（優選）第二章零件分類編碼系統現在是1頁\一共有75頁\編輯于星期三§2-1概述

零件分類編碼系統已經成為成組技術原理的重要組成部分，也是有效地實施GT的重要手段，因此，在實施GT過程中，建立編碼系統，已成為一項重要的任務。

零件分類編碼系統就是用數字、字母或符號將機械零件圖上的各種特征進行標識的一套特定的法則和規定。這些特征包括零件的幾何形狀、尺寸、精度、材料、熱處理等，也可描述零件有關功能以及生產管理方面的信息，諸如零件名稱、功能要素、加工設備、工裝、工時、生產批量等。

現在是2頁\一共有75頁\編輯于星期三零件分類編碼的圖例2322圖2–1軸承端蓋5075材料：QT400–17分類編碼結果分類編碼結果0176M1825115材料：45圖2–2

軸圖2–3齒輪9040材料：40Cr分類編碼結果4606現在是3頁\一共有75頁\編輯于星期三§2-1概述

由于實施成組技術的目的、范疇和手段不同，目前已研制出多種不同的分類編碼系統，其中與零件有關的分類編碼系統又可分為綜合、機加工、鑄造、鍛造、沖壓、焊接、熱處理等。一、實施GT，建立零件分類編碼系統的必要性二、建立零件分類編碼系統的可行性

現在是4頁\一共有75頁\編輯于星期三從GT的發展趨勢來看，零件分類編碼系統的建立是必不可少的。在GT的初期，并未采用分類編碼技術，零件分類主要靠目測，而且GT應用主要局限于GT加工，當時的米特凡諾夫就是無分類編碼的開拓者?，F在，由于GT應用范圍的擴大，特別是計算機技術的不斷深入，企業各個部門要分享公共數據庫中所儲存的有關產品零件的各種信息，沒有分類編碼系統這一統一的檢索手段、則很難實現。

一、實施GT，建立零件分類編碼系統的必要性

現在是5頁\一共有75頁\編輯于星期三

成組技術的一個核心就是利用相似性原理來找出事物的共性。世界上客觀事物既存在著千差萬別的個性，即異性，也存在著反映它們彼此內在聯系的共性。研究和建立零件分類編碼系統的目的，就是要找出并利用事物之間存在著的這種共性，亦即相似性。就零件的分類編碼理論而言，可以說至今還未完備，因此，世界上的零件分類編碼層出不窮。隨著分類編碼理論日臻完善，從而終將出現比較典型的通用分類編碼系統。 二、建立零件分類編碼系統的可行性現在是6頁\一共有75頁\編輯于星期三§2-2零件分類編碼系統的功用和基本要求一、功用 零件之間客觀存在的各種特征的相似性是雜亂無章和模糊不清的。通過編碼可使零件的各種特征字符化、明朗化，從而為在成組技術實施中進行相似性的分析和處理提供了有利條件。 成組技術的核心是根據特征相似性對零件進行分類編組。而用零件代碼進行分類編組是一種比較科學、有效的分類編組方法?，F在是7頁\一共有75頁\編輯于星期三§2-2零件分類編碼系統的功用和基本要求

