工艺设计及其管理

,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3章 工艺设计及其管理,3.1工艺方案和工艺路线的设计,3.1.1工艺方案设计,1.工艺方案的设计原则和依据,（1）工艺方案设计的原则,（2）设计工艺方案的依据,2.工艺方案的分类,（1）新产品样机试制工艺方案,（2）新产品小批试制工艺方案,（3）批量生产工艺方案,（4）老产品改进工艺方案,（5）零件的工艺方案,工艺方案设计的原则,设计工艺方案应在保证产品质量的同时，充分考虑生产周期、成本和环境保护；,根据本企业能力，积极采用国内外先进工艺技术和装备，不断提高企业工艺水平。,设计工艺方案的依据,产品图样和有关技术文件。据此，按产品的复杂程度、精度要求等采取相应的工艺措施；,产品的生产纲领、产品的生产性质和生产类型。据此，决定工艺准备的期限、任务和内容；,本企业的现有条件。如果企业条件比较好，工艺能力强，就应该采用先进的工艺方法进一步提高工艺水平。如果企业工艺能力比较差，就应针薄弱环节采取相应措施，提高工艺能力，千方百计地以满足产品对工艺的需求；,国内外同类产品的工艺技术情报和工艺知识；,国家有关的技术政策和法规，如绿色制造方面的法规等；,企业有关技术领导对该产品工艺工作的要求及有关科室和车间的意见。,工艺方案的分类,（1）新产品样机试制工艺方案 新产品样机试制（包括产品定型，下同）工艺方案应在评价产品结构工艺性的基础上，提出样机试制所需的各项工艺技术准备工作。,（2）新产品小批试制工艺方案 新产品小批试制工艺方案应在总结样机试制工作的基础上，提出批试前所需的各项工艺技术准备工作。,（3）批量生产工艺方案 批量生产工艺方案应在总结小批试制情况的基础上，提出批量投产前需进一步改进和完善工艺、工艺装备和生产组织措施的意见和建议。,（4）老产品改进工艺方案 该工艺方案主要是提出老产品改进设计后的工艺组织措施。,（5）零件的工艺方案 该方案是对工艺关键件提出的主要工艺组织措施。,3.工艺方案的内容,（1）新产品样机试制工艺方案的内容,（2）新产品小批试制工艺方案的内容,（3）批量生产工艺方案的主要内容,（4）老产品改进工艺方案的内容,（5）零件工艺方案的内容,新产品样机试制工艺方案的内容,对产品结构工艺性的评价和对工艺工作量的大体估计；提出自制件和外协件的初步划分意见；提出必需的特殊设备的购置或设计、改装意见；必备的专用工艺装备设计、制造意见；关键零、部件的工艺规程设计意见；有关新材料、新工艺的试验意见；主要材料和工时的估算。,新产品小批试制工艺方案的内容,对样机试制阶段工艺工作的小结；对自制件和外协件的调整意见；自制件的工艺路线调整意见；提出应设计的全部工艺文件及要求；提出主要铸、锻件毛坯的工艺方法；对专用工艺装备的设计意见；对专用设备的设计或购置意见；对特殊毛坯或原材料的要求；对工艺、工艺装备的验证要求；对关键件的制造周期或生产节拍的安排意见；根据产品复杂程度和技术要求所需的其它内容。,批量生产工艺方案的主要内容,对小批试制阶段工艺、工艺装备验证情况的小结；工艺关键件质量攻关措施意见和关键工序质量控制点设置意见；工艺文件和工艺装备的进一步修改、完善意见；专用设备或生产自动线的设计制造意见；有关新材料、新工艺的采用意见；对生产节拍的安排和投产方式的建议；装配方案和车间平面布置调整的意见。,老产品改进工艺方案的内容,老产品改进工艺方案的内容可参照新产品的有关工艺方案处理。,零件工艺方案的内容,对工艺关键件的原材料或铸、锻件毛坯的要求；对工艺关键件的工艺路线的安排意见；对工序质量控制的意见及关键工序的处理意见；关键工艺装备的要求；采用专用设备或生产线的意见。,4.,工,工艺,方,方案,的,的设,计,计程,序,序与,管,管理,（1,）,）工,艺,艺方,案,案的,设,设计,程,程序,产,品,品工,艺,艺方,案,案应,由,由产,品,品主,管,管工,艺,艺人,员,员根,据,据设,计,计工,艺,艺方,案,案依,据,据中,规,规定,的,的各,项,项资,料,料，,提,提出,几,几种,方,方案,；,；,组,织,织讨,论,论确,定,定最,佳,佳方,案,案，,并,并经,工,工艺,部,部门,主,主管,审,审核,；,；,审,核,核后,送,送交,总,总工,艺,艺师,或,或总,工,工程,师,师批,准,准；,编,号,号、,晒,晒图,、,、存,档,档。,（2,）,）工,艺,艺方,案,案的,管,管理,工,艺,艺方,案,案的,格,格式,工,艺,艺方,案,案的,管,管理,5.,工,工艺,方,方案,的,的评,价,价,（1,）,）概,略,略指,标,标,表31,工,工艺,方,方案,评,评价,概,概略,指,指标,（2,）,）计,算,算指,标,标,工,艺,艺成,本,本降,低,低额,投,资,资节,约,约总,额,额,投,资,资回,收,收期,表31,工,工艺,方,方案,评,评价,概,概略,指,指标,序号,指 标,计 算 公 式,备 注,1,劳动消耗,1劳动小时数,2台时数,3单位时间内产量,标志生产效率高低,2,钳工修配量系数,K,Q,=Q,1,/Q,Z,(3-1),K,Q,标志着机械化程度高低,Q,1,-钳工修配工作量（h）,Q,Z,-机床加工劳动量（h）,3,设备构成比,K,S,=A,1,/A (3-2),K,S,标志所用设备特点,A,1,-高效专用设备台数,A -设备总台数,4,工艺装备系数,K,gz,=N,ZZ,/N,zL,(3-3),K,gz,表明工艺装备水平,N,ZZ,-专用工艺装备种数,N,zL,-专用零件种数,5,设备占地面积,/,用于新建或改建车间,6,工序的集中与分散程度,/,反映工序的繁简或长短,3.1.2工,艺,艺路,线,线的,设,设计,工艺,路,路线,是,是指,产,产品,或,或零,部,部件,在,在生,产,产过,程,程中,，,，由,毛,毛坯,准,准备,到,到成,品,品包,装,装入,库,库的,全,全部,工,工艺,过,过程,的,的先,后,后顺,序,序。