成组技术与数控车削加工的关系

2014-08-15胡江平

时代农机 2014年3期

胡江平

(黄石职业技术学院，湖北黄石 43500)

成组技术的思想是20世纪20～30年代开始产生的,但直到20世纪50年代由苏联学者米特洛凡诺夫进行系统的研究，才形成专门的学科，并在苏联推广应用，随后又推广到欧洲、美国和日本。联邦德国的零件分类编码系统和英国的成组生产单元进一步推动了成组技术的发展。中国于20世纪60年代初引进成组技术。现在各国成组技术分类系统已有近百种。成组技术在发展初期仅作为一项科学的加工工艺，主要应用于机械加工行业中多品种中、小批量生产，因此在20世纪60年代初中国曾把GT译成成组加工或成组工艺。早期的成组技术都是指对要加工的零件类型按某些工艺共性或结构共性归类分组，以便采用共同的工艺装备，目的是使批量很小的各种零件在工序相同的前提下集中起来构成大批量加工件，从而能采用大批量生产所采用的设备和加工方法。成组技术与数据处理系统相结合，可从各种类型的零件中准确而迅速地按相似类型整理出零件分类系统。设计部门可根据零件形状特征把图纸集中分类，通过标准化方法减少零件种类，缩短设计时间。加工部门根据零件的形状、尺寸、加工技术的相似性进行分类,组成加工组,各加工组还可采用专用机床和工夹具，进一步提高机床的专业化自动化程度。按成组技术具体实施范围的不同，出现了成组设计、成组管理、成组铸造、成组冲压等分支。按照相似性归类成组的信息不同，出现了零件成组、工艺成组、机床成组等方法。采用成组技术可以获得较高的经济效益。20世纪70年代后，成组技术的发展已超出了机械制造工艺的范围，成为一门综合性的科学技术。它已涉及各类工程技术、计算机技术、系统工程、管理科学、心理学、社会学等学科的前沿领域。日本、美国、苏联和联邦德国等许多国家把成组技术与计算机技术、自动化技术结合起来发展成柔性制造系统，使多品种、中小批量生产实现高度自动化。近几年来，我国不少高等工业院校结合教学和科研工作，在成组技术基本理论及其应用方面，如零件分类编码系统、零件分类成组方法和计算机辅助编码、分类、工艺设计、零件设计、生产管理的软件系统等方面都开展了许多研究工作，并取得了不少成果。可以相信，随着应用推广和科研工作的持续开展，成组技术对提高我国机械工业的制造技术和生产管理水平将日益发挥其重要的作用。

1 研究意义

成组技术是适应产品多样化要求的一门科学技术，由于生产中许多事物是相似的，把相似的事物归纳成组，寻找解决这组问题的最优方案，从而获得良好的经济效益。对数控加工来说，成组技术就是根据被加工零件的几何形状、结构及加工工艺的相似性进行分组，同一组的零件可按照共同的工艺流程，简单地改变程序，便能制造出某一零件族中的任何零件。通过对零件图纸的工艺分析与总结，找出程序中的共同点，制作成变量编程的标准模板。在实际生产中，直接套用模板，就可以正确、快速地完成新程序的编制，节省编程时间，提高生产效率。

数控车床是一种高精度、高效率的自动化机床，也是使用数量最多的数控机床，约占数控机床总数的25%。它主要用于精度要求高、表面粗糙度好、轮廓形状复杂的轴类、盘类等回转体零件的加工。数控车床能够通过程序控制自动完成园柱面、圆锥面、圆弧面和各种螺纹的切削加工，并能进行切槽、钻孔、扩孔、铰孔等，有些数控车床还具有非圆曲线插补功能以及加工过程中具有自动变速功能等特点，它的加工范围较广。

成组技术从企业生产的全过程来说，成组技术是将企业多种产品、部件和零件，按其性能、规格、形状、尺寸和制造过程等多方面的相似性进行分类归组，并以这些组为基础组织生产的各个环节，从而实现产品设计、生产准备、加工制造和生产管理等领域工作的合理化、现代化和科学化。

从数控加工领域来说，成组技术的主要概念是：通过一定的手段（零件分类系统），把多种零件按形状、尺寸、材料和工艺要求的相似性分类成组；根据各组零件的工艺要求配备相应的工艺设备，采用适当的布置形式，组织成组加工；通过扩大批量（以扩大了的成组批量代替原来较小的零件批量），使得在中小批生产中采用大批量生产中使用的先进的制造技术，以获得近于大批量生产的良好效果提高效率、降低成本、减少在制品数量、缩短生产周期等。

2 应用前景

随着人类生活水平的提高和社会的进步，人们追求个性化、特色化的思想日益普遍。作为提供人们日常生活所需各种产品的制造业，大批量的产品越来越少，社会对机械产品需求多样化的趋势也越来越明显，单件小批量的产品生产模式越来越多。为此，在数控车床上应用成组技术的科学理论及实践方法，它能从根本上解决生产由于品种多，产量小带来的主要矛盾。