具體地來說，有以下功用：（一）產品設計方面 產品零件設計的圖紙檢索和相似性設計，實現設計的合理化，從而減少設計費用和時間，實現產品設計的標準化；為計算機輔助設計（CAD）打下基礎。（二）制造工藝方面 對欲加工的零件進行分類、分組、建立GT生產單元。一、零件分類編碼系統的功用現在是8頁\一共有75頁\編輯于星期三能輔助工藝編制和成組加工車間平面布置設計。 能使工裝設計合理化，以促進工藝和工裝標準化。改進數控加工的程序編制工作，充分發揮數控機床和數控加工中心的效能。（三）生產管理方面使生產計劃、調度合理化。現在是9頁\一共有75頁\編輯于星期三二、對零件分類編碼系統的基本要求 一個零件分類編碼系統要在實施GT中有效地發揮作用，應該滿足以下基本要求：1、一個分類編碼系統應能對本企業（或行業）內所有產品零件進行分類編碼；2、分類編碼系統內的每個零件特征代碼應有明確的含義，不能相互混淆或含糊不清；現在是10頁\一共有75頁\編輯于星期三3、標識零件幾何形狀的特征代碼應具有永久性，以保持分類編碼系統的延續性；4、新建立的系統應盡量滿足企業各部門的使用要求；5、結構應盡量簡單；6、為適應企業將來產品的更新和工藝的改進，以及新產品新工藝的應用，分類編碼系統的結構和信息量都應留有余地.現在是11頁\一共有75頁\編輯于星期三§2-3零件分類編碼系統結構原理一、零件分類的原理及概念二、分類編碼系統的結構形式三、碼位內信息的排列原理及概念結構形式信息的排列現在是12頁\一共有75頁\編輯于星期三一、零件分類的原理及概念1、分類：分類就是欲使相似或相同的事物聚合在一起，而卻又使相異的事物彼此分開。2、分類系統：分類系統是為了達到一定的分類目的和要求而采用的相應分類原理、規則和步驟而構成的一個體系的總稱。分類系統的一個另為簡潔的表達方式便是將分類系統看成是一系列分類環節和分類標志的總和?，F在是13頁\一共有75頁\編輯于星期三輸入被分類事物及其特征與屬性分類系統分類法則分類方法分類步驟輸出符合規定目標與要求的分類結果分類系統的含義與作用現在是14頁\一共有75頁\編輯于星期三分類環節123..N分類環節123..N分類系統分類系統的結構含義現在是15頁\一共有75頁\編輯于星期三3、分類環節：事物在分類過程中經歷的每個層次和步驟。它包括橫向分類環節和縱向分類環節，橫向環節賦于粗分類標志，縱向環節賦于細分類標志。4、分類標志：分類標志是事物賴以進行分類的依據。分類標志往往選取被分類事物所固有的特征和屬性?，F在是16頁\一共有75頁\編輯于星期三分類編碼系統結構整體式

2365022365－0262總體結構碼位碼域碼域碼位分段式現在是17頁\一共有75頁\編輯于星期三……………………橫向分類環節縱向分類環節橫向分類標志縱向分類標志橫向分類環節外旋轉表面縱向分類環節圓柱面圓錐面球面光滑圓柱面單向臺階圓柱面雙向臺階圓柱面單向臺階圓錐面單向臺階球面雙向臺階圓錐面雙向臺階球面橫向環節與縱向環節兩者的相互關系與作用示意現在是18頁\一共有75頁\編輯于星期三

分類標志的選取要根據一定的目的來考慮，同時還要對事物的特征或屬性進行調查研究和統計分析。橫向分類標志的安排上:應該先安排與設計檢索有關的，然后安排與工藝有關的。縱向安排上：由簡到繁、由一般到特殊?，F在是19頁\一共有75頁\編輯于星期三二、分類編碼系統的結構形式

分類編碼系統種類很多，但從結構來分，有以下幾種：1）從總體結構來分：有整體式結構、分段式結構兩種2）從碼位之間的結構來分：有樹式結構、鏈式結構和混合式結構三種3）從碼位內的排列方式來分：全組合排列法和選擇排列法。4）從分類系統結構的表達形式分：表格式和決策樹式。5）從用途來分：設計用、工藝用和設計與工藝兼顧現在是20頁\一共有75頁\編輯于星期三123N…….10101010…….=MNI=110I0001030405…………08090001030405…………08090001030405…………08090001030405…………0809…….…….…….…….…….…….…….…….…….…….鏈式結構現在是21頁\一共有75頁\編輯于星期三123N0001….090001…………090001…09….0001..090001….090001….090001….09………..….….…….…….…….…….…….0001..090001..09………..………..………1010210310N…….=MNI=1010I樹式結構現在是22頁\一共有75頁\編輯于星期三123N….0001..090001….090001….09….…….…….…….…….1010110210…….000001010909000109關聯環節獨立環節混合結構現在是23頁\一共有75頁\編輯于星期三一）分類編碼系統的總體結構1、整體式結構

