1、1.3.3 成组技术,一、成组技术原理 二、零件分类编码系统 三、零件的分类成组方法,一、成组技术的原理成组技术(GTGroup Technology)是一门生产技术科学，利用事物相似性，把相似问题归类成组，寻求解决这一类问题相对统一的最优方案，从而节约时间和精力以取得所期望的经济效益。在生产系统中，GT可以应用于不同领域。,设计由于许多零件具有类似的形状，可将它们归并为设计族，设计一个新的零件可以通过修改一个现有同族典型零件而形成。 加工是将多种零件按其工艺的相似性分类以形成零件族，并对一个零件族采用一种加工方法或工艺路线，使该族中的零件都能用同一的工艺方法和路线加工完成。因此，可以组建一个
2、加工单元来制造同族零件，对每一个加工单元只考虑类似零件，就能使生产计划工作及其控制变得容易些。,如图所示为零件分组情况。旋转体零件(a)的外表面为台阶形圆柱面或圆锥面，有的还带螺纹，内表面多为带台阶的圆柱面，但也有内圆锥表面，所有这些零件都是旋转体零件，几何形状相似，尺寸大小也差不多，可以认为这些零件是相似的，属于同一类零件。可以按零件组进行加工，同样，零件(b)也可以认为是相似的，应属同一类零件，也可以组成零件组，按组进行加工。,形状不同的零件也有可能要求类似的加工过程，如图所示的大多数零件都有不同的形状和功能，但它们都要求镗内孔、铣端面、钻孔等等，因此可以得出图中的零件加工过程都相似的结论
3、，工艺设计可以得到简化。,4,4,二、零件分类编码系统,利用零件分类编码将零件划分成相似零件族是目前最常用的、最有效的零件分组方法。零件的分类编码就是用数字或字母来描述零件的几何形状、尺寸和工艺特征。零件分类编码系统的要求： 1)每项特征代码应有明确的台义，不能含糊不清和相互混淆。 2)系统的信息容量与特征项目足够，应能覆盖企业内所有产品零件的有关特征信息，并留有余地，满足产品更新和工艺技术发展的需要。 3)系统所描述的特征应尽量具有永久性，不能因产品更换或生产条件变化而变得不适用。 4)能满足企业内各有关部门的要求。 5)结构紧凑，便于掌握使用，并能适合于计算机处理。,零件分类编码结构,零件
4、编码是由代表零件设计和制造的特征符号所组成，这些符导代码可以是数字，也可以是字母，或两者都有。在一般情况下，大多数分类编码系统只使用数字，在成组技术实际应用中，有三种基本结构。 (1)树式结构：码位之间是隶属关系，即除每一码位的特征码外，其他各码位的确切含义要根据前一码位来确定。该系统所包含的特征信息量较多，能对零件的特征进行较详细的描述，但结构复杂，编码和识别代码不太方便。 (2)链式结构：每个码位内的各特征码具有独立的含义，与前后位无关，其所包含的特征信息量较树式结构少，但结构简单，编码和识别代码比较方便。 (3)混合结构：同时存在以上两种结构。具有树式结构和链式结构共同的优点，能最好的满
5、足设计和制造的需要。,1、Opitz编码系统,Opitz系统是一个十进制9位代码的混合结构分类编码系统，是由联邦德国H.Opitz教授提出的。在成组技术领域中，它代表着开创性工作，是最著名的分类编码系统。如图Opitz系统的特点如下： 系统的结构较简单，便于记忆和手工分类。 系统的分类标志既反映零件在结构上的大小，同时也反映零件在加工中所用的机床和工艺设备的规格大小。 虽然系统考虑了精度标志，但只用一位码来标识是不够充分的，系统的分类标志尚欠严密和准确，系统从总体结构上看虽属简单，但从局部结构看仍十分复杂。,Opitz的基本结构图,码位,码值,OPITZ系统的前五个码位，称为主码。第一个码位用
6、来表示零件的类别，对回转体类零件。它用长径比(LD)来区分盘状、短轴和细长轴类零件。接着提出了回转体类零件中的变异零件和特殊零件，如用各种多边形型钢制成的回转体零件以及偏心零件和多轴线零件等。对于非回转体类零件。则用长(A)、宽(B)、高(C)的相对关系AB与(AC（ABC)来区分杆状、板状和块状类零件，同样，也考虑了非回转体类零件中的特殊形状零件。系统的第二个码位至第五个码位，则是针对第一个码位中所确定的零件形状作进一步的描述和细分。对于无变异的正规回转体零件，则按外部形状内部形状平面加工辅助孔、齿形和成型加工的顺序细分。对于有变异的非正规回转体零件，则按总体形状回转加工平面加工辅助孔、齿形
7、和成型加工的顺序细分。对于非回转体类零件，则按总体形状主要孔平面加工辅助孔、齿形和成型加工的顺序细分。,至于回转体类与非回转体类中的特殊零件。其第二至第五码位的分类标志内容则留给用户按各自产品中的特殊零件结构、工艺特征来确定。 OPITZ系统的第六至第九码位是辅助码部分、实际上是一个公用部分。即不论回转体类或非回转体类零件，均需用到这一部分，与其前面的主码部分互不相干。第六个码位用来划分零件的主要尺寸，对于回转体零件是指其最大直径D；对于非回转体零件则指其最大长度A。第七个码位以材料种类作为其分类标志，也附带考虑部分热处理信息。第八个码位以毛坯原始形状作分类标志。第九个码位是说明零件加工精度的
