畢業(yè)設(shè)計(jì)---支座類成組工藝及夾具設(shè)計(jì)

1、<p>　　支座類成組工藝及夾具設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)是針對(duì)成組夾具的工藝規(guī)程和夾具的設(shè)計(jì)，首先通過(guò)對(duì)成組技術(shù)知識(shí)的了解明白成組技術(shù)的概念，并了解零件編碼系統(tǒng)，成組夾具設(shè)計(jì)的知識(shí)。掌握了以上所述的基礎(chǔ)知識(shí)后首先要對(duì)同組選出的零件進(jìn)行編碼，分清其共同特點(diǎn)，目的是通過(guò)所找出的同組零件設(shè)計(jì)出一個(gè)具有包含所選零件

2、特性的典型零件，然后對(duì)所設(shè)計(jì)的典型零件進(jìn)行工藝的編制，最后在設(shè)計(jì)出一個(gè)復(fù)合要求的夾具，此夾具必須能夠加工所選類型的所有零件的工同部分。</p><p>　　關(guān)鍵字： 成組夾具 設(shè)計(jì)</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The design group fixture is against the orde

3、r of the fixture and design, through the first group of technical knowledge to understand the understanding of the concept of group technology and understanding of the coding system components, the group fixture design k

4、nowledge. Mastered the basic knowledge of the above-mentioned after the first group elected to the same parts for coding, to distinguish their common characteristics, the aim is to identify parts of the group with a desi

5、gn that contains</p><p>　　Keyword: group fixture design</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要1</b></p><p>　　Abstract2</p><p><b&

6、gt;　　第一章 前言5</b></p><p>　　1.1 課程設(shè)計(jì)的目的5</p><p>　　1.2 課程設(shè)計(jì)的要求5</p><p>　　第二章 成組技術(shù)6</p><p>　　2.1成組技術(shù)的基本原理6</p><p>　　2.2成組技術(shù)應(yīng)用及其技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果7</p>

7、<p>　　2.3成組技術(shù)發(fā)展概況9</p><p>　　2.4零件的分類編碼11</p><p>　　第三章 復(fù)合零件的設(shè)計(jì)與工藝制定14</p><p>　　3.1零件的分析14</p><p>　　3.2零件的編碼14</p><p>　　3.3復(fù)合零件的設(shè)計(jì)15</p&g

8、t;<p>　　第四章 對(duì)復(fù)合零件進(jìn)行工藝編制17</p><p>　　4.1工藝路線的制定17</p><p>　　4.2加工基準(zhǔn)面的選取17</p><p>　　4.3工藝路線的排制17</p><p>　　4.4機(jī)械加工余量，毛坯尺寸及工序尺寸的確定19</p><p>　　第五章

9、 機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)22</p><p>　　5.1.成組夾具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)概述22</p><p>　　5.1.1.成組夾具的基本概念22</p><p>　　5.1.2.成組夾具的調(diào)整方式22</p><p>　　5.1.3.成組夾具設(shè)計(jì)原則22</p><p>　　5.1.4.成組夾具設(shè)計(jì)步驟23&

10、lt;/p><p>　　5.2.專用夾具的設(shè)計(jì)24</p><p>　　5.2.1.銑床專用夾具的主要類型24</p><p>　　5.2.2.銑床專用夾具的設(shè)計(jì)要點(diǎn)24</p><p>　　5.2.3.夾緊裝置25</p><p>　　5.2.4.夾緊力的確定25</p><p&g

11、t;　　5.2.5.對(duì)刀，導(dǎo)向裝置設(shè)計(jì)26</p><p>　　5.2.6.專用夾具的基準(zhǔn)選擇27</p><p>　　5.2.7.夾具體的設(shè)計(jì)27</p><p>　　5.2.8.定位誤差分析與計(jì)算30</p><p>　　5.3.三維、二維圖的繪制31</p><p>　　5.3.1二維軟件的

12、介紹31</p><p>　　5.3.2利用CAD繪圖31</p><p>　　5.3.3所有零件圖的繪制36</p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ)37</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)37</b></p><p><b>　　前 言<

13、/b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)的目的</b></p><p>　　機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)師檢驗(yàn)我們將所學(xué)到的理論與生產(chǎn)實(shí)習(xí)相結(jié)合的極好的機(jī)會(huì)，也是接受機(jī)械工程師初步基本訓(xùn)練的必要過(guò)程。 通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我希望能夠達(dá)到如下目的：具有制定中等復(fù)雜程度零件工藝規(guī)程的初步能力；具有制成組夾具工藝規(guī)程的初步能力；具有設(shè)計(jì)專用工藝裝備的初步能力；具有熟練的應(yīng)用工藝計(jì)算

14、方，正確地進(jìn)行工藝計(jì)算的能力；具有熟練的使用設(shè)計(jì)手冊(cè)，參考資料和參考書(shū)的能力，為適應(yīng)將來(lái)的工作為振興祖國(guó)的機(jī)械行業(yè)，打下較為堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)的要求</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)要求學(xué)生通過(guò)對(duì)同一族零件的觀察，涉及出一個(gè)復(fù)合零件，并對(duì)這個(gè)復(fù)合零件進(jìn)行機(jī)械加工工藝規(guī)程的編制。并在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，選出所編工藝中的某到工序進(jìn)行其專用

15、夾具的設(shè)計(jì)。而整個(gè)畢設(shè)過(guò)程具體要求完成的任務(wù)如下：</p><p>　　(1)選出多個(gè)同一種類的零件，對(duì)其進(jìn)行編碼分類；</p><p>　　(2)對(duì)分出的同一種族的零件進(jìn)行二維圖的繪制（利用AUTOCAD）；</p><p>　　(3)綜合所選同族的所有零件設(shè)計(jì)出一個(gè)復(fù)合零件并繪制三維圖；</p><p>　　(4)對(duì)設(shè)計(jì)出的復(fù)合零件進(jìn)行加

16、工工藝的編制；</p><p>　　(5)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師指定的某到工序的專用夾具；</p><p>　　(5)繪制多有零件的零件圖和夾具裝配圖和零件圖，填寫工藝卡片和檢驗(yàn)卡片；</p><p>　　(6)編寫課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。</p><p><b>　　成 組 技 術(shù)</b></p><p><

17、;b>　　成組技術(shù)的基本原理</b></p><p>　　機(jī)械制造業(yè)中，小批量生產(chǎn)占有較大的比重，各類機(jī)械的生產(chǎn)大約70~85%屬于單件，小批生產(chǎn)。由于國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益加劇和科技飛躍發(fā)展，要求產(chǎn)品不斷改進(jìn)和更新，因此，預(yù)計(jì)多品種，小批量生產(chǎn)方式的比重今后將有繼續(xù)增長(zhǎng)趨勢(shì)。統(tǒng)計(jì)資料表明，我國(guó)機(jī)械工業(yè)亦有此發(fā)展趨勢(shì)。</p><p>　　傳統(tǒng)的小批量生產(chǎn)方式會(huì)帶來(lái)以下一些問(wèn)

18、題。</p><p>　　(1)生產(chǎn)計(jì)劃，組織管理復(fù)雜化。由于生產(chǎn)品種和生產(chǎn)過(guò)程的多樣性是生產(chǎn)組織管理工作復(fù)雜化，科學(xué)地制定生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃比較困難；有關(guān)生產(chǎn)信息反饋到生產(chǎn)管理部門很慢，生產(chǎn)過(guò)程難于控制。</p><p>　　(2)零件從投料至加工成成品的總生產(chǎn)時(shí)間（生產(chǎn)周期）較長(zhǎng)單件，小批量生產(chǎn)的工廠，車間布置一般皆采取機(jī)床功能的機(jī)群式布置，一個(gè)零件加工往往需要通過(guò)若干個(gè)機(jī)群式工段或小組，運(yùn)

19、行路線往返曲折，零件在車間運(yùn)行時(shí)間很長(zhǎng)。此外，由于不易作到周密調(diào)度安排，零件在車間內(nèi)停留等待時(shí)間也很長(zhǎng)，這就增加了在制品數(shù)量，有時(shí)會(huì)延誤交貨時(shí)間。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在成批生產(chǎn)中，零件在車間等待和運(yùn)輸時(shí)間約占生產(chǎn)周期的93~95%，調(diào)整時(shí)間約占3.5%，其余用于機(jī)床加工時(shí)間（包括安裝，切削，度量及空程等時(shí)間）僅占1.5~3.5%。這樣，零件作為車間在制品在車間停留的時(shí)間將占全生產(chǎn)周期的96.5~98.5%。此外，由于零件品種多，小批量，使機(jī)床調(diào)整頻