整個系統是一個完整的體系，碼位之間沒有明顯的分隔界限，通常功能單一，碼位較少。如日本的KC-1，捷克VUSTE系統等，有時多碼位，多功用的編碼系統也是這種，如日本的KK-3系統等。現在是24頁\一共有75頁\編輯于星期三整個系統內的碼位，按其內容的不同分為2~3個段。它又可分為有主從關系的主輔碼分段式結構和相互獨立的子系統分段式結構。通常，主碼用來標識零件的永久性持征，如主要形狀、形狀要素、尺寸等。2、分段式結構現在是25頁\一共有75頁\編輯于星期三1、樹式結構（分級結構）碼位之間是錄屬關系，即除第Ⅰ位碼位內的特征碼外，其他各碼位的確切含義都要根據其前一位來確定，如下圖所示。 特點：信息容量大，能對零件詳細描述，但結構較復雜，編碼和識別代碼不太方便。例如：英國的BRISCH系統就屬于此例。

二）分類編碼系統碼位之間的結構現在是26頁\一共有75頁\編輯于星期三123N0001….090001…………090001…09….0001..090001….090001….090001….09………..….….…….…….…….…….…….0001..090001..09………..………..………1010210310N…….=MNI=1010I樹式結構現在是27頁\一共有75頁\編輯于星期三混合結構樹式結構123三位一位二位鏈式結構三位一位二位三位一位二位111112312312311231231231232223332212333123現在是28頁\一共有75頁\編輯于星期三

碼位之間的關系是并列的，每個碼位內各特征碼具有獨立的含義，與前后碼位無關。

3、混合式結構

系統中同時存在著以上兩種結構形式。例如：Opitz系統，KK系統。2、鏈式結構（并列結構）現在是29頁\一共有75頁\編輯于星期三123N…….10101010…….=MNI=110I0001030405…………08090001030405…………08090001030405…………08090001030405…………0809…….…….…….…….…….…….…….…….…….…….鏈式結構現在是30頁\一共有75頁\編輯于星期三123N….0001..090001….090001….09….…….…….…….…….1010110210…….000001010909000109關聯環節獨立環節混合結構現在是31頁\一共有75頁\編輯于星期三Opitz編碼系統內外表面形狀內部

形狀平面加工輔助孔及齒形加工主要形狀外表面形狀平面加工輔助孔及齒形加工主要形狀主要形狀主要形狀主要孔平面加工輔助孔及齒形加工主要尺寸材料及熱處理處理毛坯原始形狀加工精度0回轉體零件L/D≤0.510.5<L/D<32L/D≥33L/D≤2有異形4L/D>2有異形5特殊的6非回轉體零件A/B≤3,A/C≥37A/B>38A/B≤3,A/C<49特殊的第3位內回轉表面形狀第一位零件分類第2位外表面形狀

形狀代碼1~5位增補代碼6~9位9位8位7位6位第5位第4位Opitz編碼系統：123456789ABCD前9位數字碼用來傳送設計和制造信息，最后4位數ABCD用于識別生產操作類型和順序，稱輔助代碼，由各單位根據特殊需要設計安排現在是32頁\一共有75頁\編輯于星期三現在是33頁\一共有75頁\編輯于星期三

一個碼位內的項數M與該系統特征碼所用的字符有關。對于十進制數碼：M=10(0~9)十六進制數碼M=16（0~9，A、B、C、D、E，F）英文字母M=26（A~Z） 因十進制數簡單、通用，所以使用最多。1、特征信息的種類分類編碼系統所需描寫的信息多種多樣，但按性質來分，為可組合信息和不可組合信息。三、碼位內信息的排列現在是34頁\一共有75頁\編輯于星期三1）一般原則在一個碼位內，隨著順序號的增加，各種信息的排序原則如下： “由小到大”如尺寸、重量等 “由易到難”如精度、加工方法等 “由簡到繁”如形狀要素等 “由常見到特殊”如材料、毛坯、設備等

不可組合信息通常只需遵循上述原則，可組合信息除上述原則外，還要考慮組合的方法。2、信息排列法現在是35頁\一共有75頁\編輯于星期三

①全組合排列法假設一個碼位內參與組合的信息數為T，按全組合排列組數S，碼位內的項數為M，則：

S=2T-1S≤M當T=2S=3 T=3S=7 T=4S=15T=5S=31

如特征碼為十進制，即M=10，則只能容納T=3的全組合，即“三要素全組合”。

全組合排列法，規律性強，便于記憶。但如果在一個碼位內需安排的信息數量較多，而又不能增加項數，可用選擇排列法。2）可組合信息的排列方法現在是36頁\一共有75頁\編輯于星期三