8、标志，其作用在于提示零件上何种加工表面有精度要求，以便在安排工艺时加以考虑。,按OPITZ系统编码示例,2、JLBM1系统,JLBM-1系统是我国原机械工业部为在机械加工中推行成组技术而开发的一种零件分类编码系统，已于1984作为我国机械工业部的技术指导资料 。它是一个十进制15位代码的混合结构分类编码系统。如图,JLBM1系统的结构基本上和0pitz系统相似。为弥补Opitz系统的不足，增加了一些码位。零件分类码改为2位的零件功能名称码；形状及加工码扩充为6位，且分为回转体和非回转体类两张表；热处理码与材料码分开；主要尺寸码扩充为2位。,JLBM1系统的基本结构图,Opitz图,按JLBM-
9、1系统编码举例,三、零件的分类成组方法,将相似的零件归并为零件族，是实施成组技术的基础，一个零件组（族）是某些特征相似的零件的集合。常用的分类成组方法有： 1、视检法：当被加工的零件数量较少时，可采用视检法。2、编码分类法（特征矩阵法）3、生产流程分析法,特征码位法 码域法 特征位码域法,编码分类法特征码位法,是对某一应用领域影响最大的码位作为特征码来划分零件族。如零件的形状、尺寸、材质等特征对制造工艺性影响较大，若在应用Opitz系统时将第1、2、6、7码位作为特征码位，只要特征码位相同，不论其它码位如何，都可以将之归并同一零件族。如图所示的三个零件按第1、2、6、7码位可归并位同一零件族。
10、,编码分类法码域法,是以分类编码系统中各码位数值规定出一个范围作为零件分组的依据。码域是根据全部零件及其结构特征分布状况，考虑到工装设备条件、管理水平等情况确定的。如以OPITZ系统为例,假设某零件组允许各码位的范围如下。,编码分类法特征位码域法,该法是由特征码位法与码域法结合而成的一种分组方法。选取若干特征性较强的码位，并在这些码位上规定允许的特征项数据的变化范围来作为分组的依据。用特征位码域法分组，可以针对不同的具体情况，选取不同的特征码位和规定不同的码城，因此分组的灵活性大，适用性广。特别是当所使用的分类编码系统的码位数较多时，用码域法分组必须对系统中所有码位规定码域，而用特征位码域法分
11、组，则因可以忽略某些对分组影响不大的码位，可使分组工作简化。,特征分类法的实现,在计算机辅助分类成族系统中，通常用零件特征矩阵表示零件代码，用零件族特征矩阵表示零件族。矩阵描述是一种数字描述法，是将零件的特征用矩阵的形式来描述，其中码位可表示零件的名称类别、形状及加工、材料、毛坯形状、热处理、主要尺寸、精度等，码域则表示每一码位的特征分类，实际上是用一个二维数组来描述。分组时,将零件特征矩阵与零件族特征矩阵相比较,如果零件特征矩阵中为“1”的位与零件族特征矩阵相匹配则,该零件分入该组。,零件特征矩阵,零件族特征矩阵,特征码位,特征码位,例：,判断GT编码为301121530404373和301
12、121530404343的零件，是否属于该零件组；,2、生产流程分析法,零件的分类编码系统一般是以零件的结构形状和几何特征为依据建立的，对于零件加工工艺信息它不可能描述得非常精细。采用编码分类成组方法来划分零件族，不能很好地将之与加工工艺和加工设备联系起来。生产流程分析法是以零件的加工工艺过程为依据，把工艺过程相近似的零件归为一类形成加工族。它着重分析的是生产过程中从原料到产品的物料流程。生产流程分析法一般包括以下三个主要阶段： 工厂流程分析 车间流程分析 生产单元流程分析,特征码位法示例,典型(复合)零件,在层次结构中，每一个后级符号的意义取决于前级符号的值。这种结构亦称为单码结构。树式结构
13、的分类编码系统所包含的特征信息量较大，能对零件进行较详细的描述。但结构复杂编码和识别不方便。,在链式结构中，每个码位上符号的意义是固定的，与前级符号无关，这种结构亦可称为多码结构。链式结构所包含的信息量比树式结构少，但结构简单,编码和识别都比较方便。,由上述两种编码系统组合而成的，形成混合结构。混合结构具有单码结构和多码结构共同的优点，典型的混合结构都由一系列较小的多码结构构成，混合结构能较好地满足设计和制造的需要 。,JLBM1系统的名称类别,JLBM1系统的名称类别（续）,JLBM-1系统的形状与加工码位分类表,JLBM-1系统的材料、毛坯及热处理码位分类表,JLBM-1系统的主要尺寸、精度码位分类表,
