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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第五章 成组工艺过程的设计,第一节概述,第 二节工艺设计标准化,第三节成组工艺的设计方法,第四节成组工艺中的文件形式,第五节工艺设计自动化,第一节 概述,一、工艺过程设计的重要性,在现代机械工业生产中，当产品一旦设计结束，工艺设计对于生产的成本质量和产量的影响，将比企业任何其它生产活动更大。,二、常规工艺设计工作中存在的问题,1,常规工艺设计工作的特点,人工方式,和,逐件设计,是常规设计的两个基本特点。,常规工艺设计方法是逐件设计企业自制基本零件的工艺，也即下达一张零件图纸便设计一份工艺规程。一般称之为单独工艺。其明显缺点在于它是孤立地针对一个零件设计的，因而便忽视了它与同类零件的联系，抹杀了同类零件之间在工艺上应有的继承性和一致性。,2,常规工艺设计工作存在的问题,（,1,）工艺设计工作的重复性,（,2,）同类零件的工艺多样性,三、克服常规工艺设计工作中存在问题的途径,唯一有效的途径，,便是在成组技术原理基础上，实现工艺设计的标准化和自动化。,工艺设计标准化将有力地防止同类零件工艺的多样性；工艺设计自动化又将进一步可靠地保证同类零件工艺的一致性；而且两者都将使工艺人员从原来繁重而枯燥的重复劳动中解脱出来。,第二节 工艺设计标准化,一、工艺设计标准化的基本思想,工艺设计标准化的目的，就在于使同类零件在相同生产条件下能够利用标准的工艺过程，从而防止不必要的工艺多样性。便可以在标准工艺的基础上，进一步促使同类零件标准工艺所用的设备和工艺装备实现专业化、机械化和自动化。这样就能显著地提高劳动生产率、保证产品质量和降低生产成本。,二、典型工艺和成组工艺,1,典型工艺,典型工艺作为工艺设计标准化的一种方法，它的着眼点在于使零件的整个工艺过程（工序顺序和工序内容）实现标准化。为了达到典型工艺的目的，从零件分类角度看，便必然要求归并在同一型中的零件其结构形状最大限度地取得一致或相同。,从理论上分析，典型工艺的思想是很有价值的，但实际上收效不大。典型 工艺主要适用于产品品种和零件结构形状比较稳定、批量较大的场合，如齿轮和标准件等。,2,成组工艺,成组工艺并不像典型工艺那样首先着眼于零件的整个工艺过程的标准化，而是首先着眼于缩小工艺标准化的范围，从构成零件工艺过程中的一道道工序出发，使工序实现标准化。这样，成组工艺就跳出了典型工艺的框框。它不强求零件的结构形状必须属于同一型，而只要一群零件的某道工序能在同一型号设备上、采用相同的工艺装备和调整方法进行加工，则这群零件在这道工序上便可归并成组。典型工艺是从统一零件的工艺过程出发，属于工艺过程标准化。成组工艺是从统一零件的个别工序出发，属于工序标准化。二者相同处是不再像常规工艺设计那样每次只以一个零件为对象，而是每次以一组零件为对象。,第三节 成组工艺的设计方法,一、复合零件法,是利用一种所谓的复合零件来设计成组工艺的方法。作为复合零件都必须拥有同组零件的全部待加工的表面要素。,图中的,4,个零件共有,5,种加工表面要素，而图中央的复合零件便包含了这组零件的全部五种加工表面要素。该零件组的成组工艺便是根据这个虚拟的复合零件来设计的。,图,5-4,是按图,5-3,复合零件设计所得的成组工艺，以及组内各零件的具体工艺。组内各零件的具体工艺是在成组工艺基础上删除各自所没有的工序内容后得到的。,二、复合路线法,对于非回转体类零件来说，因其形状极不规则，所以要虚拟和采用复合零件便十分困难。所以改用复合线路法。二者的实质是一样的。