這種方法是根據信息的特點和出現概率并按信息排列的一般原則選擇有關信息進行組合和排列。這種排列法，當信息種類較多時，不能把可能出現的信息都表示出來，因此，在編碼時必須附加某些規定，如“后項包括前項”或“按項號最大的特征編碼”等，這就產生了編碼的多義性、特征含義不夠明確、分類不夠準確。增加信息容量有以下三種辦法：

1）增加碼位數2）增加碼位項數②選擇排列法現在是37頁\一共有75頁\編輯于星期三§2-4零件分類編碼系統的建立

一個企業要全面實施GT，就必須有一個適合本企業要求的零件分類編碼系統。目前建立零件分類編碼系統不外乎兩個途徑：一個是選用的分類編碼系統；再一個是研制新的零件分類編碼系統。但不論是選用還是研制，都要慎重，切不可盲目。對于選用的系統要根據企業的具體情況進行必要的修改和補充。研制新的系統要根據企業的特點確定實施GT的目標，再深入剖析國內外與企業相近的零件分類編碼系統，取眾家之長，盡可能做到既有繼承，又有創新?，F在是38頁\一共有75頁\編輯于星期三

1、分析企業經營狀況分析企業經營狀況，即分析產品的品種、產量、生產批量、生產中存在的主要問題以及今后產品結構的可能變化和發展方向等；除此以外，還要考慮企業人、財、物等方面的情況，如人員配備、技術水平和培訓條件、有無計算機等。

2、確定使用范圍企業的設計部門和工藝部門是分類編碼的兩個主使用單位，因此，在研制分類編碼系統時，要聽取上述部門對系統的意見和要求，同時還要考慮到生產管理部門的要求。由于各部門的使用目的不同，對系統的要求也不同。研制編碼系統大致過程如下：現在是39頁\一共有75頁\編輯于星期三

設計部門要求詳細地描述與設計有關的零件特征。 工藝部門要求詳細地描述與工藝有關的零件特征。生產管理部門要求詳細地描述與生產管理有關的零件特征，如生產批量、工藝、設備、工裝等。

3、統計零件特征零件的各種特征及其分布規律是研制零件分類編碼系統的重要依據。為了有的放矢、碼盡其用，研制出一個好的系統，需要對本企業或行業各種產品零件的特征進行統計分析，找出各特征的分布規律、出現率等，這是建立分類編碼系統的首要任務，也是重要的一步。現在是40頁\一共有75頁\編輯于星期三在對零件進行統計分析時，一般可按以下幾個方面進行：（1）零件的種類；如機加工件、鈑金工件、焊金工件、焊接件等；（2）零件的形狀、尺寸及其分布規律等；（3）形狀要素的出現規律和內在聯系；（4）材料種類；（5）精度；（6）其他工藝特征；如加工方法、工時、設備等。統計一般可這樣進行：先列出統計項目，用卡片或表格的形式逐項逐件地進行統計，也可以選一個現有的比較適宜的分類偏碼系統先試套，試套的項目可以根據本企業零件的特點所增減，由試套結果，再研制新的系統?，F在是41頁\一共有75頁\編輯于星期三

4、制定系統結構草案、確定信息排列方法在企業統計分析資料的基礎上，即可制定分類編碼系統的結構草案。如：確定系統的總體結構、碼位之間的結構、碼位內信息排列組合方式等進行處理，這里不再重述。

5、現場試用和修改定型分類編碼系統確定后，需要在一定范圍內進行試用，借以對系統各項功能進行考查驗證。然后收集，歸納各試點單位的意見，對系統進行修改、補充。如果系統要有較大的或全局性的修改，還要再次試套。需要說明一點：分類編碼系統是實施GT的前提和重要工具、它的好壞對GT效益的影響很大，必須慎重。現在是42頁\一共有75頁\編輯于星期三§2-5零件分類編碼系統的實例介紹一、Opitz分類編碼系統二、KK-3零件分類編碼系統三、JLBM-1零件分類編碼系統介紹現在是43頁\一共有75頁\編輯于星期三