20、繁，花費(fèi)較多的機(jī)床調(diào)整時(shí)間。可見(jiàn)，在小批量生產(chǎn)中，如何提高在工作時(shí)間內(nèi)機(jī)床的實(shí)際利用率是急待解決的一個(gè)重要問(wèn)題。</p><p>　　(3)生產(chǎn)準(zhǔn)配工作量極大，在生產(chǎn)設(shè)計(jì)和工藝準(zhǔn)備工作中，一般均采用傳統(tǒng)“單打一”的工作方式，即總是分別的針對(duì)一種產(chǎn)品或零件進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝準(zhǔn)備工作，似乎一切皆“從頭開(kāi)始”，原有的經(jīng)濟(jì)勞動(dòng)創(chuàng)造的聲場(chǎng)信息很少重復(fù)使用。所以，在設(shè)計(jì)和制造的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作中有不少是重復(fù)性勞動(dòng)，付出了本來(lái)可以

21、節(jié)約的時(shí)間與精力。</p><p>　　(4)產(chǎn)量小限制了先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)的采用。</p><p>　　鑒于上述情況，與大批大量生產(chǎn)相比，小批生產(chǎn)水平和經(jīng)濟(jì)效益都是很低的。據(jù)報(bào)道在美國(guó)，產(chǎn)量小于50的機(jī)械產(chǎn)品，其成本比大批量生產(chǎn)的成本高10~30倍;在日本機(jī)械制造業(yè)中，多品種，小批生產(chǎn)企業(yè)的總產(chǎn)值比大批大量生產(chǎn)的企業(yè)高一倍，但人均產(chǎn)值前者僅及后者的一半。</p><p>

22、;　　因此，如何擺脫小批生產(chǎn)中由于品種多，產(chǎn)量小所造成的困境，而是只獲得接近大批量生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益是一個(gè)值得重視的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題。為此，近代在組織上，技術(shù)上提出了不少措施和方法，例如，生產(chǎn)專業(yè)化，產(chǎn)品設(shè)計(jì)的三化（標(biāo)準(zhǔn)化，系列化及通用化）及模塊化，數(shù)控機(jī)床及加工中心的應(yīng)用等等，這些都取得了一定的發(fā)展，但都有其局限性。</p><p>　　成組技術(shù)的科學(xué)理論及其實(shí)踐表明，它能從根本上解決生產(chǎn)中由于品種多，產(chǎn)量小而帶來(lái)的矛

23、盾。</p><p>　　成組技術(shù)（GT-Group Technolopy）是一門生產(chǎn)技術(shù)科學(xué)，研究如何識(shí)別和發(fā)掘生產(chǎn)活動(dòng)中有關(guān)事物的相似性，并充分利用它，即把相似的問(wèn)題歸類成組，尋求解決這一組問(wèn)題相對(duì)統(tǒng)一的最有方案，以取得所期望的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　成組技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械加工方面，乃是將多種零件按其工藝的相似性分類以形成陸零件族，把同一零件族中零件分三的小生產(chǎn)量匯集成較大的成組生

24、產(chǎn)量，從而使小批量生產(chǎn)能獲得接近于大批生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效果。</p><p>　　將品種眾多的零件按其相似性分類以形成為數(shù)不是很多的零件族；把同一零件族中諸零件分三的小生產(chǎn)量匯集成較大的成組生產(chǎn)量；這樣，成組技術(shù)就是巧妙的把品種多轉(zhuǎn)化為“少”把生產(chǎn)量小轉(zhuǎn)化為“大”，由主要矛盾有條件的轉(zhuǎn)化，這就為提高多品種，小批量生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益開(kāi)辟了廣闊的道路。</p><p>　　成組技術(shù)的基本原理是符合辯證法

25、的，所以它可以作為指導(dǎo)生產(chǎn)的一般方法。實(shí)際上，人們很早以來(lái)已應(yīng)用成組技術(shù)的哲理指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐，諸如生產(chǎn)專業(yè)化，零部件標(biāo)準(zhǔn)化等皆可以認(rèn)為是成組技術(shù)在機(jī)械工業(yè)中的應(yīng)用。現(xiàn)在發(fā)展了的成組技術(shù)已廣泛應(yīng)用于設(shè)計(jì)，制造和管理等各個(gè)方面，并取得了顯著的效果。</p><p>　　生產(chǎn)中有關(guān)事物的相似性是客觀存在的，這不僅為人們一般常識(shí)所認(rèn)可，而且也為統(tǒng)計(jì)學(xué)所證實(shí)。用統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法統(tǒng)計(jì)事物某些特征屬性的出現(xiàn)頻率，可以從總體上定量的說(shuō)

26、明事物客觀存在著的相似性。</p><p>　　零件統(tǒng)計(jì)學(xué)不僅為了成組技術(shù)的創(chuàng)立提供可以信賴的科學(xué)根據(jù)，也是實(shí)施成組技術(shù)過(guò)程中充分認(rèn)識(shí)和利用有關(guān)事物相似性的有用的科學(xué)方法。</p><p>　　成組技術(shù)基本原理既然是要求充分認(rèn)識(shí)并用客觀存在著的有關(guān)事物的相似性，所以按一定的相似性標(biāo)準(zhǔn)將有關(guān)事物歸類成組實(shí)施是成組技術(shù)的基本。目前，將零件分類成組常用的方法有：(1)視檢法；(2)生產(chǎn)流程分析法

27、；（3）編碼分類法。</p><p>　　視檢法是由有生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的人員通過(guò)對(duì)零件圖紙仔細(xì)閱讀和判斷，把具有某些特征屬性的一些零件歸結(jié)一類。他的效果主要取決一個(gè)人的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，多少帶有主觀性和片面性。</p><p>　　生產(chǎn)流程分析法（PFA——Producfion Flow Analysis ）是一零件生產(chǎn)流程為依據(jù)的。為此，需要有較完整的工藝規(guī)程及生產(chǎn)設(shè)備明細(xì)表等技術(shù)文件。通過(guò)對(duì)零件生產(chǎn)流

28、程的分析，可以把工藝過(guò)程相近的，即使用同一組機(jī)床進(jìn)行加工的零件歸結(jié)為一類。采用此法分類的正確性是與分析方法以及所依據(jù)的工廠技術(shù)資料有關(guān)，雖然，采用此法可以按工藝相似性將零件分類，以形成加工族。</p><p>　　按編碼分類，首先需要將帶分類的主零件進(jìn)行編碼，即將零件的有關(guān)設(shè)計(jì)，制造等反面功的信息轉(zhuǎn)譯為代碼（代碼可以是數(shù)字或數(shù)字，字母兼用）。為此，需選用或制定零件分類編碼系統(tǒng)。由于零件有關(guān)信息的代碼化，就可以根據(jù)

29、代碼對(duì)零件進(jìn)行分類。應(yīng)指出采用零件分類編碼系統(tǒng)使零件有關(guān)生產(chǎn)信息代碼化，將有助于應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助成組技術(shù)的實(shí)施。</p><p>　　關(guān)于零件分類成組方法將作為專門問(wèn)題于第三章討論。</p><p>　　成組技術(shù)應(yīng)用及其技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果</p><p>　　目前，發(fā)展了的成組技術(shù)是采用系統(tǒng)工程學(xué)的觀點(diǎn)，把中，小批生產(chǎn)中的設(shè)計(jì)。制造和管理等方面作為一個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)整體，統(tǒng)一協(xié)調(diào)

30、生產(chǎn)活動(dòng)的各方面，全面實(shí)施成組技術(shù)，以取得最優(yōu)的綜合經(jīng)濟(jì)效益。以下將從產(chǎn)品設(shè)計(jì)，制造及生產(chǎn)管理等方面簡(jiǎn)述成組技術(shù)的應(yīng)用及其效果。</p><p><b>　　產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面</b></p><p>　　產(chǎn)品設(shè)計(jì)圖紙是后繼生產(chǎn)活動(dòng)的重要依據(jù)。因此，在設(shè)計(jì)部門首先實(shí)施成組技術(shù)有著重要的意義。用成組技術(shù)指導(dǎo)成品設(shè)計(jì)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，可以使設(shè)計(jì)合理化，擴(kuò)大和深化設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化工作

31、。在深刻認(rèn)識(shí)零件結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)上，根據(jù)擬定的設(shè)計(jì)相似性標(biāo)準(zhǔn)可將設(shè)計(jì)零件分類成組形成設(shè)計(jì)族，針對(duì)設(shè)計(jì)族可以制定不同程度的標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)規(guī)范，以備設(shè)計(jì)檢索。由于有關(guān)設(shè)計(jì)信息最大程度的重復(fù)使用，這就節(jié)約了時(shí)間，加快了設(shè)計(jì)速度。據(jù)統(tǒng)計(jì)，從而減少新設(shè)計(jì)的零件，這不僅可免除設(shè)計(jì)人員的重復(fù)性勞動(dòng)，也可以減少工藝準(zhǔn)備工作和降低制造費(fèi)用。</p><p>　　應(yīng)特別指出的是，由于用成組技術(shù)指導(dǎo)設(shè)計(jì)，賦予各類零件以更大的相似性，這就