,工,工艺,路,路线,的,的设,计,计是,设,设计,工,工艺,规,规程,的,的关,键,键，,对,对保,证,证产,品,品质,量,量，,合,合理,利,利用,设,设备,、,、促,进,进生,产,产管,理,理和,提,提高,劳,劳动,生,生产,率,率都,有,有重,要,要作,用,用。,工,工艺,路,路线,设,设计,完,完毕,，,，应,提,提出,工,工艺,路,路线,表,表（,或,或车,间,间分,工,工明,细,细表,）,），,也,也有,的,的企,业,业采,用,用“,流,流程,表,表”,，,，进,一,一步,指,指导,车,车间,分,分工,以,以及,工,工艺,过,过程,卡,卡等,工,工艺,文,文件,的,的设,计,计。,工,工艺,路,路线,的,的设,计,计，,可,可由,专,专职,工,工艺,路,路线,工,工艺,师,师或,产,产品,主,主管,工,工艺,师,师负,责,责。,设,设计,工,工艺,路,路线,时,时，,都,都要,依,依据,工,工艺,方,方案,所,所确,定,定的,原,原则,，,，提,出,出两,个,个以,上,上的,方,方案,，,，经,过,过分,析,析对,比,比，,选,选择,最,最佳,工,工艺,路,路线,。,。,设计,工,工艺,路,路线,的,的一,般,般步,骤,骤,（1,）,）加,工,工方,法,法的,选,选择,（2,）,）加,工,工阶,段,段的,划,划分,（3,）,）加,工,工工,序,序的,划,划分,（4,）,）机,械,械加,工,工顺,序,序的,安,安排,（5,）,）热,处,处理,工,工序,的,的安,排,排,（6,）,）辅,助,助工,序,序的,安,安排,加工,方,方法,的,的选,择,择,根,据,据机,械,械零,件,件上,主,主要,表,表面,的,的技,术,术要,求,求，,先,先选,定,定表,面,面的,最,最终,加,加工,方,方法,，,，依,次,次再,推,推出,前,前面,一,一系,列,列工,序,序的,加,加工,方,方法,、,、顺,序,序和,次,次数,。,。主,要,要表,面,面加,工,工方,法,法确,定,定后,，,，再,选,选定,其,其它,次,次要,表,表面,的,的加,工,工方,法,法和,顺,顺序,。,。即,应,应遵,循,循“,先,先主,后,后次,”,”的,原,原则,。,。,选,择,择加,工,工方,法,法时,尽,尽量,考,考虑,应,应用,工,工厂,现,现有,生,生产,设,设备,和,和工,艺,艺装,备,备，,挖,挖掘,企,企业,现,现有,资,资源,能,能力,，,，减,少,少设,备,备投,资,资。,对,于,于关,键,键件,及,及有,特,特殊,技,技术,要,要求,的,的表,面,面，,在,在现,有,有加,工,工方,法,法不,能,能充,分,分保,证,证加,工,工质,量,量时,，,，应,积,积极,采,采用,先,先进,的,的加,工,工方,法,法予,以,以保,证,证。,对,于,于材,料,料性,质,质不,同,同的,零,零件,，,，应,采,采用,与,与之,相,相适,应,应的,加,加工,方,方法,进,进行,加,加工,。,。,产品,生,生产类,型,型不同,，,，所选,用,用的加,工,工方法,亦,亦不一,样,样，所,以,以加工,方,方法要,与,与生产,类,类型相,匹,匹配，,保,保持良,好,好的经,济,济性。,加工阶,段,段的划,分,分,粗加,工,工阶段,该,该阶,段,段的主,要,要目的,是,是去除,工,工件表,面,面大部,分,分余量,，,，取得,较,较高的,生,生产率,，,，精度,要,要求不,高,高。,半精,加,加工阶,段,段 本,阶,阶段的,主,主要目,的,的是工,件,件上次,要,要表面,达,达到技,术,术要求,。,。为工,件,件主要,表,表面的,精,精加工,作,作好准,备,备，使,主,主要表,面,面消除,粗,粗加工,时,时留下,的,的误差,，,，并达,到,到一定,的,的精度,。,。该阶,段,段一般,在,在热处,理,理以前,进,进行。,精加,工,工阶段,该,该阶,段,段的主,要,要目的,是,是使主,要,要表面,达,达到图,样,样规定,的,的技术,要,要求。,光整,加,加工阶,段,段 这,阶,阶段的,主,主要目,的,的是保,证,证加工,高,高精度,、,、低粗,糙,糙度表,面,面的加,工,工要求,。,。,注意加,工,工阶段,的,的划分,是,是针对,零,零件主,要,要表面,而,而言，,次,次要表,面,面加工,应,应穿插,于,于各阶,段,段加工,，,，因此,，,，常会,出,出现“,粗,粗中有,精,精，精,中,中有粗,”,”的现,象,象。,加工工,序,序的划,分,分 :,工,工序集,中,中,零件的,加,加工集,中,中在少,数,数几道,工,工序中,完,完成，,而,而每道,工,工序加,工,工的内,容,容却较,多,多。工,序,序集中,的,的特点,：,：工序,数,数少，,缩,缩短了,生,生产周,期,期，简,化,化了生,产,产计划,和,和组织,工,工作；,设,设备数,量,量减少,，,，可以,相,相应地,减,减少操,作,作工人,和,和生产,面,面积；,工,工件装,夹,夹次数,减,减少，,它,它不仅,缩,缩短了,辅,辅助时,间,间，而,且,且，一,次,次装夹,加,加工较,多,多表面,，,，使基,准,准不变,，,，减少,了,了多次,安,安装误,差,差，易,于,于保证,加,加工表,面,面间的,位,位置精,度,度；有,利,利于使,用,用多刀,、,、多轴,、,、多工,位,位、高,效,效率的,专,专用设,备,备和工,艺,艺装备,，,，提高,生,生产率,。,。但由,于,于专用,设,设备和,工,工艺装,备,备的生,产,产技术,准,准备周,期,期长和,投,投资大,，,，且调,整,整维修,困,困难，,需,需要技,术,术熟练,的,的高级,技,技术工,人,人进行,维,维修调,整,整，因,而,而限制,了,了产品,更,更新换,代,代的速,度,度。