Дорожкина И Н Роторная сборка резьб

Главная страница Электронная библиотека
Водолазская Н.В., Дорожкина И.Н.

ВЫБОР ОБЪЕКТА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СБОРКИ

ИНЖЕНЕР: студенческий научно-технический журнал / Донецк: ДонНТУ, 2005.

    Given paper is devoted to a choice of object of the automated assembly. The analysis of labour input of assembly of threaded connections in relation to other kinds of connections is lead for this purpose and distribution of labour input of assembly works by various kinds of machinebuilding equipment made at the manufacturers is investigated. As object of the automated assembly threaded connections as they are the most widespread by a kind of connections in machinebuilding are offered.

     Завершающим этапом производственного процесса является сборка изделий, с которым человек сталкивался еще с периода создания первых орудий труда. В процессе эволюции сборочные процессы непрерывно усложнялись и совершенствовались. Выделяют три этапа сборки [1]:

постиндустриальная;

непрерывная;

гибкая.
     Эти этапы взаимосвязаны и неотделимы между собой. В общем случае сборка- это часть технологического процесса изготовления изделия, которым заканчиваются работы по соединению отдельных деталей в узлы [2,3,4,5]. Однако теоретических основ их применения для большинства сборочных операций не существует для разработки таких основ необходимо исследовать общие характеристики сборочного процесса и его трудоемкость.
     Доля сборочных работ разная (рис. 1) в различных отраслях машиностроения и ее можно представить в виде следующей диаграммы (в процентах от общей трудоемкости изготовления машин и приборов).

Рисунок 1 – Диаграмма распределения трудоемкости по типам производства [5]
    Трудоемкость сборочных работ в машиностроении занимает второе место после механической обработки и составляет в среднем от 20-70% [3,5,6] от трудоемкости изготовления изделий. В настоящее время увеличиваются трудозатраты на сборку [1] , это объясняется общими трудностями и проблемами экономического развития Украины, а также специфическими особенностями механизации и автоматизации сборочных процессов. Например. В машиностроении механизировано, как и 20 лет назад , только около 25% [7] сборочных операций и значительно менее 6% [6,7] автоматизировано. Весьма эффективным путем снижения трудоемкости сборочных работ для массового и крупносерийного производства является применение технологической оснастки на основе агрегатирования сборочного оборудования [6,7]. Пользуясь этим принципом, удается создавать самые разнообразные сборочные приспособления.
    Таким образом, тип производства оказывает решающее влияние на организацию сборочных работ, на разработку технологических процессов.
    Основная часть сборочных работ выполняется на общей сборке и лишь малая их доля осуществляется над отдельными сборочными единицами с увеличением серийного производства сборочные работы все больше раздробляются по отдельным сборочным единицам, объем узловой сборки становиться равной общей сборки, что способствует механизации и автоматизации сборочных работ [4].
     Для условий единичного и мелкосерийного производства, доля продукции которого в общем, объеме выпуска машиностроительных изделий наибольшая, а уровень механизации слесарных работ весьма низкий. В качестве примера на рис. 2 представлена трудоемкость слесарно-сборочных работ по различным видам производимого оборудования на предприятиях тяжелого машиностроения [8].

Рисунок 2 – Диаграмма распределения трудоемкости сборочных работ
     Специфика сборки машин, из-за частой смены номенклатуры изделий, характеризуется трудностями механизации и автоматизации, и это требует применение широкоуниверсальных технологических средств. Однако при их применении на конкретных технологических операциях реализуется небольшой процент их технологических и технических возможностей. Для производства в условиях рыночной экономики номенклатуры деталей изготовляемых на протяжении календарного года, предприятие вынуждено иметь заведомо избыточный набор технологических средств, некоторая часть которых может оказаться невостребованной. Таким образом, необходимость изготовления деталей широкой номенклатуры небольшими по размерам партиями и определенная непредсказуемость номенклатуры деталей вынуждает предприятие иметь большое разнообразие технологических средств заведомо избыточных как по составу и количеству, так и по технологическим и техническим возможностям [9]. Недостаточная специализация низкий уровень унификации и стандартизации, малая изученность процесса приводит к низкой собираемости сборочных единиц –явлению, когда сборка сопровождается весьма значительным объемом пригоночно-доделочных работ, трудоемкость которых превышает трудоемкость собственно сборочных операций.
    Сложившуюся структуру сборочного процесса изделий единичного и мелкосерийного производства целесообразно представить на основе группирования по видам работ, объединяющим слесарно-сборочные операции выполнение которых определяется однородностью и однотипностью решаемых технологических задач[8]:

1) слесарно-доделочные работы (зачистка заусенцев, опыливание, сверление отверстий, нарезание резьбы и пр.);

2) пригоночно-поводочные работы (пригонка поверхностей, непредусмотренная технологическим процессом сборки, а также «нормальные» пригоночно-доводочные операции, предусмотренная ТУ на сборку;

3) слесарно-вспомогательные работы (изготовление прокладок, пружин, шайб и других деталей);

4) балансировка деталей и сборочных единиц;

5) собственно-сборочные работы;

6) обкатка и испытание сборочных единиц и изделий;

7) разборка и демонтаж изделия;

