第二章--零件分类编码系统

第二章零件分类编码系统§2-1概述§2-2零件分类编码系统的功用和基本要求§2-3零件分类编码系统结构原理§2-4零件分类编码系统的建立§2-5零件分类编码系统的实例介绍§2-6评价零件分类编码系统的准则§2-1概述零件分类编码系统已经成为成组技术原理的重要组成部分，也是有效地实施GT的重要手段，因此，在实施GT过程中，建立编码系统，已成为一项重要的任务。零件分类编码系统就是用数字、字母或符号将机械零件图上的各种特征进行标识的一套特定的法则和规定。这些特征包括零件的几何形状、尺寸、精度、材料、热处理等，也可描述零件有关功能以及生产管理方面的信息，诸如零件名称、功能要素、加工设备、工装、工时、生产批量等。零件分类编码的图例2322图2–1轴承端盖5075材料：QT400–17分类编码结果分类编码结果01761825115材料：45图2–2轴图2–3齿轮9040材料：40Cr分类编码结果4606§2-1概述由于实施成组技术的目的、范畴和手段不同，目前已研制出多种不同的分类编码系统，其中与零件有关的分类编码系统又可分为综合、机加工、铸造、锻造、冲压、焊接、热处理等。一、实施GT，建立零件分类编码系统的必要性二、建立零件分类编码系统的可行性•从GT的发展趋势来看，零件分类编码系统的建立是必不可少的。•在GT的初期，并未采用分类编码技术，零件分类主要靠目测，而且GT应用主要局限于GT加工，当时的米特凡诺夫就是无分类编码的开拓者。•现在，由于GT应用范围的扩大，特别是计算机技术的不断深入，企业各个部门要分享公共数据库中所储存的有关产品零件的各种信息，没有分类编码系统这一统一的检索手段、则很难实现。一、实施GT，建立零件分类编码系统的必要性成组技术的一个核心就是利用相似性原理来找出事物的共性。世界上客观事物既存在着千差万别的个性，即异性，也存在着反映它们彼此内在联系的共性。研究和建立零件分类编码系统的目的，就是要找出并利用事物之间存在着的这种共性，亦即相似性。就零件的分类编码理论而言，可以说至今还未完备，因此，世界上的零件分类编码层出不穷。随着分类编码理论日臻完善，从而终将出现比较典型的通用分类编码系统。二、建立零件分类编码系统的可行性§2-2零件分类编码系统的功用和基本要求一、功用•零件之间客观存在的各种特征的相似性是杂乱无章和模糊不清的。通过编码可使零件的各种特征字符化、明朗化，从而为在成组技术实施中进行相似性的分析和处理提供了有利条件。•成组技术的核心是根据特征相似性对零件进行分类编组。而用零件代码进行分类编组是一种比较科学、有效的分类编组方法。§2-2零件分类编码系统的功用和基本要求具体地来说，有以下功用：（一）产品设计方面产品零件设计的图纸检索和相似性设计，实现设计的合理化，从而减少设计费用和时间，实现产品设计的标准化；为计算机辅助设计（CAD）打下基础。（二）制造工艺方面•对欲加工的零件进行分类、分组、建立GT生产单元。一、零件分类编码系统的功用•能辅助工艺编制和成组加工车间平面布置设计。能使工装设计合理化，以促进工艺和工装标准化。•改进数控加工的程序编制工作，充分发挥数控机床和数控加工中心的效能。（三）生产管理方面•使生产计划、调度合理化。二、对零件分类编码系统的基本要求一个零件分类编码系统要在实施GT中有效地发挥作用，应该满足以下基本要求：1、一个分类编码系统应能对本企业（或行业）内所有产品零件进行分类编码；2、分类编码系统内的每个零件特征代码应有明确的含义，不能相互混淆或含糊不清；3、标识零件几何形状的特征代码应具有永久性，以保持分类编码系统的延续性；4、新建立的系统应尽量满足企业各部门的使用要求；5、结构应尽量简单；6、为适应企业将来产品的更新和工艺的改进，以及新产品新工艺的应用，分类编码系统的结构和信息量都应留有余地.§2-3零件分类编码系统结构原理一、零件分类的原理及概念二、分类编码系统的结构形式三、码位内信息的排列原理及概念结构形式信息的排列一、零件分类的原理及概念1、分类：分类就是欲使相似或相同的事物聚合在一起，而却又使相异的事物彼此分开。