Федеральное агентство по образованию
Московский государственный технический университет «МАМИ»
Кафедра «Технология машиностроения им. Ф.С. Демьянюка»
Вартанов М.В.
|
|
УТВЕРЖДЕНО методической комиссией факультета МТ |
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
К ВЫПОЛНЕНИЮ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ "ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА СБОРКИ ИЗДЕЛИЙ" по курсу "ТЕХНОЛОГИЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СБОРКИ" для специальности 15100165
2007
Вартанов Михаил Владимирович
ПРОЕКТИРОВАНИЕ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
СБОРКИ ИЗДЕЛИЙ.
Методические указания для
выполнения самостоятельной
работы. М., МГТУ «МАМИ», 2007.
В методических указаниях производится содержание и этапы работ, выполняемые при разработке технологического процесса автоматизированной сборки изделий в автомобилестроении.
Методические указания предназначены для студентов специальности 15100165 и могут быть использованы при выполнении самостоятельных работ.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Научить студентов проектированию сборочных процессов в машиностроении.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
В соответствии с конструкторской документацией и другими исходными данными, студент выполняет проектирование технологического процесса сборки (ТПС), руководствуясь методическим указанием и рекомендованной литературой. Поскольку автотракторостроение относится преимущественно к массовому и крупносерийному производству, то при выполнении задания следует отдавать предпочтение проектированию единичного ТПС.
При выполнении самостоятельной работы студентом должен быть проведен анализ конструкции изделия с целью разработки технологических мероприятий, повышающих его качество. Отдельным студентам может быть предложено разработать варианты выполнения операций или всего технологического процесса. При разработке ТПС необходимо стремиться использовать прогрессивные технологические решения: автоматизированные линии сборки; роботизированные комплексы; технологическая проработка изделия под автоматическую сборку; внедрение отдельных сборочных автоматов; внедрение прогрессивных методов сборки и форм организаций труда рабочих-сборщиков и т.д.
Отчет по работе оформляется в форме пояснительной записки со всеми необходимыми документами (картами техпроцесса, эскизами наладок на сборку и т.п.)
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Состав исходной информации для разработки технологического процесса сборки определен ГОСТ14.301-83. В соответствии с ГОСТом исходные данные включают следующую информацию:
1. Годовая программа выпуска и срок выпуска изделий;
2. Конструкторская документация на изделие;
3.Сведения о производственных площадях и коммуникациях. 4. Режим работы цеха, фонд времени;
5. Нормативно—техническая и справочная литература по методам сборки, технологическому оборудованию и оснастке, по планировкам действующих производств, по организации управления технологическими процессами.
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1. Анализ технических требований и норм точности на изделие
Изучив рабочие чертежи на изделие и входящие в него детали, а также стандарты и приемочные документы, необходимо провести анализ технических требований, исходя из служебного назначения изделия. Установить в какой мере то или иное требование обеспечивает выполнение изделием его служебных функций, а также, что произойдет, если данное требование будет нарушено. При этом необходимо учесть влияние всевозможных видов погрешностей (например, тепловых). Необходимо уяснить: достаточно ли технических требований установленных на изделие или должны быть введены какие-то дополнительные. Определить какими техническими приемами будет обеспечено выполнение каждого требования и какими средствами оно технически обеспечивается. На данном этапе студент выполняет схему контрольного приспособления по 1—2 техническим требованиям (параметрам). В описании метода проверки студент указывает характеристику контрольного средства с учетом объемов производства, цены деления.
В качестве примера приведем схему и описание контрольного приспособления для проверки биения ступицы автомобиля (Рис I).
Данное приспособление предназначено для оценки торцевого биения тормозного диска подсобранного со ступицей. Диск (2) приводится во вращение с помощью привода (1). Узел базируется по наружной поверхности ступицы (3) в приспособлении (4). Торцевое биение диска измеряется двумя датчиками (5). Перемещения датчиков преобразуются в электрический сигнал и передаются на терминал. Точность измерения 1 мкм. Допустимая величина торцевого биения в соответствии с техническими условиями не более 50 мкм.
Анализ технических требований при изучении чертежей заключается в построении и расчете соответствующих конструкторских и размерных цепей для установления соответствия допуска замыкающего звена служебному назначению изделия. При этом определяется "совпадение" конструкторских и технологических размерных цепей. Обоснованные и скорректированные допуски на размеры отдельных деталей и их относительное положение должны в дальнейшем учитываться при разработке технологических процессов сборки изделия и изготовлении соответствующих деталей.
Наиболее рациональный метод достижения требуемой точности изделия выбирают на основе размерного анализа изделия [2,3,7]. В результате размерного анализа могут быть скорректированы технические требования к изделию, произведен пересчет допусков и посадок, определены размеры компенсирующих звеньев. Расчеты размерных цепей могут быть выполнены с использованием компьютера.