32、為在制造管理方面實(shí)施成組技術(shù)奠定了良好的基礎(chǔ)，使之取得更好的成績(jī)。此外，由于新產(chǎn)品具有繼承性，使長(zhǎng)年累積并經(jīng)過(guò)考驗(yàn)的有關(guān)設(shè)計(jì)和制造的經(jīng)驗(yàn)再次應(yīng)用，這有利于保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。</p><p>　　已成組設(shè)計(jì)指導(dǎo)的設(shè)計(jì)合理化和標(biāo)準(zhǔn)化工作將為實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）奠定良好的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　制造工藝面</b></p><p>

33、;　　成組工藝在制造工藝方面最先得到的廣泛應(yīng)用。開(kāi)始是由于成組工序，即把加工方法，安裝方法和機(jī)床調(diào)整相近得零件歸結(jié)為零件組，設(shè)計(jì)出適用于全組零件加工的成組工序。成組工序允許采用統(tǒng)一設(shè)備和工藝裝置，以及相同或相近的機(jī)床調(diào)整加工全組零件，這樣，只要拿那能按零件組安排生產(chǎn)調(diào)度計(jì)劃，就可以大大減少由于零件品種更換所需要的機(jī)床調(diào)整時(shí)間。此外，由于零件組內(nèi)諸零件的安裝方式和尺寸相近，可是基礎(chǔ)應(yīng)用于成組工藝的公用夾具——成組夾具。只要進(jìn)行少量的調(diào)整或

34、更換某些元件，成組夾具就可適用于全組零件的工序安裝。成組技術(shù)亦可應(yīng)用于零件加工的全工藝過(guò)程。為此，應(yīng)將零件按工藝過(guò)程相似性分類形成加工族，然后針對(duì)加工組設(shè)計(jì)成組工藝過(guò)程。成組工藝過(guò)程是成組工序的集合，能保證按標(biāo)準(zhǔn)化的工藝路線采用統(tǒng)一組機(jī)床加工全加工組的諸零件。應(yīng)指出，設(shè)計(jì)成組工藝過(guò)程，成組工序和成組夾具皆應(yīng)以成組年產(chǎn)量為依據(jù)，因此，成組加工允許采用進(jìn)行先進(jìn)的生產(chǎn)工藝技術(shù)。</p><p>　　有成組技術(shù)指導(dǎo)工藝設(shè)

35、計(jì)工作，以代替孤立的針對(duì)一個(gè)零件進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)方法，可以實(shí)現(xiàn)工藝設(shè)計(jì)工作合理化和標(biāo)準(zhǔn)化，這不僅大大縮減工藝準(zhǔn)備工作的時(shí)間和費(fèi)用，而且也有利于提高工廠生產(chǎn)技術(shù)水平。例如，據(jù)報(bào)道美國(guó)某一公司為制造523種齒輪制定了477種工藝規(guī)程，在應(yīng)用成組技術(shù)原理進(jìn)行分析后，發(fā)展至少可減少400種以上的工藝規(guī)程。如若制定一種零件的工藝規(guī)程花費(fèi)2~3h,則僅就減少這類齒輪工藝規(guī)程制定工作而言就可節(jié)約800~1200h。此外，制定的成組工藝設(shè)計(jì)指導(dǎo)文件資

36、料，可被工藝員檢索使用，這有助于提高新手的工作質(zhì)量和效率。</p><p>　　以成組技術(shù)指導(dǎo)的工藝設(shè)計(jì)合理化和標(biāo)準(zhǔn)化為基礎(chǔ)，不難實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程設(shè)計(jì)（CAPP）及計(jì)算機(jī)輔助成組夾具設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　生產(chǎn)組織管理方面</b></p><p>　　如前所述，為取得綜合的經(jīng)濟(jì)效果，應(yīng)在生產(chǎn)系統(tǒng)中全面實(shí)施成組技術(shù)，即形成成組生

37、產(chǎn)系統(tǒng)。工廠生產(chǎn)組織管理機(jī)構(gòu)是生產(chǎn)的規(guī)劃，指揮和控制的機(jī)構(gòu)，工廠實(shí)施成組技術(shù)，若不按照成組技術(shù)的基本原理更新工作方法和調(diào)整機(jī)構(gòu)，就很難設(shè)想各部門能協(xié)調(diào)一致，以期達(dá)到既定的目標(biāo)。</p><p>　　成組加工要求將零件按工藝相似性分類形成加工族，加工在同一種加工族有其相應(yīng)的一組機(jī)床設(shè)備。因此，很自然，成組生產(chǎn)系統(tǒng)要求按模塊化原理組織生產(chǎn)，即采取成組生產(chǎn)單元的生產(chǎn)組織形成。在一個(gè)生產(chǎn)單元內(nèi)有一組工人操作一組設(shè)備，生產(chǎn)

38、一個(gè)或若干個(gè)相近的加工族，再次生產(chǎn)單元內(nèi)可完成諸零件全部或部分的生產(chǎn)任務(wù)。因此可以認(rèn)為，成組生產(chǎn)單元是以加工族為生產(chǎn)對(duì)象的產(chǎn)品專業(yè)化或工藝專業(yè)化（如熱處理，磨削成組生產(chǎn)單元等）的生產(chǎn)基層單位。在生產(chǎn)單元內(nèi)，一般僅生產(chǎn)劃分與本單元的加工族，其零件品種為數(shù)不是很多的，這樣可以大大簡(jiǎn)化生產(chǎn)管理工作，提高管理效率。所以成組生產(chǎn)單元是實(shí)施成組技術(shù)的一種有效的生產(chǎn)組織和勞動(dòng)組織。</p><p>　　實(shí)施成組技術(shù)要求更新生產(chǎn)

39、管理工作方式和內(nèi)容。例如，生產(chǎn)管理部門在計(jì)劃安排上應(yīng)設(shè)法把相似零件集中在一起，并在生產(chǎn)調(diào)度中保證實(shí)現(xiàn)成組加工。若仍采用一般工業(yè)上常用的控制成品庫(kù)，零件庫(kù)存量的方式組織生產(chǎn)，則達(dá)不到減少庫(kù)存，加工資金周轉(zhuǎn)和縮短生產(chǎn)周期的目標(biāo)，既不能獲得實(shí)施成組技術(shù)所期望的效果。據(jù)報(bào)導(dǎo)，采用成組生產(chǎn)單元組織生產(chǎn)可減少在制品數(shù)量約60%，縮短生產(chǎn)周期40~70%。</p><p>　　現(xiàn)代化工廠為管理和控制生產(chǎn)過(guò)程需要收集，分析和處理

40、大量信息，并使信息迅速流通和反饋到有關(guān)工作機(jī)構(gòu)和部門。借助于計(jì)算機(jī)輔助管理系統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)之一。這是因?yàn)檫\(yùn)用成組技術(shù)基本原理將大量信息分類分組，并使之規(guī)格化，標(biāo)準(zhǔn)化，這將有助于建立結(jié)構(gòu)合理的生產(chǎn)系統(tǒng)公用數(shù)據(jù)庫(kù)，可大量壓縮信息的存儲(chǔ)量；由于不再是分別正對(duì)一個(gè)工程問(wèn)題和任務(wù)設(shè)計(jì)程序，可使程序設(shè)計(jì)優(yōu)化。此外，由于采用編碼，則可借助于計(jì)算機(jī)使用信息得以迅速檢索，分析和處理。所以，隨著成組技術(shù)推廣實(shí)施和計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用，必將加速品種，中小批生產(chǎn)中計(jì)算機(jī)

41、輔助管理系統(tǒng)的建立。</p><p>　　如上所述，高水的全面實(shí)施成組技術(shù)會(huì)獲得最佳的綜合經(jīng)濟(jì)效果。但應(yīng)注意到，全面實(shí)施成組技術(shù)將會(huì)涉及到工廠企業(yè)諸方面深刻的技術(shù)改造和對(duì)職工的宣傳教育及培訓(xùn)工作；需要堅(jiān)強(qiáng)的組織領(lǐng)導(dǎo)，周密的統(tǒng)籌規(guī)劃；需要一定的技術(shù)和物質(zhì)條件；需要花費(fèi)大量的精力時(shí)間和投資。對(duì)此在做出采用成組技術(shù)的決策之前不能有充分的認(rèn)識(shí)。一般應(yīng)全面實(shí)施成組技術(shù)，因?yàn)樽鳛橐粋€(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的各個(gè)職能部門及生產(chǎn)環(huán)節(jié)都是密切相

