第7章 现代机械制造工艺技术 机械制造工艺与夹具 教学课件.pptVIP

第7章 现代机械制造工艺技术 7.1 成组技术 7.2 计算机辅助工艺设计 7.3 柔性制造系统 7.4 计算机辅助制造和计算机集成制造系统 7.1 成组技术 在机械制造工业中，中、小批量生产占有较大的比重。随着市场竞争的日益加剧和科技水平的飞跃发展，要求产品不断地改进和更新，多品种小批量的生产方式越来越占有重要的地位。但是，传统的小批量生产方式存在着很多弊端，如无法采用先进高效的设备和工装、生产率低、生产周期长、生产管理复杂等。与大批大量生产相比，传统的针对小批量生产的组织模式会存在一些矛盾。 （1）生产计划、组织管理复杂化。 （2）零件从投料到加工完成的总生产时间较长。 （3）生产准备工作量大。 （4）产量小，使得先进制造技术的应用受到限制。 成组技术便是为了解决这些矛盾应运而生的一门新的生产技术。 7.1 成组技术 7.1.1概述 1.零件的相似原理 机械产品中零件间的相似性是客观存在的，且遵循一定的分布规律。大量的统计资料表明，各种机械产品的组成零件大致可以分为复杂件（或称特殊件）、相似件和简单件三大类，而其中相似件（如各种轴、套、法兰盘、齿轮等）约占零件总数的70％。这些相似件之间在结构形状和加工工艺方面存在着大量的相似特征。 2.成组技术 充分利用事物之间的相似性，将许多具有相似信息的研究对象归并成组，并用大致相同的方法来解决这一组研究对象的生产技术问题，这样就可以发挥规模生产的优势，达到提高生产效率、降低生产成本的目的，这种技术统称为成组技术（Group Technology，简称GT）。 7.1 成组技术 成组技术的核心是成组工艺，即把尺寸、形状和工艺相近的零件组成一个零件组（族），制订统一的加工方案，并在同一机床组中制造。其重要作用在于扩大工艺批量，使大批量生产中行之有效的工艺方法和高效自动化生产设备，可以应用到中小批生产中去。这样就把原先的多品种转化为少品种，小批量转化为大批量，并以这些组为基础，组织生产的各个环节，从而实现多品种中小批量生产的产品设计，使制造和管理合理化，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。这对于我国目前单件、中小批生产占绝对优势（约占80％）的生产状况来说，无疑具有重大的经济价值。 3.成组工艺实施步骤 零件分类编码及分组→拟定零件组工艺过程→选择机床→设计成组夹具→确定生产组织形式及核算经济效果等。其中零件分类编码及分组是关键，没有正确的编码和分组，成组工艺也就不可能有效地实现。 7.1 成组技术 7.1.2零件的分类编码系统 1.零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的代码。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、最常见的是用数字码。 迄今为止，世界各国已制订了几十种编码系统，其中以德国阿享工业大学奥匹兹教授领导的机床和生产工程实验开发的OPITZ零件分类编码系统，在国际上获得了较为广泛的应用。我国已制订了机械工业成组技术分类编码系统（JLBM－1系统）。 7.1 成组技术 2.JLBM－1分类编码系统 JLBM－1系统是由我国机械工业部组织制定并批准的机械零件分类编码系统，于1984年正式为我国机械工业部的指导性技术文件。它由15个码位组成，采用混合式代码结构。其结构如图7－2所示。 该系统的1、2码位表示零件的名称类别，它采用零件的功能和名称作为标志，以矩阵表的形式表示出来，不仅容量大，也便于设计部门检索。但由于零件的名称不规范，可能会造成混乱，因此在分类前必须先对企业的所有零件名称进行统一并使其标准化。 3～9码位是形状及加工码，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。 10～15码位是辅助码，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、中型与小型三个尺寸组，分别供仪表机械、一般通用机械和重型机械等三种类型的企业参照使用。 7.1 成组技术 精度码规定了低精度、中等精度、高精度和超高精度四个等级。在中等精度和高精度两个等级中，再按有精度要求的不同加工表面而细分为几个类型，以不同的特征码来表示。 表7－1～表7－4列出了JLBM－1系统的部分内容，供查阅。 按照JLBM1系统对如图73所示回转体零件进行分类编码的结果如下： 第1～2位该零件为回转体类、轮盘类法兰盘