分類編碼的差錯，會使零件被劃分在錯誤的零件組中，而零件的分類碼是零件今后檢索有關各種技術或管理信息的鑰匙。

一、Opitz分類編碼系統（一）系統的結構

Opitz分類編碼系統的結構如下圖。按總體形狀分回轉體和非回轉體兩類。所謂回轉體零件是指主要表面（外形）由回轉面構成的零件（包括幾個繞不同軸線的回轉面構成的零件）或外形為正多邊形其內形要進行回轉加工的零件。其余為非回轉件。

編碼例子（見下頁）現在是44頁\一共有75頁\編輯于星期三現在是45頁\一共有75頁\編輯于星期三分類標志縱向標志橫向分類外旋轉表面橫向分類環節縱向分類環節圓柱面圓錐面圓球面單向階梯圓柱面光滑圓柱面雙向階梯圓柱面單向階梯圓錐面雙向階梯圓錐面單向階梯圓球面雙向階梯圓球面現在是46頁\一共有75頁\編輯于星期三現在是47頁\一共有75頁\編輯于星期三50φ754×φ9.5均布材料：HT200現在是48頁\一共有75頁\編輯于星期三50φ754×φ9.5均布材料：HT200內部形狀：光滑、無形狀要素外部形狀：單向臺肩、無形狀要素零件類別：回轉體零件，0.5<L/D<3輔助加工：有分布要求的軸向孔平面加工：無平面加工最大外徑：50<D<100mm材料：HT200原始形狀：鑄件精度：內外圓111022079現在是49頁\一共有75頁\編輯于星期三Opitz零件編碼系統生成的零件編碼現在是50頁\一共有75頁\編輯于星期三

分類編碼的差錯，會使零件被劃分在錯誤的零件組中，而零件的分類碼是零件今后檢索有關各種技術或管理信息的鑰匙。

OPITZ零件分類編碼系統是一個十進制9位代碼的混合結構系統，其橫向分類環節分為主碼和輔助碼，主碼為5位，主要用來描述零件的基本形狀要素，其中：第Ⅰ位為零件類別碼，將零件分為回轉體類零件和非回轉體類零件兩大類；第Ⅱ—Ⅴ位是描述零件的形狀細節，按外部形狀→內部形狀→平面加工→輔助孔、齒形和成形加工的順序描述。輔助碼有4位，主要用來描述零件與工藝有關的信息，而且是公用的，不分零件的類別。

現在是51頁\一共有75頁\編輯于星期三

分類編碼的差錯，會使零件被劃分在錯誤的零件組中，而零件的分類碼是零件今后檢索有關各種技術或管理信息的鑰匙。

對圖中兩個示例零件的分類編碼。

所謂不帶偏異的回轉件是指：①零件只有一個軸線，此軸線就是零件的回轉軸線；②垂直于零件回轉軸線的截面均為圓形或環形，或兩者的組合?，F在是52頁\一共有75頁\編輯于星期三現在是53頁\一共有75頁\編輯于星期三現在是54頁\一共有75頁\編輯于星期三現在是55頁\一共有75頁\編輯于星期三(二)、系統的特點和存在的問題1.系統的特點

（1）較多的用途它以較少的碼位描述了零件形狀、尺寸、材料、毛坯和精度等多種特征，能適應設計、工藝方面的使用要求。（2）較完善的形狀代碼對零件形狀代碼的描述通常是分類編碼系統的核心。Opitz系統用5位形狀代碼對零件的形狀“從整體到局部”、“從外到內”、“由粗到細”、“由簡到繁”地進行了精辟而有規律的描述。從而使形狀代碼同時具有設計和工藝方面的信息。（3）靈活的使用方式Opitz系統為了適于更多的企業使用，除留有一部分特征碼（特殊的回轉件和非回轉件）由用戶自行確定其含義外，其輔助代碼也可以按用戶需要而改變。現在是56頁\一共有75頁\編輯于星期三2、存在的問題 任何一個編碼系統都不可能做到十全十美，象Opitz系統這樣一個早期的分類編碼系統，當然也存在一定的局限性和不足之處（1）該系統要求對零件的形狀編碼時，要考慮零件的原始形狀。這樣有時會造成功能、形狀和工藝都很相似的零件，只是由于毛坯不同，而代碼相差很大。（三）系統的特點和存在的問題現在是57頁\一共有75頁\編輯于星期三

