成組技術(shù)與數(shù)控車削加工的關(guān)系

胡江平

(黃石職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北 黃石 43500)

成組技術(shù)的思想是20世紀(jì)20～30年代開始產(chǎn)生的,但直到20世紀(jì)50年代由蘇聯(lián)學(xué)者米特洛凡諾夫進(jìn)行系統(tǒng)的研究，才形成專門的學(xué)科，并在蘇聯(lián)推廣應(yīng)用，隨后又推廣到歐洲、美國和日本。聯(lián)邦德國的零件分類編碼系統(tǒng)和英國的成組生產(chǎn)單元進(jìn)一步推動(dòng)了成組技術(shù)的發(fā)展。中國于20世紀(jì)60年代初引進(jìn)成組技術(shù)。現(xiàn)在各國成組技術(shù)分類系統(tǒng)已有近百種。成組技術(shù)在發(fā)展初期僅作為一項(xiàng)科學(xué)的加工工藝，主要應(yīng)用于機(jī)械加工行業(yè)中多品種中、小批量生產(chǎn)，因此在20世紀(jì)60年代初中國曾把GT譯成成組加工或成組工藝。早期的成組技術(shù)都是指對(duì)要加工的零件類型按某些工藝共性或結(jié)構(gòu)共性歸類分組，以便采用共同的工藝裝備，目的是使批量很小的各種零件在工序相同的前提下集中起來構(gòu)成大批量加工件，從而能采用大批量生產(chǎn)所采用的設(shè)備和加工方法。成組技術(shù)與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)相結(jié)合，可從各種類型的零件中準(zhǔn)確而迅速地按相似類型整理出零件分類系統(tǒng)。設(shè)計(jì)部門可根據(jù)零件形狀特征把圖紙集中分類，通過標(biāo)準(zhǔn)化方法減少零件種類，縮短設(shè)計(jì)時(shí)間。加工部門根據(jù)零件的形狀、尺寸、加工技術(shù)的相似性進(jìn)行分類,組成加工組,各加工組還可采用專用機(jī)床和工夾具，進(jìn)一步提高機(jī)床的專業(yè)化自動(dòng)化程度。按成組技術(shù)具體實(shí)施范圍的不同，出現(xiàn)了成組設(shè)計(jì)、成組管理、成組鑄造、成組沖壓等分支。按照相似性歸類成組的信息不同，出現(xiàn)了零件成組、工藝成組、機(jī)床成組等方法。采用成組技術(shù)可以獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。20世紀(jì)70年代后，成組技術(shù)的發(fā)展已超出了機(jī)械制造工藝的范圍，成為一門綜合性的科學(xué)技術(shù)。它已涉及各類工程技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、系統(tǒng)工程、管理科學(xué)、心理學(xué)、社會(huì)學(xué)等學(xué)科的前沿領(lǐng)域。日本、美國、蘇聯(lián)和聯(lián)邦德國等許多國家把成組技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)結(jié)合起來發(fā)展成柔性制造系統(tǒng)，使多品種、中小批量生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化。近幾年來，我國不少高等工業(yè)院校結(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、分類、工藝設(shè)計(jì)、零件設(shè)計(jì)、生產(chǎn)管理的軟件系統(tǒng)等方面都開展了許多研究工作，并取得了不少成果。可以相信，隨著應(yīng)用推廣和科研工作的持續(xù)開展，成組技術(shù)對(duì)提高我國機(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。

1 研究意義

成組技術(shù)是適應(yīng)產(chǎn)品多樣化要求的一門科學(xué)技術(shù)，由于生產(chǎn)中許多事物是相似的，把相似的事物歸納成組，尋找解決這組問題的最優(yōu)方案，從而獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)數(shù)控加工來說，成組技術(shù)就是根據(jù)被加工零件的幾何形狀、結(jié)構(gòu)及加工工藝的相似性進(jìn)行分組，同一組的零件可按照共同的工藝流程，簡(jiǎn)單地改變程序，便能制造出某一零件族中的任何零件。通過對(duì)零件圖紙的工藝分析與總結(jié)，找出程序中的共同點(diǎn)，制作成變量編程的標(biāo)準(zhǔn)模板。在實(shí)際生產(chǎn)中，直接套用模板，就可以正確、快速地完成新程序的編制，節(jié)省編程時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。

數(shù)控車床是一種高精度、高效率的自動(dòng)化機(jī)床，也是使用數(shù)量最多的數(shù)控機(jī)床，約占數(shù)控機(jī)床總數(shù)的25%。它主要用于精度要求高、表面粗糙度好、輪廓形狀復(fù)雜的軸類、盤類等回轉(zhuǎn)體零件的加工。數(shù)控車床能夠通過程序控制自動(dòng)完成園柱面、圓錐面、圓弧面和各種螺紋的切削加工，并能進(jìn)行切槽、鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔等，有些數(shù)控車床還具有非圓曲線插補(bǔ)功能以及加工過程中具有自動(dòng)變速功能等特點(diǎn)，它的加工范圍較廣。

成組技術(shù)從企業(yè)生產(chǎn)的全過程來說，成組技術(shù)是將企業(yè)多種產(chǎn)品、部件和零件，按其性能、規(guī)格、形狀、尺寸和制造過程等多方面的相似性進(jìn)行分類歸組，并以這些組為基礎(chǔ)組織生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、加工制造和生產(chǎn)管理等領(lǐng)域工作的合理化、現(xiàn)代化和科學(xué)化。