但,发,发展的,趋,趋势是,工,工序集,中,中，如,各,各种加,工,工中心,的,的使用,。,。,工序分,散,散,将零件,的,的加工,分,分得细,，,，所需,工,工序数,目,目多，,而,而每道,工,工序所,包,包括的,加,加工内,容,容很少,。,。工序,分,分散的,特,特点：,工,工序数,目,目多，,工,工艺路,线,线长，,生,生产周,期,期长，,在,在制品,占,占用量,大,大；采,用,用的设,备,备数目,多,多，所,需,需操作,工,工人多,，,，生产,占,占用面,积,积大；,所,所需设,备,备和工,艺,艺装备,比,比较简,单,单，便,于,于调整,维,维修使,用,用，不,需,需专门,的,的高技,术,术调整,工,工人；,生,生产技,术,术准备,工,工作量,少,少，容,易,易适应,产,产品更,新,新换代,。,。,机械加,工,工顺序,的,的安排,按照,“,“先粗,后,后精”,的,的原则,，,，将零,件,件的加,工,工过程,划,划分阶,段,段；,按“,先,先基准,后,后其它,”,”的原,则,则，即,先,先加工,精,精基准,表,表面，,以,以保证,后,后续各,工,工序定,位,位准确,、,、安装,误,误差小,，,，容易,保,保证加,工,工质量,；,；,按照,“,“先主,后,后次”,的,的原则,，,，先安,排,排零件,主,主要表,面,面的加,工,工，后,安,安排次,要,要表面,的,的加工,。,。这是,由,由于次,要,要表面,加,加工工,作,作量较,少,少，而,且,且它们,往,往往又,和,和主要,表,表面有,位,位置精,度,度要求,。,。,为了保,证,证加工,精,精度的,要,要求，,有,有些零,件,件的某,些,些表面,的,的最后,精,精加工,，,，还需,安,安排在,部,部件装,配,配之后,，,，或在,产,产品总,装,装配过,程,程中进,行,行。,热处理,工,工序的,安,安排,为了提,高,高零件,材,材料的,力,力学性,能,能和表,面,面质量,，,，改善,金,金属材,料,料的切,削,削加工,性,性及消,除,除内应,力,力，拟,订,订工艺,路,路线安,排,排工序,时,时，应,把,把热处,理,理工序,安,安排在,恰,恰当位,置,置，切,勿,勿遗漏,而,而造成,损,损失。,常,常用热,处,处理工,序,序有退,火,火与正,火,火、淬,火,火、调,质,质处理,、,、渗碳,淬,淬火等,。,。其它,热,热处理,方,方法还,有,有氮化,、,、氰化,及,及时效,等,等。,辅助工,序,序的安,排,排,检验工,序,序一般,安,安排在,：,：粗加,工,工阶段,之,之后；,关,关键工,序,序加工,前,前和加,工,工后；,零,零件跨,车,车间转,序,序时；,特,特种性,能,能（探,伤,伤、密,封,封性等,）,）要求,之,之前；,零,零件全,部,部加工,完,完成之,后,后。,除了检,验,验工序,之,之外，,还,还要考,虑,虑去毛,刺,刺、清,洗,洗、涂,油,油、防,锈,锈等辅,助,助工序,。,。辅助,工,工序在,生,生产中,不,不是可,有,有可无,的,的，它,根,根据需,要,要安排,后,后，将,和,和其它,工,工序同,等,等重要,，,，必须,严,严格执,行,行。,2.工,艺,艺路线,的,的评价,（1）,工,工艺路,线,线的评,价,价指标,最高,生,生产率,指,指标,最低,成,成本指,标,标,最大,利,利润指,标,标,（2）,工,工艺评,价,价函数,单工,序,序评价,函,函数,与,与生产,率,率、成,本,本和利,润,润的三,种,种基本,评,评价指,标,标相应,的,的评价,函,函数,流程,型,型多工,序,序（即,工,工艺路,线,线）的,评,评价函,数,数,3.工,艺,艺路线,的,的优化,（1）,函,函数法,采用,函,函数法,优,优化单,个,个工序,采用,函,函数法,优,优化工,艺,艺路线,（2）,动,动态规,划,划法和,网,网络图,法,法,动态,规,规划法,网络,图,图法,（3）,成,成本分,析,析法,3.2,成,成组工,艺,艺设计,成组工,艺,艺是把,分,分布在,不,不同或,相,相同产,品,品中的,零,零件，,按,按其特,征,征（包,括,括结构,特,特征、,工,工艺特,征,征及管,理,理特征,等,等）的,相,相似性,，,，归类,成,成一个,个,个零件,族,族（组,）,），按,零,零件组,设,设计工,艺,艺过程,，,，这样,就,就扩大,了,了批量,（,（成组,批,批量）,，,，减少,了,了品种,，,，以便,采,采用高,效,效率的,生,生产方,法,法，为,多,多品种,、,、小批,量,量生产,提,提高经,济,济效益,开,开辟了,一,一条途,径,径。,成组技,术,术的基,本,本原理,成组技,术,术是一,门,门生产,技,技术科,学,学，研,究,究如何,识,识别和,发,发掘生,产,产活动,中,中有关,事,事物的,相,相似性,，,，把相,似,似问题,归,归类成,组,组，寻,求,求解决,这,这一组,问,问题相,对,对统一,的,的最优,方,方案，,以,以期取,得,得良好,的,的经济,效,效益。,成,成组技,术,术是一,门,门涉及,多,多学科,领,领域的,综,综合性,技,技术，,其,其理论,基,基础是,相,相似论,，,，相似,论,论就是,同,同与变,异,异的统,一,一。,3.2.2零,件,件的分,类,类编码,系,系统,1.零,件,件分类,编,编码的,作,作用,（1）,利,利用零,件,件分类,编,编码结,果,果，可,以,以获得,企,企业的,零,零件频,谱,谱。,（2）,零,零件分,类,类编码,的,的结果,是,是实现,设,设计、,工,工艺标,准,准化的,基,基础。,（3）,零,零件分,类,类编码,的,的结果,，,，提供,了,了有效,的,的检索,手,手段。