计算机辅助工艺设计技术与应用第二章

第2章 成 组 技 术,主要内容,2.1 概述,一、使用成组技术的目的：工业设计自动化工艺设计标准化及优化成组技术 二、成组技术的定义：GT-Group Technology 是一门生产技术科学，它利用事物相似性，把相似问题归类成组，寻求解决这类问题相对统一的最优方案，从而节约时间和精力以取得所期望得经济效益。,2.2 零件分类编码系统,(1) 信息描述要准确、完整。 (2) 信息描述要易于被计算机接受和处理， 界面友好，使用方便，功效高。 (3) 信息描述要易于被工程技术人员理解和掌握，便于被操作人员运用。 (4) 信息描述系统应考虑CAD、CAM等方面的要求，以便能信息共享。,2.2 零件分类编码系统,一、编码系统结构： 由代表零件的设计或制造的特征符号所组成 表示特征的符号代码可以是数字、字母或两者的混合 编码系统必须保证：1. 唯一性 2. 完整性三种基本编码结构： 1. 树式结构 （ 层次结构、分级结构）特点：码位之间是隶属关系，很象树枝形状。 2. 链式结构 （并列结构、矩阵结构）特点：码位之间无关系，各码位具有独立的含义。,层次结构,链式结构,例如：Opitz 系统,3.混合结构 特点：以上两种结构的混合，具有两者共同的优点。,Opitz分类编码系统 Opitz 编码系统是一个十进制 9 位的混合结构分类编码系统 (德国的Aachen 大学的 H.Opitz 教授提出的) 使用下列数字系列1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D 前 9 位数码 - 传输设计和制造信息 其中 前 5 位（1 2 3 4 5 ) - 形状代码，描述零件的基本设计特征 后 4 位 ( 6 7 8 9 ) - 辅助代码，描述对制造有用的特征（尺寸、原材料、毛坯形状、精度等） 最后 4 位 (A B C D ) - 识别生产类型和顺序，称为辅助代码, 可由单位根据需要而定。,图2-1 Opitz分类编码系统的基本结构,Opitz 系统的特点： 结构简单，便于记忆和手工分类； 形式上偏重零件结构特征，实际上隐含着工艺信息； 只用一位码来表示精度不够充分； 系统分类标志不够严密和准确； 局部结构仍十分复杂。,2 . KK 3 编码系统：（日本研制） 十进制 21 位代码的混合结构系统 分为回转体和非回转体两个系统系统特点： 是一个结构和工艺并重的分类编码系统； 便于使用； 便于记忆； 便于检索； 有些环节设置不当。,如图2-2 KK-3分类编码系统基本结构,（a）KK-3机械加工零件分类编码系统基本结构（回转体）,（b）KK-3机械加工零件分类编码系统基本结构（非回转体）,3. JLBM 1 系统（我国机械工业部研制） 是一个十进制 15 位代码的混合结构分类编码系统 克服了Opitz 系统分类标志不全和 KK 3系统环节过多的缺点 结构如图所示,系统特点：,1）横向分类环节数适中，结构简单。2）适合机械行业各种产品零件的分类;3）吸收KK-3功能名称分类标志的特点，但却把与设计较 密切的一些信息放到辅助码，分散了设计检索的环节，影响设计部门使用。4）横向分类环节的第1、2位间为树式结构，其余为链式结构。,图2-3 JLBM-1分类编码系统,以图2-4所示零件为例,（a）回转体类零件,（b）非回转体类零件,（a）回转体类零件,图2-5 JLBM-1系统分类编码结果,（b）非回转体类零件,4 柔性编码系统简介,（1）刚性编码优点是：结构较简单,便于记忆和分类,便于检索和辩识。缺点是：不能完整、详尽地描述零结构特征和工艺特征。（2）柔性编码结构：指横向码位长度可以根据描述对象的复杂程度变化，即没有固定的码位设置和码位含义。柔性编码结构=固定码+柔性码,（3）柔性编码的功能：能满足CIMS各环节的要求；为CAPP 提供了一个简便且全面的信息输入手段；是实施成组技术的有力工具。 （4）零件柔性代码在CAD与CAPP之间的 关系。（图）,图2-6 零件柔性代码与CAPP之间的关系,表2-1 固定码基本结构,例如: 南京航空航天大学研究的柔性、分层次结构的零件分类编码系统,图2-7 二级形状码的基本结构,2.3 计算机自动柔性分类编码系统,计算机自动柔性分类编码系统是用计算机自动地 从目标框架中提取编码信息，经规则转换后形成 代码，存于代码库中。,图2-8 计算机自动柔性分类编码系统工作原理图,2.4 划分零件族并建立零件特征矩阵,对零件族的划分存在两种典型的方法：（1）将具有绝对相同加工工序的零件归类为一个零件族。该方法分类过细，但是在编制具体零件的工艺规程时，对标准工艺规程的修改量少。 （2）将能在同一台机床上加工的相似工艺的零件归类为一个零件族。该方法在编制具体零件的工艺规程时，对标准工艺规程的修改量则较多。,2.5 设计主样件与制订典型工艺规程,在认真分析族内零件加工工艺并在征求有经验的工艺人员和专家意见的基础上