计算机辅助工艺设计培训课件.pptx
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计算机辅助工艺规程设计.ppt
1．零件的代码
在成组技术条件下，产品零件的代码是由2部分组 成的，即零件的识别码和零件的分类码。
1)零件的识别码 就是零件的件号或图号，识别码是唯一的。 零件识别码便于知道每个外购与自制零件属于哪
个产品中的哪个部件，以便在领料、加工、入库、装 配时能够被识别。
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2)零件的分类码 零件的分类码是在成组技术条件下提出的，可
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如图所示是按照成组工艺改造后的车间布局图。 把机床划分为一些单元，每个单元只承担一个特 定零件族的生产。这样不仅避免了车间布局的缺 点，而且实现了流水线或自动线作业。
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3、如何将零件组合成组
1）人工识别分组法（也称视检法） 这是一种最简单、最经济的方法，它通过人工识
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从80年代起，我国最早进行这项研究工作的是 同济大学，他们在1982年研制成功了TOJICAPP系统； 随后北京理工大学也研制出适用于车辆中回转体 零件的BITCAPP系统； 北京航空航天大学发表了BHCAPP； 华中理工大学的开目CAPP； 软件市场上的CAPP系统有开目CAPP、天河CAPP、 金叶CAPP、机械加工工艺手册（软件版）
加工方法、加工顺序、工、夹、量具，以及切削用量的计 算等，使能按设计要求生产出合格的成品零件。
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2．传统的工艺规程设计方法 1）人工方式 2）逐件设计 3）工艺设计工作的重复性
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3. 利用计算机进行工艺规程设计
计算机能有效地管理大量的数据，进行快速、准 确的计算，进行各种方案的比较、选择，能自动绘图 和编制表格文件。
计算机辅助设计ppt课件
实际应用中对象是人们要进行研究的“任何事物”。从最 简单的整数到极其复杂的自动化工厂都可以看作对象。对象的 概念是广义的,不仅能表示具体的实体，也能表示抽象的规则、 计划或事件。在CAD/CAM系统中，所定义的对象可以是用来 描述几何模型的点、线、面等，也可以是用来描述加工过程的 零件模型、加工特征、刀具类型、刀位指令等等。
素复杂，具有装配设计功能的系统需要采用的技术和手段也较 多，如前面提及的特征设计、参数化设计、相关性设计等。对 于具有装配设计功能的系统还应能够提供有关装配方面的管理 能力，如装配零件逻辑关系、装配件干涉检查、生成装配材料 明细表、零件装配关系展开图等。
⑦ CAD系统的集成化 CAD系统的集成化是将CAD和CAM集成为一个CAD/CAM
一个典型的智能CAD系统的组成如图1-6所示。
领域专家
知识获取
专家系统部分
人机界面
知识库 模式性知识 数值分析法 规则性知识
自学习机
推理机
设计资料 数据库
逻辑推理 模式联想
分析计算
CAD部分
用户
图形交互 输入输出
绘图及文 件编写
动者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
⑤ NURBS几何构型技术 NURBS（Non-Unifrom Rational B-Spilnes,即非均匀有理B
样条曲线)在CAD中用来定义复杂的几何曲面。运用NURBS技 术可以使系统在描述自由曲线、曲面以及精确的二次曲线、曲 面时，能够采用统一的算法和表示方法。用NURBS技术构造 的曲面易于生成、修改和存储，为系统提高对曲面的构造能力 和编辑修改能力打下了基础。
素复杂，具有装配设计功能的系统需要采用的技术和手段也较 多，如前面提及的特征设计、参数化设计、相关性设计等。对 于具有装配设计功能的系统还应能够提供有关装配方面的管理 能力，如装配零件逻辑关系、装配件干涉检查、生成装配材料 明细表、零件装配关系展开图等。
⑦ CAD系统的集成化 CAD系统的集成化是将CAD和CAM集成为一个CAD/CAM
一个典型的智能CAD系统的组成如图1-6所示。
领域专家
知识获取
