10. Szerelés A szerelés helye és szerepe a gépgyártástechnológiában

Átírás

1 10. Szerelés A szerelés helye és szerepe a gépgyártástechnológiában Gyártási folyamat: mindazon.. Szerelés: a gyártási folyamat ill. a technológiai folyamat azon része, melynek célja egy összetett működő, gyártmány létrehozása alkatrészekből vagy szerkezeti egységekből A munkaigény jelentős lehet: % Technológiai folyamat: Előgyártás Alkatrészgyártás Szerelés A technológiai folyamat tervezésekor a sorrend fordított ill. átfedéses 10.2 A gépipari termékek hierarchikus struktúrája GYÁRTMÁNY (GYM) SZERELT EGYSÉG (SZE) motor SZERKEZETI EGYSÉG (SZE) SZERELÉSI RÉSZEGYSÉG (SZR) sebességváltó FŐCSOPORT (FCS) SZERELÉSI ALEGYSÉG (SZA) tengely fog.ker ALCSOPORT (ACS) ALKATRÉSZ (AR) 1

2 Gyártmány családfa 10.3 A szerelés technológiai folyamata Művelet Műveletelem Mozdulat (tevékenység) Jellemzői: tevékenységeket foglal magába - különböző szintű elemek felhasználása - az elemek egymáshoz rendelése - az elemek közti kapcsolat létrehozása - viszonylagos helyzet és kapcsolási mód meghatározása magasabb szintű technikai - alakzat - együttes (GYM, SZE) jön létre több műveletből és műveletként nem kezelhető tevékenységből tevődik össze a műveletek száma és milyensége függ: - a gyártmányok tagoltságától - a kötések megvalósításának módjától, - a szerelési folyamat tagoltságától és automatizáltságától 2

3 Művelet Műveletelem Mozdulat (tevékenység) Jellemzői: párhuzamos munkák szervezhetők, végezhetők, külön helyeken is az egymást követő műveletek során a munka tárgyának tömege, mérete folyamatosan növekszik, a szerelés technológiai folyamata általában reverzibilis. Művelet: egy munkahelyen, vagy egy csoport által végzett tevékenységek összessége A szerelés technológiai folyamatát befolyásoló tényezők Gyártmány Munkaeszközök Munkaerő Szerelés technológiai folyamata Egyéb Gyártásszervezés Gyártási körülmények 3

4 A szerelés technológiai folyamat gazdaságossága K=T sz /T m K~0,45 egyedi, kissorozat K~0,25 nagysorozat K: jellemzi a technológia színvonalát 10.4 A szerelési folyamat tevékenységei Előkészítő tevékenységek: Összegyűjtés és tárolás Tisztítás Ellenőrzés, vizsgálat Rendszerezés (sorrendbe rakás, kiadagolás) Gépek, készülékek és szerszámok előkészítése Ellenőrzés: Geometriai Statikus állapotban Működés közben Szerelési tevékenységek: Illesztés, tájolás, beállítás, összekapcsolás Megmunkálás Ellenőrzés, vizsgálat Kötés, rögzítés Befejező munkák: Festés, tisztítás Korrózió védelem, csomagolás Stb. 4

5 A szerelési tevékenységek ábrázolása egyezményes jelekkel A szerelési tevékenységek ábrázolása egyezményes jelekkel 5

6 A szerelési tevékenységek ábrázolása egyezményes jelekkel 10.5 Kötésmódok a szerelésben Kötés: két vagy több alkatrész kapcsolódó felületei közötti kapcsolat - teherviselő - terhet továbbító - elmozdulást gátló - elmozdulást megakadályozó - elmozdulást határoló A kötések létrehozásához külső hatás szükséges, amelyet valamilyen felületi kényszer alkalmazásával biztosíthatunk 6

7 Kötésmódok csoportosítása 1. Működési követelmények (kapcsolódási formák) szerint AR kapcsolódási formák mozgó nem mozgó oldható nem oldható oldható nem oldható Nem mozgó OLDHATÓ csavar csapszeg retesz ék hengeres és kúpos szeg sasszeg zárak profilos alkatrészpárok NEM OLDHATÓ hegesztés szegecselés forrasztás ragasztás sajtolás zsugorkötés hidegalakításos kötés beöntés Mozgó hengeres mozgópár gömbcsukló csúszópárok gördülőpárok mozgató csavarpár csigahajtás fogaskerékpár csapágyak szerelt gumirugók zárt egységű golyóscsapágy szimmering 7

