成组技术ppt课件
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设计内容：其余
单一类型Ⅰ 简单标准化
*
设计自由度 设计自由度 设计自由度
17
4.2 设计标准化
成组技术 GT
18
4.2 设计标准化
4.2.2 零件设计标准化内容
成组技术 GT
图4-6 零件设计标准化方框图
19
成组技术 GT
基于GT的产品现代开发和设计技术过程
1. 建立完善的编码体系识别码与分类码 2. ABC分析了解零件的分布 3. 零件分类 系统地进行零件的管理 4. 零件名称分析建立数据字典 5. 几何形状分析支持有效的变型设计 6. 参数分析使零件批量增大 7. 建立事物特性表建立可变型的积木块系统 8. 编制主文档 9. 建立主结构
可实现功能要素、基本形状功、能要素
基本形状
要素排列
要素排列三个特征的标准化
设计内容：只需关注主要尺寸、
标准件
完有全关标数准据 化
*
标准化内容：功能要素、基本
*形状
*
主要类型Ⅲ 主要标准化
设计内容：尺寸、功能要素布
*
置及*有关数据
*
主要尺寸
* 设计自由度
基本类型Ⅱ 基本标准化
*
*
设计自标由准度化内容设：计功自能由要素度
9
4.1.3 应用GT的产品设计过程
成组技术 GT
相似类型件
重复使用件
特殊， 备用件
盈亏线
图4-4 零件设计族的划分
10
4.1.3 应用GT的产品设计过程
成组技术 GT
多 功能 相
种 形状 似
零 件
尺寸 性
材料
分设 类计 系族 统
信 设计标准化 设
息
计
复 GT设计指导文件 合
用 科学的检索系统 理
20
4.2 设计标准化
成组技术 GT
4.2.3 基于GT的零件标准化过程
1) 按分类编码系统编码 2) 统计各零件组相似零件出现频数 3) 选择出现频数多的零件组作为重点研究对象(待标
准化零件) 4) 统计并分析待标准化零件组的特征信息频谱 5) 编制标准零件卡片(基本) 6) 分析并减少零件参数(主、次参数) 7) 编制标准化的各类文档
构思
草图
其它
16%
15%
55%
14%
图4-1
产品设计的各阶段 5
工作内容
4.1.2 产品设计工作状况
2) 存在的问题
成组技术 GT
体制、人员多，设计周期长； 五化程度差(系列化、通用化、标准化、规格化、模块
化)； 管理手段落后，缺乏有效检索手段； 重复工作量大，图纸量大。
6
4.1.2 产品设计工作状况
12
4.2 设计标准化
4.2.2 产品设计标准化内容
1) 零件名称的标准化(统一化) 2) 结构要素标准化
成组技术 GT
13
4.2 设计标准化
成组技术 GT
1) 零件名称的标准化(统一化)
a. 作用： 零件名称反映整个零件结构——工艺特征； 分类标识，避免混乱； 零件检索的索引和关键词。(尤其是计算机)
经 缩短设计周期
济 降低设计费用 效 提高产品质量 益 综合经济效益
图4-5 应用GT的零件设计
11
4.2 设计标准化
成组技术 GT
4.2.1 标准化的目的和意义
目的： 少出新图纸(降低设计的重复性、多样性)； 缩短新产品工艺准备周期； 减少基本零件种树。(标准件、重复使用件)
好处：结构继承、工艺标准化的基础。
2
4.1 概述
4.1.1 产品设计工作的重要性 4.1.2 产品设计工作状况 4.1.3 应用GT的产品设计过程
成组技术 GT
3
4.1.1 产品设计工作的重要性
成组技术 GT
1) 产品设计居企业全部生产的领先地位； 2) 组织生产、核算生产能力、编制生产计划的原
始资料；
3) 影响企业投产后的经济效益。
24
成组技术 GT
4.2 设计标准化
分析待标准化零件组中影响设计的重要特征 得到待标准化的要素
两种结构形式、三个尺寸档就是 对12种零件实施标准化的方向。
4) 统计并分析待标准化零件组的特征信息频谱
25
4.2 设计标准化
两种结 构形式 、三个 尺寸档-12种 零件
5) 编制标准零件卡片(基本)
14
4.2 设计标准化
成组技术 GT
1) 零件名称的标准化(统一化)
b. 标准化准则： 名称不带尺寸概念，如φ80齿轮； 名称不表示用途，如水泵法兰盘——端盖； 名称不含材料； 结构功用相同，零件应统一(档块、档铁、限位
块……) 外来语——中文术语：法兰flange——端盖
15
设计费用只占产品成本的15~20%，但对产品成 本的影响达75%。
4
4.1.2 产品设计工作状况
成组技术 GT
1) 设计方法——三段设计法(图4-1，P74)
构思 收集资料、方案设计、比较计算：创造性劳动
总体轮廓设计
（15%）创造性劳动
工作图设计 零件图、修改、复查、校对 重复性劳动
工作图设其零计件它图设计占二分之一以上（！14%）