专家系统部分
人机界面
知识库 模式性知识 数值分析法 规则性知识
自学习机
推理机
设计资料 数据库
逻辑推理 模式联想
分析计算
CAD部分
用户
图形交互 输入输出
绘图及文 件编写
动者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
⑤ NURBS几何构型技术 NURBS（Non-Unifrom Rational B-Spilnes,即非均匀有理B
样条曲线)在CAD中用来定义复杂的几何曲面。运用NURBS技 术可以使系统在描述自由曲线、曲面以及精确的二次曲线、曲 面时，能够采用统一的算法和表示方法。用NURBS技术构造 的曲面易于生成、修改和存储，为系统提高对曲面的构造能力 和编辑修改能力打下了基础。
计算机辅助工艺过程设计方案课件
零件族 标题数 搜索 据输入
标准工艺 路线
检索文件
工序计划 检索编辑
零件分 类代码
工艺 规程
工艺规程 格式
输出装置
工艺规程 存贮
修订式CAPP系统的开发
选择分类编码系统 划分零件族 编制标准工艺规程 标准工艺规程数据库结构设计 系统程序设计、编码、调试与试运行
修订式CAPP系统的应用
工艺决策模型化
选择性问题：反向设计法。一是从后往前逐个 选择加工工序的方法；一是直接选择出特征的 加工工序序列
计算性问题：可以建立数学模型 决策性问题：无成熟的解决方法，许多CAPP系
统都在限定的条件下给出决策模型
工艺决策逻辑判定树与判定表
判定树（决策树） 由结点和分支（边）构成，常用结点表示一
目前常用的知识表示方法有规则、框架、谓词 逻辑、语义网络等。
基于规则的知识表示
规则表示的一般形式为： IF <前提或条件> THEN < 结论或动作>
IF 特征是孔
AND
孔径>20
AND
精度等级>=7
AND
精度等级<=9
AND
表面粗糙度Ra>=0.8 AND
表面粗糙度Ra<=3.2
THEN
产生与发展
工艺过程设计是一项技术性和经验性很强的工 作。
为了减少对经验的依赖，60年代末开始出现 CAPP的雏形。
70、80年代得到迅速发展。 修订式、半创成式、创成式、专家系统。 专家系统和创成式CAPP系统都以自动方式生成
工艺规程，其中创成式CAPP系统是以逻辑算法 加决策表为特征的，而专家系统则以知识库加 推理机为特征的。
CAPP技术ppt课件
1. 加工顺序：1）—5）
34
12
344） Biblioteka 2341） 1 2
3
4 3） 1 2
34
2） 12
34
4
第九章 计算机辅助工艺规划 （CAPP） 2. 辅助工艺 毛坯图
12
34
1）车端面 2）打中心孔
5
第九章 计算机辅助工艺规划 （CAPP）
3. 安排工序
12
3
1）车端面 2）打中心孔 4 3）车外圆 4）调头车外圆 5）热处理（调质处理等） 6）铰中心孔 7）磨外圆
21
计算机辅助工艺规划 （CAPP）
9．5 变异式工艺设计的实现方法
4）检索 按照编码，检索出该族零件的标准工艺文件；
5）编辑修改 按照待编工艺零件的特征和属性，对标准工艺规程进
行修订删节，完善后按指定格式输出工艺文件。
22
计算机辅助工艺规划（CAPP）
9．5 变异式工艺设计的实现方法
23
计算机辅助工艺规划 （CAPP）
2）为加工的指令安排、生产计划调度、工资单计算 和材料发放等提供基本数据；
3）适合于不同零件种类的通用化设计； 4）一个利用计算机进行交互式处理系统； 5）宜人化的界面，使操作人员容易上手； 6）系统是模块化的结构，便于扩展和维护。
16
第九章 计算机辅助工艺规划（CAPP）
9．4 CAPP的分类 变异式(又称派生式)和创成式
技术专题——CAPP技术
（第九章 计算机辅助工艺规划）
1
计算机辅助工艺规划 ——（CAPP：Computer Aided Process Planning）
1 概述
零件图 毛坯图
2
第九章 计算机辅助工艺规划 （CAPP）
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344） Biblioteka 2341） 1 2
3
4 3） 1 2
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2） 12
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4
第九章 计算机辅助工艺规划 （CAPP） 2. 辅助工艺 毛坯图
12
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1）车端面 2）打中心孔
