成組單機(jī)是在機(jī)群式布置的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它是把一些工序相同或相似的零件族集中在一臺(tái)機(jī)床上加工。它的特點(diǎn)主要是針對從毛坯到成品多數(shù)工序可以在同一類型的設(shè)備上完成的工件，也可以用于僅完成其中某幾道工序的加工潘吸。

一醇疮、成組技術(shù)的基本概念

    在現(xiàn)代機(jī)械制造領(lǐng)域中漆埋，由于新工藝新技術(shù)的飛速發(fā)展，社會(huì)需求的多樣化巴移，產(chǎn)品更新周期的日益縮短您窒，使得多品種小批量生產(chǎn)的企業(yè)大量增加。而單件瞭驴、小批量生產(chǎn)的生產(chǎn)率低翻萨、成本高、制造周期長退钱、工藝手段落后俄蔗、管理也復(fù)雜。能改變多品種小批量生產(chǎn)企業(yè)的落后狀況欠诊，提高生產(chǎn)率蛀漆，又能充分利用設(shè)備，降低產(chǎn)品成本的有效辦法臣疑，就是利用成組技術(shù)盔憨。

    成組技術(shù)就是將企業(yè)的多種產(chǎn)品徙菠、部件或零件，按一定的相似性準(zhǔn)則郁岩，分類編組婿奔，并以這些組為基礎(chǔ)，組織生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)问慎，實(shí)現(xiàn)多品種小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)萍摊、制造和管理的合理化。從而克服了傳統(tǒng)小批量生產(chǎn)方式的缺點(diǎn)如叼，使小批量生產(chǎn)能獲得接近大批量生產(chǎn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果记餐。

    對于零件設(shè)計(jì)而言，許多零件都具有相似的形狀薇正，那些相似的零件可以歸并成設(shè)計(jì)族片酝。一個(gè)新零件可以通過修改一個(gè)現(xiàn)有的同族零件而形成。應(yīng)用這個(gè)概念挖腰，可以確定出復(fù)合零件雕沿。復(fù)合零件是包含一個(gè)設(shè)計(jì)族的所有特征的零件。它由設(shè)計(jì)族內(nèi)零件所有幾何要素組合而成场时。

    對機(jī)械制造工藝而言荡西，成組技術(shù)的應(yīng)用顯得比零件設(shè)計(jì)更重要。不僅結(jié)構(gòu)特征相似的零件可歸并成組强进，結(jié)構(gòu)不同的零件仍可能有類似的制造過程舵翘。例如，大多數(shù)箱體零件都具有不同的形狀和功能袱族，但它們都要求鏜孔服驼、銑端面、鉆孔等渔舵。因此鹅唠，可以得出它們都相似的結(jié)論。這樣可以把具有相似加工特點(diǎn)的零件也歸并成族劈遂。由此出發(fā)给急，工藝過程設(shè)計(jì)工作便可得到簡化。由于同族零件要求類似的工藝過程疮炼，于是可建立一個(gè)加工單元來制造同族零件烁胳。而對每個(gè)加工單元只需考慮具有類似加工特點(diǎn)的零件加工，于是可使生產(chǎn)計(jì)劃廷支、工藝準(zhǔn)備频鉴、生產(chǎn)組織和管理等項(xiàng)工作的水平得以提高。

    另外酥泞，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展砚殿，成組技術(shù)也已成為計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)啃憎、柔性制造系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的基礎(chǔ)似炎。

二辛萍、成組技術(shù)中的零件編碼

（一）零件分類編碼的基本原理

    分類是一種根據(jù)特征屬性的有無，把事物劃分成不同組的過程羡藐。編碼能用于分類贩毕，它是對不同組的事物給予不同代碼。成組技術(shù)的編碼是對機(jī)械零件的各種特征給予不同的代碼仆嗦。這些特征包括:零件的結(jié)構(gòu)形狀辉阶，各組成表面的類別及配置關(guān)系、幾何尺寸瘩扼、零件材料及熱處理要求退旅，各種尺寸精度、形狀精度农幢、位置精度和表面粗糙度等要求呕长。對這些特征進(jìn)行抽象化，格式化肩容，就需要用一定的代碼（符號(hào)）來表述悯堂。所用的代碼可以是阿拉伯?dāng)?shù)字、拉丁字母勘米，甚至漢字矗壹，以及它們的組合。最方便痪猿，最常見的是數(shù)字碼几郎。