8 2. Kapcsolódó felületek közötti fizikai hatás formája szerint Erőzáró, alakzáró, anyagzáró kötések Anyagzáró kötések: hegesztés, forrasztás, ragasztás 3. Fizikai hatás jellege szerint Fizikai kapcsolat - szilárd folyékony gáz pl. hegesztés, öntés - molekuláris erők pl. forrasztás, ragasztás - szövetszerkezeti változás pl. szinterelés Mechanikai kapcsolat pl. reteszkötés, csavarkötés, szegecs stb. Kémiai kapcsolat - diffúzió pl. forrasztás, ragasztás 8

9 Csavarkötések Célok: helyzet-meghatározás, rögzítés, teherbírás növelés, tömítés, beállítás. Különböző igénybevételek: húzás Nyírás Hajlítás Összetett Csavarkötések biztosítása Erőzáró Alakzáró Anyagzáró Kontraanya rugós alátét hasított anya biztosító lemez hernyócsavar sasszeg biztosító huzal horgos biztosító karika pontozás ragasztás Festés stb 9

10 Speciális biztosítások: Műanyag betétes menet (c, d h) Torzított menet (e, f) Különleges kialakítású csavarfej (a, b) csavarszár (g) csavaranya (i) Csapszegkötések a) csapszegfajták b) alkalmazások 10

11 Reteszkötések Rendszerint forgásátvitelre Pontos megmunkálás kell a hibák elkerülésére (hibaokok) Roncsolásmentesen szétszerelhető Néha csúszó elemekhez is Szegecskötések Alapvető igénybevételek: felületi nyomás nyírás A szegecselés lépései: Fedésbe hozás Szegecs beillesztése Összehúzás szegecs húzóval Szegecsfej zömítése ellentartással Szegecsfej kialakítása 11

12 Jellegzetes szegecstípusok félgömbfejű-; lapos gömbfejű-; elliptikus-; gombafejű-; trapézfejű-; süllyesztettfejű- Laposfejű Üreges Robbanószegecs Csőszegecs Jellegzetes szegecselési hibák Letörés hiánya Aszimmetrikus fej A lemez benyomódása Furat eltolódás Szétnyílás Hosszú szegecs 12

13 Hegesztett kötések Ld. Mech. Tech. Tanszéken tanultak Forrasztás Meleg forrasztás: T= o C Anyag: réz-cink-ezüst ötvözet Rm<50 N/mm2 Hideg forrasztás: T<400 o C Anyag: ón-ólom ötvözet Rm<5-7 N/mm 2 A tisztítás és zsírtalanítás rendkívül fontos!! A ragasztott kötés előnyei: Ragasztás feszültségmentes kötés, különféle anyagok köthetők egymáshoz, rezgéscsillapító hatása van, nagy potenciálkülönbségű fémek összekötése egyszerűen megvalósítható (korróziógátló szigetelés), elméletileg tetszés szerinti nagyságú felületek köthetők össze igen vékony ill. különböző vastagságú alkatrészek is köthetők, általában nem igényel költséges beruházást, jó technológia esetén nem igényel szakmunkást Anyag: polimer ötvözet 13

14 A ragasztott kötés hátrányai: a felületi előkészítés költséges lehet, a keményedés időtartama hosszú is lehet, ez növeli az átfutási időt, lefejtő igénybevétellel szembeni ellenállása kicsi, speciális technológiáknál hevítés ill. befogó szükség lehet (költségnövelés) készülékre is dinamikus hatásokra általában érzékenyek, tartós, statikus terhelés esetén hidegfolyásra (kúszásra) hajlamos, a kötés minőségvizsgálata végezhető el. csak roncsolásos vizsgálattal Főként csak nyírásra tervezzük! Sajtolt kötések axiális sajtolás radiális sajtolás zsugorkötés: az agy melegítésével (max. 400 C) táguló kötés: a tengely hűtésével kombinált kötés: agy melegítése + tengely hűtése képlékeny alakítással, rugalmas alkatrész 14

15 Szerelés orientált kötési módok Önmetsző csavarok Expanziós anyák (zárt üregbe) Lemez anyák Kapcsok 15

16 Képlékenyalakítással felerősíthető csavarok Hegesztéssel felerősíthető csavarok Peremezés, korckötés (képlékeny alakítás) 16