5
第九章 计算机辅助工艺规划 （CAPP）
3. 安排工序
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1）车端面 2）打中心孔 4 3）车外圆 4）调头车外圆 5）热处理（调质处理等） 6）铰中心孔 7）磨外圆
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计算机辅助工艺规划 （CAPP）
9．5 变异式工艺设计的实现方法
4）检索 按照编码，检索出该族零件的标准工艺文件；
5）编辑修改 按照待编工艺零件的特征和属性，对标准工艺规程进
行修订删节，完善后按指定格式输出工艺文件。
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计算机辅助工艺规划（CAPP）
9．5 变异式工艺设计的实现方法
23
计算机辅助工艺规划 （CAPP）
2）为加工的指令安排、生产计划调度、工资单计算 和材料发放等提供基本数据；
3）适合于不同零件种类的通用化设计； 4）一个利用计算机进行交互式处理系统； 5）宜人化的界面，使操作人员容易上手； 6）系统是模块化的结构，便于扩展和维护。
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第九章 计算机辅助工艺规划（CAPP）
9．4 CAPP的分类 变异式(又称派生式)和创成式
技术专题——CAPP技术
（第九章 计算机辅助工艺规划）
1
计算机辅助工艺规划 ——（CAPP：Computer Aided Process Planning）
1 概述
零件图 毛坯图
2
第九章 计算机辅助工艺规划 （CAPP）
计算机辅助工艺过程设计CAPP课件
计算机辅助工艺过程设计computer aided process 计算机辅助工艺过程设计computer planning *CAPP意义 *CAPP意义
1）计算机辅助工艺过程设计不仅可以 从根本上解决人工设计效率低，周期长， 从根本上解决人工设计效率低，周期长， 成本高的问题， 成本高的问题，而且可以提高工艺过程设 计的质量， 计的质量，并有利于实现工艺过程设计的 优化和标准化。 优化和标准化。 • 2）计算机辅助工艺过程设计可以使工 艺设计人员从烦琐重复的工作中解放出来， 艺设计人员从烦琐重复的工作中解放出来， 集中精力去提高产品质量和工艺水平。 集中精力去提高产品质量和工艺水平。 • 3）计算机辅助工艺过程设计还是连接 CAD和CAM系统的桥梁 系统的桥梁， CAD和CAM系统的桥梁，是发展计算机集成 制造的不可缺少的关键技术。 制造的不可缺少的关键技术。 •
计算机辅助工艺过程设计－computer aided 计算机辅助工艺过程设计－ process planning
• 2） 使用阶段
将零件组标准工艺规程以一定的形式 存储在计算机的数据库中。 存储在计算机的数据库中。当需要 设计一个零件的工艺规程时， 设计一个零件的工艺规程时，计算 机根据输入的零件成组编码（ 机根据输入的零件成组编码（也可 以根据输入的零件有关信息， 以根据输入的零件有关信息，由计 算机自动进行成组编码）， ），查找零 算机自动进行成组编码），查找零 件所属的零件组（ 件所属的零件组（零件组通常以码 域矩阵的形式存储在计算机内）， 域矩阵的形式存储在计算机内）， 检索并调出相应零件组的标准工艺 规程。在此基础上， 规程。在此基础上，根据每个零件 的结构和工艺特征， 的结构和工艺特征，对标准工艺规 程进行删改和编辑， 程进行删改和编辑，便可得到该零 件的工艺规程。 件的工艺规程。删改和编辑的工作 可通过人机交互的方式完成， 可通过人机交互的方式完成，也可 以按事先存入计算机的编辑修改规 则，根据输入的零件有关信息自动 实现。 实现。
计算机辅助工艺设计课件(PPT 61页)
展趋势
1. 集成化趋势 2. 通用化趋势 3. 智能化趋势
第三节 CAPP系统零件信息描述、输入和输出
一、 图纸信息的描述与人机交互式输入 1。分类编码描述法（GT法）与输入 2。语言描述与输入法 3。知识表示描述法 4。基于形状特征或表面元素的描述与输
（2） 产品具有更高的可靠性要求，零件具有 更高的加工质量。
（3） 需要加工的零件材料品种更为繁多。
（4） 要求进一步提高生产率、降低废品率和 降低材料消耗。
（5） 进一步加强设计、制造等所有生产环节 的联系。
2． 成组技术的基本原理