Уточненные технические требования являются исходными при выборе методов достижения требуемой точности изделия.
При выполнении самостоятельной работы должна быть оценена технико-экономическая обоснованность выбранного метода достижения точности.
Выявление и расчет технологических размерных цепей, обеспечивающих в процессе сборки достижение заданной точности любого параметра, рекомендуется проверять в следующем порядке:
Установить смысл решаемой задачи и сформулировать её;
Выявить конструкторскую размерную цепь и способ добиться точности замыкающего звена;
Наметить последовательность достижения точности избранного параметра в процессе сборки изделия;
Выявить частные задачи, которые должны быть решены при осуществлении намеченного плана на отдельных этапах процесса сборки;
Выявить технологические размерные цепи, при помощи которых будут решаться частные задачи;
Произвести расчет допусков с помощью технологических размерных цепей, обеспечивающих решение частных задач.
2. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ КОНСТРУКЦИИ ИЗДЕЛИЯ С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ СБОРКИ
При выполнении задания по разработке ТПС должен быть проведен качественный и количественный анализ изделия на технологичность. Студент должен провести анализ конструктивного выполнений деталей и сборочных единиц, внести отдельные изменения, позволяющие улучшить технико-экономические показатели проектируемого процесса. Анализ технологичности проводить с учетом темпа производства и предполагаемой степени автоматизации сборки. Порядок и правила отработки конструкций изделия на технологичность регламентируются ГОСТ 14.201-83,ГОСТ 14205-83, а также изложены в известной литературе [4, 5, 6 и др.].
Основными факторами, влияющими на выбор показателей технологичности являются: требования к изделию, вид изделия, программа выпуска, тип производства.
Основными показателями технологичности изделий являются трудоемкость и себестоимость сборки. Величина трудоемкости сборки в общем виде может быть определена как:
Тсб.н= Тсб.j + Тсб.о + Тнс (1)
где Тсб.н – Трудоёмкость сборки изделия;
Тсб.j – Трудоёмкость сборки j-го узла изделия;
Тсб.о - Трудоёмкость общей сборки изделия;
Тнс - Трудоёмкость испытаний и контроля изделия.
При расчёте трудоёмкости изделия Тсб.н разряд работы и нормы времени устанавливают соответственно по тарифно-квалификационному справочнику и нормативам на слесарно-сборочные работы [8].
При анализе технологичности конструкции изделия необходимо:
Выяснить возможность расчленения конструкций изделия на сборочные единицы;
Провести унификацию узлов и деталей используемых в конструкции;
Рассмотреть возможность замены соединений, используемых в конструкции на более технологичные;
Выявить детали, которые при сборке могут быть использованы в качестве базовых. Определить варианты их базирования и погрешности базирования;
Определить возможность использования в конструкции таких деталей, которые выполняли бы функции двух и более деталей базовой конструкции.
Если предполагается разработка процессов автоматизированной (или роботизированной) сборки, то необходимо выполнить дополнительно:
Размерный анализ конструкций изделия с точки зрения условий собираемости;
Проанализировать сборочные движения;
Предусмотреть возможность захвата деталей манипуляторами;
Проанализировать методы достижения точности. Стремиться исключить операции регулировки пригонки.
Для определения комплексного показателя технологичности сборочной единицы выполнить расчёт следующих показателей:
Коэффициент повторяемости:
Кпов = 1 - Q/(Е+Д) (2)
где Q – Число наименований составных частей сборочной единицы;
Е – Число узлов (блоков) в сборочной единице;
Д – Число деталей сборочной единицы, не входящих в состав блоков.
ПРИМЕЧАНИЕ
При определении коэффициента повторяемости число деталей и их наименование берется общее с учётом стандартных и унифицированных (в том числе крепежных).
Коэффициент унификации:
Ку = (Ес.у. + Дс.у)/(Е+Д) (3)
где (Ес.у + Дс.у) – число унифицированных и стандартных составных частей сборочной единицы.
ПРИМЕЧАНИЕ
Термин «Унифицированные узлы» см. ГОСТ 23945-80
Термин «Стандартные изделия» см. ГОСТ 2.108-68
3. Коэффициент взаимозаменяемости:
Квз = (Евз + Двз)/(Е + Д) (3)
где (Евз + Двз)— число составных частей сборочной единицы, собираемых по методу полной взаимозаменяемости.
4. Коэффициент направлений сборочных движений:
Кv = 1 – Vi/(Е + Д) (4)
где Vi — число направлений сборочных движений, удовлетворяющих требованиям автоматической сборки.
ПРИМЕЧАНИЕ
Под такими направлениями понимают движения сверху вниз, а также направленные к боковым поверхностям базовой детали, параллельным направлению ее транспортирования в процессе сборки.