§6.5成組技術（GroupTechnology）和成組工藝

一．概念：充分利用事物的相似性，將許多具有相似信息的研究對象歸并成組，并用大致相同的方法來解決這一組研究對象的生產技術問題的技術。二．零件的分類編碼： 用數字表示零件的形狀特征。世界上有70多種分編碼系統，應用最廣的是德國的Opitz系統。我國用的是1984年制訂的機械零件編碼系統（JLBM—1系統）。 該編碼系統見276，

P276

示例見P278圖三．成組工藝

（一）劃分零件族1.特征碼位法：選擇與加工特征直接相關的 特征碼位作為形成零件組的依據。2.碼域法：對系統中各碼位的特征碼規定一 定的碼域作為零件分組的依據。3.特征位碼域法：將特征碼與碼域法結合的

零件分組方法。（二）擬訂零件組的工藝過程：四．機床的選選擇與布置1．選擇：應具有良好好的精度和剛剛度，其加工工范圍在一一定范圍內可可調。數控機機床應 用廣廣泛。2.布置方式：成組單機、、成組生產單單元、 成組組生產流水線線。五．推廣應用用成組技術的的效果1.可以提高生產產效率；2.可以提高加工工質量；3.可以提高生產產管理水平。?！?.6計算機輔助工工藝規程設計計（機械加工工）計算機輔助工工藝規程設計計CAPP（（ComputerAidedProcessPlanning）一．發展CAPP的意義1、傳統的工藝藝規程編制方方法存在明顯顯的缺點（1）傳統的工藝藝規程編制方方法是一種純純粹的手工方方式的個體勞勞動，工藝規程編制制的質量完全全取決于個人人的知識水平平和經驗。在相同的生產產條件下，同同一零件的工工藝規程方案案往往因人而而異，甚至同同一人對同一一零件，在不不同的時期設設計出的方案案也有差異。。因此，這種種方法不可能能保證工藝規程方案案的優化，更不可能實實現工藝規程程的標準化。。（2）工藝規程編編制是一項很很繁雜的工作作，工藝人員員必須通過對對加工對象的的結構、材料料、尺寸、精精度要求、生生產批量、各各種可能采用用的加工方法法、設備、工工裝、工人的的技術水平和和生產環境、、習慣等眾多多信息加以處處理，才能作作出各種工藝藝決策。要處處理的信息不不僅是大量的的，而且各種種信息間的關關系極其錯綜綜復雜。工藝人員為此此必須花費大量的時時間和精力，，勞動量很大大。使生產準備備周期拖長，，工藝人員也也不能集中精精力和時間從從事創造性工工作。一般來來說，工藝規規程設計的時時間占整個生生產準備時間間的40%。（3）工藝規程編編制是一種以以產品為基礎礎的，一旦產產品更新則原原有的工藝規規程便全部作作廢，必須重重新為新產品品編制全部零零件的工藝規規程，即使新產品中有許多零件件與老產品中中的零件非常常相似甚至相相同，也必須重新編制制“新”的工工藝規程。工藝人員不得得不進行大量量的重復勞動動，白白浪費費時間和精力力。（4）現代機械制制造業正朝著著多品種、小批批量的方向發展，，產品更新速速度不斷加快快，這就要求求制造業縮短短制造周期，，其生產結構構能對市場變變化作出快速速反應，以取取得自己在市市場中的主動動地位。而傳傳統的工藝規規程編制方法法不能適應這這種快速變化化和低成本的的要求。（5）傳統工藝規規程編制方法法與先進的設設計技術、制制造技術及現現代的管理方方法不相匹配配，使這些先先進技術的效效益得不到發發揮。