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1、讯大庆石 油 学院学报第期一总第一期成组技术在石、,机械蜿革一 的应用 与研、 究一二王永信要声文论述了在石油机械工业中实施成组技术的咐琶性,并对石油机械零件分类编码系统进 行分析和研究,以及对石油机械零件分、组的探讨。亦为计算机辅助设计和计算机辅助制造打下良好的 基础。成组技术是长期在生产实践中产生和发展起来的一种提高多品种、中小批生产水平的生产技术和管理技术。它是抓械工业改变多品种、中小批生产落后面貌的一项卓有成效的战略性技术组织措施。国外有人把成组技术对机械制造业的推动 作用与数控技术,计算机技术相井列。把它着做是本 世纪重大技术成就 之升,是产业革命以来,成批生产的 第一次大进步。国际
2、机诫制造技术学会估计到”。年在世界各国将有纬的机谢哎造企业采用成组技术进行生产我国在机械、航空、兵器、电子一轻工等工业部门也 已开 展不同形式的成组技术试点,而且已经或正在取得成就扛一、 一一一、石油机械工业中实施成组技术的可能性、 、痴 敬然其藻蒸称葬在机床上的操作时间占勇勇勇一夕歹图一零件的切削、运输和存放时间的比例花费了很多的工序间的交接和运输时间,从国外的 统计资料中可以看 出,图一零件从原材料投入工厂算起,到加工成成品为止,在机床上的操间占,而的时间是存放和运输。零件床上的操作时间包括切 削、安装和测量,而切削 时间只占。,其余的时间是安装和测量口所以机床利用率很低。画为受到批量的很
3、制,又不能照搬大批量生产的先迸技术犷所以长一期以来,、一多品种、中小批生产普遍存在着周期长、效率低、成本高、管理混乱等缺点。雄雏缘篆星介 算撬黑器塑翼蕊犷黔黯雨猛、馨署藻郭组进行加工。用扩大了的成 组批量,代替原来的较小批量,使得中、小批量生产能够采用大批量生产中的先进技术,从而获得大批量生产的良好经济效益。他们夏岔 里禁淤耀补 瓢翼羹焦缎攀最坚 望愁奢念爪酬蓦轰进,批量大小不 等,但每年都有所增加,有的年产量可达上 千套,有的年 产量只有套。这些产品因为受到丰作条件的限制叭形状绝大多数是管柱形,而且直径尺寸相近。我们对井下机厂生产的种产品,零件总数为种的调查中发现,回转休零件有种,占总数的标
4、难件种,占总数的特殊件种,占总数的。与国外的调 查资料相比,德国对个不同工厂的。种零件的统计分 析是相似件出现率占左右标准件占特殊件 占一。这里所指的相似件包括 回转件与非 回转件。而井下机厂的产品只是回转件就占,并且各油田情况基本相同,所以这部分产品实施成组加工,是有其普遍意义。丫一一二、石油机械零件分类编码系统一 的选择一、 窦嚣犁共黔资孚介艺 类编码系统。章案,系统已经定型,该 系统以机床行业为实施 对象,也适用于其它的机械制造业。一系统与西德 奥匹荟兹法则大同小异,基本组成如图一。,一系统是为机械工业制订的一套分类编码系统,基本组成如图三。石油机械零件除包括普通机械如泵、阀、减速瓷等零
5、件外还有其本身的特点。井下装置回转件占绝大部分,有的形状也比较复杂,怪异,加工性不好。但是,高精度的零件较少,毛坯原始形状并不复杂,除少数锻件外,大部分是管材和棒料。我们选用分类编码系统的原则是想使石油机械加工系统最好统一编码,这样在设计、制造及管理方面,各油田机械厂之间交流方便所以各汕田的机械厂在实施成组技术时,一应顾全大局,力求统一。为此,选择全国统一编码五一分类系统,为了适应石油机械零件的特点,做一些修改。修改后的编码系统,即能反映石油机械零件的特点,又适用普通机械零件的编码,可以避免同一单位实行 两种编码系统。修改意见如下一、名称类别,第一,第二位码井下工具粪零件,名称种类繁多,如环、
