和识别方便。2.5分类编码的结构形式lRNMComputerAidedDesignandManufacturingCAD/CAMRaymondDing©2零件信息编码InformationCodeofParts混合式结构系统中同时存在上述两种结构。大多数分类编码系统都使用混合式结构。2.5分类编码的结构形式1()LihiRMNLMComputerAidedDesignandManufacturingCAD/CAMRaymondDing©2零件信息编码InformationCodeofParts2.6几种典型的编码系统Opitz分类编码系统是一个十进制9位代码的混合结构分类编码系统。西德阿亨工业大学机床与工程实验室在H.Opitz教授领导下，并在机床制造商联合会（VDW）资助下制定的通用系统，故也称VDW系统。Opitz编码9位10进制数字代码主辅分段组合式Opitz编码ComputerAidedDesignandManufacturingCAD/CAMRaymondDing©2零件信息编码InformationCodeofParts2.6几种典型的编码系统KK-3编码KK编码系统由日本机械技术研究会、机械振兴学会联合开发。该系统以切削和磨削为主的机械加工零件的通用分类系统。KK-1,2,3分别是70,73,76年颁布的13,15,21位编码系统，混合式，10进制KK-3大型企业，中等以上规模21位10进制数字代码主辅分段组合式KK-3编码码位主要尺寸211253467891011121314151617181920名称材料各部形状与加工外表面内表面辅助孔分类项目粗分类细分类粗分类细分类L长度D直径外廓尺寸与直径比外廓形状同心螺纹功能槽成型平面周期性表面内廓形状异形部分内曲面内平面与内周期面端面规则排列特殊孔非切削加工精度KK-3机械加工零件分类编码系统基本结构（回转体类）1()2(10100)2(214)10560sNiHsiRzNNzComputerAidedDesignandManufacturingCAD/CAMRaymondDing©2零件信息编码InformationCodeofParts2.6几种典型的编码系统JLBM-1编码JLBM-1系统是我国机械工业部门为在机械工业中推行成组技术而开发的一种零件分类编码系统。这一系统结构先后进行了四次修订，于1984年正式作为我国机械工业部的技术指导材料。15位10进制数字代码主辅分段组合式JLBM-1编码JLBM-1机械加工零件分类编码系统基本结构零件类型码非回转体零件回转体零件0123456789外部形状及加工0基1本2形9状材料0123456789零件名称类别粗分零件名称类别细分ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫXⅢXⅣXⅤ回转体零件形状及加工码内部形状及加工平面、曲面加工辅助加工功能要素外平面端面辅助孔成型划线非回转体零件形状及加工码外部形状及加工0基1本2形9状平面加工0基1本2形9状功能要素曲面加工外形要素平面、曲面加工辅助加工主孔加工内部加工辅助孔毛坯原始形状热处理主要尺寸直径或宽度长度精度ComputerAidedDesignandManufacturing