,（4）,零,零件分,类,类编码,系,系统的,应,应用，,有,有利于,实,实现专,业,业化生,产,产。,（5）,零,零件分,类,类编码,系,系统的,应,应用，,有,有助于,新,新的管,理,理和制,造,造模式,的,的推广,应,应用。,2.零,件,件分类,编,编码的,原,原理,（1）,基,基本概,念,念,分类系,统,统,分类环,节,节,分类标,志,志,分类标,志,志的安,排,排顺序,（2）,分,分类系,统,统的结,构,构,链式,结,结构,树式,结,结构,混合,式,式结构,零件分,类,类系统,结,结构,（a）,链,链式结,构,构,（,（b）树,式,式结构,（,（c,）,）混合,式,式结构,3.零件分,类,类编码系统,的,的编码结构,（1）总体,结,结构,整体式,如,如图3-12（a）,主辅码式,图,图3-12（b）,子系统式,图,图3-12（c）,（2）码域,信,信息排列方,式,式,全组合排,列,列法 表3-8,选择排列,法,法,表,表3-9,选择组合,排,排列法,表,表3-10,零件分类编,码,码系统总体,结,结构,（a）整体,式,式,（,（b）主辅,码,码式,（,（c）,子,子系统式,表3-8全,组,组合排列法,（,（KK3,系,系统）,原理,实例（同心螺纹）,0,无形状要素,无螺纹,1,A,等距螺纹,2,B,变距螺纹,3,C,锥形螺纹,4,A+B,1+2,5,A+C,1+3,6,B+C,2+3,7,A+B+C,1+2+3,8,D,其它同心螺纹,9,（17）+D,（17）+8,选择排列法,（,（德国OPITZ ）,原 型,实例（外部形状、外部形状要素）,0,无形状要素,光滑、无形状要素,1,A,一,端,台,阶,无形状要素,2,A+B,或,光,滑,有螺纹,3,A+B+C,有功能槽,4,D,两,端,台,阶,无形状要素,5,D+E,有螺纹,6,D+E+F,有功能槽,7,O,有功能锥面,8,O+H,有传动螺纹,9,L,其他（10的功能直径）,选择组合排,列,列法 （KK3系统）,原 型,实例（基本内型）,0,无形状要素,无孔,1,A,有,轴,向,孔,通孔,直径无变化,2,A+D,直径,变 化,无功能槽,3,A+D+E,有功能槽,4,B,一端盲孔,直径无变化,5,B+D,直径,变 化,无功能槽,6,B+D+E,有功能槽,7,C,两端盲孔,直径无变化,8,C+D,直径,变 化,无功能槽,9,C+D+E,有功能槽,4.零件分,类,类编码系统,简,简介,（1）国内,外,外常用机械,加,加工零件分,类,类编码系统,见,见表3-11。,常用的机械,加,加工零件分,类,类编码系统,序号,国别,系统名称,系 统 码 位,特 点 及 应 用 情 况,备 注,1,前苏联,米特洛凡诺夫,回转体45位码，非回转体80位码,用于成组加工和设计检索,2,德,国,奥匹兹,（OPITZ）,主码5位+辅码4位，另加一套加工补充码,广泛用于机械制造、设计及生产管理,60年代初,3,捷,克,乌奥索,（VUOSO）,4位码,主要用于零件统计及成组加工,50年代末,4,日本,KK-3,21位码,1976年,5,英,国,布里希,（BRISCH）,46位码+辅码,可用于企业的制造、设计、管理等各个方面,50年代,6,瑞,士,苏尔泽,（SULZER）,（15+5+9）位码,用于生产过程各个方面的多功能系统,子系统结构,7,中国,JLBM-1,主码9位，辅助码6位,各类机械零件,1986年,VUOSO,零,零件分类编,码,码系统,系统结构,VUOSO,零,零件分类编,码,码系统是一,个,个十进位的4位代码系,统,统，其横向,分,分类环节由,类,类-级-组-型4位组,成,成，纵向分,类,类环节为10项。,VUOSO,零,零件分类编,码,码系统,系统特点,系统首先将,零,零件划分为,几,几大类，位,数,数少，结构,简,简单，便于,记,记忆，使用,方,方便。,采用多层次,的,的综合分类,标,标志（如第1位码使用,一,一个代码表,示,示了零件多,层,层的分类信,息,息），减少,了,了分类环节,，,，使系统结,构,构紧凑。,采用了“三,要,要素全组合,排,排列”（如,第,第3位码）,，,，使分类标,志,志含义明确,，,，结构紧密,、,、便于记忆,。,。,对回转体零,件,件采用D与D/L作为,尺,尺寸标志，,对,对非回转体,零,零件采用L,与,与L/B作,为,为尺寸标志,。,。既考虑了,零,零件的尺寸,大,大小，又考,虑,虑了零件的,基,基本形状（,如,如短轴、长,轴,轴等），从,而,而反映了零,件,件的工艺特,点,点，便于工,艺,艺设计（如,车,车床装夹方,式,式的选择：L/D,1卡盘,装,装夹、1,L/D,3卡盘,或,或卡盘+后,顶,顶针装夹、3,L/D,10前,后,后顶针+拨,盘,盘装夹、L/D,10前,后,后顶针+拨,盘,盘+中心架,或,或跟刀架装,夹,夹。同时,也,也考虑了零,件,件重量，以,便,便于考虑毛,坯,坯的制造和,起,起重运输。,（3）OPITZ零件,分,分类编码系,统,统,系统结构,表,表3-14,系统特点,系统的结构,简,简单，横向,分,分类环节数,适,适中，便于,记,记忆和分类,。,。,主码虽然主,要,要用来描述,零,零件的基本,形,形状要素，,但,但实际上隐,含,含着工艺信,息,息。,系统的纵向,分,分类环节的,信,信息排列中,，,，有些采用,了,了选择排列,法,法，结构欠,严,严密，易出,现,现多义性。,系统通过辅,助,助码考虑了,工,工艺信息的,描,描述，虽然,粗,粗糙一些，,但,但却是一个,进,进步。,与VUOSO系统相比,，,，系统采用,主,主辅码结构,，,，所描述信,息,息要详细得,多,多，因此应,用,用广泛。