6、头、挂等而这些零件之间,几何形状,材料、如果严格按万一工系统编码,就会很复杂,套、盘、管、杆、体、塞、堵、座、罩、主要尺寸、精度及加工土艺又非常相似。不便子分类和记忆。因此对有通孔的零件按长度尺寸段编名称码,共分三类簇,编码为,在原系统中为环套类的垫圈、片。,编码为,原系统中为环套类的环套。,编码为,原系 统中为肖杆、轴类的圆杆、圆管。带有锥管螺纹的 上、下接头及中心管等零件,一偏码为碑,的外螺纹套及直管接头。原系统中为环套类万旦网一厂象统主石马第一位基 本 决型琴五位辅助孔 威形螂副副几研一一 第第第 第 第第第第 弋弋了、九九 位位位位位位位位位分一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一
7、一一一一直直长长材材精精。回一一乙加姿口夕味面护务务搜搜料料, 俊俊转一一一一一一一一一一一一或或尺落落落娜娜一。火物一飞飞寸寸场场场一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一俊热热热物那那那内表面梢助孔波波波处处处回回回回回回回回回回回回回回夺韧。工工工工成砂娜娜娜讨讨讨理, , , 弄形弓件件件件件件件件件件件件件件件件长类类类类类类类类类类类类畴畴畴畴畴畴 株件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件劝银荡称称称称称称称丁丁丁寻卜卜场动琳、口口口回回回回回回回回回回回回回回回回回转转转转转转转转转转转转转转、王形状状状状状状状布本本蝙如饭饭饭饭饭饭饭饭饭饭饭饭饭饭饭
8、饭饭饭饭饭饭饭阵阵阵阵阵阵阵阵阵阵阵阵阵阵阵乳卜卜杨加工工工工工工工回转加兔下下下下陇弱仙仔仔仔仔仔仔仔仔仔仔一一特来件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件件 主主主主主主主主主主主主主主主主主主主主丁丁丁丁用一汉汉汉汉汉汉汉 形形形形形形淞淞淞淞淞淞淞,乡有乞名样样样样样样样竺荡杯巫名样图二一召一系统的基本组成一一介一卜一一、形伏比玻夏杂的座封接头、卡觉雄丢手接头等,编码为,定为环套类零件的复杂件。分一 这样编码不但便于记忆,名称矩阵表 编码。回转类零件分类表石油机械零件无论是内、而且和加工方法有关,便于分组。其余没提到的零件就按外部形状,有锥管螺 纹的较多。所以在编码中应该
9、做为基华一书一喊一碱一钟一钾节侧吟私富盆谏干 叫举仓孕干叭攀干、攀十、攀干一零一 粤 纂悬荡更刹钊 嗜国零簧奚 幸冷冷冷冷以以。够带带砖砖砖砖琴琴薄 口口口口忿忿籍斌斌令令令令舞舞舞 侧侧侧侧侧侧侧侧侧侧侧侧侧侧侧侧 笑笑笑笑笑笑笑笑笑笑笑笑笑笑笑笑聆聆聆聆仑以以奢鬓鬓亥亥亥亥爵爵爵爵爵爵爵爵爵爵去去一一一一一书一梦梦 曳碑竹、不, ,哄哄哄哄哄哄哄哄哄哄哄哄哄哄哄哄哪哪哪哪一一等等等等等等等等等等等等等等等等回回回回日日里岔岔 、梁梁闷,姆叮叮钧钧夸夸夸一 晕冷冷冷冷冷、馆以 金金金金金落妇嘿嘿一一一一一之之之之之之之之之之碑碑碑碑卜、宙以以 份份份份份澳一一一一一诊丫丫、脚玲、 呱一卜隆噩
10、疆霭日雷以粱侧婆羊琴幸灿嘛蹂何见攀习零一长。攀二三益竺叫粤、卜匕守碱碱碱窦窦撼撼擎擎喊招招娜而而雾雾拐拐神神如如 锹锹锹把把比胭脸脸达认, ,恻恻礴礴护卜卜 林林协协协协协协寺该该该该该该该该该该该娜娜娜娜娜娜娜州州州州州州价价一寺寺场劝劝卜卜幻幻摄摄摄琴琴翼翼嘛嘛警警幸幸辉辉嘛嘛辉辉套套礴礴礴次次套套礴霭霭硬硬殊殊塔塔搽搽 粗粗书书书书汉汉书书书一印印含含彩彩创创雄雄回回罄林秘幸幸带何律脚触誉誉 闪闪仍仍寸寸几、卜“守、琴壕买味雄成孕一攀二认一、入二代一一一书灯八洲誉曲县咪饭票布辉镇确卑长妞里码位二四五 一 蓄 叹今言二丫六食一卜六今二书认尔 一一李价件一卜图四回 转类 零 件分类本要素反映
11、出来。在 第四、六位码中如图四的第 项 目改为锥管螺纹,这样从一项都为基本功能要素,一项为组合功能要素原系统中的为传动螺纹 去掉了。如果零件中有传动螺纹要素,就归并在项 目 的螺纹中。另外从调查零件形状中发现,铣圆弧糟如图五的零件也较多,为了分组方便在第七码位的第项 目中填写圆弧槽,便于设备和工装的选择。确定分类系统之后,就要对零件逐个编砚,即用数码描述零件的形状尺寸、精度等零件图纸的信息。通 常称为“以码代形”。然后将已编的零件,按加工工艺相似性进行分组。图五圆弧槽零件三零件组的划分零件编码之后,便进行分组工 作。所谓分组就是将多种不 同产品的零件,按工 艺相似性划分为零件组。划分零件组的方