42、關(guān)的。為此，首先應(yīng)作全面的調(diào)查研究，明確實(shí)施成組技術(shù)的目標(biāo)和任務(wù)，制定切實(shí)可行的近期和遠(yuǎn)期的規(guī)劃和實(shí)施步驟，以便有成效的按計(jì)劃推進(jìn)成組技術(shù)的實(shí)施。</p><p>　　應(yīng)指出，國(guó)內(nèi)外實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也表明，不少工廠根據(jù)生產(chǎn)上急需要解決的問(wèn)題和現(xiàn)有的生產(chǎn)條件，花費(fèi)不大的投資，僅局部的在一定范圍內(nèi)實(shí)施成組技術(shù)，也能取得較好的經(jīng)濟(jì)效果。但是，若事先就能從局部看到全局，把近期與遠(yuǎn)期目標(biāo)結(jié)合起來(lái)，制定階段性實(shí)施成組技術(shù)規(guī)劃應(yīng)是可取

43、的。</p><p>　　如前所述，成組技術(shù)的核心是充分利用生產(chǎn)活動(dòng)中有關(guān)事物的相似性。從更廣泛的意義來(lái)說(shuō)，它的應(yīng)用可概括為以下三種主要方式。</p><p>　?。?）事物的集中進(jìn)行把具有一定相似和重復(fù)性的事務(wù)集中起來(lái)進(jìn)行，由此可避免總是頻繁的又一種事物傳換到與之無(wú)聯(lián)系的另一種事物時(shí)所必須花費(fèi)的時(shí)間。要求摒棄“單打一”的工作方式。</p><p>　?。?）事物的

44、標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)范化把具有一定相似性和重復(fù)性的事物匯集起來(lái)并使之標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)范化。由此可騰出手來(lái)集中精力解決各種事務(wù)中屬于個(gè)性的問(wèn)題，從而可避免重復(fù)性的懶動(dòng)。要求對(duì)具有相似性的一組事物提出統(tǒng)一的最優(yōu)解決方案。</p><p>　?。?）信息的重復(fù)使用把具有一定相似性和重復(fù)性的有關(guān)事物的信息進(jìn)行合理化處理，使之更有效的存儲(chǔ)和重復(fù)使用這些信息。要求摒棄“一切從頭開(kāi)始”的工作方式。</p><p>　　

45、所以，成組技術(shù)有著極其廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，目前日益為生產(chǎn)工程界所重視。</p><p><b>　　成組技術(shù)發(fā)展概況</b></p><p>　　成組技術(shù)的哲理是符合唯物辯證法的，因此作為指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐的一般方法，很早以來(lái)就已在不同領(lǐng)域沒(méi)有所應(yīng)用。但是，作為較完整的科學(xué)理論體系是由蘇聯(lián)斯.帕.米特洛范諾夫于50年代中期提出來(lái)的。她在1959年出版的《成組工藝科學(xué)原理》一書(shū)總

46、結(jié)了蘇聯(lián)早期在成組工藝方面的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和研究工作。當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)著重應(yīng)用于各種類型機(jī)床的成組加工，即成組工序。然而，在上述著作中作者即提出不僅可應(yīng)用于個(gè)別工序，也可應(yīng)用于工序順序相同的諸零件的全部制作過(guò)程；并論述了成組技術(shù)在生產(chǎn)組織管理方面，如生產(chǎn)組織，計(jì)劃，技術(shù)定額和流水生產(chǎn)等方面的應(yīng)用；還提出成組技術(shù)應(yīng)用的成功條件在于提高成組生產(chǎn)量，并認(rèn)為可借助機(jī)器零部件和工藝規(guī)程的標(biāo)準(zhǔn)化和統(tǒng)一化來(lái)提高成祖生產(chǎn)量。由此可見(jiàn)，在50年代米特洛范諾夫就較全面地

47、提出了成組技術(shù)科學(xué)理論，當(dāng)然，由于當(dāng)時(shí)的歷史條件，它還有一定的局限性。例如，采用的是無(wú)編碼分類，零件的分類還局限用于工序成組，等等。</p><p>　　50年代末60年代初，成組技術(shù)傳入東歐和西歐各國(guó)。在東歐各國(guó)，成組技術(shù)被積極采用并取了進(jìn)展。即可斯洛伐克機(jī)床與金屬切削研究所（VUOSO）提出了一個(gè)十分簡(jiǎn)明實(shí)用的零件分類碼系統(tǒng)（Aachen）工業(yè)大學(xué)奧匹茲（H.Opitz）教授進(jìn)行了很多使用研究，研制了奧匹茲零

48、件分類編碼系統(tǒng)，并提出了計(jì)算機(jī)輔助零件分類成組方法。較早公開(kāi)發(fā)表的烏爾索和奧匹茲零件編碼系統(tǒng)為研制編碼系統(tǒng)提供了一些寶貴的經(jīng)驗(yàn)。</p><p>　　英國(guó)也是應(yīng)用成組技術(shù)較早的國(guó)家，他發(fā)展成組技術(shù)的特點(diǎn)是較重視生產(chǎn)單元的建立，則重于生產(chǎn)單元的設(shè)備布置，組織管理和經(jīng)濟(jì)效果的評(píng)定等工作。</p><p>　　60年代以后，日本，美國(guó)也積極采用成組技術(shù)，并取得了效果。日本十分重視零件分類便把系統(tǒng)

49、對(duì)推廣成組技術(shù)的作用，機(jī)械技術(shù)研究所和中小企業(yè)振興事業(yè)團(tuán)，在各企業(yè)合作下，自1986年自1976年適應(yīng)技術(shù)的進(jìn)步主次開(kāi)發(fā)了五個(gè)零件分類編碼系統(tǒng)（KC-1，2及KK-1,2,3）,以供各企業(yè)實(shí)施成組技術(shù)采用或制定本企業(yè)系統(tǒng)的參考。</p><p>　　數(shù)控機(jī)床自1952年在美國(guó)問(wèn)世以來(lái)，近30年的生產(chǎn)實(shí)踐顯示了他的一系列優(yōu)越性。首先是它具有較大的柔性，能適應(yīng)不斷更新?lián)Q代的產(chǎn)品加工需要；是多品種，小批量生產(chǎn)基本上實(shí)現(xiàn)

50、了工序自動(dòng)化，并能獲得較高的工序生產(chǎn)率和穩(wěn)定的加工質(zhì)量，自70年代以后，美國(guó)和其他先進(jìn)工業(yè)國(guó)家已認(rèn)識(shí)到，為進(jìn)一步發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的優(yōu)越性，必須與成組技術(shù)相結(jié)合，并用成組技術(shù)指導(dǎo)它的應(yīng)用。現(xiàn)代成組生產(chǎn)單元已廣泛采用數(shù)控機(jī)床和加工中心。</p><p>　　60年代初，蘇聯(lián)注意到現(xiàn)代技術(shù)（尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)控技術(shù)）的迅速發(fā)展，注意到聯(lián)邦德國(guó)等歐洲國(guó)家開(kāi)展成組技術(shù)的成就和經(jīng)驗(yàn)，為進(jìn)一步發(fā)展成組技術(shù)采取了積極的步驟與措施。

51、蘇聯(lián)國(guó)家計(jì)委，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局委托全蘇技術(shù)信息分類編碼研究所，即使用大量人力，花費(fèi)十年左右時(shí)間，于1971年出版了該所研制的蘇聯(lián)農(nóng)業(yè)產(chǎn)品高等分類系統(tǒng)；并大力發(fā)展了包括生產(chǎn)準(zhǔn)備（產(chǎn)品設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)等）子系統(tǒng)在內(nèi)的計(jì)算機(jī)生產(chǎn)管理系統(tǒng)。由于分類編碼方法和技術(shù)未見(jiàn)的統(tǒng)一化，使全蘇各級(jí)技術(shù)及管理系統(tǒng)便于聯(lián)網(wǎng)，由此可實(shí)現(xiàn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)信息這一社會(huì)智力資源的共享。</p><p>　　成組技術(shù)的推廣應(yīng)用及其與計(jì)算機(jī)，數(shù)控等生產(chǎn)技術(shù)的機(jī)密相