計算機集成制制造系統(CIMS:ComputerIntegratedManufacturingSystem)并行工程（CE:ConcurrentEngineering）智能制造系繞繞（IMS:IntelligentManufacturingSystem）虛擬制造系統統（VMS:VirtualManufacturingSystem）敏捷制造（AM:AgileManufacturing）制造資源計劃劃（MRPⅡ:ManufacturingResourcePlanning）企業資源計劃劃（ERP:EnterpriseResourcePlanning）產品數據管理理（PDM:ProductDataManagement）這些先進制造造系統的發展展無論從廣度度上還是從深深度上，都對對CAPP的發展提出了了更新更高的的要求。（6）傳統工藝規規程編制方法法，不宜科學學地總結、保保存工藝人員員長期積累的的寶貴經驗。。造成工藝設設計水平長期期停留在同一一水平上，不不能迅速提高高。傳統設計方法法要求工藝設設計人員必須須：①具有豐富的生生產經驗；②熟悉企業內部部各種加工方方法及相應的的設備使用情情況；③熟悉企業內部部各種生產加加工規范和有有關規章制制度；④能與各方面保保持友好合作作。這樣的工藝師師估計需要20年左右的工作作實踐，目前前國內外企業業都較缺乏這這樣的工藝設設計人員。2、研究CAPP的重要意義CAPP系統開發研究究始終是以克克服傳統工藝藝設計缺點和和推進工藝設設計自動化為為主要目標的的,目前已向設計計制造信息集集成和智能方方向發展。應用CAPP，可以改善工工藝設計部門門的落后狀況況，大幅度提提高工藝規程程編制的效率率；它解放了了大量工藝設設計人員，使使他們有更多多的時間和精精力去從事創創造性勞動；；能提高工藝藝設計的一致致性，有利于于工藝過程的的標準化、規范范化和最優化化，提高設計質質量；應用CAPP系統還可以充充分發揮計算算機高速處理理信息的能力力,而且由于將工工藝專家的集集體智慧融合合在CAPP系統中，所以以保證了高速速獲得高質量量優化的工藝藝規程。美國國家關鍵技術委員員會在1991年海灣戰爭后后向總統提出出的報告中,介紹了22項被認為是對對美國長期安安全和經濟繁繁榮至關重要要的技術。在第6項計算機集成制造(ComputerIntegratedManufacturing；CIM)技術中就列舉舉了CAPP技術的發展狀況及及重要性。美國總統辦公公廳科技政策策辦公室于l995年公布的第三三個雙年度美美國國家關鍵鍵技術報告中中,再次將CAPP技術列舉為對對美國經濟繁繁榮和國家安安全至關重要要的290個專項技術之之一。二、CAPP的國內外發展展情況CAPP的思想是Nibel于1965年首先提出來來的，在1966—1968年間又先后有有Scheck、Barra、Barash等人在這一領領域中做了一一些先驅性的的工作，到1969年，世界上第第一個計算機機輔助工藝設設計系統AUTOPROS便宣布誕生。。該系統由挪威的NAKK等公司合作研研制。在CAPP發展史上具有有里程碑意義義的是CAM-I(ComputerAidedManufacturing-International),設在美國的計算機輔助助制造國際組組織)于1976年推出的CAM-I’sAutomatedProcessPlanning)系統。從1960年代末到今天天，經過人們們近幾十年的的努力，CAPP的研究從無到到有，從低級級到高級，從從一種形式到到多種形式，，已有了相當當大的發展。。二、CAPP的國內外發展展情況特別是進入1980年代以來，在在世界上許多多國家，尤其其是工業發達達國家中，逐逐漸形成了發發展CAPP的熱潮，CAPP的研究成果和和新的CAPP系統不斷提出出。美國機械械工程師協會會(ASME)在1985年和1986年連續召開討討論CAPP的學術會議議。國際生產產工程學會（（CIRP）也于1985年1月舉行了計算算機輔助工藝藝規程編制專專題學術討論論會；1987年6月CIRP又舉行了“計計算機輔助工工藝規程編制制”的專題學學術討論會。。