17 10.6 A szerelés technológiai tervezése A szerelési folyamat előtervezése A szerelés technikai feltételeinek körvonalazása A szerelés tömegességének meghatározása A gyártmány tagolása Funkcionális és technológiai helyesség vizsgálata (a szerelhetőség biztosítása) (méretláncok!!) Műveleti sorrendtervezés Műveletek tervezése Műveletelemek tervezése Tervezési eredmények illesztése A gyártmány tagolása A gyártmány tagolása a szerelés technológiai folyamat tervezésének szükséges feltétele. A tagolás a gyártmány részekre bontásával történik. Szét(szerelés) felülről lefelé (Felbontás komponensekre robbantás.) A tagolás lehetővé teszi a műveletek párhuzamosítását Családfa A tagolás grafikus megjelenítési formája a gyártmánycsaládfa. A darabjegyzék minden elemét tartalmazza Szerelésorientált változata a szerelési családfa. 17

18 A családfa jellemzői Jellemzi a gyártmány bonyolultságát hierarchiai szintek száma, elemek száma, csatlakozások száma, csatlakozások aránya. A családfák tipusai mennyiségi, szerkezeti alaktrész orientált építő kocka elvű Mennyiségi családfa 18

19 Szerkezeti családfa Az alkatrészek ismétlődnek Alkatrész orientált családfa Összetett gyártmányokhoz! 19

20 Építőkocka elvű családfa Szerelési családfa A szerelés technológiai folyamatának dokumentációja 20

21 Szerelési családfa Elemei: alkatrész v. szerelt egység, ill a szerelési művelet idő 1. Csapágy 2. Tengely 3. Retesz 4. Tárcsa 5. Rugós alátét 6. Anya 21

22 10.7 Szerelőrendszerek Szerelési rendszerek csoportosításának szempontjai: a munkadarabok mozgása alapján a szakosítás mélysége alapján a szerelés üteme szerint a szerelés térbeli elrendezése szerint az alkatrészgyártás és a szerelés kapcsolata alapján 1. A munkadarab mozgása alapján álló mozgó vegyes Mozgó: Folyamatosan mozgó Periodikusan mozgó Esetenként mozgó Álló vagy helyhez kötött szerelés A dolgozók csoportjai változnak (nagyméretű gyártmányok, pl. szerszámgép) Kisméretű egyszerű berendezések Szakképzett munkaerő szükséges Kézi szerelő munkahely, álló szereléshez Lehet: koncentrált (egy csoport) vagy osztott 22

23 Mozgó szerelés Sorozat- és tömeggyártásban használatos A szerelési egységeket automatikusan mozgatják Nagyfokú specializáció Szakképzetlen munkaerő Egyenletes termelés Monotonitás Szalag melletti periodikusan mozgó szerelés Pl. háztartási berendezések Folyamatos: pl autóipar Esetenként mozgó: pl hajó 2. A szerelés térbeli elhelyezkedése szerint Egyedi munkahely(ek) Szerelő sorok Tagolt Soros vagy párhuzamos Zárt Összetett Körmenti 23

24 3. A szerelés ütemezése szerint Kötött ütemű (szerelősorok, becsülhető termelékenység) Kötetlen ütemű A dolgozók termelékenysége különböző lehet Különböző gyártmányok szerelhetők egyidejűleg A monotonitás csökken 4. A szakosítás (tagolás) mélysége szerint Egyedi, osztatlan Osztott, vagy tagolt Maximálisan tagolt (tömeggyártás, monotonitás, szerelő robotok) 5. A gyártási folyamathoz való kapcsolat szerint Nincs megmunkálás (kooperáció) A szerelés a megmunkálástól elhatárolt Integrált rendszer 24

25 Az emberi tényező figyelembe vétele szerelőrendszerek kialakításakor hagyományos csoport Hagyományos oldalsor Újszerű oldalsor U sor Szerelősziget Forgó asztal bufferrel Álló asztal, szakképzett munkaerő Szerelőrendszer szigetekből 10.8 A szerelés automatizálásának eszközei Szállítószalagok Álló Függő 25

26 Rezgő adagolók Forgó adagolók Rendezők (orientáló eszközök) Robotok Külön tantárgy lehetne! 26