52、結(jié)合，必然會(huì)推進(jìn)柔性制造系統(tǒng)（FMS）的創(chuàng)建。柔性制造系統(tǒng)可理解為由計(jì)算機(jī)控制，管理的若干臺(tái)數(shù)控機(jī)床（包括加工中心）和物料（工件，刀具等）輸送機(jī)儲(chǔ)存系統(tǒng)所組成的一個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)，用于加工制造中小批量的多種零件。所以，可以認(rèn)為柔性以外，還可以提高設(shè)備利用率，這是因?yàn)樗怯?jì)算機(jī)控制管理的生產(chǎn)系統(tǒng)，能很好的協(xié)調(diào)機(jī)床，運(yùn)儲(chǔ)裝置及工件的工作和運(yùn)行。由于柔性制造系統(tǒng)適應(yīng)目前多品種，小批量生常日益發(fā)展的趨勢(shì)及其技術(shù)經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)越性，它自60年代末，70年代

53、初一經(jīng)問(wèn)世以來(lái)，尤其是今年來(lái)得到了很大的發(fā)展。據(jù)調(diào)查，截至1982年至，世界各國(guó)共建了203柔性制造系統(tǒng)（包括32個(gè)板材，沖柔性制造系統(tǒng)），其中日本和美國(guó)分別建立了60套和44套，目前居于領(lǐng)先地位。</p><p>　　柔性制造系統(tǒng)更高級(jí)的形式應(yīng)是把設(shè)計(jì)，制造和經(jīng)營(yíng)管理等方面綜合而成為一個(gè)計(jì)算機(jī)輔助的自動(dòng)生產(chǎn)系統(tǒng)，有人把這種系統(tǒng)稱為計(jì)算機(jī)制造系統(tǒng)（CIMS），它是發(fā)展未來(lái)的計(jì)算機(jī)輔助自動(dòng)化（無(wú)人化），最佳化和綜合

54、化工廠的基礎(chǔ)。柔性制造系統(tǒng)的出現(xiàn)，標(biāo)志著人類基本上解決了中小批生產(chǎn)自動(dòng)化問(wèn)題，他舉有劃時(shí)代的意義。</p><p>　　成組技術(shù)作為一門綜合性的生產(chǎn)技術(shù)科學(xué)是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)輔助工藝過(guò)程設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM）和柔性制造系統(tǒng)等方面的技術(shù)基礎(chǔ)。</p><p>　　由于多品種，小批生產(chǎn)比重日益增長(zhǎng)，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家均十分重視成組技術(shù)的推廣應(yīng)用，據(jù)980年國(guó)際德?tīng)柗祁A(yù)測(cè)，預(yù)計(jì)到1990

55、~1995年，世界工業(yè)先進(jìn)國(guó)家在制造業(yè)方面（包括機(jī)械及工，裝配及電子業(yè)裝配）成組技術(shù)的應(yīng)用將每年增長(zhǎng)10~12%。</p><p>　　我國(guó)早在60年代初就在紡織機(jī)械，飛機(jī)，機(jī)床及工程等機(jī)械制造業(yè)中推廣應(yīng)用成組技術(shù)，并初見(jiàn)成效。當(dāng)時(shí)第一機(jī)械工業(yè)部制定的“機(jī)械加工工藝及其設(shè)備十年（1963~1972年）科學(xué)發(fā)展規(guī)劃綱要”包括了成組技術(shù)的研究與應(yīng)用。十年動(dòng)亂期間，向其他很多科學(xué)技術(shù)一樣，成組技術(shù)的研究會(huì)與推廣工作幾乎

56、處于停滯狀態(tài)，而在此期間，國(guó)外成組技術(shù)發(fā)展迅速，這就加大了我國(guó)與世界先進(jìn)水平的差距。</p><p>　　近年來(lái)，為適應(yīng)我國(guó)社會(huì)主義四化建設(shè)的需要，要求機(jī)械工業(yè)加速技術(shù)改造的步伐，尤其是需要對(duì)占重要比例的中小企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)技術(shù)和組織管理的革新工作。因此，成組技術(shù)再度受到國(guó)家有關(guān)部，局和工廠企業(yè)，研究院所等院校重視。目前，正積極開(kāi)展這方面的科學(xué)研究，人才培訓(xùn)和推廣應(yīng)用等工作。機(jī)械委設(shè)計(jì)研究總院負(fù)責(zé)組織研制了全國(guó)機(jī)械零

57、件分了類編碼系統(tǒng)JLBM-1，它將對(duì)我國(guó)推廣應(yīng)用成組技術(shù)起到推進(jìn)作用，某些工業(yè)部，局制定了實(shí)施成組技術(shù)的規(guī)劃，并選定了試點(diǎn)工廠。近幾年來(lái)，一些工廠實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，應(yīng)用成組技術(shù)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益是十分顯著的。我國(guó)不少高等工業(yè)園小結(jié)合教學(xué)和科研工作，在成組技術(shù)基本理論及其應(yīng)用方面，如零件分類編碼系統(tǒng)，零件分類成組方法和計(jì)算機(jī)輔助編碼，分了，工藝設(shè)計(jì)，零件設(shè)計(jì)及生產(chǎn)管理的軟件系統(tǒng)等方面都展開(kāi)了許多研究工作，并取得了不少的成果?？梢源_信，隨著應(yīng)用推廣

58、和研究工作的持續(xù)開(kāi)展，成組技術(shù)對(duì)提高我國(guó)機(jī)械工業(yè)的制造技術(shù)和生產(chǎn)管理水平將日益發(fā)揮其重要的作用。</p><p><b>　　零件的分類編碼</b></p><p>　　零件分類編碼系統(tǒng)已經(jīng)成為成組技術(shù)原理的重要組成部分，也是有效實(shí)施成組技術(shù)的總要手段，因此在實(shí)施成組技術(shù)的過(guò)程中，建立相應(yīng)的零件分類編碼系統(tǒng)，也就成為了一項(xiàng)首要的準(zhǔn)備工作。</p><

59、;p>　　然而，過(guò)去對(duì)于實(shí)施成組技術(shù)是否需要建立零件分類編碼系統(tǒng)，是有過(guò)不同看法的。一種意見(jiàn)認(rèn)為：實(shí)施成組技術(shù)不必首先花費(fèi)大量時(shí)間，資金和人力區(qū)建設(shè)零件分類編碼系統(tǒng)，這樣無(wú)疑在尚未得益于成組技術(shù)之前，便須先行支付一筆可觀的投資，似乎頗不經(jīng)濟(jì)。另一種意見(jiàn)認(rèn)為：要想通過(guò)實(shí)施成組技術(shù)而取得它在企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)各個(gè)方面的經(jīng)濟(jì)效益，若無(wú)零件分類編碼系統(tǒng)作為溝通各個(gè)部門的共同語(yǔ)言，則很難辦到。特別是隨著計(jì)算機(jī)在生產(chǎn)領(lǐng)域廣泛而深入的應(yīng)用，企業(yè)各個(gè)部

60、門要分享公共數(shù)據(jù)庫(kù)中所儲(chǔ)存的有關(guān)產(chǎn)品零件的各種信息，沒(méi)有分類編碼這一統(tǒng)一的檢索手段，則更難辦到。</p><p>　　當(dāng)然，最早實(shí)施成組技術(shù)時(shí)并未采用零件分類編碼技術(shù)。那時(shí)對(duì)于相似零件的分選，主要用視檢法。即用眼睛審視零件圖紙或?qū)嵨?，然后評(píng)人的主觀經(jīng)驗(yàn)分選出相似的零件。顯然這種牧師分選相似零件的方法由于比較粗率，所以先用于零件結(jié)構(gòu)——工藝特征比較簡(jiǎn)單的場(chǎng)合?？墒钱?dāng)零件結(jié)構(gòu)——工藝特征較為復(fù)雜時(shí)，則不論在分選的效率

61、上或分選的質(zhì)量上，不是分選的方法都難令人滿意，因而便出現(xiàn)了利用生產(chǎn)流程分析原理來(lái)分選相似零件的方法。雖然這一方法用于分選工藝相似的零件組時(shí)效果卓著，但是用于分選結(jié)構(gòu)相似的零件組時(shí)卻收效甚微。特別是上述兩種分選零件的方法都無(wú)法迅速而準(zhǔn)確的蔣新的零件插入已有的對(duì)應(yīng)的零件組中去，或?yàn)樾碌牧慵z索已有對(duì)零件組的各種有關(guān)結(jié)構(gòu)，工藝，生產(chǎn)管理等方面的資料和信息。為此，隨著成組技術(shù)時(shí)間的深入和應(yīng)用的需要，便又提出了零件分類編碼技術(shù)和分類編碼系統(tǒng)。&l

