成组工艺

出处：按学科分类—工业技术 企业管理出版社《工程师手册》第182页（2350字）

成组技术是在成组工艺基础上发展起来的，发展到今天，成组工艺不仅为实现计算机辅助工艺设计(CAPP)所需工艺数据库准备必须的标准工艺资料，进而成为采用计算机集成制造系统(CIM)和柔性制造系统(FMS)的基础。目前，发达国家中有些工厂从采用成组工艺到单元制造而逐步向CIM发展。

1．成组工艺的概念

成组工艺是建立在零件族的划分基础上，只需对按相似件组成的零件族中富有代表性零件或工艺路线进行工艺编制，便可加工零件族内所有零件，又能获得成批甚至大量生产效益的先进工艺方法。这种方法不同于传统工艺，加工零件时，采用的是成组工艺规程，以及适应成组工艺的生产技术准备，机床布置和成组工艺装备的设计，如成组夹具的设计。

由概念可知，编制成组工艺，并非象编制单个零件工艺那样繁琐重复进行的一种例行工作，而是为了实施成组技术而进行的一种一次性准备工作。一旦完成了企业全部工艺相似零件族的成组工艺的编制工作后，基本上就不再有大量的编制工艺工作了。以后继续要做的工作，只是部分地更新落后的成组工艺规程或补充新建立的工艺相似零件族所需的成组工艺规程。这样，在为新产品迅速投产进行工艺准备时，对工艺相似零件就无需单独编制专用工艺规程，而可检索并沿用已有的同一工艺相似零件族的成组工艺规程。不仅保持工艺继承性，防止工艺多样性，简化新产品的工艺准备工作。某些情况下，重复使用原有工艺装备甚至可达90%，生产费用可减少50%以上，并更有利于保证新产品的质量，缩短新产品的技术准备周期，加快新产品的投产，还可使工艺人员从传统的繁重工艺准备工作中解脱出来，转入从事开发性的工艺试验研究工作。这对产品频繁更新换代的今天很有现实意义。

2．零件分类编码系统在成组工艺中的用途

在编制成组工艺规程时，前提同样是零件的分类编码系统。无论是在编制成组工艺规程之初，或以后检索应用已有成组工艺规程均起着重要的作用。主要用途可概括为以下两种。

(1)筛选成组工艺规程的对象范围

利用零件的分类编码，便可将工艺相似的零件挑选出来，作为编制成组工艺规程的初步对象，以提高成组工艺规程的适用性并减少成组工艺规程的数量。

(2)检索新产品零件适用的成组工艺规程

在对新产品中零件进行工艺准备工作时，可利用分类代码，迅速检索出同类零件已有的成组工艺规程。以成组技术为基础的“变异式”计算机辅助工艺设计，就是按这种方式，先检索出零件族的成组工艺规程，然后再按具体零件的要求修改此成组工艺规程，而得出族内零件各自的工艺规程。

3．成组工艺规程的编制方法

成组工艺设计的基本内容是如何对一个零件族中所有零件编制标准的成组工艺规程。一般的成组技术分类编码，为简化编码将零件划分为回转体类和非回转体类。这两大类零件由于结构和工艺特点不同，成组工艺规程编制方法也不同，而有复合零件法和复合路线法。

(1)复合零件法

复合零件法也称样件法，是按所谓“复合零件”来编制成组工艺规程的方法。“复合零件”的概念仍如前述。作为复合零件，它必须拥有零件族中全部要加工的表面要素。这样，按复合零件编制成组工艺规程，既可加工复合零件本身，也必然能加工族内所有其他零件，只是删去成组工艺规程中某些不必为其他零件所有的工序或工艺内容。

对于象回转体这样一些结构形状规则、型体比较对称的零件，工艺上主要是内、外回转表面加工，定位夹紧方法比较简单，且容易统一，采用复合零件法是不存在困难的。然而，对于非回转体零件，由于其形状极不规则、不对称，工艺上则以平面加工和孔加工为主，定位夹紧方式复杂，旦不易统一，采用虚拟的复合零件来编制成组工艺规程就十分困难了。所以，对于非回转体类的成组工艺规程的编制按复合路线法。

(2)复合路线法

复合路线法是在零件分类成族(即按相似类型件的分级)的基础上，把同族零件的工艺规程卡汇集在一起，先以族内最复杂的工艺路线为基础，再一一添上它还未能包括进去的族内其他零件所需的工序，便形成能满足全族零件要求的成组工艺规程。

对比这两种方法、其实质都一样，只是复合路线法不及复合零件法来得直观。

最后，为使工艺标准化，还必须事先不断积累资料，才能为成组工艺提供条件。通常都是根据相似件图册中的三种标准来制定工艺设计的指导资料。那就是对结构要素标准图只制定必要的工艺装备资料，如加工过程、通用刀具和专用工装等。对基本形状标准图还应列入夹具、刀具以及与精度、技术要求等有关的资料。至于主要样件标准图的指导资料，则要较详细的描述加工工序的操作内容，指出必要的夹具、刀具、专用工装；给出切削速度、进给量、切削速度、机床功率以及尺寸、形位精度和表面质量等工艺资料。