,OPITZ,零,零件分类编,码,码系统基本,结,结构,回转体零件,非回转体零件,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,L/D0.5,0.5L/D3,L/D2带变异,特殊件,板状零件,杆状零件,块状零件,特殊件,0,1 内部,形状及, 要素,9,0,回转, 加工,9,0,9,0,9,0,1, 主要孔,9,0,1 平面, 加工,9,0, 平面,加工,9,0,9,0,9,0,1,平面,加工,9,0,1 辅助, 加工,9,0, 辅助,加工,9,0,9,0,9,0,1,辅助,加工,9,0,1 外部形,状及, 要素,9,0 外部形,状及, 要素,9,0 总体, 形状,9,0,9,0,9,0 总体, 形状,9,0 总体, 形状,9,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,主,要,尺,寸,材,料,及,热,处,理,毛,坯,原,始,形,状,精,度,零件类别码,形状及加工码,辅助码,（4）JLBM-1零,件,件分类编码,系,系统,系统结构,表,表3-15,系统特点,系统横向分,类,类环节数适,中,中，结构简,单,单明确，规,律,律性强，便,于,于理解和记,忆,忆。,系统广泛适,用,用机械企业,各,各种不同产,品,品零件的分,类,类。,系统吸收了KK-3系,统,统的零件功,能,能名称分类,标,标志，有利,于,于设计、工,艺,艺及管理部,门,门使用。,系统虽采用,了,了混合式结,构,构，但实际,上,上纵向分类,环,环节增加不,多,多，系统依,然,然存在标志,不,不全的现象,。,JLBM-1零件分类,编,编码系统的,基,基本结构,3.2.3,零,零件的分类,成,成组方法,1.视检法,2.生产流,程,程分析法,3.编码分,类,类法,4.势函数,法,法,视检法,该方法是由,有,有生产实践,经,经验的工程,技,技术人员根,据,据个人的经,验,验，把具有,相,相似特征的,零,零件归为一,类,类。这种方,法,法常用于零,件,件的粗分组,。,。,生产流程分,析,析法,生产流程分,析,析法是根据,零,零件的加工,工,工艺过程，,将,将工艺过程,相,相似的零件,归,归为一类。,具,具体方法有,：,：关键机床,法,法、顺序分,枝,枝法、聚类,分,分析法等。,顺序分枝法,顺序分枝法,是,是将待分类,的,的全部零件,首,首先按其工,艺,艺过程逐个,地,地判别，使,之,之归属于相,应,应的各级分,枝,枝组，进入,分,分枝组的零,件,件在主要工,序,序类型、数,目,目和顺序上,完,完全一致（,分,分枝过程）,；,；然后，遵,循,循一定的并,枝,枝原则把各,级,级分枝组合,并,并为零件种,数,数适当的零,件,件组（并枝,过,过程）。,顺序分枝法,的,的工作过程,读入各个分类零件的工艺过程代码,全 部 零 件 进 行 分 枝,第一级 第二级 第m级,并 枝 成 组,按高亲密度关系并枝,按低亲密度关系并枝,按中亲密度关系并枝,加 工 族, N,决定最高分枝组级数,分,枝,并,枝,分枝过程,将零件按其,工,工艺过程进,行,行编码，通,常,常可采用设,备,备或工序代,码,码，为简化,分,分析工作，,对,对工艺过程,编,编码特作如,下,下规定：若,采,采用设备代,码,码，规格相,近,近的同类型,机,机床可用同,一,一代码，但,同,同类型机床,用,用于不同性,质,质的工序（,如,如粗、精加,工,工等），则,应,应采用不同,代,代码；同一,工,工艺过程中,，,，若有若干,工,工序使用代,码,码相同的机,床,床，则仅对,最,最先工序编,码,码，即工艺,过,过程编码不,会,会有相同的,代,代码出现；,不,不需要特殊,设,设备或采用,低,低廉设备的,辅,辅助工序，,如,如划线、钳,工,工及检验工,序,序等通常可,不,不予编码。,零,零件不同，,其,其代码位数,和,和机床顺序,也,也不同，最,长,长代码位数,为,为最高分枝,组,组级数。,分枝过程,首先进行一,级,级分枝，即,按,按首道工序,分,分类，将首,道,道工序相同,的,的零件聚集,在,在一起，由,此,此形成若干,一,一级分枝。,零,零件工艺过,程,程只有一道,工,工序的，应,进,进入相应序,号,号的一级分,枝,枝组。分枝,组,组序号与据,以,以分类的工,序,序或机床代,码,码相同。接,着,着，对未进,入,入一级分枝,组,组的其余零,件,件在一级分,枝,枝的基础上,进,进行二级分,枝,枝，即按第1、2道工,序,序分类，将,第,第1、2道,工,工序相同且,只,只有这两道,工,工序的零件,聚,聚集在一起,，,，由此形成,若,若干二级分,枝,枝组。同理,，,，按工序顺,序,序依次逐级,分,分枝，直至,全,全部零件分,别,别归属于相,应,应的各级分,枝,枝组为止。,分类零件的,工,工艺过程代,码,码 (例）,零件号,工艺过程代号,零件号,工艺过程代号,零件号,工艺过程代号,零件号,工艺过程代号,01，17,1245,05,19,20,12,09,125,13,15,02,14,06,245,10,13,14,34,03，18,2345,07,124,11，21,135,15，22，23,1345,04,1234,08,134,12,24,16,154,工艺过程代号：1车床 2卧式铣床 3立式铣床 4钻床 5磨床,分枝过程及,分,分枝组,分枝组级别,各级分枝组序号 / 进入本分枝组的零件数,各级分,枝组组数,各级分枝,组零件数,第一级,1/0,2/0,3/0,0,0,第二级,12/3,13/1,14/1,15/1,23/0,24/1,34/1,6,8,第三级,123/0,124/1,125/1,134/1,135/2,154/1,234/0,245/1,6,7,第四级,1234/1,1245/2,1345/3,2345/2,4,8,总和,16,23,并枝过程,随着机床类,型,型和工艺过,程,程多样性的,增,增加，会出,现,现较多的各,级,级分枝组，,虽,虽然同序号,的,的同级分枝,组,组内的零件,工,工艺过程完,全,全相同，但,各,各级分枝组,组,组数过多，,而,而组内零件,数,数较少，则,不,不利于成组,加,加工。