62、t;/p><p>　　雖然不少企業(yè)在實(shí)施功能組技術(shù)的試點(diǎn)階段，仍然習(xí)慣于不經(jīng)分類編碼而直接沿用視檢法或生產(chǎn)流程分析法分選出少量相似零件作為試點(diǎn)對(duì)象，以檢驗(yàn)成組技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性和有效性；但是大多這類企業(yè)在取得實(shí)施成組技術(shù)試點(diǎn)的成功試驗(yàn)后，則都表示要建立適合本企業(yè)產(chǎn)品特點(diǎn)和生產(chǎn)條件的零件分類編碼系統(tǒng)，以供面上推廣時(shí)應(yīng)用。因此，目前關(guān)于實(shí)施成組技術(shù)是否需要建立零件分類編碼系統(tǒng)的看法，基本上是趨于一致的。</p>

63、<p>　　就零件的分類編碼理論而言，可以說(shuō)至今還未完備。因此，世界上的零件分類編碼系統(tǒng)層出不窮。在本次設(shè)計(jì)中所選用的編碼系統(tǒng)是ＪＬＢＭ－１零件分類編碼系統(tǒng)。</p><p>　?。剩蹋拢停绷慵诸惥幋a系統(tǒng)</p><p>　　其原理如圖3-1所示。</p><p>　　圖3-1 JLBM—l分類編碼系統(tǒng)</p><p>　?。?/p>

64、ＬＢＭ－１系統(tǒng)是我國(guó)機(jī)械工業(yè)部位在機(jī)械加工中推廣成組技術(shù)而開(kāi)發(fā)的一種零件分類編碼系統(tǒng)。這一體統(tǒng)經(jīng)過(guò)先后四次的修訂以于１９８４年正式作為我國(guó)機(jī)械工業(yè)部的技術(shù)指導(dǎo)資料。</p><p>　　ＪＬＢＭ－１系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可以說(shuō)是OPITZ系統(tǒng)和KK-3系統(tǒng)的結(jié)合。他克服了OPITZ系統(tǒng)的分類表示不全和KK-3系統(tǒng)環(huán)節(jié)過(guò)多的缺點(diǎn)。ＪＬＢＭ－１系統(tǒng)是一個(gè)十進(jìn)制實(shí)十五位代碼的混合結(jié)構(gòu)分類編碼系統(tǒng)。ＪＬＢＭ－１系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)基本上是和O

65、PITZ系統(tǒng)相同。只是為了彌補(bǔ)OPITZ系統(tǒng)的不足，它把OPITZ系統(tǒng)的形狀加工碼予以擴(kuò)充，把OPITZ系統(tǒng)的零件類別碼改為零件功能名稱碼，把熱處理標(biāo)志從OPITZ系統(tǒng)中的材料熱處理碼中獨(dú)立出來(lái)，主要尺寸碼也由原來(lái)一個(gè)環(huán)節(jié)擴(kuò)大為兩個(gè)環(huán)節(jié)。因此系統(tǒng)采用了零件功能名稱碼，所以說(shuō)它也吸取了KK-3系統(tǒng)的特點(diǎn)。此外，擴(kuò)充形狀加工碼的作法也和KK-3系統(tǒng)的想法相近。</p><p>　?。剩蹋拢停毕到y(tǒng)除了增形狀加工的環(huán)節(jié)

66、，因而比OPITZ系統(tǒng)可以容納較多的分類標(biāo)志外，它在系統(tǒng)的總體組成上，要比OPITZ系統(tǒng)簡(jiǎn)單，因此也易于使用。</p><p>　　復(fù) 合 零 件 的 設(shè) 計(jì)</p><p><b>　　零件的分析</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)是采用符合零件法來(lái)設(shè)計(jì)的，復(fù)合零件法是零件設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)方法之一。</p><p>　　復(fù)

67、合零件法顧名思義是利用一種所謂的復(fù)合零件來(lái)設(shè)計(jì)成組工藝的方法。復(fù)合零件既可以是從零件組中實(shí)際存在的某個(gè)零件，也可以是一個(gè)實(shí)際上并不存在而純屬人為虛擬的假象零件，復(fù)合零件法是由成組技術(shù)的奠基人（T 米特路范諾夫）所提出，由于它首相在多角車床和單軸多角自動(dòng)機(jī)上組技工藝相似的一組零件的成組加工。因此，它通過(guò)設(shè)計(jì)在這類機(jī)床上加工一組工藝相似的零件的成組工藝和道具布置。便就總結(jié)出所謂的復(fù)合零件法，也稱樣件法?？傊徽搹?fù)合零件是實(shí)有的代表零件，它是

68、虛擬的假象零件不論他是復(fù)雜結(jié)構(gòu)，還是簡(jiǎn)單形狀，都必須擁有相同組零件的全部待加工的表面要素，由于組內(nèi)其它零件所具有的待加工表面要素都必復(fù)合零件少，所以按復(fù)合零件設(shè)計(jì)的成組工藝自是更能滿足加工零件組內(nèi)所有零件的要求，只是需要從成組工藝中刪除不為某一零件所有的工序或公布內(nèi)容，便成為了該復(fù)合零件的加工工藝。本設(shè)計(jì)的復(fù)合零件是由幾個(gè)支座類零件所組成。</p><p>　　具體的技術(shù)要求及具體的尺寸，形狀和公差配合，見(jiàn)零件圖

69、。由以上支座零件特性所組成的復(fù)合零件間復(fù)合零件圖。各實(shí)際零件所具有的加工表面的加工表面要素復(fù)合而成是一種在設(shè)計(jì)領(lǐng)域應(yīng)用成組技術(shù)的工作方法。</p><p><b>　　3.2零件的編碼</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)采用JLBM-1編碼系統(tǒng)，該系統(tǒng)由十五個(gè)碼位組成，其中第一，二位碼位為明成類別矩陣；第三至第九碼位為形狀與加工；第十碼位為材料；第十一碼位為毛胚原始形

70、狀；第十二碼位為熱處理；第十三，十四碼位為主要尺寸；第十五位碼位為精度所組成。</p><p>　　每一碼位包括從0至9的10個(gè)特征項(xiàng)導(dǎo)，在此我以第一個(gè)零件為例舉例說(shuō)明具體如下：</p><p><b>　　圖3-1 零件一</b></p><p>　　根據(jù)零件圖5-1的圖形和特點(diǎn)在結(jié)合JLBM-1編碼系統(tǒng)為零件圖一編碼如下所示：</p&

71、gt;<p>　　NO1.第一碼位 8 塊狀類</p><p>　　第二碼位 9 支座類</p><p>　　第三碼位 1 輪廓邊緣有直線和曲線組成</p><p>　　第四碼位 2 兩

72、側(cè)平面及臺(tái)階平面</p><p>　　第五碼位 0 無(wú)</p><p>　　第六碼位 0 無(wú)</p><p>　　第七碼位 1 通孔</p><p>　　第八碼位 1 有內(nèi)部加

73、工</p><p>　　第九碼位 8 有輔助孔</p><p>　　第十碼位 1 特殊鑄鐵</p><p>　　第十一碼位 5 鑄件</p><p>　　第十二碼位 1 無(wú)熱處理<

74、;/p><p>　　第十三碼位 4 >100~160</p><p>　　第十四碼位 4 >100~180</p><p>　　第十五碼位 1 內(nèi)外加工中等經(jīng)度</p><p>　　以零件一為例可以查出剩下的零件的編碼為表一

75、所示</p><p><b>　　表一零件組的編碼</b></p><p>　　綜合以上支座零件可以看出，這就個(gè)零件在形狀上大同小異，只是在輔助孔上存在差異。因此用復(fù)合零件法設(shè)計(jì)比較適合。</p><p><b>　　復(fù)合零件的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　因?yàn)閺?fù)合零件既可以是從零件組中實(shí)際存在

76、的某個(gè)零件，也可以是一個(gè)實(shí)際上并不存在而純屬人為虛擬的假象零件。所以在此次設(shè)計(jì)中我綜合所選零件的綜合特性，（即支座的心孔，輔助孔，螺紋孔等）設(shè)計(jì)出一個(gè)復(fù)合零件。如圖3-2所示之所以選擇底面工藝定位基準(zhǔn)，是因?yàn)榉显O(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)的重合原則，可避免因基礎(chǔ)不重合而引起的定位誤差。其次，在機(jī)械加工工藝過(guò)程中，盡可能采用底面基準(zhǔn)符合基準(zhǔn)統(tǒng)一原則，可保證各加工表面間的位置精度。</p><p><b>　　圖3

77、-2 典型零件</b></p><p><b>　　毛坯件的選擇制定</b></p><p><b>　　選擇毛坯件</b></p><p>　　所選則的零件都是HT200，考慮到加工時(shí)的復(fù)雜程度所在此選擇毛坯件為鑄件。</p><p>　　確定機(jī)械加工余量，毛坯尺寸</p>

