成组技术基本介绍及应用

成组技术基本介绍及应用成组技术基本介绍及应用

xx-9-23：中国机床商务网

一、成组技术的基本概念

在现代机械制造领域中，由于新工

艺新技术的飞速发展，社会需求的多样化，

产品更新周期的日益缩短，使得多品种小批

量生产的企业大量增加。而单件、小批量生

产的生产率低、成本高、制造周期长、工艺

手段落后、管理也复杂。能改变多品种小批

量生产企业的落后状况，提高生产率，又能

充分利用设备，降低产品成本的有效办法，

就是利用成组技术。

成组技术就是将企业的多种产品、

部件或零件，按一定的相似性准则，分类编

组，并以这些组为基础，组织生产各个环节，实现多品种小批量生产的产品设计、制造和

管理的合理化。从而克服了传统小批量生产

方式的缺点，使小批量生产能获得接近大批

量生产的技术经济效果。

对于零件

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有相似的形状，那些相似的零件可以归并成

设计族。一个新零件可以通过修改一个现有

的同族零件而形成。应用这个概念，可以确

定出复合零件。复合零件是包含一个设计族

的所有特征的零件。它由设计族内零件所有

几何要素组合而成。图10-9所示是一综合零

件例子。

对机械制造工艺而言，成组技术的应用显得比零件设计更重要。不仅结构特征相似的零件可归并成组，结构不同的零件仍可能有类似的制造过程。例如，大多数箱体零件都具有不同的形状和功能，但它们都要求镗孔、铣端面、钻孔等。因此，可以得出它们都相似的结论。这样可以把具有相似加工特点的零件也归并成族。由此出发，工艺过程设计工作便可得到简化。由于同族零件要求类似的工艺过程，于是可建立一个加工单元来制造同族零件。而对每个加工单元只需考虑具有类似加工特点的零件加工，于是可使生产计划、工艺准备、生产组织和管理等项工作的水平得以提高。

另外，随着计算机技术和数控技术的应用和发展，成组技术也已成为计算机辅助工艺设计、柔性制造系统、计算机集成制造系统的基础。

二、成组技术中的零件编码

（一）零件分类编码的基本原理

分类是一种根据特征属性的有无，把事物划分成不同组的过程。编码能用于分类，它是对不同组的事物给予不同代码。成组技术的编码是对机械零件的各种特征给予不同的代码。这些特征包括:零件的结构形状，各组成表面的类别及配置关系、几何尺寸、零件材料及热处理要求，各种尺寸精度、形状精度、位置精度和表面粗糙度等要求。对这些特征进行抽象化，格式化，就需要用一定的代码（符号）来表述。所用的代码可以是阿拉伯数字、拉丁字母，甚至汉字，以及它们的组合。最方便，最常见的是数字码。

对于工艺过程设计，希望代码能唯一地区分产品零件族。当设计或确定一种编码方案时，有两种性质必须保证，即代码必须是:①不含糊的；②完整的。这就需要对代码所代表的意义作出明确的规定和说明，这种规定和说明就称为编码法则，也称为编码系统。将零件的各种有关特征用代码表示，实际上也对零件进行分类。所以零件编码系统也称为分类编码系统。

目前使用的成组技术编码系统中有三种不同类型的代码结构：层次式；链式（矩阵式）；混合式。

层次式也称为单元码，每一代码的含义都有前一级代码限定。其优点是用很少的码位能代表大量信息;缺点是编码系统很复杂。所以难于开发。

链式又称多元码，码位上每一代码都代表某种信息，与前面码位无关。在代码位数相同的条件下，链式结构容量比层次式的少，但编码系统较简单。

混合式是层次式和链式的混合。大多数编码系统采用混合式。

目前已有一百多种成组技术编码系统在工业生产中应用。JLBM一l分类编码系统是我国机械工业部组织制订并批准执行的成组技术编码系统。

（二）JLBM一1分类编码系统简介

该系统采用主码和副码分段的混合式结构，由15个码位组成。它的结构如表10-2所示。

表10-6

该系统的一、二位码表示零件的名称类别，它采用零件的功能和名称作为标志，以便于设计部门检索，如表10-3所示。三～九位码是形状及加工码，分别表示回转体零件和非回转体零件的外部形状、内部形状、平面、孔及其加工与辅助加工的种类，如表10-4所示。

十~十五码位是辅助码（副码），表示零件的材料、毛坯、热处理、主要尺寸和精度的特征。尺寸码规定了大型、中型和小型三个尺寸组，分别供仪表机械、一般机械和重型机械等三种类型的企业参数使用。精度代码规定了低精度、中等精度、高精度和超高精度四个档次。在中等精度和高精度两个档次间，再按有精度要求的不同加工表面的组合而细分成几个类型，以不同特征来表示，如表10-5和表10-6所示。

表10-7是按照JLBM-1对回转零件进行分类编码的实例。

（三）零件编码方法

编码方法有手工编码和计算机辅助编码两种。手工编码是编码人员根据分类编码系统的编码法则，对照零件图用手工方逐一编出各码

位的代码。手工编码效率低，劳动强度大，不同的编码人员编出的代码往往不一致。计算机辅助编码是以人机对话方式进行的。对话方式可为两种类型，一种是问答式，根据计算机脐幕的提问，使用键盘逐个回答，一般回答“y”或“N”，就可自动编出零件的代码。另一种为选择式，也称菜单式，根据计算机屏幕显示的菜单，用键盘选择对应项的号（一般为0～9间的一个数），就能实现零件的编码。计算机辅助编效率高，出错率低，减轻编码人员的劳动强度，能够避免手工编码时由于理解或判断错误而造成的编码错误。

三、零件分类成组的方法

目前零件的分类成组有以下儿种方法：即视检法、生产流程分析法和编码分类法。

1．视检法是由有经验的工艺师根据零件图样或实际零件及其制造过程，直观地凭经验判断零件的相似性，对零件分类成组。这种方法简单，作为粗分类是有效的方法。例如将零件划分成回转体类、箱体类、杆件类等，但要作详细的分类就较困难。所以目前应用较少。 2．生产流程分析法是一种按工艺特征相似性分类的方法。首先可根据每种零件的工艺路线卡，列出表10-8所示的工艺路线表。表中的“ˇ”记号表示该种零件要在该机床上加工，然后通过对生产流程的分析、归纳、，可将表10-8转换成表10-9的形式。从表10-9中可以明显地看出，给出的20种零件可编为三组，每一组都有相似的工艺路线。生产流程分析法是一种应用很普遍的方法。

表10-9工艺路线