成组技术的基本原理是对相似的零件进 行识别和分组，相似的零件归入一个零 件组或零件族，并在设计和制造中充分 利用它们的相似点，以获得所期望的经 济效益
一般来说形状相似的工件，工艺也相似 。
解决成组问题的三个方法
（1）人工识别分组法（也称视检法）。 （2）零件分类和编码分组法。 （ 3 ） 生 产 流 程 分 析 （ Production flow
analysis，简称PFA）分组法。
三、 零件分类编码系统
1. 零件分类编码系统的基本类型 零件分类编码系统主要可分为三类：
3. OPITZ分类编码系统
4。JLBM-1零件分类编码系统
第二节 CAPP系统的发展概况和工作原理 一、工作原理
(1) 派生式（Variant）：根据成组技术的原 理将零件划分为相似零件组，按零件组编制出 标准工艺规程以及相应的检索方法与逻辑，并 以文件的形式贮存在计算机中。当要为新零件 设计工艺规程时，输入该零件的成组技术代码， 由计算机判别零件属于哪一个零件组，检索出 该零件组的标准设计工艺规程。对标准工艺规 程进行增删、修改以及编辑后，形成该零件具 体的工艺规程。通常调用标准工艺文件，确定 加工顺序，计算切削参数、加工时间或加工费 用都是由计算机自动进行的。
1. 集成化趋势 2. 通用化趋势 3. 智能化趋势
第三节 CAPP系统零件信息描述、输入和输出
一、 图纸信息的描述与人机交互式输入 1。分类编码描述法（GT法）与输入 2。语言描述与输入法 3。知识表示描述法 4。基于形状特征或表面元素的描述与输
（2） 产品具有更高的可靠性要求，零件具有 更高的加工质量。
（3） 需要加工的零件材料品种更为繁多。
（4） 要求进一步提高生产率、降低废品率和 降低材料消耗。
（5） 进一步加强设计、制造等所有生产环节 的联系。
2． 成组技术的基本原理
成组技术的基本原理是对相似的零件进 行识别和分组，相似的零件归入一个零 件组或零件族，并在设计和制造中充分 利用它们的相似点，以获得所期望的经 济效益
一般来说形状相似的工件，工艺也相似 。
解决成组问题的三个方法
（1）人工识别分组法（也称视检法）。 （2）零件分类和编码分组法。 （ 3 ） 生 产 流 程 分 析 （ Production flow
analysis，简称PFA）分组法。
三、 零件分类编码系统
1. 零件分类编码系统的基本类型 零件分类编码系统主要可分为三类：
3. OPITZ分类编码系统
4。JLBM-1零件分类编码系统
第二节 CAPP系统的发展概况和工作原理 一、工作原理
(1) 派生式（Variant）：根据成组技术的原 理将零件划分为相似零件组，按零件组编制出 标准工艺规程以及相应的检索方法与逻辑，并 以文件的形式贮存在计算机中。当要为新零件 设计工艺规程时，输入该零件的成组技术代码， 由计算机判别零件属于哪一个零件组，检索出 该零件组的标准设计工艺规程。对标准工艺规 程进行增删、修改以及编辑后，形成该零件具 体的工艺规程。通常调用标准工艺文件，确定 加工顺序，计算切削参数、加工时间或加工费 用都是由计算机自动进行的。
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二、CAPP的组成和相关技术
1、CAPP系统的基本组成模块 2、CAPP系统的相关技术
1、CAPP 系统的基本组成模块
零件信息交互输入
CAD模型
产品数据库
---------数---据---库---工艺--文---件---库--规--则---库-------
编辑工具
工艺过程卡
工序卡和 工序图
工步卡
粗 分 类
细 分 类
A
长 度
B
直 径
形 状 与 尺 寸 比
弯 曲 方 向
弯 曲 角 度
外 平 面
外 曲 面
主 成 形 面
期 面 与 辅 助 成 形
方 向 与 阶 梯
螺 纹 与 成 形 面
孔 以 外 的 内 表 面
方 向
形 状
特 殊 孔
非 切 削 加 工
精 度
面
(3) JLBM-1 编码系统 由我国原机械工业部组织编定并在国内推广使用。
变异式 CAPP 的 CAPP 系统是以成组技术为基础的系统， 分类和编码方法由用户决定。
变异式 CAPP 系统的工作过程： （1） 用编码及零件输入模块，完成对所设计零件的描述 和输入。 （2） 检索及判断新零件是否属于某零件族，如属于则调 出，否则返回 （3） 对标准工艺进行删改，形成所设计零件的工艺规范。 （4）对设计结果存储和输出。
名称 材料 主要尺寸
各部分形状与加工
外
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
廓 形 状 与 尺 寸 比