因此,，,，应在各级,分,分枝的基础,上,上进行并枝,，,，把工艺过,程,程相近的分,枝,枝组进行合,并,并。,亲密度,如果两个分,枝,枝组级别分,别,别为n,j,和n,q,， n,j, n,q,，其中前n,j,道工序在工,序,序类型和顺,序,序上完全相,同,同，则该两,个,个分枝组为,高,高亲密度关,系,系，如分枝,组,组1245,与,与124就,是,是高亲密度,关,关系。,如果两个分,枝,枝组级别分,别,别为n,j,和n， n,j, n,q,，其中有n,j,道工序类型,相,相同，但顺,序,序不尽相同,，,，则该两个,分,分枝组为中,亲,亲密度关系,，,，如分枝组1345与154为中,亲,亲密度关系,。,。,如果两个分,枝,枝组级别分,别,别为n,j,和n， n,j, n,q,，其中有小,于,于n,j,道工序相同,，,，则为低亲,密,密度关系，,如,如分枝组1245与135中只有,两,两道工序相,同,同，则两者,之,之间为低亲,密,密度关系。,分类零件的,并,并枝结果,加,工,族,各级,分枝,组序,号,零,件,号,备,注,加,工,族,各级,分枝,组序,号,零,件,号,备,注,加,工,族,各级,分枝,组序,号,零,件,号,备,注,加,工,族,各级,分枝,组序,号,零,件,号,备,注,I,7,件,1245,01,17,II,10,件,1345,15,22,23,III,5,件,2345,03,18,IV,1,件,1234,04,特,殊,件,124,07,134,08,245,06,125,09,135,11,12,24,12,12,05,19,20,154,16,34,14,可,调,件,13,10,14,02,可,调,件,15,13,可,调,件,（2）聚类,分,分析法,聚类分析法,是,是用一些数,学,学方法来定,量,量确定零件,之,之间的相似,程,程度，进行,聚,聚类成组。,由,由于所用数,学,学方法不同,，,，有多种不,同,同的聚类分,析,析方法。,单链聚类,分,分析法,循序聚类,分,分析法,单链聚类分,析,析法,相似系数的,计,计算,一般相似系,数,数值在01之间变化,。,。,若有n个零,件,件，则需计,算,算的相似系,数,数总数为n(n-1)/2,零,件,相,似,系,数,零,件,X,1,X,2,X,3,X,4,X,5,X,6,X,7,X,8,X,9,X,10,X,1,X,2,0.50,X,3,0.17,0,X,4,0.75,0.67,0,X,5,0,0,0,0.,X,6,0.17,0,1,0,0,X,7,0.20,0,0.67,0,0,0.67,X,8,0.75,0.67,0,1,0,0,0,X,9,0,0,0,0,1,0,0,0,X,10,0,0,0.25,0,0.33,0.25,0,0,0.33,原始相似系,数,数矩阵,图3-16,聚,聚类树图形,循序聚类分,析,析法,其运算步骤,为,为：计算每,对,对零件的相,似,似系数，得,到,到原始相似,系,系数矩阵（,见,见表3-20）；在原,始,始相似系数,矩,矩阵中搜寻,最,最大相似系,数,数，表3-20中相似,系,系数为1的,共,共有3个，,取,取X3和X6这一对，,将,将零件X3,和,和X6合成,一,一个新零件,类,类X11；,计,计算新零件X11与其,它,它零件的类,相,相似系数，,利,利用类平均,法,法公式进行,计,计算,第6次聚合,相,相似系数矩,阵,阵,零,件,相,似,系,数,零,件,X,10,X,13,X,15,X,16,X,10,X,13,（0.33）,X,15,0.17,0,X,16,0,0,0.05,聚合结果,聚合次数,新零件类,聚合零件（类）,组成零件,类相似系数,零件组数,原始,X,11,X,3,X,6,X,3,，X,6,1.00,9,第1次,X,12,X,4,X,8,X,4,，X,8,1.00,8,第2次,X,13,X,5,X,9,X,5,，X,9,1.00,7,第3次,X,14,X,1,X,12,X,1,，X,4,，X,8,0.75,6,第4次,X,15,X,7,X,11,X,7,，X,3,，X,6,0.67,5,第5次,X,16,X,2,X,14,X,2,，X,1,，X,4,，X,8,0.60,4,第6次,X,17,X,10,X,13,X,10,，X,5,，X,9,0.33,3,3.编码分,类,类法,编码分类法,是,是根据零件,的,的编码来进,行,行分组的，,并,并用特征矩,阵,阵形式表示,。,。在分类之,前,前，首先要,制,制定各零件,组,组的相似性,标,标准，根据,这,这一相似性,标,标准进行零,件,件分组。为,制,制订零件组,相,相似性标准,，,，有特征码,位,位法、码域,法,法和特征位,码,码域法等三,种,种方法，从,而,而有三种编,码,码分类法。,（1）特征,码,码位法,图,图3-17,（2）码域,法,法 图3-18,（3）特征,位,位码域法,图,图3-19,特征码位法,码域法,特征位码域,法,法,3.2.4,成,成组工艺设,计,计,零件分组后,，,，为零件组,所,所设计的综,合,合工艺，就,是,是该零件组,的,的成组工艺,。,。成组工艺,的,的设计方法,基,基本上有两,种,种。,复合零件法,复合工艺路,线,线法,复合零件法,复合零件法,的,的思路是先,按,按各零件组,设,设计出能代,表,表该组零件,特,特征的复合,零,零件，制订,复,复合零件的,工,工艺过程，,即,即为该零件,组,组的成组工,艺,艺过程。再,由,由成组工艺,过,过程经过编,辑,辑处理，就,可,可产生该组,各,各个零件的,目,目标工艺，,即,即具体零件,的,的工艺。