成组技术

是现代先进制造模式 — 柔性制造系统的雏形。
1 2 3 4 5
1: 0106 1: C-C
2: 0136 2: C-C-XJ
1 2 3
3: 0136 3: C-C-XJ-X
4
4: 0126 4: C-C-Z
零件组尺寸范围 D=0 ~ 40 L/D=1 ~ 6
5
零件组材料 优质结构钢 棒料 局部淬火
复合零件
按复合零件编制标准（成组）工艺 由于复合零件集中了零件组内的所有待 加工要素，因此编制出能加工复合零件的工 艺，也就能加工组内所有其余的零件。组内 其余零件的各自工艺，其实就是在复合零件 工艺的基础上进行删除修改而成。 一般按复合零件编制零件组的成组工 艺时，都是考虑为组内零件各自具体工艺作 减法，即从复合零件的成组工艺中删去加工 其所缺结构要素的工序。 计算机辅助编制工艺规程（CAPP）中 应用广泛的变异式CAPP，便是按GT零件 组的复合零件成组工艺的原理实现的。
图4.11 机群制的平面布置
C C C C C C WM PM WM PM
X X
X X
Z Z
Z Z
Z
Z
图4.12 GT生产单元
C X
Z WM
PM
属于流水型生产。零件的加工按工艺流程进行。
在制品的数量可以显著减少。这时可按运输批量转移。 零件的运输距离缩短，在制时间缩短，因此生产周期短。 可实现一专多能的多机床看管，有利于提高生产效率。 生产单元可实现生产任务的承包制，便于管理。
VUOSO分类编码系统
回转体零件
类
0
1 2 3 4 5 6 7 8 9
轴线上有
无孔 盲孔 通孔
有齿形、花键 轴线上有 无孔 通孔
0
1
Dmax < 40
2
3
(L/D)max
4
<1
1~6 >6 <1
级
41 ~ 80
81 ~ 200 > 80 > 200 其它
1~4 >4 <3 >3 <3 > 30
VUOSO分类编码系统（续）
50
017 6
图2–3 齿轮
90
材料： 40 Cr
图2–1
轴承端盖
分类编码结果
2 3 2 2
4606
分类编码结果
GT条件下产品设计的方式
构思 编码
2 0 2 2
检索
图册
2022
检索结果 •现现有零件图完全合用 • 现有零件图需作局部修改后即可适用 • 现有零件图无法满足需要，只能另行设计
图4-10 复合零件的制作过程
NCP
FMS
CIM
CE
CAPP
成组技术
MCP

CAD

AM
LP
Others
CAD: Computer Aided Design CAPP: Computer Aided Process Planning NCP: Numerical Control Programming FMS: Flexible Manufacturing System CIM: Computer Integrated Manufacturing CE: Concurrent Engineering MCP: Mass Customization Production LP: Lean Production AM: Agile Manufacturing
型
0 0 1 1 2 3
圆 柱 齿
4
有花键 其它 铸 件
各 种 型 板 线 材 和 锻 件
组
非金属 灰铸铁
光滑或台阶 轴线上有螺纹
2
3 4
轴线外有孔
有槽或平面 1+2 1+3 2+3 1+2+3 锥面 异形
圆 锥 齿
蜗 轮 多 联 齿 其 它
有花键
其它 有花键 其它 有花键 其它 有花键
球铁或铸钢
有色金属 普通探钢
简化生产技术准备工作，加快新产品的开发和上市
速度 有效扩大批量，以利经济合理地采用先进制造技术 可以方便地组织专业化生产
实际上，成组技术是一种使企业生产合理化和 现代化的制造哲理。
上世纪50年代，前苏联学者Mitrofanov 首先提出成组技术原理 然后迅即在东欧（捷克等国）得到推广 应用 及至上世纪60年代，继而在西欧（德、 法、英等国）和中国、日本传播应用 美国则在上世纪80年代才接受GT GT 经历了： 成组加工 成组工艺 成组技术的发 展过程
成组技术与现代先进的制造技术与 制造模式的关系
成组技术是它们取得成效的一项基础技术。 因为成组技术为它们创造了生产合理化的 条件。只有在生产合理化的前提下，才能 最大限度地发挥它们的效用。 生产自动化有赖于成组技术
Understanding 了解现状 Simplification 简化一切 GT Elimination 取消一切不增值者 Automation 至此方可实现自动化
图1成组技术基本原理示意
产品
分解
归并
标准化
零件分类之前与分类之后
根据上述原理，可以看出： 成组技术能对同类问题给出统一的标准解决办 法 由此避免产生解决同类问题方法的不统一与不 必要的多样化 从而可重复利用解决同类问题已有的信息与 资源 正因为成组技术具有这些特点，所以它可以：
优 质 和 合 金 钢
5
6 7 8 9
渗炭钢 淬硬钢 热处理钢 其它合金钢 有色金属
其它
系统的基本特点
类：描述零件基本轮廓形状。它决定了零 件的主要工艺过程和主要表面的加工。 级：很巧妙地用两个尺寸参数（D与L/D） 进一步描述了零件的几何形状，同时也确 定了零件的安装方法和所应选用的机床。
21
零件分类编码系统的示例
为帮助了解分类编码系统的原理和概念， 先剖析一个具体的示例。这符合由感性认识到 理性认识的规律。 VUOSO分类编码系统
这是原捷克斯洛伐克金属切削机床研究所为机床行 业制订的一个系统。 这个系统的结构属于10进制4位码。
I II III IV
类
级
型
组
毛坯类型、材料、热处理 附在轮廓形状上的结构要素 尺寸大小、基本轮廓形状 回转体或非回转体、基本轮廓形状
基于GT的CAPP原理
右面的码域表，实际上，是 图4-10所表示的零件组的成 复合零件的标准（成组）工艺： 组工艺。它代表的是： C-C-XJ-X-Z C-C-XJ-X-Z 这样一条成组 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 工艺。可将这种码域表储存 0 在计算机内。当有新零件的 1 分类码输入时，计算机便将 2 这种码域表去匹配零件的分 3 类码。凡是二者能匹配，即 4 表示该零件可用此成组工艺， 5 但需按该零件的具体情况修 6 正。例如：1号零件只有外 7 园需加工，它无沟槽、平面、 8 孔的要素，因此便无XJ,X,Z 9 等工序，于是它的工艺便是： C-C。
型：描述次要的结构要素。它们是依附于 主要轮廓形状上。因此，它们必须在主要 轮廓形状经过粗或半精加工后方可加工。
VUOSO分类编码系统中名词解释
光滑或台阶
轴线上有螺纹
轴线外有孔
零件分类编码的图例
18 115 75 25 材料：45
图2–2 轴
材料：QT400–17 40
分类编码结果
成组技术
GROUP TECHNOLOGY

成组技术的诞生
20世纪50年代出现了成组技术(GT) 它是一项将生产技术与生产组织、计划、管理密切 结合的综合技术. 目的在于促使生产合理化
成组技术的基本原理
事物之间存在着继承性和相似性，因此，看似 零乱无序的客观事物，却可以利用它们的继承 性和相似性，并通过分类技术而将它们归并成 组。然后针对同组相似事物的共性问题，在合 理化和标准化的基础上，使之按统一的标准原 则和标准方法去解决，见图1。