外 廓 形 状
计算机辅助工艺设计培训课件(PPT73张)
计算机辅助工艺过程设计
• CAPP是随着产品设计和产品制造采 用计算机辅助手段之后，作为中间环 节，工艺过程的自动化亦应运而生 CAPP的发展 • 最初，CAPP仅用于工艺规程的检索 和管理； • 而今，能直接输入零件图形和加工要 求，通过系统的逻辑判断功能，自动 地直接生成零件的工艺过程
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8．制订成组工艺过程 复合零件法（又称为主样件法）： 按照零件族中的复合零件来设计工 艺规程的方法 • 复合零件即拥有同组零件的全部特 征加工表面要素的一个零件
More to learn
成组技术及其在工艺中的应用
复合路线法：以组内最复杂零件的 工艺路线为基础，添不组内其它零 件需要的工序，最终形成满足全组 零件要求的成组工艺
• 功用：成组技术的最初形式，是成组技 术发展的基础；减少机床调整时间，有 一定经济效果
More to learn
成组技术及其在工艺中的应用
成组生产单元 • 指一组或几组工艺上相似零件的全部工 艺过程，由相应的一组机床完成，该组 机床即构成车间的一个封闭生产单元 • 特点：把几种类型机床组成一个封闭的 生产系统；完成一组或几组相似零件的 全部工艺过程；有一定的独立性，并有 明确的职责 • 功用：设备利用率高；缩短了生产周期； 简化了生产管理
成组技术及其在工艺中的应用
3．中、小批量生产的几种模式 传统的制造模式： 即用通用机床或专用工艺装备进行生 产，产品质量和生产效率依赖于工艺 装备和工人的技术水平
More to learn
成组技术及其在工艺中的应用
现代的制造模式：即计算机参与整个机 械制造工业，实现计算机辅助设计 （CAD）、计算机辅助编制工艺规程 （CAPP）和管理信息系统（MIS）， 采用若干台数控机床（主要是加工中 心），并备有物料传输和装卸、中间存 储仓库组成的柔性制造系统（FMS）； 整个工厂由一个多级的网络控制，配合 一套将设计、制造、管理综合为一个软 件系统，形成工厂全盘自动化的最高型 式——计算机集成制造系统（CIMS）
辅助工艺设计智能化发展ppt
工艺格式在工艺卡片和工艺数据之间架起了抽象的桥梁， 所有工艺数据都能通过固定的数ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ库结构去描述，也能通过 不同的工艺卡片去反映
分布式CAPP系统的三层结构
9.1计算机辅助工艺设计概述
9.1.3 计算机辅助工艺设计系统结构 CAPP的系统原理 CAPP系统的组成 :信息的输入 工艺决策 工艺数据库与知识库 人机界面 工艺文件的编辑与输出
混合式CAPP系统工作原理
2.半创成式CAPP系统开发实例
3．回转体零件CAPP的工艺创成方法
系统总体结构
回转体零件CAPP系统结构框图
9.2 CAPP的分类
工艺生成方法 • 工艺路线决策 • 工步的确定 • 机床的选择 • 工艺装备的选择
9.2 CAPP的分类
工艺决策内容包括 • 工艺路线 • 工序设计，
工步内容及顺序， 机床、夹具、 刀具和量具选择， 工序尺寸与公差计算
9.2 CAPP的分类
9.2 CAPP的分类
9.2.3 混合式CAPP系统 1. 半创成式CAPP系统原理 半创成式CAPP系统综合了派生式CAPP与 创成式CAPP的方法和原理，采取派生与自动决 策相结合的方法生成工艺规程，如需对一个新 零件进行工艺设计时，先通过计算机检索它所 属零件族的标准工艺，然后根据零件的具体情 况，对标准工艺进行自动修改，工序设计则采 用自动决策，进行机床、刀具、工装夹具以及 切削用量的选择，输出所需的工艺文件。
9.2 CAPP的分类
• 决策树
9.2 CAPP的分类
• 基于专家系统的工艺决策
9.2 CAPP的分类
4 逆向编程原理 5 工序设计 工序内容的确定和工步顺序的安排 工序尺寸和公差的计算 工序图的自动绘制 6 开发实例 零件信息分类 GT代码信息 、表头信息 、 图形信息
相关主题
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成组技术及其在工艺中的应用
生产过程的载体
• 物质流：以生产对象、机床设备、工 艺装备为中心
• 信息流：以生产管理和信息处理等管 理技术为中心
• 能量流：以保证生产正常运行的能源 等为中心
成组技术及其在工艺中的应用
➢制造系统
• 直接将输入的原材料或毛坯加工成成 品的系统
• 由机械设备、工具、各种制造过程组 成