國內最早開發發的CAPP系統是同濟大大學1983年開發的TOJICAP系統和西北工工業大學1985年開發的CAOS系統。三、CAPP的主要類型（1）檢檢索索式式CAPP系統統檢索索式式CAPP系統統是是將將企企業業現現行行各各類類工工藝藝文文件件，，根根據據產產品品和和零零件件圖圖號號，，存存入入計計算算機機數數據據庫庫中中。。進進行行工工藝藝設設計計時時，，可可以以根根據據產產品品或或零零件件圖圖號號，，在在工工藝藝文文件件庫庫中中檢檢索索相相類類似似零零件件的的工工藝藝文文件件，，由由工工藝藝人人員員采采用用人人機機交交互互方方式式，，對對檢檢索索到到的的工工藝藝文文件件進進行行編編輯輯，，最最后后由由計計算算機機按按工工藝藝文文件件要要求求進進行行打打印印輸輸出出。。三、、CAPP的基基本本方方法法（2）派派生生式式CAPP系統統也叫叫變變異異式式。。該該方方法法以以成成組組技技術術為為基基礎礎，，工工藝藝設設計計過過程程僅僅需需輸輸入入零零件件的的成成組組編編碼碼，，由由計計算算機機檢檢索索出出事事先先存存好好的的零零件件族族的的標標準準工工藝藝規規程程，，再再經經操操作作人人員員在在交交互互狀狀態態下下根根據據零零件件的的具具體體情情況況做做增增、、刪刪修修改改并并打打印印輸輸出出即即可可完完成成。。該方方法法的的特特點點是是原原理理簡簡單單、、容容易易開開發發、、針針對對性性和和實實用用性性強強，，可可以以大大幅幅度度地地提提高高工工藝藝規規程程編編制制速速度度，，避避免免人人的的重重復復勞勞動動，，也也能能在在一一定定程程度度上上保保持持工工藝藝設設計計的的一一致致性性。。三、、CAPP的基基本本方方法法P285（3）創創成成式式CAPP系統統也叫叫生生成成式式方方法法。。該該方方法法不不依依靠靠任任何何標標準準工工藝藝規規程程，，而而是是依靠靠系系統統中中的的決決策策邏邏輯輯生生成成工工藝藝規規程程。。系系統統收收集集了了大大量量的的工工藝藝數數據據和和加加工工知知識識，，并并以以此此為為基基礎礎，，在在計計算算機機軟軟件件基基礎礎上上建建立立一一系系列列的的決決策策邏邏輯輯，，形形成成了了工工藝藝數數據據庫庫和和加加工工知知識識庫庫。。在在輸輸入入新新零零件件的的有有關關信信息息后后，，計計算算機機系系統統可可以以模模仿仿工工藝藝人人員員，，應應用用各各種種工工藝藝決決策策邏邏輯輯規規則則，，在在沒沒有有人人工工干干預預的的條條件件下下，，自自動動生生成成零零件件的的工工藝藝規規程程。。（4）綜綜合合式式CAPP系統統也叫叫半半創創成成式式方方法法。。以以檢檢索索標標準準工工藝藝為為主主，，只只是是在在某某些些局局部部上上加加上上一一些些自自動動決決策策功功能能，，它它以以最最大大限限度度地地降降低低對對操操作作人人員員的的知知識識和和經經驗驗的的依依賴賴，，提提高高系系統統的的運運行行效效率率為為目目標標。。這這樣樣就就較較好好地地體體現現了了派派生生與與創創成成相相結結合合的的優優點點。。四、、CAPP的發發展展趨趨勢勢經過過幾幾十十年年的的歷歷程程，，國國內內外外對對CAPP技術術已已進進行行了了大大量量的的探探討討與與研研究究,無論論在在研研究究的的深深度度上上和和廣廣度度上上都都不不斷斷取取得得進進展展：：?在設計計對象象上，，所涉涉及的的零件件從回回轉體體零件件、箱箱體類類零件件、支支架類類零件件到復復雜的的飛機機結構構件等等；?在涉及及的工工藝范范圍上上，從從普通通加工工工藝藝到數數控加加工