计算机辅助工艺设计：成组技术.ppt

*************计算机辅助工艺设计——CAPP系统设计第2版第一节成组技术一、概述传统观点：工厂采用的制造方法和制造手段必须与生产类型相适应。如：大批量生产，大量使用高效自动化专用加工设备和机械化、自动化流水生产线；而单件、中小批生产中，受“批量法则”约束，不能采用大批量生产中的先进的工艺手段和设备布置形式，一般按机群式布置加工设备，为满足不同零件的加工要采用通用设备。这样势必造成：生产周期长、效率低、成本高、管理困难等缺点。此外，对单件小批量生产的每种零件都分别对待、单独处理，即单独设计绘图、制定工艺规程、准备工装、编制生产计划和作业计划、进行加工等，很少考虑它们之间的关系。当一种产品停产时，这种产品原来所用的一整套图样、工艺文件、专用工装即全部报废。这样会造成：生产中各种工作复杂化，多品种、小批量生产无法摆脱长期以来的落后状态。（一）机械类产品中零件的统计规律生产中有关事物的相似性是客观存在的，这不仅为人们一般常识所认可，而且也为统计学所证实。用统计学的方法统计事物某些特征的出现频率，可以从总体上定量地说明事物客观存在的相似性。联邦德国亚琛工业大学于1960-1961年对机床、发动机、矿山机械、纺织机械和军械26个不同性质的企业中选取了45000种零件，进行分析研究，结果表明，任何一种机械类产品的零件组成如下：第一类（A类）：复杂件或特殊件量少，约占总数的5%~15%，结构复杂，价值高，如：机床床身、主轴箱、飞机和发动机中的大件。第二类（B类）：相似件在产品中数量大，品种多，约占70%，相似程度高，多为中等复杂程度，如：各种轴、套、法兰、齿轮。第三类（C类）：简单件或标准件结构简单，再用性高，多为低值件，一般已组织大量生产，如：螺钉、螺母、垫圈。上述的统计分析告诉我们：多品种、小批量生产中，尽管要生产的零件种类繁多、数量较少，但是每类产品中各类零件所占的比例则大体上是一定的。尤其重要的是，在占机械类产品中大多数的相似件之间，存在着大量的相似性。只有充分利用这些特征（零件出现的规律和它们之间的相似性），采取适当的技术和组织措施，才有可能使多品种、小批量生产的水平大幅度提高。这也是成组技术（GT—GroupTechnology）应用的前提、基础和任务。零件统计学为GT创立提供了科学的根据和方法（二）成组技术的实质成组技术（GT）是机械制造过程中一种先进的科学的生产和组织管理方法，它旨在识别和开发机械制造过程中各环节诸种信息间的相似性，采取适当的组织形式和先进技术，实现其工作的合理化、科学化，使多品种、中小批和单件生产的企业获得较好的经济和社会效益。成组技术实际上是一个关于制造的哲学概念。它是将相似的零件进行识别和分组，并在零件设计和制造中充分利用它们的相似性，将相似的零件列入一个零件组（族）。每一个零件组必须具有相似的结构和工艺特点，因此，一个零件组，它的每个成员的工艺过程应该是相似的，这样可以通过将生产设备分成加工组或加工单元来提高它们的生产效益。同样，在产品设计及制造业的其他领域中，通过零件分组的方法也可以得到许多益处。零件的相似性是指零件所具有的特征的相似性，它又可分为结构、材料和工艺等方面的相似性（见下图）零件相似性的组成（三）成组技术的应用与发展成组技术不仅用于零件加工、装配等制造工艺方面，还用于产品零件设计、工艺设计、工厂设计、市场预测、劳动量测量、生产管理和工资管理等各个领域，成为企业生产全过程的综合性技术。1、产品设计方面据统计，当设计一种新产品时，往往有3/4以上的零件设计可参考借鉴或直接引用原有的产品图样，从而减少新设计的零件，这样不仅可免除重复性劳动，也可以减少工艺准备工作和降低制造费用。2、制造工艺方面成组技术在制造工艺方面最先得到广泛应用。开始用于成组工序，即把加工方法、安装方式和机床调整相近的零件归结为零件组，设计出适应于全组零件加工的成组工序。成组工序允许采用同一设备和工装及相同或相近的机床调整方式来加工全组零件，这样，只要能按零件组安排生产调度计划，就可以大大减少由于零件品种更换所需要的机床调整时间。此外，由于零件组内诸零件的安装方式和尺寸相近，可设计出应用于成组工序的可调整夹具——成组夹具。只要进行少量的调整或更换某些零件，成组夹具就可适用于全组零件的工序安装。成组技术也可应用于零件加工的全工艺过程：将零件按工艺过程相似性分类以形成加工族，然后针对加工族设计成组工艺过程。成组工艺过程是成组工序*************