    對于工藝過程設(shè)計(jì)，希望代碼能唯一地區(qū)分產(chǎn)品零件族拢胆。當(dāng)設(shè)計(jì)或確定一種編碼方案時(shí)婆沟，有兩種性質(zhì)必須保證，即代碼必須是:①不含糊的猛计；②完整的。這就需要對代碼所代表的意義作出明確的規(guī)定和說明爆捞，這種規(guī)定和說明就稱為編碼法則奉瘤，也稱為編碼系統(tǒng)。將零件的各種有關(guān)特征用代碼表示煮甥，實(shí)際上也對零件進(jìn)行分類盗温。所以零件編碼系統(tǒng)也稱為分類編碼系統(tǒng)。

    目前使用的成組技術(shù)編碼系統(tǒng)中有三種不同類型的代碼結(jié)構(gòu)：層次式成肘；鏈?zhǔn)剑ň仃囀剑┞艟郑换旌鲜健?/p>

    層次式也稱為單元碼斧蜕，每一代碼的含義都有前一級代碼限定。其優(yōu)點(diǎn)是用很少的碼位能代表大量信息;缺點(diǎn)是編碼系統(tǒng)很復(fù)雜砚偶。所以難于開發(fā)批销。

    鏈?zhǔn)接址Q多元碼，碼位上每一代碼都代表某種信息染坯，與前面碼位無關(guān)均芽。在代碼位數(shù)相同的條件下，鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)容量比層次式的少单鹿，但編碼系統(tǒng)較簡單肝珍。

    混合式是層次式和鏈?zhǔn)降幕旌稀４蠖鄶?shù)編碼系統(tǒng)采用混合式楚辆。

    目前已有一百多種成組技術(shù)編碼系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用芍司。JLBM一l分類編碼系統(tǒng)是我國機(jī)械工業(yè)部組織制訂并批準(zhǔn)執(zhí)行的成組技術(shù)編碼系統(tǒng)。

（二）JLBM一1分類編碼系統(tǒng)簡介

    該系統(tǒng)采用主碼和副碼分段的混合式結(jié)構(gòu)甜序，由15個(gè)碼位組成忽愧。

    該系統(tǒng)的一、二位碼表示零件的名稱類別户挟，它采用零件的功能和名稱作為標(biāo)志脑苫，以便于設(shè)計(jì)部門檢索，如表10-3所示中痴。三～九位碼是形狀及加工碼舱踊，分別表示回轉(zhuǎn)體零件和非回轉(zhuǎn)體零件的外部形狀、內(nèi)部形狀疮窟、平面膳膝、孔及其加工與輔助加工的種類。

    十~十五碼位是輔助碼（副碼）鬼癣，表示零件的材料陶贼、毛坯、熱處理待秃、主要尺寸和精度的特征拜秧。尺寸碼規(guī)定了大型、中型和小型三個(gè)尺寸組章郁，分別供儀表機(jī)械枉氮、一般機(jī)械和重型機(jī)械等三種類型的企業(yè)參數(shù)使用。精度代碼規(guī)定了低精度暖庄、中等精度聊替、高精度和超高精度四個(gè)檔次。在中等精度和高精度兩個(gè)檔次間，再按有精度要求的不同加工表面的組合而細(xì)分成幾個(gè)類型惹悄，以不同特征來表示

（三）零件編碼方法

    編碼方法有手工編碼和計(jì)算機(jī)輔助編碼兩種春叫。手工編碼是編碼人員根據(jù)分類編碼系統(tǒng)的編碼法則，對照零件圖用手工方逐一編出各碼位的代碼泣港。手工編碼效率低暂殖，勞動(dòng)強(qiáng)度大，不同的編碼人員編出的代碼往往不一致钦将。計(jì)算機(jī)輔助編碼是以人機(jī)對話方式進(jìn)行的促弯。對話方式可為兩種類型，一種是問答式阱纷，根據(jù)計(jì)算機(jī)臍幕的提問诲厚，使用鍵盤逐個(gè)回答，一般回答“y”或“N”辞唤，就可自動(dòng)編出零件的代碼蔽曙。另一種為選擇式，也稱菜單式为巾，根據(jù)計(jì)算機(jī)屏幕顯示的菜單家澈，用鍵盤選擇對應(yīng)項(xiàng)的號(hào)（一般為0～9間的一個(gè)數(shù)），就能實(shí)現(xiàn)零件的編碼彰朴。計(jì)算機(jī)輔助編效率高蚀比，出錯(cuò)率低，減輕編碼人員的勞動(dòng)強(qiáng)度据智，能夠避免手工編碼時(shí)由于理解或判斷錯(cuò)誤而造成的編碼錯(cuò)誤甩汞。

