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面向PDM系统的零件分类与命名方法
李若冰 张海兵
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零件通常指单独加工制件，是制造的单元，也是装配的单元。随着现代生产的进步，特别是对于PDM在企业的实施，恰当的零件分类、命名和编码才能使零件的计算机管理效率和利用率得到提高，便于缩短设计生产的时间和降低生产的成本。本文根据零件的特征，对零件分类与命名的方法进行了分析。
1 零件的特征
所谓的零件特征，是指某个零件或者某类零件具有的可以作为标志的显著特点。因此，零件特征是在比较中看到的，是关于零件信息的集合，常称为特征信息。零件特征的描述可以有不同的形式，例如文字(包括符号、数字)、图形、表格等形式。
1.1 零件的形状和尺寸特征
零件的形状是多种多样的，而每一个形状的零件只有给出了尺寸才能确定。由于零件形状的多样性和复杂程度差别大，并且零件的尺寸数量有时会很多，所以零件形状和尺寸特征的描述多用图形的形式。
1.2 零件的材质和热处理特征
零件是实体，其材料按材质分为金属和非金属材料，有些金属材质的零件要进行热处理才能获得所需的机械性能。常作的热处理有：淬火、调质、正火和回火等。由于零件的材质和热处理的数量相对有限，其特征常用文字(符号、数字)或表格的形式来描述。
1.3 零件的工艺特征
用某种材料和毛坯制成零件时，要有加工工艺。常提到的机加工有：车、铣、刨、磨、钳。随着生产技术的进步，数控设备和加工中心等设备的加入，先进制造工艺技术被越来越多地应用，例如精密铸造、特种加工和表面改性等。由于零件的制造工艺不是惟一，而且复杂零件有多个工序，所以决定了它的特征不能只用简短的文字来描述，有时需要较长的工艺文件，并配有工艺图。
1.4 零件的功能和应用特征
每一个装在机械中的零件都有自己的功用，零件可传递运动，还可以起到连接、定位、支撑等作用。由于零件功能和应用情况不算复杂，其特征常用文字(符号、数字)来描述，例如传动、连接、定位、通用、专用等。
1.5 零件的其它特征
按零件是否标准化和制定标准的级别不同，非标准、企业标准、行业标准、部级标准、国家标准和国际标准成为了零件特征。正是由于零件的标准化，整机生产厂家可以在市场上或者专业生产零件的企业购买标准件，或者自行加工。因此在产品的管理上，会注重零件外购和自制的特征。零件的标准、外购或自制方面的特征是明确的，数量不多，常用文字来描述。
另外，零件特征还有诸如产品件与备件、军品件与民用件等。
1.6 零件特征的提取
一个零件有多方面的特征，在每个场合都给出零件的所有特征是非常繁琐并且很难实现的。在实际生产中，不同零件的特征有着不一样的意义。因此，零件特征提取时，应针对不同的零件、人员、场合来区别对待，采取适当的特征描述形式，提取所需的特征。随着计算机技术和工程数据库的发展，在计算机中将零件的各种特征信息输入、存储和操作已成为可能，应当注意的事项有：
1) 建立零件数据库时，尽管零件的特征信息很多，考虑到数据库的丰富性，应当尽可能包括能收集到的各方面信息；
2) 由不同的人员、在不同的时问，来进行录入工作；
3) 在零件库被使用时，对不同的场合以及不同的人，有选择地提供其所需的部分特征信息。
2 零件分类
零件是按其特征来进行分类的。由于零件的特征描述形式和难易程度不同，分类的方法有很多种。如果仅按某一方面或某几方面的特征来分，往往不能清晰合理地达到使用要求，因此要结合多方面特征来进行分类。不同的分类方式的作用范围不同，因此按分类要达到的目的，来确定分类的方式是较为合理的。
2.1 简单分类
1) 按零件是否由使用厂家自己加工的特征来分：零件分为自制件和外购件。
2) 按零件是否有标准和属于何种等级标准的特征来分：零件分非标准件、企业标准件、行业标准件、部级标准件、国家标准件和国际标准件。
3) 按零件是否为圆形来分：零件分旋转件和非旋转件。
类似的零件分类还有一些，例如通用件与专用件、已发布件与未发布件等。
这样的分类简单明晰，零件能确定地找到归属。但是，这样的分类所反映出的零件特征少，过于笼统，使用范围受到较大的限制，主要被零件的生产组织管理者所使用。
2.2 多层分类
如图1所示的分类为多层分类，第一层是按企业的产品来分，第二、三和四层分类分别属于2.1中1)、2)和3)的简单分类，当然还可以有更多的层，接着分下去。这样的分类可以反映出较多的零件特征，其使用范围广，可以被企业的各种人员所使用。并且产品特征放在第一层，更适用于产品零件的生产组织。但是，这样的分类中层较多，下层与上层之间存在着交织的关系。将图1改作为树状结构，如图2所示，可以看到零件的分类过多、过细，特别是第一层按企业的产品来分时，若相同的零件在不同的产品上使用，会有不同的类属。