78、<p>　　根據(jù)鑄件質(zhì)量、零件表面的粗糙度、形狀的復(fù)雜程度可以查得鑄件的單表余量在厚度方向上為1.5～3.8mm，水平方向上亦是1.5～3.8mm，因此在此選取得單邊加工余量為3mm。而對(duì)于中心孔，因?yàn)樗x的零件中心孔都比較大，所以選擇鑄件都有中心孔。所選的結(jié)果如圖所示</p><p>　　圖4-1典型零件鑄件圖</p><p><b>　　工藝路線的制定</

79、b></p><p>　　擬定工藝路線是制定工藝規(guī)程中關(guān)鍵性的一步，它由于定位基面的選擇有密切的關(guān)系，因此應(yīng)多提出一些方案加以分析比較。工藝路線不但影響加工的質(zhì)量和效率，而且影響到工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，生產(chǎn)成本等問(wèn)題。在工廠中設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意機(jī)床的安排和各工序機(jī)床的位置。在擬定工藝路線是，要考慮一下四點(diǎn)：</p><p><b>　　加工方法的選擇</b></p&g

80、t;<p>　　選擇加工方法應(yīng)結(jié)合現(xiàn)有的實(shí)際情況及所用材料，生產(chǎn)類型，經(jīng)濟(jì)性的問(wèn)題。根據(jù)復(fù)合零件表面加工的精度要求和表面粗糙度，均按改零件族中各零件的最高要求為基準(zhǔn)，選擇零件表面的加工方案為：大側(cè)面：粗銑——精銑</p><p>　　內(nèi)孔：鉆空——精鏜孔</p><p>　　另外一些軸向孔的鉆削及攻絲。</p><p><b>　　加工階段的

81、劃分</b></p><p>　　零件的加工質(zhì)量要求較高時(shí)，必須把整個(gè)加工過(guò)程劃分為幾個(gè)階段，目的是合理的利用機(jī)械設(shè)備。</p><p>　　粗加工階段——精加工階段——光整加工階段。光整加工階段以提高加工的尺寸精度和降低表面粗糙度為主，一般不用以糾正形狀精度和位置精度。</p><p><b>　　加工工序的安排</b></

82、p><p>　　切削加工工序在安排加工順序時(shí)，有幾個(gè)原則。是需要遵守的：先粗加工后精加工，先主后次，先加工平面后加工孔，先基準(zhǔn)后其它。</p><p><b>　　加工基準(zhǔn)面的選取</b></p><p>　　所謂基準(zhǔn)就是零件上用來(lái)確定其它點(diǎn)，線，面的位置的那些點(diǎn)基準(zhǔn)又分為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)和裝配基準(zhǔn)。其中，定位基準(zhǔn)是在加工中工價(jià)或夾具上上占有正確位置所采用

83、的基準(zhǔn)，合理選擇定位基準(zhǔn)對(duì)保證加工精度和確定加工順序都有決定性影響。</p><p>　　在復(fù)合零件圖上，我選擇了工件底面為基準(zhǔn)面，選擇底面為定位。由于底面在所有件中均為設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，有基準(zhǔn)先行原則， 必須首先加工出此底面，但此底面在圖紙上要求有很高的位置度要求，對(duì)于加工此底面時(shí)的定位面必須進(jìn)行精加工。因此，我選擇了首先加工件為基準(zhǔn)的底面，由于零件是鑄件。兩側(cè)面可以根據(jù)粗基準(zhǔn)互為基準(zhǔn)的原則，互為基準(zhǔn)加工。然后以側(cè)面為

84、基準(zhǔn)把X矢量方向和X方向自由度確定。既可保證中心設(shè)計(jì)基準(zhǔn)空的尺寸位置度要求。</p><p><b>　　工藝路線的排制</b></p><p>　　1.根據(jù)工序的安排原則我你擬定了兩套工藝加工路線的方案：</p><p><b>　　第一套方案：</b></p><p>　　鑄造 金屬模鑄造

85、</p><p>　　時(shí)效 自然時(shí)效處理</p><p><b>　　粗銑底面A</b></p><p><b>　　粗銑上表面B</b></p><p><b>　　粗車直徑為80的孔</b></p><p>　　鉆直徑為13的通孔，鉆直徑為20

86、的孔</p><p>　　鉆直徑為21和25的孔，擴(kuò)，鉸直徑為25的孔</p><p>　　粗銑直徑為38和43的端面</p><p><b>　　粗銑開(kāi)口F</b></p><p><b>　　鉆M10的螺紋</b></p><p><b>　　粗銑端面G,H&l

87、t;/b></p><p><b>　　精銑端面A</b></p><p><b>　　精銑端面B</b></p><p><b>　　精車直徑為80的孔</b></p><p><b>　　精銑端面G,H</b></p><p&

88、gt;<b>　　精銑凹槽去毛刺檢查</b></p><p><b>　　去毛刺檢查</b></p><p><b>　　第二套方案； </b></p><p><b>　　鑄件 金屬模鑄造</b></p><p><b>　　自然時(shí)效處理<

89、;/b></p><p><b>　　粗銑平面A</b></p><p><b>　　粗銑上表面B</b></p><p><b>　　鏜直徑為80的孔</b></p><p>　　鉆直徑為13的通孔，鉆直徑為20的孔</p><p>　　鉆直徑為

90、21和25的孔，擴(kuò)，鉸直徑為25的孔</p><p><b>　　鉆M10的螺紋</b></p><p>　　粗銑直徑為38和43的端面</p><p><b>　　粗銑開(kāi)口F</b></p><p><b>　　粗銑端面G,H</b></p><p>

91、　　粗銑直徑為38和43的端面</p><p><b>　　精銑端面A</b></p><p><b>　　精銑端面B</b></p><p><b>　　精銑端面G,H</b></p><p><b>　　精銑凹槽</b></p><

92、p><b>　　精鏜直徑為80的孔</b></p><p><b>　　去毛刺檢查</b></p><p>　　此兩種方案相比較，可以確定第一套方案比較好，第一套方案中更好定位，加工簡(jiǎn)單方便，容易操作。而第二套方案中不容易操作。因此卻定第一套方案為次零件的加工過(guò)程。</p><p>　　在制定萬(wàn)工藝路線之后根據(jù)所制定

93、的路線，選擇每道工序適合的機(jī)床和刀具。</p><p><b>　　2.確定工序尺寸</b></p><p>　　因?yàn)樵诠に嚶肪€編制時(shí)我所選的方法都是銑削，并且除了中心孔所有的加工余量都取為3mm，因此在制定工序加工尺寸時(shí)，根據(jù)粗細(xì)加工的加工要求：</p><p>　　粗銑加工余量為0.6～1.5mm</p><p>　

94、　精銑加工余量為0.1～0.5mm</p><p>　　所以我在工序加工尺寸中選擇精加工掉0.5mm，剩余的全靠粗加工。</p><p>　　切削用量及基本時(shí)間的確定</p><p>　　確定切削用量及基本時(shí)間Tj</p><p>　　正確的選擇切削用量，對(duì)提高切削效率，保證必要的道具壽命和經(jīng)濟(jì)性以及加工質(zhì)量都有重要的意義。為了確定切削用量的

95、選擇原則，首先要了解他們對(duì)切削加工的影響。而對(duì)切削加工產(chǎn)生影響的三方面分別是：</p><p><b>　　對(duì)加工質(zhì)量的影響。</b></p><p>　　對(duì)基本工藝時(shí)間的影響。</p><p>　　對(duì)道具壽命和輔助時(shí)間的影響。</p><p>　　綜合切削用兩三要素對(duì)刀具壽命、生產(chǎn)率和加工質(zhì)量的影響，選擇切削用量的順序

96、應(yīng)為：首先選盡可能大的背吃刀量，其次選盡可能大的進(jìn)給量，最后選盡可能大的切削速度。在此我選擇兩道工序作為例子來(lái)說(shuō)明如何計(jì)算切削用量和基本時(shí)間的。</p><p>　　工序03為粗銑端面A</p><p>　?。?)切削用量 已知加工材料為HT200，。所選刀具為鑲嵌面銑刀。銑刀直徑D=200mm,寬度L=18mm,齒數(shù)z=20。根據(jù)表5-143（機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指南，以下各表均出

97、自此書(shū)）選擇道具的基本形狀。由于加工鑄鐵的在>150MPa范圍內(nèi)，故選前角（圓齒）,(端齒)。已知銑削寬度，銑削深度。銑床選擇X60W型臥室銑床。</p><p>　　確定每齒進(jìn)給量。根據(jù)表5-144，X60W型臥式銑刀銑床的功率率為2.8KW（表5-74），</p><p>　　工藝系統(tǒng)剛性為中等，細(xì)齒盤銑刀加工材料，查得每齒進(jìn)給量?，F(xiàn)取。</p><p>