2．生产系统和制造系统 ➢生产系统 • 将机械制造的全过程及其组成部分看
成一个整体，用系统的观点来分析和 研究，对机械制造过程实行最有效的 管理和控制，以期取得最佳经济效果 的技术和管理系统
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成组技术及其在工艺中的应用
生产活动的三个阶段： • 决策阶段 • 研究和开发阶段 • 产品制造阶段
功能、结构、形状、工艺特性、精度等信 息的代码（符号）
• 编码法则——对代码代表的意义所作出的 明确规定和说明
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成组技术及其在工艺中的应用
原理 • 成组技术的编码，必须充分反映机械
零件的各种特征，这些特征包括：零 件的结构和形状、各组成表面的类别 及配置关系、零件材料及热处理、几 何尺寸、加工精度和表面质量 • 代码必须能唯一地区分产品零件族
• 成组技术成了CAD、CAPP、CAM、 FMS等的技术基础
成组技术及其在工艺中的应用
5．成组生产的组织形式 根据目前成组加工的实际应用情况， 成组加工系统有三种基本形式： • 成组单机；成组生产单元；成组生产 流水线
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成组技术及其在工艺中的应用
➢成组单机
• 把一组工序相同或相似的零件族集中在 一台机床上加工
• 成组技术正是研究和利用了有关事物的 相似性，将企业的各种产品、部件和零 件，按一定的相似性准则分类编组，并 以这些组为基础，组织生产环节，实现 多品种、中小批量生产的产品设计、制 造、管理的合理化
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成组技术及其在工艺中的应用
➢成组技术的实质 • 复杂而多样的事物或信息中，有许多
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成组技术及其在工艺中的应用
➢基本特点
• 从历来单一品种的生产方式向多品种 生产方式转化，从而使得多品种生产 在机械工业的生产结构中占有绝对优 势的比重
• 现代生产技术和制造过程必须拥有较 高的自动化水平和灵活应变的能力， 即实现生产技术和制造过程的柔性化
成组技术及其在工艺中的应用
代码结构的类型
• 层次式（又称单元码）：每一代码的含 义都由前一级代码限定（各分支都必须 定义）
• 链式（矩阵式）（又称多元码）：码位 上每一个数字都代表不同的信息，与前 面的码位无关
• 混合式（层次式和链式混合）：综合层 次式和混合式代码的长处
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成组技术及其在工艺中的应用
• 特点：把几种类型机床组成一个封闭的 生产系统；完成一组或几组相似零件的 全部工艺过程；有一定的独立性，并有 明确的职责
• 功用：设备利用率高；缩短了生产周期； 简化了生产管理
成组技术及其在工艺中的应用
6．成组技术中的零件编码 ➢零件分类编码的基本原理
概念
• 分类——把事物划分成不同组的过程 • 编码——对不同组的事物给予不同的代码 • 零件分类编码——抽象地反映零件名称、
➢零件的编码系统 常用的分类编码系统有如下两种： 奥匹兹（Opitz）分类编码系统
Chap. 8: 计算机辅助工艺设计
第八章 计算机辅助工艺设计
➢ 一 成组技术及其在工艺中的应用 ➢ 二 计算机辅助工艺过程设计
成组技术及其在工艺中的应用
一、成组技术及其在工艺中的应用
1．现代机械工业的基本任务和特点 ➢基本任务 • 充分利用现代科学技术最新成就，
按照高效、优质、低成本的要求， 不断生产出各种节能省料的新产品
成组技术及其在工艺中的应用
3．中、小批量生产的几种模式 ➢传统的制造模式：
即用通用机床或专用工艺装备进行生 产，产品质量和生产效率依赖于工艺 装备和工人的技术水平
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成组技术及其在工艺中的应用
➢现代的制造模式：即计算机参与整个机 械制造工业，实现计算机辅助设计 （CAD）、计算机辅助编制工艺规程 （CAPP）和管理信息系统（MIS）， 采用若干台数控机床（主要是加工中 心），并备有物料传输和装卸、中间存 储仓库组成的柔性制造系统（FMS）； 整个工厂由一个多级的网络控制，配合 一套将设计、制造、管理综合为一个软 件系统，形成工厂全盘自动化的最高型 式——计算机集成制造系统（CIMS）