（2）由于受到信息容量的限制，Opitz系統形狀代碼各碼位內信息均采用選擇排列法。要按“后項包括前項”的原則編碼，就使代碼失去確切的含義。

（3）對非回轉體的描述比較粗略，使該類零件分類編碼比較困難。（4）該系統對零件外廓尺寸描述較粗略。（5）工藝碼描述不夠?，F在是58頁\一共有75頁\編輯于星期三（1）有較好的繼承性。1~7碼位三個KK系統共用，精度碼位也基本相同；（2）增加了描述零件形狀和加工的碼位數量。這不僅使零件特征描述更加詳細，而且也使得特征內容更加廣泛（如既描過了切削加工的特征，又描述了非切削加的特征）（3）KK-3系統中有許多碼位采用“三要素全組合”排列方式，使得代碼含義明確；（4）該系統采用以鏈式結構為主的整體式總體結構，雖然碼位較多，但結構并不太復雜；（5）由于碼位較多，不便手工編碼，宜使用計算機編碼。（6）KK-3系統的主要缺點是有些環節上零件出現率極低，即表示這些環節利用程度不高，意味著這些環節設置不當?？傊?，從各方面加以評價，KK-3系統是目前比較完善的分類編碼系統之一。二、KK-3零件分類編碼系統-現在是59頁\一共有75頁\編輯于星期三KK-3機械加工零件分類編碼系統基本結構回轉體非切削加工特殊孔規則排列內平面與內周期面內曲面內廓形狀周期性表面成形平面異形部分功能槽同心螺紋外廓形狀D直徑L長度細分類粗分類細分類粗分類輔助孔端面內表面外表面各部形狀與加工外廓形狀與尺寸比主要尺寸材料名稱分類項目2019181716151413121110987654321碼位外廓形狀與尺寸比21特殊孔形狀方向螺紋與成形面方向與階梯周期面與輔助成形面主成形平面外曲面外平面彎曲角度彎曲方向B直徑A長度細分類粗分類細分類粗分類輔助孔主孔以外的內表面主孔外表面彎曲

形狀各部形狀與加工外廓形狀與尺寸比主要尺寸材料名稱分類項目19181716151413121110987654321碼位非切削加工2021精度非回轉體現在是60頁\一共有75頁\編輯于星期三現在是61頁\一共有75頁\編輯于星期三現在是62頁\一共有75頁\編輯于星期三現在是63頁\一共有75頁\編輯于星期三JLBM-1系統的結構如圖

JLBM-1系統的結構基本上是和Opitz系統相同，只是為了彌補Opitz系統的不足，它把Opitz系統的形狀加工碼予以擴充，把Opitz系統的零件類別碼改為零件功能名稱碼，把熱處理標志從Opitz系統中的材料熱處理碼中獨立出來，主要尺寸碼也由一個擴大到兩個環節。因為系統采用了零件功能名稱碼，所以它吸取了KK-3的特點。三、JLBM-1零件分類編碼系統介紹現在是64頁\一共有75頁\編輯于星期三15位十進制混合編碼JLBM-1機械加工零件分類編碼系統基本結構零件類型碼非回轉體零件回轉體零件0123456789外部形狀及加工0基1本2形9狀材料0123456789零件名稱類別粗分零件名稱類別細分ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦⅧⅨⅩⅪⅫXⅢXⅣXⅤ回轉體零件形狀及加工碼內部形狀及加工平面、曲面加工輔助加工功能要素外平面端面輔助孔成型劃線非回轉體零件形狀及加工碼外部形狀及加工0基1本2形9狀平面加工0基1本2形9狀功能要素曲面加工外形要素平面、曲面加工輔助加工主孔加工內部加工輔助孔毛坯原始形狀熱處理主要尺寸直徑或寬度長度精度現在是65頁\一共有75頁\編輯于星期三現在是66頁\一共有75頁\編輯于星