2、分类系统：分类系统是为了达到一定的分类目的和要求而采用的相应分类原理、规则和步骤而构成的一个体系的总称。分类系统的一个另为简洁的表达方式便是将分类系统看成是一系列分类环节和分类标志的总和。输入被分类事物及其特征与属性分类系统分类法则分类方法分类步骤输出符合规定目标与要求的分类结果分类系统的含义与作用分类环节123..N分类环节123..N分类系统分类系统的结构含义3、分类环节：事物在分类过程中经历的每个层次和步骤。它包括横向分类环节和纵向分类环节，横向环节赋于粗分类标志，纵向环节赋于细分类标志。4、分类标志：分类标志是事物赖以进行分类的依据。分类标志往往选取被分类事物所固有的特征和属性。分类编码系统结构整体式2365022365－0262总体结构码位码域码域码位分段式……………………横向分类环节纵向分类环节横向分类标志纵向分类标志横向分类环节外旋转表面纵向分类环节圆柱面圆锥面球面光滑圆柱面单向台阶圆柱面双向台阶圆柱面单向台阶圆锥面单向台阶球面双向台阶圆锥面双向台阶球面横向环节与纵向环节两者的相互关系与作用示意分类标志的选取要根据一定的目的来考虑，同时还要对事物的特征或属性进行调查研究和统计分析。横向分类标志的安排上:应该先安排与设计检索有关的，然后安排与工艺有关的。纵向安排上：由简到繁、由一般到特殊。二、分类编码系统的结构形式分类编码系统种类很多，但从结构来分，有以下几种：1）从总体结构来分：有整体式结构、分段式结构两种2）从码位之间的结构来分：有树式结构、链式结构和混合式结构三种3）从码位内的排列方式来分：全组合排列法和选择排列法。4）从分类系统结构的表达形式分：表格式和决策树式。5）从用途来分：设计用、工艺用和设计与工艺兼顾123N…….10101010…….=NI=110I0001030405…………08090001030405…………08090001030405…………08090001030405…………0809…….…….…….…….…….…….…….…….…….…….链式结构123N0001….090001…………090001…09….0001..090001….090001….090001….09………..….….…….…….…….…….…….0001..090001..09………..………..………1010210310N…….=NI=1010I树式结构123N….0001..090001….090001….09….…….…….…….…….1010110210…….000001010909000109关联环节独立环节混合结构一）分类编码系统的总体结构1、整体式结构•整个系统是一个完整的体系，码位之间没有明显的分隔界限，通常功能单一，码位较少。如日本的KC-1，捷克VUSTE系统等，•有时多码位，多功用的编码系统也是这种，如日本的KK-3系统等。•整个系统内的码位，按其内容的不同分为2~3个段。•它又可分为有主从关系的主辅码分段式结构和相互独立的子系统分段式结构。通常，主码用来标识零件的永久性持征，如主要形状、形状要素、尺寸等。2、分段式结构1、树式结构（分级结构）码位之间是录属关系，即除第Ⅰ位码位内的特征码外，其他各码位的确切含义都要根据其前一位来确定，如下图所示。特点：信息容量大，能对零件详细描述，但结构较复杂，编码和识别代码不太方便。例如：英国的BRISCH系统就属于此例。二）分类编码系统码位之间的结构123N0001….090001…………090001…09….0001..090001….090001….090001….09………..….….…….…….…….…….…….0001..090001..09………..………..………1010210310N…….