98、　　選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)及耐用度。根據(jù)表5-148，用鑲嵌面銑刀加工鑄料，銑刀后刀面最大磨</p><p>　　損量為0.8mm;銑刀直徑D=200mm,耐用度T=180min（表5-149）。</p><p>　　確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量。根據(jù)表2-17中公式計(jì)算：</p><p><b>　　式中，</b></p><

99、;p>　　根據(jù)X60W型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表（表5-75），選擇則實(shí)際切削速度，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為</p><p>　　根據(jù)X60W型臥式銑床工作臺(tái)進(jìn)給量表（表5-76），選擇，則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為。</p><p>　　驗(yàn)機(jī)床功率。根據(jù)表2-18的計(jì)算公式，銑削時(shí)的功率（單位kW）為</p><p><b>　　式中，</b></

100、p><p>　　X60W銑床主電動(dòng)機(jī)的功率為2.8kW，故所選切削用量可以采用。所確定的切削用量為</p><p>　　(2)基本時(shí)間 根據(jù)表2-25，鑲嵌式面銑刀的基本時(shí)間為</p><p><b>　　式中，</b></p><p>　　工序12為精銑端面A</p><p>　?。?)切削用量

101、本工序?yàn)榫庸て矫?。所選刀具為鑲嵌面銑刀。銑刀直徑D=200mm,寬度L=18mm,齒數(shù)z=20。機(jī)床亦用X60W型臥式銑床</p><p>　　確定每齒進(jìn)給量。本工序要求保證表面粗糙度為,根據(jù)表5-144，每傳進(jìn)給量</p><p><b>　　，現(xiàn)取，則</b></p><p>　　選擇銑刀磨鈍標(biāo)準(zhǔn)耐用度。根據(jù)表5-148，銑刀刀齒后刀面最

102、大磨損量為0.8；耐用度為T= 180min（表5-149）</p><p>　　確定切削速度和工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量。按表2-17中公式計(jì)算，得</p><p>　　根據(jù)X60W型臥式銑床主軸轉(zhuǎn)速表（表5-75），選擇，實(shí)際切削速度，工作臺(tái)每分鐘進(jìn)給量為。</p><p>　　根據(jù)X60W型臥式銑床工作臺(tái)進(jìn)給量表（表5-76），選擇,則實(shí)際的每齒進(jìn)給量為。</p

103、><p><b>　　（2）基本時(shí)間 </b></p><p>　　以上面兩道工序的切削用力和基本時(shí)間的計(jì)算為例來(lái)計(jì)算所要填寫工藝卡片上的工序的基本內(nèi)容。</p><p><b>　　機(jī)床專用夾具設(shè)計(jì)</b></p><p>　　5.1成組夾具設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)概述</p><p><

104、;b>　　成組夾具的基本概念</b></p><p>　　小批生產(chǎn)一般多使用通用夾具，考慮到經(jīng)濟(jì)性，很少采用專用夾具；只有在個(gè)別情況下，為了保證加工質(zhì)量的需要才采用專用夾具。應(yīng)用成組加工，由于有了較大的成組生產(chǎn)量，允許采用先進(jìn)的工藝方法和裝備。</p><p>　　在成組技術(shù)基本原理指導(dǎo)下，為執(zhí)行成組工序而設(shè)計(jì)，制造的夾具稱為成組夾具。預(yù)裝用夾具設(shè)計(jì)方法相比，其最本質(zhì)的差

105、異在于成組夾具的設(shè)計(jì)不是針對(duì)一種零件，而是針對(duì)同一工序加工的一組零件，即設(shè)計(jì)的成組夾具能使用于這一組零件中的每一種零件。成組夾具的費(fèi)用是由零件組的成組生產(chǎn)量來(lái)分?jǐn)偟?，正是在此前提下，?yīng)用成組加工允許廣泛的采用先進(jìn)工藝裝備。</p><p>　　按照成組技術(shù)原理，同類零件的夾具結(jié)構(gòu)必然存在著相似性。若對(duì)加工方法，安裝方式和輪廓尺寸相同或相近的一組零件分別設(shè)計(jì)各個(gè)專用夾具，則它們?cè)诮Y(jié)構(gòu)上將會(huì)是“大同小異”的，既存在著

106、相似性。稍加分析可以斷定，一般他們?cè)趭A具整體，夾緊機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)裝置等部分大體上是相同的；而定位元件，夾緊元件和刀相見(jiàn)等部分可能有小差異。成組夾具的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)是建立在充分利用這種夾具結(jié)構(gòu)的相似性。</p><p><b>　　成組夾具的調(diào)整方式</b></p><p>　　成組夾具的調(diào)整方式可歸結(jié)為四種。</p><p>　?。ǎ保└鼡Q式　采用更換調(diào)

107、整部分的元件或合件的方法，實(shí)現(xiàn)組內(nèi)不同工件的安裝。其優(yōu)點(diǎn)是精確度高，使用可靠。缺點(diǎn)是隨著零件組內(nèi)零件品種的增加，可換件的數(shù)量也增加，這與調(diào)解式相比，將會(huì)證加費(fèi)用，也給保管工作帶來(lái)不便。此法多用于精度較高的定位和導(dǎo)向元件。</p><p>　?。ǎ玻┱{(diào)解式　借助于改變夾具可調(diào)元件位置的方法，以實(shí)現(xiàn)在內(nèi)不同工件的安裝。其主要優(yōu)點(diǎn)是僅用有限數(shù)目的可調(diào)元件，就可以適應(yīng)組內(nèi)各種零件的安裝，并使夾具保管工作方便。缺點(diǎn)是活動(dòng)的

108、可調(diào)元件及其相應(yīng)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)將會(huì)降低夾具的精度和剛度。因此它常用于加工精度不高或工件的次要定位等場(chǎng)合。</p><p>　?。ǎ常┚C合式　兼用上述兩種調(diào)整方式，即同一套成組夾具即采用可換元件有采用可調(diào)元件。取兩者之所長(zhǎng)，故可獲得較好的效果。</p><p>　?。ǎ矗┙M合式　將一組零件的有關(guān)的安裝元件（有時(shí)也包括到導(dǎo)向元件）同時(shí)組合在一個(gè)夾具體上，以適應(yīng)同族各種零件先后加工的安裝需要。這樣，

109、一種零件安裝進(jìn)使用其相應(yīng)的一套安裝元件，并占據(jù)其各自得確定的安裝位置。由于免除了有關(guān)元件的更換與調(diào)節(jié)，節(jié)約了夾具的調(diào)整時(shí)間。此種形式的成組夾具主要用于同族零件種數(shù)少，批量較大的場(chǎng)合。</p><p><b>　　成組夾具設(shè)計(jì)原則</b></p><p>　　除應(yīng)考慮到成組夾具的特點(diǎn)以外，它與專用夾具設(shè)計(jì)的一般方法是基本相同的。</p><p>

110、　　根據(jù)成組夾具的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題。</p><p>　　設(shè)計(jì)的成組夾具應(yīng)具有良好的可調(diào)整性</p><p>　　如上所述，成組夾具包括基礎(chǔ)部分和可調(diào)部分。基礎(chǔ)部分設(shè)計(jì)的方法大體與專用夾具的相同。當(dāng)然，射擊基礎(chǔ)部分是不能不考慮到調(diào)整方式以及調(diào)整部分在夾具體上的配置位置。</p><p>　　調(diào)整部分是成組夾具的重要組成部分，在很大程度上，它決定了成組夾

111、具使用的效果。為此，應(yīng)作多反感分析比較，慎重決定。</p><p>　　良好的可調(diào)整性首先表現(xiàn)在成組夾具的調(diào)整簡(jiǎn)易可行，并能保證同族各零件確定的安裝位置。為了調(diào)整迅速，精確，有時(shí)可采用專用的調(diào)整校正元件。</p><p><b>　　２．夾具結(jié)構(gòu)應(yīng)緊湊</b></p><p>　　成組夾具應(yīng)適合用于一組零件，零件分組不當(dāng)，往往會(huì)造成夾具結(jié)構(gòu)復(fù)雜

112、，龐大，使用不便。</p><p>　　夾具總體輪廓尺寸重要取決于零件組中最大零件，各種零件安裝位置的布置以及加緊和調(diào)整方式。</p><p>　　當(dāng)零件組內(nèi)零件品種多，尺寸又分散的情況下，宜于將零件組劃分為若干尺寸組（調(diào)整組），按尺寸組分別設(shè)計(jì)成結(jié)構(gòu)相近而大小不等的若干套成組夾具，以保證結(jié)構(gòu)緊湊，使用方便。尺寸組的劃分出根據(jù)零件的總體外形，尺寸及安裝方式以外，尚應(yīng)考慮到零件組的成組生產(chǎn)量