,复合路线法是在零件分类成组的基础上，把同组零件的工艺过程卡收集在一起，然后从中先选出组内最复杂，也即最长的工艺路线作为代表，再将此代表路线与组内其它零件的工艺路线相比较。经过比较，便可将其它零件有的而此代表路线没有的工序一一添入。这样便可最终得出能满足全组零件要求的成组工艺。,图,5-5,是按复合路线法设计某一非回转体零件组成组工艺的例子。图中画出该组的四个零件及其各自工艺路线。此例中，选择了第二个零件的工艺路线作为代表路线。然后和其它三个零件的工艺路线比较，发现代表路线仅缺,X2,这一工序，于是将这一工序补入后，得到该组的成组工艺路线。,第四节成组工艺中的文件形式,尽管各厂工艺文件格式可以不同，但是设计成组工艺的文件的格式时，都应满足下述基本要求。,一、文件格式的基本要求,1,应有利于减轻工艺人员设计工艺和填写工艺文件的劳动量。,2,应便于操作工人使用。,3,尽量在不增添工艺设计劳动量的前提下，保持工厂原有对工艺文件的使用习惯。,4,应不使生产计划管理部门在合理组织和控制生产时发生困难和不便,二、成组工艺文件格式,下表是一种成组工艺过程卡的格式,这种格式是将同组零件的各自工艺过程汇集在同一张表格上，表中所填内容是以工艺过程资料为依据。,第五节工艺设计自动化,成组技术中的机助工艺设计,一、工艺设计自动化的意义,为要克服目前传统工艺设计方法所存在的问题，除了必须贯彻工艺设计标准化外，还必须实施工艺设计自动化。这是因为随着计算机功能和软件技术的发展。为在工艺领域中实现工艺设计的自动化提供了可靠的物质基础和有效手段。特别是人工智能技术的日趋成熟，更为机助工艺设计系统的最终实现创造了有利条件。使原来人类通过长期生产实践所积累的宝贵经验和知识，有可能采用知识库和专家系统的形式而得到继承和运用，从而使这些宝贵的经验和知识不至于由于经验工艺人员的退休而失传。再者，工艺设计自动化不仅能减轻工艺的重复劳动，并显著提高工艺设计效率，而且还能更有效而可靠地保持同类零件工艺的一致性，也即能防止工艺的多样性。此外，当产品的设计和制造采用了,CAD,、,CAM,后，则作为连接产品设计和产品制造接口的工艺设计，也必须实现,CAPP,。,二、工艺设计自动化的原理和方法,所谓的工艺设计自动化，是指计算机辅助工艺设计。,目前世界各国正在致力于开发的最先进的机辅工艺设计系统，则是直接按所输入的零件图形信息和加工要求信息，而由系统自动生成零件完整的工艺过程。其基本原理和方法可归纳为两种基本类型：,变异式和生成式,。,1,变异式机助工艺设计系统,该系统是奠定在成组技术的基础上。通过对产品零件的归纳成组，可以把工艺相似的零件汇集成零件组（加工族）。然后，利用复合零件法或复合路线法，为每个零件组设计出可供全组零件参考的标准工艺。组内零件依靠输入其分类编码，即可以从数据库中检索并调用该组的标准工艺。通过对标准工艺的修改和编辑，便可得到该零件的加工工艺规程。,2,生成式机助工艺设计系统,是依靠输入零件图形及其加工要求等信息，并通过预先存入计算机系统数据库或知识库中的一系列与设计零件工艺有关的工艺决策规则，而充分利 用计算机的逻辑判断功能，便可自动生成零件工艺。,变异式与机助式在工作原理上的最根本区别：,在于变异式机助工艺设计系统主要是利用所输入的代码（或数据）以一定的算法相结合而按数据处理方式实现工艺设计；,生成式机助工艺设计系统则是利用所输入的图形等信息与一定的决策规则相结合而按逻辑推理方式实现工艺设计。,目前已有的系统较多的是上述良种基本型式的机助工艺设计系统之长而形成所谓“混合式”机助工艺设计系统，这种混合式系统虽仍沿用以变异式为主的检索,-,编辑原理，但在编辑时却引入了生成式的决策逻辑原理。,混合式既简化了系统，也提高了效率。,
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