12、 法很多,如编码分类法、流程分析法及检视法等。下面简述编码分类法。国外逐渐采用计算机分组,我国是采用人工分组,计算机分组也在开始使用。用编码分类法划分零 件组通常是用“特征矩阵表”进行。每个零件的代码,都可用矩阵表上相应的行和列 的数字表示。表上每一列表示零件代码中相应的位数,而每一 行则表示每个码位上可能出现的结构特征数字。因此表上行、列相交处,恰好代表了零件的某个结构特征。如果规定矩阵表上行与列相交处所代表的 结构特征是零件所 具有,则标注为“”,反之则标注“”。可以用矩阵表的形式表示出一组零件所具有的结构特征。这种 矩阵主主码码辅码码又又又月月月 二一二一一甘甘任任任一长长甘甘了了了了、
13、匕匕匕。图六特征矩阵表表称为“特 征矩阵”,如 图兴所示。按表筛选零件,如图七所杀的零件图及编码都能全部通过该矩阵图,被划分为一组。木组 的复合零件如 图八,它具备本组零件所有的结构特征,是个假想件,是制订成组工艺规程的综合零件。件图零件编码一一潺潺潺巨巨巨巨巨目目目目目目 赐赐赐 一一盛黝仁仁仁几几尸匕匕匕匕匕匕图八复合零件图按特征矩阵表筛选的零件,如果把位码完全相同的零件划分为“组如图九,则每组的零件数太少,起不到扩大批 量的作用,不能获得成组加工的经济效果。反之,如果按图十的特征矩阵筛选零件,则零件组太大,虽然扩大了批量,但相似性太差,同样不能获得好的经济效果,为了解决这一问题,奥匹兹教
14、授推荐了两种分组法。即特征码位法和码域法。特征码位法从代表码中选定几位对加工影响大的码位作为分组依据,而不考虑那些影响不大的码位。根据统计分析资料,零件类别、外形、直径或宽度和材料的代码对选择工艺装备,确定切削用 量有着决定性的影 响,所以把这些码位作为分组依据。这就是特征码位法。表称为“特 征矩阵”,如 图兴所示。按表筛选零件,如图七所杀的零件图及编码都能全部通过该矩阵图,被划分为一组。木组 的复合零件如 图八,它具备本组零件所有的结构特征,是个假想件,是制订成组工艺规程的综合零件。件图零件编码一一潺潺潺巨巨巨巨巨目目目目目目 赐赐赐 一一盛黝仁仁仁几几尸匕匕匕匕匕匕图八复合零件图按特征矩阵
15、表筛选的零件,如果把位码完全相同的零件划分为“组如图九,则每组的零件数太少,起不到扩大批 量的作用,不能获得成组加工的经济效果。反之,如果按图十的特征矩阵筛选零件,则零件组太大,虽然扩大了批量,但相似性太差,同样不能获得好的经济效果,为了解决这一问题,奥匹兹教授推荐了两种分组法。即特征码位法和码域法。特征码位法从代表码中选定几位对加工影响大的码位作为分组依据,而不考虑那些影响不大的码位。根据统计分析资料,零件类别、外形、直径或宽度和材料的代码对选择工艺装备,确定切削用 量有着决定性的影 响,所以把这些码位作为分组依据。这就是特征码位法。码域法它是据根统计分析的结果,人为地划定若干个特征代码作为
16、筛选零件组的依据。每个码域对应着一个特征矩阵表,即为一个零件组。码域是根据全部零件的结构特征的分布状况,并考 虑到设备和工艺装备的条件、管理水平、设备负荷率情况确定。两种方法没有本质上的区别,应用 时都育很大的灵活性,常常是结合起来使用,一很据 我们调 查井下工具类零件的特点,应考虑长度尺寸和形状特征码。尺寸码以长度尺寸为主,即第十四位码。因为井下工具类零件基本都是回转体直径尺寸相差不大,但长度尺寸相 差很大。最短的十几毫米,最长的。多毫米,以一毫米之间最多。所以首先用长度尺寸段将零件分为三段,五镇钟万五簇动,。零件的形 状 及加工码,第三到第九位码。零件的形状决定了零件的工艺特征及机床种类。根据调查表明,井下工具类零件所用机床种类不外乎是车界铣斌钻床、插床、刨床、平头机鼠锥管扣机床和钳几第三、四、五、六位码,表示回转体的内、外表 面加 工,所以一股选用平头机床、车床、锥