2) 存在的问题－例：零件设计多样性
成组技术 GT
图4-2
零件设计细节差别示例 7
4.1.3 应用GT的产品设计过程
成组技术 GT
产品族
产品1
产品2
…
产品n
产品按照模块进行分解和集成
模块1
模块2
…
模块m
产品族的模块分解及集成
8
4.1.3 应用GT的产品设计过程
成组技术 GT
图4-3 产品标准化工作简图
4.2 设计标准化
成组技术 GT
2) 结构要素标准化
四个标准化要素： 功能要素、基本形状、功能要素排列、主要尺寸
级别
主要类型 Ⅲ
基本类型 Ⅱ
单一类型 Ⅰ
功能要素
功能要素
功能要素
特征
基本形状
基本形状
要素排列
16
4.2 设计标准化
成组技术 GT
2) 结构要素标准化
四个标准化要素： 功能要素、基本形状、功能要素排列、主要尺寸
21
4.2 设计标准化
1) 按分类编码系统编码
成组技术 GT
22
4.2 设计标准化
成组技术 GT
2) 统计各零件组相似零Biblioteka Baidu出现频数
23
4.2 设计标准化
成组技术 GT
2) 统计各零件组相似零件出现频数
这里，忽略了每 种零件的批量， 即假设每种零件 的批量相当。
3) 选择出现频数多的零件组作为重点研究对象(待标准化零件)
武汉理工大学
武汉理工大学机电工程学院 罗 丹
成组技术(Group Technology)
专业、重用、全局
.
1
第4章 应用成组技术的产品设计
成组技术 GT
4.1 概述 4.2 设计标准化 4.3 复合零件法——零件设计标准化方法之一 4.4 相似类型件分级法——零件设计标准化方法之二 4.5 应用成组技术的计算机辅助设计
单一类型Ⅰ 简单标准化
*
设计自由度 设计自由度 设计自由度
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4.2 设计标准化
成组技术 GT
18
4.2 设计标准化
4.2.2 零件设计标准化内容
成组技术 GT
图4-6 零件设计标准化方框图
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成组技术 GT
基于GT的产品现代开发和设计技术过程
1. 建立完善的编码体系识别码与分类码 2. ABC分析了解零件的分布 3. 零件分类 系统地进行零件的管理 4. 零件名称分析建立数据字典 5. 几何形状分析支持有效的变型设计 6. 参数分析使零件批量增大 7. 建立事物特性表建立可变型的积木块系统 8. 编制主文档 9. 建立主结构
可实现功能要素、基本形状功、能要素
基本形状
要素排列
要素排列三个特征的标准化
设计内容：只需关注主要尺寸、
标准件
完有全关标数准据 化
*
标准化内容：功能要素、基本
*形状
*
主要类型Ⅲ 主要标准化
设计内容：尺寸、功能要素布
*
置及*有关数据
*
主要尺寸
* 设计自由度
基本类型Ⅱ 基本标准化
*
*
设计自标由准度化内容设：计功自能由要素度
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4.1.3 应用GT的产品设计过程
成组技术 GT
相似类型件
重复使用件
特殊， 备用件
盈亏线
图4-4 零件设计族的划分
10
4.1.3 应用GT的产品设计过程
成组技术 GT
多 功能 相
种 形状 似
零 件
尺寸 性
材料
分设 类计 系族 统
信 设计标准化 设
息
计
复 GT设计指导文件 合
用 科学的检索系统 理
20
4.2 设计标准化
成组技术 GT
4.2.3 基于GT的零件标准化过程
1) 按分类编码系统编码 2) 统计各零件组相似零件出现频数 3) 选择出现频数多的零件组作为重点研究对象(待标
准化零件) 4) 统计并分析待标准化零件组的特征信息频谱 5) 编制标准零件卡片(基本) 6) 分析并减少零件参数(主、次参数) 7) 编制标准化的各类文档
构思
草图
其它
16%
15%
55%
14%
图4-1
产品设计的各阶段 5
工作内容
4.1.2 产品设计工作状况
2) 存在的问题
成组技术 GT
体制、人员多，设计周期长； 五化程度差(系列化、通用化、标准化、规格化、模块
化)； 管理手段落后，缺乏有效检索手段； 重复工作量大，图纸量大。
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4.1.2 产品设计工作状况
12
4.2 设计标准化
4.2.2 产品设计标准化内容
1) 零件名称的标准化(统一化) 2) 结构要素标准化
成组技术 GT
13
4.2 设计标准化
成组技术 GT
1) 零件名称的标准化(统一化)