三、零件分類成組的方法

    目前零件的分類成組有以下兒種方法：即視檢法篙梢、生產(chǎn)流程分析法和編碼分類法顷帖。

1．視檢法是由有經(jīng)驗(yàn)的工藝師根據(jù)零件圖樣或?qū)嶋H零件及其制造過程，直觀地憑經(jīng)驗(yàn)判斷零件的相似性渤滞，對零件分類成組贬墩。這種方法簡單，作為粗分類是有效的方法妄呕。例如將零件劃分成回轉(zhuǎn)體類陶舞、箱體類、桿件類等趴腋，但要作詳細(xì)的分類就較困難吊说。所以目前應(yīng)用較少。

2．生產(chǎn)流程分析法是一種按工藝特征相似性分類的方法优炬。首先可根據(jù)每種零件的工藝路線卡。表中的“ˇ”記號(hào)表示該種零件要在該機(jī)床上加工，然后通過對生產(chǎn)流程的分析蠢护、歸納雅宾、整理。給出的20種零件可編為三組恃姨，每一組都有相似的工藝路線擅锁。生產(chǎn)流程分析法是一種應(yīng)用很普遍的方法。

3．編碼分類法

    零件經(jīng)過編碼宴今，己經(jīng)實(shí)現(xiàn)了很細(xì)的分類母谋，但如果僅僅把編碼完全相同的零件分為一組，則每組零件的數(shù)量往往很少换攘，達(dá)不到擴(kuò)大工藝批量的目的堰哗。實(shí)際上代碼不完全相同的零件，往往也有相似的工藝過程而能屬于同一組椎颓。為此恐梅，對己編碼的零件還可用兩種方法分組:即特征碼位法和碼域法。

（1）特征碼位法

    從零件代碼中選擇其中反映零件工藝特征的部分代碼作為分組的依據(jù)最阿，就可以得到一組具有相似工藝特征的零件族掀塞，這幾個(gè)碼位就稱為特征碼位。規(guī)定1貌砖、2喂很、6、7四個(gè)碼位相同的零件劃分為一組皆刺∩倮保可以看出這組零件的特征為軸類零件L/d＞3，具有雙向階梯的外圓柱面芹橡，直徑d＞20～5Omm毒坛，材料為優(yōu)質(zhì)鋼。所以這組零件可以在相同的機(jī)床上用相同的裝夾方法進(jìn)行加工林说。零件4雖然第I位代碼是6而不是4煎殷，但是它與上面三個(gè)零件相比僅多了一個(gè)功能槽，故也可歸并在這一類中腿箩。

（2）碼域法

    碼域法是對零件代碼各碼位的特征規(guī)定幾種允許的數(shù)據(jù)豪直，用它作為分組的依據(jù)，將相應(yīng)碼位的相似特征放寬了范圍珠移。在表10-11a所示的零件族特征矩陣表上弓乙，橫向數(shù)字表示碼位，縱向數(shù)字表示各個(gè)碼位上的代碼钧惧，圖中“×”表示的范圍稱為碼域暇韧。表10-11a是根據(jù)大量統(tǒng)計(jì)資料和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)而制定的零件相似性特征矩陣表粮郁。凡零件各碼位上的編碼落在該碼域內(nèi)，即劃為同一零件組作两。如表10-11b中所示3個(gè)零件即為一組学咸，或稱為一個(gè)零件族。

四袒覆、成組工藝過程設(shè)計(jì)

    零件分類成組后骤顿，便形成了加工組，下一步就是針對不同的加工組制定出適合于組內(nèi)各零件的成組工藝過程鱼虽。編制成組工藝的方法有兩種:復(fù)合零件法和復(fù)合路線法海黍。

（一）復(fù)合零件法

    按照零件組中的復(fù)合零件來設(shè)計(jì)工藝規(guī)程的方法稱為復(fù)合零件法，或樣件法付准。復(fù)合零件即是擁有同組零件的全部待加工表面要素的一個(gè)零件闲挚。它可以是零件組中實(shí)際存在的某個(gè)具體零件，也可以是一個(gè)假設(shè)的零件泰啼，由于它包含了組內(nèi)其它零件所具有的所有待加工表面要素男枝，所以按復(fù)合零件設(shè)計(jì)的成組工藝，只要從中刪除一些不為某一零件所用的工序或工步內(nèi)容分衫，便能為組內(nèi)所有零件使用场刑，形成各個(gè)零件的加工工藝。