從數(shù)控加工領(lǐng)域來說，成組技術(shù)的主要概念是：通過一定的手段（零件分類系統(tǒng)），把多種零件按形狀、尺寸、材料和工藝要求的相似性分類成組；根據(jù)各組零件的工藝要求配備相應(yīng)的工藝設(shè)備，采用適當(dāng)?shù)牟贾眯问剑M織成組加工；通過擴(kuò)大批量（以擴(kuò)大了的成組批量代替原來較小的零件批量），使得在中小批生產(chǎn)中采用大批量生產(chǎn)中使用的先進(jìn)的制造技術(shù)，以獲得近于大批量生產(chǎn)的良好效果提高效率、降低成本、減少在制品數(shù)量、縮短生產(chǎn)周期等。

2 應(yīng)用前景

隨著人類生活水平的提高和社會(huì)的進(jìn)步，人們追求個(gè)性化、特色化的思想日益普遍。作為提供人們?nèi)粘Ｉ钏韪鞣N產(chǎn)品的制造業(yè)，大批量的產(chǎn)品越來越少，社會(huì)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品需求多樣化的趨勢(shì)也越來越明顯，單件小批量的產(chǎn)品生產(chǎn)模式越來越多。為此，在數(shù)控車床上應(yīng)用成組技術(shù)的科學(xué)理論及實(shí)踐方法，它能從根本上解決生產(chǎn)由于品種多，產(chǎn)量小帶來的主要矛盾。

3 學(xué)術(shù)思想

采用成組技術(shù)，可以有效地改善傳統(tǒng)的工藝過程的設(shè)計(jì)工作，把工藝人員從繁忙的從重復(fù)性勞動(dòng)中解放出來，減少設(shè)計(jì)工作量，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和縮短設(shè)計(jì)周期。企業(yè)能取得巨大的經(jīng)濟(jì)效果的主要原因有下列6點(diǎn)：

（1）實(shí)施成組技術(shù)導(dǎo)致工序的生產(chǎn)批量增加，為合理利用高效率自動(dòng)化設(shè)備，建立可調(diào)整多品種流水線創(chuàng)造了條件，為中小批自動(dòng)化開辟了廣闊的前景。

（2）實(shí)施成組技術(shù)改變和簡(jiǎn)化了機(jī)械制造的生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的內(nèi)容，使設(shè)計(jì)人員和工藝人員從大量重復(fù)性工作中解脫出來，從事創(chuàng)造性的技術(shù)工作。

（3）實(shí)施成組技術(shù)促進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及其零、部件的標(biāo)準(zhǔn)化，減少結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、材料和加工要求等的多樣化。

（4）實(shí)施成組技術(shù)有利于提高加工質(zhì)量，減少廢品的損失和降低產(chǎn)品成本。這不單是由于加工設(shè)備和工裝的改善，而且是由于所加工零件從材料投入到最后完成是在封閉的小組里完成的，小組成員易于了解制造過程中各工序之間的關(guān)系和出現(xiàn)的問題，加強(qiáng)整體觀念，培養(yǎng)協(xié)作互助精神，提高工作責(zé)任感。

（5）實(shí)施成組技術(shù)使生產(chǎn)管理工作簡(jiǎn)化，管理人員減少，這是因?yàn)楦魃a(chǎn)組的任務(wù)明確，工藝過程穩(wěn)定，不需要制訂很多復(fù)雜零件加工進(jìn)度表和搬運(yùn)交接零件。

（6）由于以上所述各項(xiàng)原因，實(shí)施成組技術(shù)必然導(dǎo)致生產(chǎn)周期大大縮短，提高了企業(yè)按期交貨率，同時(shí)也使新產(chǎn)品的試制周期縮短。

4 結(jié)語

生產(chǎn)實(shí)踐表明，在數(shù)控車床上加工零件應(yīng)用成組技術(shù)可以減少設(shè)計(jì)工作量，提高設(shè)計(jì)工作的標(biāo)準(zhǔn)化與合理化，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，有利于生產(chǎn)管理科學(xué)化。

[1]陳愛國,張淑賢,岳麗敏.超大型圓弧齒輪的數(shù)控加工[J].煤礦機(jī)械，2007，(9).

[2]周烽.成組技術(shù)在鍛壓生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].鍛壓裝備與制造技術(shù)，1993，(3).

[3]劉社霞.提高數(shù)控加工效率的途徑與措施[J].科技信息(科學(xué)教研)，2007，(27).

[4]曹明華.關(guān)于數(shù)控加工工藝路線的研究[J].職業(yè)，2009，(9).

[5]姜廣美.刀具補(bǔ)償在數(shù)控加工中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)，2008，(3).

[6]丁全韜.現(xiàn)代制造技術(shù)在教學(xué)、實(shí)踐中的應(yīng)用[J].吉林教育，2009，(25).

[7]郭英杰.淺談數(shù)控加工切槽與切斷[J].張家口職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，(1).

[8]李泉寶.批量因素·數(shù)控機(jī)床·成組技術(shù)[J].航天制造技術(shù)，1983，(1).