a. 作用： 零件名称反映整个零件结构——工艺特征； 分类标识，避免混乱； 零件检索的索引和关键词。(尤其是计算机)
经 缩短设计周期
济 降低设计费用 效 提高产品质量 益 综合经济效益
图4-5 应用GT的零件设计
11
4.2 设计标准化
成组技术 GT
4.2.1 标准化的目的和意义
目的： 少出新图纸(降低设计的重复性、多样性)； 缩短新产品工艺准备周期； 减少基本零件种树。(标准件、重复使用件)
好处：结构继承、工艺标准化的基础。
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4.1 概述
4.1.1 产品设计工作的重要性 4.1.2 产品设计工作状况 4.1.3 应用GT的产品设计过程
成组技术 GT
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4.1.1 产品设计工作的重要性
成组技术 GT
1) 产品设计居企业全部生产的领先地位； 2) 组织生产、核算生产能力、编制生产计划的原
始资料；
3) 影响企业投产后的经济效益。
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成组技术 GT
4.2 设计标准化
分析待标准化零件组中影响设计的重要特征 得到待标准化的要素
两种结构形式、三个尺寸档就是 对12种零件实施标准化的方向。
4) 统计并分析待标准化零件组的特征信息频谱
25
4.2 设计标准化
两种结 构形式 、三个 尺寸档-12种 零件
5) 编制标准零件卡片(基本)
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4.2 设计标准化
成组技术 GT
1) 零件名称的标准化(统一化)
b. 标准化准则： 名称不带尺寸概念，如φ80齿轮； 名称不表示用途，如水泵法兰盘——端盖； 名称不含材料； 结构功用相同，零件应统一(档块、档铁、限位
块……) 外来语——中文术语：法兰flange——端盖
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设计费用只占产品成本的15~20%，但对产品成 本的影响达75%。
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4.1.2 产品设计工作状况
成组技术 GT
1) 设计方法——三段设计法(图4-1，P74)
构思 收集资料、方案设计、比较计算：创造性劳动
总体轮廓设计
（15%）创造性劳动
工作图设计 零件图、修改、复查、校对 重复性劳动
工作图设其零计件它图设计占二分之一以上（！14%）
2) 存在的问题－例：零件设计多样性
成组技术 GT
图4-2
零件设计细节差别示例 7
4.1.3 应用GT的产品设计过程
成组技术 GT
产品族
产品1
产品2
…
产品n
产品按照模块进行分解和集成
模块1
模块2
…
模块m
产品族的模块分解及集成
8
4.1.3 应用GT的产品设计过程
成组技术 GT
图4-3 产品标准化工作简图
4.2 设计标准化
成组技术 GT
2) 结构要素标准化
四个标准化要素： 功能要素、基本形状、功能要素排列、主要尺寸
级别
主要类型 Ⅲ
基本类型 Ⅱ
单一类型 Ⅰ
功能要素
功能要素
功能要素
特征
基本形状
基本形状
要素排列
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4.2 设计标准化
成组技术 GT
2) 结构要素标准化
四个标准化要素： 功能要素、基本形状、功能要素排列、主要尺寸
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4.2 设计标准化
1) 按分类编码系统编码
成组技术 GT
22
4.2 设计标准化
成组技术 GT
2) 统计各零件组相似零Biblioteka Baidu出现频数
23
4.2 设计标准化
成组技术 GT
2) 统计各零件组相似零件出现频数
这里，忽略了每 种零件的批量， 即假设每种零件 的批量相当。
3) 选择出现频数多的零件组作为重点研究对象(待标准化零件)
武汉理工大学
武汉理工大学机电工程学院 罗 丹
成组技术(Group Technology)
专业、重用、全局
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第4章 应用成组技术的产品设计
成组技术 GT
4.1 概述 4.2 设计标准化 4.3 复合零件法——零件设计标准化方法之一 4.4 相似类型件分级法——零件设计标准化方法之二 4.5 应用成组技术的计算机辅助设计