=NI=1010I树式结构混合结构树式结构123三位一位二位链式结构三位一位二位三位一位二位111112312312311231231231232223332212333123码位之间的关系是并列的，每个码位内各特征码具有独立的含义，与前后码位无关。3、混合式结构系统中同时存在着以上两种结构形式。例如：Opitz系统，KK系统。2、链式结构（并列结构）123N…….10101010…….=NI=110I0001030405…………08090001030405…………08090001030405…………08090001030405…………0809…….…….…….…….…….…….…….…….…….…….链式结构123N….0001..090001….090001….09….…….…….…….…….1010110210…….000001010909000109关联环节独立环节混合结构Opitz编码系统内外表面形状内部形状平面加工辅助孔及齿形加工主要形状外表面形状平面加工辅助孔及齿形加工主要形状主要形状主要形状主要孔平面加工辅助孔及齿形加工主要尺寸材料及热处理处理毛坯原始形状加工精度0回转体零件L/D≤0.510.5L/D32L/D≥33L/D≤2有异形4L/D2有异形5特殊的6非回转体零件A/B≤3,A/C≥37A/B38A/B≤3,A/C49特殊的第3位内回转表面形状第一位零件分类第2位外表面形状形状代码1~5位增补代码6~9位9位8位7位6位第5位第4位Opitz编码系统：123456789ABCD前9位数字码用来传送设计和制造信息，最后4位数ABCD用于识别生产操作类型和顺序，称辅助代码，由各单位根据特殊需要设计安排一个码位内的项数M与该系统特征码所用的字符有关。对于十进制数码：M=10(0~9)十六进制数码M=16（0~9，A、B、C、D、E，F）英文字母M=26（A~Z）因十进制数简单、通用，所以使用最多。1、特征信息的种类分类编码系统所需描写的信息多种多样，但按性质来分，为可组合信息和不可组合信息。三、码位内信息的排列1）一般原则在一个码位内，随着顺序号的增加，各种信息的排序原则如下：“由小到大”如尺寸、重量等“由易到难”如精度、加工方法等“由简到繁”如形状要素等“由常见到特殊”如材料、毛坯、设备等不可组合信息通常只需遵循上述原则，可组合信息除上述原则外，还要考虑组合的方法。2、信息排列法①全组合排列法假设一个码位内参与组合的信息数为T，按全组合排列组数S，码位内的项数为M，则：S=2T-1S≤M当T=2S=3T=3S=7T=4S=15T=5S=31如特征码为十进制，即M=10，则只能容纳T=3的全组合，即“三要素全组合”。全组合排列法，规律性强，便于记忆。但如果在一个码位内需安排的信息数量较多，而又不能增加项数，可用选择排列法。2）可组合信息的排列方法这种方法是根据信息的特点和出现概率并按信息排列的一般原则选择有关信息进行组合和排列。这种排列法，当信息种类较多时，不能把可能出现的信息都表示出来，因此，在编码时必须附加某些规定，如“后项包括前项”或“按项号最大的特征编码”等，这就产生了编码的多义性、特征含义不够明确、分类不够准确。增加信息容量有以下三种办法：1）增加码位数2）增加码位项数②选择排列法§2-4零件分类编码系统的建立一个企业要全面实施GT，就必须有一个适合本企业要求的零件分类编码系统。目前建立零件分类编码系统不外乎两个途径：•一个是选用的分类编码系统；•再一个是研制新的零件分类编码系统。但不论是选用还是研制，都要慎重，切不可盲目。对于选用的系统要根据企业的具体情况进行必要的修改和补充。研制新的系统要根据企业的特点确定实施GT的目标，再深入剖析国内外与企业相近的零件分类编码系统，取众家之长，尽可能做到既有继承，又有创新。1、分析企业经营状况分析企业经营状况，即分析产品的品种、产量、生产批量、生产中存在的主要问题以及今后产品结构的可能变化和发展方向等；除此以外，还要考虑企业人、财、物等方面的情况，如人员配备、技术水平和培训条件、有无计算机等。2、