问题具有相似性，把相似问题分组， 就能使复杂问题简化，从而找出解决 这一组问题的同一方法或答案，并节 省时间和精力
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成组技术及其在工艺中的应用
• 实质：按零件的形状、尺寸、制造工 艺的相似性，将零件分类归并成组 （族），扩大零件的工艺批量，以便 采用高效率的工艺方法和设备，使中 小批量生产也能获得类似大批量流水 生产的经济效益
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成组技术及其在工艺中的应用
对零件分类编码系统的要求： • 充分、全面、准确地描述零件信息 • 系统逻辑层次分明，结构合理 • 容易被计算机理解和处理 • 考虑与CAD、CAM的链接和企业的应
用要求 • 易于被工程人员理解，易于编程
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成组技术及其在工艺中的应用
成组技术及其在工艺中的应用
4．成组技术的基本概念 ➢传统小批量生产方式的缺点 • 产量小，生产周期长，限制了先进
技术的采用，生产效率低 • 生产准备工作量大 • 生产计划、组织管理复杂化
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成组技术及其在工艺中的应用
➢零件的相似性原理和成组技术的诞生
• 大量统计资料表明，机械 特点：针对从毛坯到成品多数工序可以 在同一类型的设备上完成的工件；也可 以只完成其中某几道工序
• 功用：成组技术的最初形式，是成组技 术发展的基础；减少机床调整时间，有 一定经济效果
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成组技术及其在工艺中的应用
➢成组生产单元
• 指一组或几组工艺上相似零件的全部工 艺过程，由相应的一组机床完成，该组 机床即构成车间的一个封闭生产单元
成组技术及其在工艺中的应用
生产过程的载体
• 物质流：以生产对象、机床设备、工 艺装备为中心
• 信息流：以生产管理和信息处理等管 理技术为中心
• 能量流：以保证生产正常运行的能源 等为中心
成组技术及其在工艺中的应用
➢制造系统
• 直接将输入的原材料或毛坯加工成成 品的系统
• 由机械设备、工具、各种制造过程组 成
2．生产系统和制造系统 ➢生产系统 • 将机械制造的全过程及其组成部分看
成一个整体，用系统的观点来分析和 研究，对机械制造过程实行最有效的 管理和控制，以期取得最佳经济效果 的技术和管理系统
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成组技术及其在工艺中的应用
生产活动的三个阶段： • 决策阶段 • 研究和开发阶段 • 产品制造阶段
功能、结构、形状、工艺特性、精度等信 息的代码（符号）
• 编码法则——对代码代表的意义所作出的 明确规定和说明
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成组技术及其在工艺中的应用
原理 • 成组技术的编码，必须充分反映机械
零件的各种特征，这些特征包括：零 件的结构和形状、各组成表面的类别 及配置关系、零件材料及热处理、几 何尺寸、加工精度和表面质量 • 代码必须能唯一地区分产品零件族
• 成组技术成了CAD、CAPP、CAM、 FMS等的技术基础
成组技术及其在工艺中的应用
5．成组生产的组织形式 根据目前成组加工的实际应用情况， 成组加工系统有三种基本形式： • 成组单机；成组生产单元；成组生产 流水线
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成组技术及其在工艺中的应用
➢成组单机
• 把一组工序相同或相似的零件族集中在 一台机床上加工
• 成组技术正是研究和利用了有关事物的 相似性，将企业的各种产品、部件和零 件，按一定的相似性准则分类编组，并 以这些组为基础，组织生产环节，实现 多品种、中小批量生产的产品设计、制 造、管理的合理化
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成组技术及其在工艺中的应用
➢成组技术的实质 • 复杂而多样的事物或信息中，有许多
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成组技术及其在工艺中的应用