（图片）

图1 零件的分层分类图A

（图片）

图2 零件的分层分类图B

2.3 混合分类
如图3所示的分类为混合分类，第一层分类属于2．1中3)的简单分类，第二层分类同时考虑到零件的形状和功能特征，例如盘轮、环套、齿轮、板块和杆条表明零件的形状，而销轴、座架、箱壳表明零件的功能。这样的分类可以反映出较多的零件特征，分层较少，其使用范围宽，可以被企业的各种人员所使用，且零件形状特征放在上面的层，撇开产品的特征，更适用于零件的设计和重复利用。但是，在这样的分类中，由于同层中包括多方面的特征，形状和功能特征的描述有螋模糊性，一个零件会有不同的类属，因此，作这样的分类还需要有一些恰当的规定和说明，在分类出现歧义时，指出如何处理，例如只要是用于回转运动传递的带齿零件，就归于齿轮。

（图片）

图3 零件的混合分类图C

2.4 成组技术分类
成组技术GT(Group Technology)是从成组加工发展起来的，成组哲学认为：按事物的相似性分类成组来处理问题可以提高效率，将生产的多种零件按一定相似性准则分类编组，形成零件族，按零件族组织生产，使得各种不同的零件能遵循某种相同的加工方法。
3 零件命名和编码
3.1 零件命名的特点
零件是按其特征来命名的，在开展零件命名的工 作时，应注意其特点和名称的构词法。零件命名的特点如下：
1) 零件名称呈现多样性。这是由于零件特征的多样性和被关注程度的不同。
2) 零件名称尽量简单。给零件命名时，零件名不宜过长，零件名包含零件的所有特征是不可能的．同时做到一个企业的所有零件不重名是很难的，因此尽量使用重点关注的特征来命名。
3) 不同零件的重名有所限制，从而便于零件的查找和管理。也就是说零件名的简单也应当有度，否则会有很多重名的零件。
4) 零件的命名具有历史性，不能轻易地割断和否定零件名的形成历史。有些零件名在技术人员和工人、企业和用户中形成共识，根深蒂固，某个设计人员或部门要将这样的零件名作改动，会给大家都带来麻烦。
3.2 零件命名的方法
零件命名采取核心名词加主要尺寸或参数的方式，尺寸用字母代号和数值表示。例如：模数m为2mm、齿数z为24、轮宽曰为30mm的齿轮，称为“齿轮M2224830”。这样命名有下列好处：
1) 零件名可在企业内实现标准化。实际上这样命名只是在企业内部已规定并使用的零件名后填入具体尺寸数值而已。
2) 零件名中包括了较多特征信息。除了核心名词中的特征信息，还增加了零件的尺寸信息，可减少零件重名；且设计、工艺、加工、保管和销售人员，会按零件的尺寸考虑安装空间、加工设备、原材料大小、存储位置和粗略成本。
3) 零件名不算长。由于其中用了表示尺寸名称的字母代号，保留有尺寸名称的意义，又不过多增加名称的长度。
某企业发布的有效零件记录为10l029条，即公司发布的有效零件名数量为lOl029个。利用VB编制的程序，将零件记录进行以下3种计算机程序化处理：
1) 非合适记录删除。这是将有号无名的记录删除。将名为“图”或“图册”的记录删除。经过对非合适记录删除，零件记录变为100511条。
2) 名前后修剪的处理情况：①将名前后的数字、字母等非汉字删除；②将“中间”、“左”、“右”、“上”、“下”的前饰去掉。零件名修剪后，有4763个。
3) 近名合并的处理情况：将部分相近的名进行合并。近名合并后，零件名数有1851个。按霞名的零件数量排序，前90个名的重名数量共为91934个，占总名数量的百分比为91.5％，这90个名，就可作为90％以上零件的核心名词。再加上没有重名现象的名，初略估算作为核心名词的名有300个左右。
对于这个企业零件的命名，就可以采取核心名词加主要尺寸或参数的方式。而零件的分类方法则采用2.3所述的混合分类方法。由于其中叫做“板”的零件就占总发布零件总数的40％以上，因此在回转件类和非回转件类这一层，增加板金类，数量这么大的零件，有个类属才便于管理。
3.3 零件的编码
在较大的企业中，名称一般不可能成为零件的惟一标识，而作为一个现代化的企业，零件的惟一标识必须要有，否则产品的生产、管理和服务难以进行。作为零件惟一标识的编码是多种多样的，由于成组分类编码中包括较多的零件特征信息，故被普遍采用。在成组技术条件下，零件的编码是由零件识别码和零件分类码组成的，前者是零件身份的标识，后者描述了零件的结构工艺特征，便于在以后的设计、工艺和制造等过程中采用。
零件命名和代码编制，可用专门的程序化软件，来检验其合理性和惟一性，在网络上申请和审批，这样不会带来太多的麻烦和过大的工作量。
4 结束语
1) 介绍了零件多方面特征信息，零件名中不可能也没有必要包含所有的特征，而是对不同的人员根据不同的需求提供相应的特征信息；但是在特征录入时要全面，这个录入工作可由不同的人员在不同的时间完成。
2) 零件的分类方法主要有简单分类、多层分类、混合分类和成组技术分类4种。在对具体企业的零件进行分类时，可根据企业的具体情况选择适当的分类方法并加以改进。
3) 零件采用核心名词加主要尺寸或参数的方式进行命名，并且采用编码方式进行存储，零件名要尽量简单，同时不能忽视零件名的历史性。 9/27/2010

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