8) консервация и упаковка.
     Доля трудоемкости сборки прокатного оборудования по сравнению с механической обработкой возросла в полтора раза. Это свидетельствует об относительно низких темпах совершенствования сборочных процессов, который определяется недостаточными масштабами проектирования и внедрения прогрессивных технологических процессов, механизации и автоматизации, методов размерной отработки конструкции сборочных единиц и рациональной организации сборки изделий. В этих условиях особую актуальность приобретают вопросы анализа и оценки технического уровня сборочного производства, а также на основе количественной оценки значимости основных факторов наметить комплекс мероприятий по совершенствованию процессов сборки и сокращению трудоемкости сборочных работ. А разработать такой комплекс можно, изучив особенности классификации видов сборки различных соединений. По сохранению целостности при сборке соединения подразделяются на разъемные и неразъемные [2,3,4,5]. Количество разъемных соединений в современных машинах и механизмах составляет 65-85% от всех соединений. Для общего машиностроения число соединений указанных видов можно выделить соотношением:

неподвижные разъемные – 45%;

неподвижные неразъемные – 35%;

подвижные разъемные – 15%;

подвижные неразъемные – <5%.
    По форме сопрягаемых поверхностей соединения подразделяются на [5]:

цилиндрические – 35-40%;

плоские – 15-20%;

комбинированные – 15-25%;

винтовые и профильные – 10-25%;

конические – 6-7%;

сферические – 2-3%.
    Кроме того, соединения разделяют на шесть классов по способом сборки технологической характеристике [2]. И наконец, с точки зрения автоматизации, каждый сборочный процесс можно рассматривать как взаимосвязь трех компонентов: объектов автоматизации, технологического процесса и средств, обеспечивающих выполнение поставленной задачи.
    Наиболее распространенным видом разъемных соединений, были выбраны резьбовые соединения, которые встречаются [10, 11] во всех изделиях машиностроения, судостроения, автомобилестроения, и иных областях промышленности. Это следует также и из выше перечисленных классификаций, из которых, видно, что разъемные неподвижные соединения, представителями которых являются резьбовые соединения, составляют 45% .
    Еще одном аргументом в вопросе выбора соединений для сборки может служить необходимость снижения трудоемкости сборки резьбовых соединений по отношению к другим видам соединений [12]. Соотношение видов соединений по трудоемкости представлена на рисунке 3.

Рисунок 3 – Соотношение видов соединений по трудоемкости
    Актуальность выбора объектом автоматизации резьбовых соединений подтверждает и тот факт, что среди множество работ ученых. посвященным вопросам автоматизации сборочных процессов, недостаточной мере освещен вопрос сборки, именно резьбовых соединений. А именно, по вопросу автоматизированной сборки резьбовых соединений существует целый ряд проблем, требующих детальных разработок, а именно: до настоящего времени отсутствует системный подход к анализу и синтезу процесса автоматизированной сборки резьбовых соединений, который бы позволил увидеть разнообразные группы факторов, влияющие на процесс сборки, учитывать их изменения и взаимосвязь в различных ситуациях и влияние на конечный результат, а также создавать обобщенные модели, описывающие весь процесс и отдельные его составляющие.

    Список литературы:1. Бабушкин М.Н., Кристаль М.Г. Перспективы повышения производительности автоматических сборочных систем. //сборка в машиностроении и приборостроении/ Под ред. О.А. Горленко. – Брянск: БГТУ, 2001. – 39 с. 2. Сборка и монтаж изделий машиностроения: Справочник: В 2 т. /Ред. совет: В.С. Корсаков (пред.) и др.-М.: Машиностроение, 1983. – Т.1. Сборка изделий машиностроения / Под ред. В.С. Корсакова, В.К. Замятина. 1983. – 480 с. 3. Лавриненко М.З. Технология машиностроения и технологические основы автоматизации. – Киев: Вища школа, 1982. – 320 с. 4. Маталин А.А. Технология машиностроения: Учебник для машиностроительных вузов по специальности «Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты». – Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1985. – 496 с. 5. Егоров М.Е. и др. Технология машиностроения. Учебник для вузов. – 2-е изд., доп.- М.: Высш. Школа, 1976. – 534 с. 6. Рабинович А.Н. Автоматизация механосборочного производства. – К.: Вища школа, 1969 – 542 с.7. Белоусов А.П. Дащенко А.И. Основы автоматизации производства в машиностроении: Учебник. – М.: Высш. Школа, 1982. – 351 с. 8. Жабин А.П., Мартынов А.П. Сборка изделий в единичном и мелкосерийном производстве. – М.: Машиностроение, 1983. – 184 с. 9. Корсаков В.С. Основные направления автоматизации сборочных процессов в машиностроении // Автоматизация сборочных процессов в машиностроении. – М.: Наука, 1979. – 9-11с.10.Яхимович В.А., Головащенко В.Е., Кулинич В.Я. Автоматизация сборки резьбовых соединений. – Львов: Вища школа. Львов. Отд-ние, 1982. – 160 с. 11. Механизация и автоматизация сборки изделий машиностроения для агро-промышленного комплекса – «Сборка-83»: Тез. докл.. – М., 1983. – 148 с. 12.Водолазская Н.В., Михайлов А. Н. Моделирование качества автоматизироаного процесса сборки резьбовых соединений // Сборка в машиностроении и приборостроении: Тез. докл. Междунар. науч.-техн. сем., 2-3 окт.2001 г.. – г. Брянск: БГТУ. – 55-58 с.

Вверх

Электронная библиотека Главная страница