,复合零件的,产,产生,在一个零件,组,组中选择其,中,中一个能包,含,含这组零件,全,全部表面要,素,素的零件作,为,为该组的复,合,合零件（典,型,型零件）。,如,如图3-20所示的零,件,件组，由17个零件组,成,成，可选其,中,中第9个零,件,件为复合零,件,件。,如果在零件,组,组中找不到,复,复合零件，,则,则可设计一,个,个虚拟零件,作,作为复合零,件,件。其具体,方,方法是先分,析,析零件组内,各,各个零件的,型,型面特征，,再,再将它们复,合,合在一个零,件,件上，即形,成,成复合零件,。,。,成组工艺设,计,计,对复合零件,设,设计工艺过,程,程，即为该,零,零件组的成,组,组工艺。如,图,图3-22,所,所示，成组,工,工艺过程为C1-C2-XJ-X-Z，表示,在,在车床1、,车,车床2、键,槽,槽铣床、立,式,式铣床、钻,床,床上加工。,从,从成组工艺,过,过程经过删,减,减可分别得,到,到该组中各,个,个零件工艺,过,过程，如图,中,中所举4个,零,零件的下面,所,所列。,复合工艺路,线,线法,复合工艺路,线,线法的思路,是,是直接从零,件,件组中各个,零,零件的工艺,路,路线产生一,个,个能包含全,组,组零件的工,艺,艺路线，即,为,为成组工艺,。,。其产生办,法,法有两种：,复合工艺路,线,线的选择产,生,生,复合工艺路,线,线的设计产,生,生,复合工艺路,线,线的选择产,生,生,从一个零件,组,组中选择一,个,个零件的工,艺,艺路线，它,能,能够包含所,有,有零件的工,艺,艺路线，就,是,是该组的成,组,组工艺。,复合工艺路,线,线的设计产,生,生,将零件组中,各,各个零件的,工,工艺路线复,合,合成一个虚,拟,拟的、包含,了,了全组所有,工,工序的工艺,路,路线，即为,该,该组的成组,工,工艺。,方法对比,复合零件法,一,一般适用于,形,形状简单的,回,回转体零件,，,，而复合工,艺,艺路线法则,一,一般适用于,结,结构形状复,杂,杂的非回转,体,体零件。,工艺规程设,计,计,工艺规程的,类,类型,（1）专用,工,工艺规程,针,针对每一,个,个产品和零,件,件所设计的,工,工艺规程。,（2）通用,工,工艺规程,典型工艺,规,规程 为每,一,一类结构相,似,似的零、部,件,件所设计的,通,通用工艺规,程,程。,成组工艺,规,规程 按,成,成组技术原,理,理将零件分,类,类成组，针,对,对每一组零,件,件所设计的,通,通用工艺规,程,程。,（3）标准,工,工艺规程,已,已纳入标,准,准的工艺规,程,程,工艺规程的,文,文件形式及,其,其使用范围,（1）工艺,过,过程卡片,主,主要用于,单,单件、小批,生,生产的产品,。,。,（2）工艺,卡,卡片 用,于,于各种批量,生,生产的产品,。,。,（3）工序,卡,卡片 主,要,要用于大量,生,生产的产品,和,和单件小批,生,生产中的关,键,键工序。,（4）操作,指,指导卡片（,作,作业指导书,）,） 用于建,立,立工序质量,控,控制点的工,序,序。,（5）工艺,守,守则 某,一,一专业应共,同,同遵守的通,用,用操作要求,。,。,（6）检验,卡,卡片 用,于,于关键工序,检,检查。,（7）调整,卡,卡片 用,于,于自动与半,自,自动机床和,弧,弧齿轮机床,加,加工。,（8）毛坯,图,图 用于,铸,铸、锻件等,毛,毛坯的制造,。,。,（9）工艺,附,附图 根,据,据需要与工,艺,艺或工序卡,片,片配合使用,。,。,（10）装,配,配系统图,用,用于复杂,产,产品的装配,，,，与装配工,艺,艺过程卡片,或,或装配工序,卡,卡片配合使,用,用。,设计工艺规,程,程的基本要,求,求,（1）工艺,规,规程是直接,指,指导现场生,产,产操作的重,要,要技术文件,，,，应作到正,确,确、完整、,统,统一、清晰,。,。,（2）在充,分,分利用本企,业,业现有生产,条,条件的基础,上,上，尽可能,采,采用国内外,先,先进工艺技,术,术和经验。,（3）在保,证,证产品质量,的,的前提下，,能,能尽量提高,生,生产率和降,低,低消耗。,（4）设计,工,工艺规程必,须,须考虑安全,和,和工业卫生,措,措施。,（5）结构,特,特征和工艺,特,特征相近的,零,零件应尽量,设,设计典型工,艺,艺规程。,（6）各专,业,业工艺规程,必,必须在设计,过,过程中应协,调,调一致，不,得,得相互矛盾,。,。,（7）工艺,规,规程的幅面,、,、格式与填,写,写方法按JB/Z 187.3的,规,规定。,（8）工艺,规,规程中所用,的,的术语、符,号,号、代号要,符,符合相应标,准,准的规定。,（9）工艺,规,规程中的计,量,量单位应全,部,部使用法定,计,计量单位。,（10）工,艺,艺规程的编,号,号应按JB/Z 254的规定。,3.4,计算机辅助,工,工艺过程设,计,计,计算机辅助,工,工艺过程设,计,计（ComputerAided ProcessPlanning,CAPP）是,通,通过向计算,机,机输入被加,工,工零件的几,何,何信息和加,工,工工艺信息,等,等，由计算,机,机自动输出,零,零件的工艺,路,路线和工序,内,内容等工艺,文,文件的过程,。,。,计算机辅助,工,工艺过程设,计,计属于工程,分,分析与设计,的,的范畴，是,重,重要的生产,准,准备工作之,一,一。上与计,算,算机辅助设,计,计（CAD,）,）相接，下,与,与计算机辅,助,助制造（CAM）相连,，,，它是设计,与,与制造之间,的,的桥梁，设,计,计信息只能,通,通过工艺过,程,程设计才能,生,生成制造信,息,息，设计只,能,能通过工艺,设,设计才能与,制,制造实现信,息,息和功能的,集,集成。