    一個(gè)零件組按其復(fù)合零件設(shè)計(jì)成組工藝的例子蚪战。這一零件組由四種零件組成牵现，第一行為其復(fù)合零件，它包含了四個(gè)零件所具有的五種加工表面要素邀桑。根據(jù)這個(gè)復(fù)合零件設(shè)計(jì)了成組工藝瞎疼，在成組工藝的基礎(chǔ)上刪除各個(gè)零件所不需要的工序內(nèi)容，就得到了組內(nèi)各零件的具體工藝壁畸。

（二）復(fù)合路線法

    對于非回轉(zhuǎn)體類零件贼急，由于其形狀不規(guī)則，為某一零件組找出它的復(fù)合零件來常常十分困難捏萍，所以上述復(fù)合零件法一般僅適于回轉(zhuǎn)體零件太抓。而非回轉(zhuǎn)體零件，常采用復(fù)合路線法令杈。

    復(fù)合路線法是在零件分類成組的基礎(chǔ)上走敌，把同組零件的工藝路線作一比較，以組內(nèi)最復(fù)雜零件的工藝路線為基礎(chǔ)棋眠，然后將此路線與組內(nèi)其它零件的工藝路線相比較蛙饮，凡組內(nèi)其它零件需要而作為代表的工藝路線中沒有的工序，一一添上滋样，最終形成一個(gè)能滿足全組零件要求的成組工藝迁搜。表10-13是復(fù)合路線法設(shè)計(jì)成組工藝的例子枯悲。

五、成組生產(chǎn)組織形式

    根據(jù)目前成組加工的實(shí)際應(yīng)用情況烤恃，成組加工系統(tǒng)有如下三種基本形式:成組單機(jī)揽邀；成組生產(chǎn)單元粗啼；成組生產(chǎn)流水線肴奠。這三種形式介于機(jī)群式和流水式之間的設(shè)備布置形式。機(jī)群式適用于傳統(tǒng)的單件小批量生產(chǎn)蘸概，流水線則適用于傳統(tǒng)的大批量生產(chǎn)乡优。成組生產(chǎn)采用哪一種形式，主要取決于零件成族后悄济，同族零件的批量大小秫辨。

1.成組單機(jī)

    這種組織形式是成組技術(shù)的最初形式，由于相似零件集中加工摄杂，批量增大坝咐，減少了機(jī)床調(diào)整時(shí)間，獲得了一定的經(jīng)濟(jì)效果析恢。對于較復(fù)雜的零件加工墨坚，需要在多臺(tái)機(jī)床上加工時(shí)，效果就不顯著了映挂。但隨著數(shù)控機(jī)床和加工中心機(jī)床的應(yīng)用泽篮，特別是柔性運(yùn)輸系統(tǒng)的發(fā)展，成組加工單機(jī)的組織形式又變得重要起來柑船。

2.成組生產(chǎn)單元

    成組生產(chǎn)單元是指一組或幾組工藝上相似零件的全部工藝過程帽撑，由相應(yīng)的一組機(jī)床完成，該組機(jī)床即構(gòu)成車間的一個(gè)封閉的生產(chǎn)單元鞍时。圖10-16表示一個(gè)生產(chǎn)單元的布置形式亏拉。它是由四臺(tái)機(jī)床組成，可完成六個(gè)零件組全部工序的生產(chǎn)單元逆巍。

    成組生產(chǎn)單元的主要特點(diǎn)是由幾種類型機(jī)床組成一封閉的生產(chǎn)系統(tǒng)及塘，完成一組或幾組相似零件的全部工藝過程。它有一定的獨(dú)立性兰捣，并有明確的職責(zé)槐骂，提高了設(shè)備利用率，縮短了生產(chǎn)周期赞亡，簡化了生產(chǎn)管理等一系列優(yōu)點(diǎn)肪躯，所以為各企業(yè)廣泛采用。

3.成組生產(chǎn)流水線

    成組生產(chǎn)流水線是成組技術(shù)的較高級組織形式生纫。它與一般流水線的主要區(qū)別在于生產(chǎn)線上流動(dòng)的不是一種零件掀舷，而是多種相似零件药锯。在流水線上各工序的節(jié)拍基本一致，其工作過程是連續(xù)而有節(jié)奏的幅猖。但對于每一種零件而言怒随，它不一定經(jīng)過流水線上的每一臺(tái)機(jī)床加工，所以它能加工的工件較多梢翼，工藝適用范圍較大彰你。 
 
 

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