➢基本特点
• 从历来单一品种的生产方式向多品种 生产方式转化，从而使得多品种生产 在机械工业的生产结构中占有绝对优 势的比重
• 现代生产技术和制造过程必须拥有较 高的自动化水平和灵活应变的能力， 即实现生产技术和制造过程的柔性化
成组技术及其在工艺中的应用
代码结构的类型
• 层次式（又称单元码）：每一代码的含 义都由前一级代码限定（各分支都必须 定义）
• 链式（矩阵式）（又称多元码）：码位 上每一个数字都代表不同的信息，与前 面的码位无关
• 混合式（层次式和链式混合）：综合层 次式和混合式代码的长处
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成组技术及其在工艺中的应用
• 特点：把几种类型机床组成一个封闭的 生产系统；完成一组或几组相似零件的 全部工艺过程；有一定的独立性，并有 明确的职责
• 功用：设备利用率高；缩短了生产周期； 简化了生产管理
成组技术及其在工艺中的应用
6．成组技术中的零件编码 ➢零件分类编码的基本原理
概念
• 分类——把事物划分成不同组的过程 • 编码——对不同组的事物给予不同的代码 • 零件分类编码——抽象地反映零件名称、
➢零件的编码系统 常用的分类编码系统有如下两种： 奥匹兹（Opitz）分类编码系统
Chap. 8: 计算机辅助工艺设计
第八章 计算机辅助工艺设计
➢ 一 成组技术及其在工艺中的应用 ➢ 二 计算机辅助工艺过程设计
成组技术及其在工艺中的应用
一、成组技术及其在工艺中的应用
1．现代机械工业的基本任务和特点 ➢基本任务 • 充分利用现代科学技术最新成就，
按照高效、优质、低成本的要求， 不断生产出各种节能省料的新产品
成组技术及其在工艺中的应用
3．中、小批量生产的几种模式 ➢传统的制造模式：
即用通用机床或专用工艺装备进行生 产，产品质量和生产效率依赖于工艺 装备和工人的技术水平
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成组技术及其在工艺中的应用
➢现代的制造模式：即计算机参与整个机 械制造工业，实现计算机辅助设计 （CAD）、计算机辅助编制工艺规程 （CAPP）和管理信息系统（MIS）， 采用若干台数控机床（主要是加工中 心），并备有物料传输和装卸、中间存 储仓库组成的柔性制造系统（FMS）； 整个工厂由一个多级的网络控制，配合 一套将设计、制造、管理综合为一个软 件系统，形成工厂全盘自动化的最高型 式——计算机集成制造系统（CIMS）
问题具有相似性，把相似问题分组， 就能使复杂问题简化，从而找出解决 这一组问题的同一方法或答案，并节 省时间和精力
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成组技术及其在工艺中的应用
• 实质：按零件的形状、尺寸、制造工 艺的相似性，将零件分类归并成组 （族），扩大零件的工艺批量，以便 采用高效率的工艺方法和设备，使中 小批量生产也能获得类似大批量流水 生产的经济效益
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成组技术及其在工艺中的应用
对零件分类编码系统的要求： • 充分、全面、准确地描述零件信息 • 系统逻辑层次分明，结构合理 • 容易被计算机理解和处理 • 考虑与CAD、CAM的链接和企业的应
用要求 • 易于被工程人员理解，易于编程
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成组技术及其在工艺中的应用
成组技术及其在工艺中的应用
4．成组技术的基本概念 ➢传统小批量生产方式的缺点 • 产量小，生产周期长，限制了先进
技术的采用，生产效率低 • 生产准备工作量大 • 生产计划、组织管理复杂化
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成组技术及其在工艺中的应用
➢零件的相似性原理和成组技术的诞生
• 大量统计资料表明，机械 特点：针对从毛坯到成品多数工序可以 在同一类型的设备上完成的工件；也可 以只完成其中某几道工序
• 功用：成组技术的最初形式，是成组技 术发展的基础；减少机床调整时间，有 一定经济效果
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成组技术及其在工艺中的应用
➢成组生产单元
• 指一组或几组工艺上相似零件的全部工 艺过程，由相应的一组机床完成，该组 机床即构成车间的一个封闭生产单元