,计算机辅助,工,工艺过程设,计,计的意义,可以代替,工,工艺师的繁,重,重劳动,提高工艺,过,过程设计的,质,质量,缩短了生,产,产准备周期,，,，提高生产,率,率,减少了工,艺,艺过程设计,及,及制造费用,在工艺管,理,理系统和现,代,代集成制造,系,系统中，计,算,算机辅助工,艺,艺过程设计,是,是连接计算,机,机辅助设计,与,与计算机辅,助,助制造的桥,梁,梁。,计算,机,机辅,助,助工,艺,艺过,程,程设,计,计的,效,效益,费用组成,占总费用的比例,采用CAPP后减少的比例数,采用CAPP后占总费用的比例数,工艺过程设计,8%,58%,3.36%,材料,23%,4%,22.08%,工时,28%,10%,25.20%,刀具,7%,12%,6.16%,返修品和废品,4%,10%,3.60%,管理、利润等,30%,39.60%,计算,机,机辅,助,助工,艺,艺过,程,程设,计,计的,内,内容,与,与步,骤,骤,（1,）,）产,品,品信,息,息输,入,入,（2,）,）毛,坯,坯的,选,选择,和,和设,计,计,（3,）,）定,位,位和,夹,夹紧,方,方案,选,选择,（4,）,）加,工,工方,法,法的,选,选择,（5,）,）加,工,工顺,序,序的,安,安排,（6,）,）通,用,用设,备,备选,择,择与,专,专用,设,设备,的,的设,计,计,（7,）,）通,用,用工,艺,艺装,备,备选,择,择和,专,专用,工,工艺,装,装备,设,设计,（8,）,）切,削,削用,量,量的,确,确定,（9,）,）加,工,工余,量,量、,工,工序,尺,尺寸,和,和公,差,差的,选,选择,与,与计,算,算,（10）,工,工艺,定,定额,的,的确,定,定,（11）,技,技术,经,经济,方,方案,分,分析,（12）,工,工艺,文,文件,的,的输,出,出,计算,机,机辅,助,助工,艺,艺过,程,程设,计,计的,总,总体,结,结构,计算,机,机辅,助,助工,艺,艺过,程,程设,计,计的,总,总体,结,结构,，,，分,为,为三,个,个层,次,次：,基,基础,层,层、,理,理论,技,技术,基,基础,层,层、,设,设计,层,层。,基础,层,层是,指,指进,行,行计,算,算机,辅,辅助,工,工艺,过,过程,设,设计,的,的支,撑,撑环,境,境，,包,包括,计,计算,机,机硬,软,软件,系,系统,、,、数,据,据库,系,系统,、,、计,算,算机,网,网络,及,及通,讯,讯。,理论,技,技术,基,基础,层,层是,指,指要,进,进行,计,计算,机,机辅,助,助工,艺,艺过,程,程设,计,计时,所,所需,要,要的,技,技术,基,基础,，,，其,中,中主,要,要有,工,工艺,理,理论,、,、决,策,策技,术,术等,。,。,设计,层,层是,计,计算,机,机辅,助,助工,艺,艺过,程,程设,计,计的,核,核心,层,层，,内,内容,包,包括,零,零件,信,信息,描,描述,、,、毛,坯,坯的,选,选择,、,、工,艺,艺过,程,程拟,定,定、,工,工艺,参,参数,计,计算,、,、工,艺,艺方,案,案分,析,析、,工,工艺,文,文件,生,生成,等,等。,计算,机,机辅,助,助工,艺,艺过,程,程设,计,计的,功,功能,模,模块,（1,）,）零,件,件信,息,息描,述,述,（2,）,）毛,坯,坯选,择,择,（3,）,）工,艺,艺过,程,程设,计,计,（4,）,）工,艺,艺参,数,数计,算,算,（5,）,）工,艺,艺方,案,案分,析,析,（6,）,）工,艺,艺文,件,件生,成,成,切削用量,时间定额,MCWS,设计软件,工艺参数计算,零件信息描述,毛坯选择,工艺过程拟订,工艺文件生成,工艺方案分析,工艺卡片,工序卡片,MCWS,MCWS,MCWS,制表软件,MCWS,MCWS,计算软件,分析软件件,DC,余量量,工艺路线,工序内容,DC,DC,DC,毛坯制造软件,零件描述软件,DC,DC,零件图纸,CAD零件,定位夹紧方案,毛坯图,计算,机,机辅,助,助工,艺,艺过,程,程设,计,计的,原,原理,与,与方,法,法,计算,机,机辅,助,助工,艺,艺过,程,程设,计,计系,统,统按,其,其工,作,作原,理,理可,分,分为,：,：交,互,互型,、,、派,生,生型,和,和智,能,能型,三,三种,。,。,交互,型,型CAPP系,统,统,工艺,人,人员,通,通过,该,该系,统,统以,人,人机,交,交互,方,方式,进,进行,工,工艺,过,过程,设,设计,（,（包,括,括原,工,工艺,文,文件,的,的录,入,入）,，,，系,统,统主,要,要适,用,用于,单,单件,生,生产,类,类型,，,，设,计,计效,率,率比,较,较低,，,，因,此,此，,系,系统,应,应提,供,供良,好,好的,界,界面,和,和工,具,具等,以,以提,高,高工,艺,艺过,程,程设,计,计的,效,效率,。,。,派生,型,型CAPP系,统,统,在工,艺,艺设,计,计过,程,程中,，,，为,了,了提,高,高系,统,统的,柔,柔性,和,和实,用,用性,，,，一,般,般很,少,少采,用,用纯,创,创成,的,的方,式,式。,这,这是,因,因为,工,工艺,设,设计,影,影响,因,因素,繁,繁多,，,，知,识,识获,取,取困,难,难，,设,设计,中,中的,许,许多,决,决策,往,往往,要,要靠,人,人的,记,记忆,的,的检,索,索和,非,非逻,辑,辑推,理,理，,因,因此,规,规则,推,推理,显,显得,无,无能,为,为力,。,。而,现,现存,工,工艺,和,和图,纸,纸体,现,现了,工,工艺,人,人员,的,的丰,富,富实,践,践经,验,验，,对,对于,工,工艺,设,设计,有,有很,大,大的,借,借鉴,作,作用,。,。尽,管,管所,存,存在,的,的零,件,件在,结,结构,和,和工,艺,艺上,并,并不,完,完全,相,相同,，,，但,它,它们,总,总有,或,或多,或,或少,的,的相,似,似性,存,存在,，,，现,存,存工,艺,艺和,待,