Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Выбор структуры технологической системы для автоматизированной сборки винтовых соединений деталей

Диссертация: Выбор структуры технологической системы для автоматизированной сборки винтовых соединений деталей
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

С целью повышения эффективности процесса автоматизации сборки винтовых соединений деталей при обеспечении требуемого качества собираемых изделий в условиях многономенклатурного серийного производства, для создания конкурентоспособности изделий и сокращения сроков подготовки производства путем выбора оптимальной структуры технологической операции сборки винтовых соединений деталей и рациональной… Читать ещё >

Выбор структуры технологической системы для автоматизированной сборки винтовых соединений деталей (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • Глава 1. Состояние теории и практики автоматизации сборки винтовых соединений деталей. Цели и задачи исследования
    • 1. 1. Винтовые соединения и области их использования
    • 1. 2. Обоснование выбора объекта исследований
    • 1. 3. Типы винтов
    • 1. 4. Способы стопорения винтовых соединений
    • 1. 5. Технологичность конструкций изделий
    • 1. 6. Технологическая система для автоматизированной сборки винтовых соединений деталей
    • 1. 7. Установление требований к точности средств технологического оснащения сборочной системы
      • 1. 7. 1. Условия автоматической сборки винтовых соединений деталей
      • 1. 7. 2. Размерный анализ технологической системы
    • 1. 8. Методы и устройства контроля параметров затяжки винтовых соединений деталей
      • 1. 8. 1. Метод сборки винтовых соединений с управлением по крутящему моменту
      • 1. 8. 2. Метод сборки винтовых соединений с управлением по углу затяжки
      • 1. 8. 3. Метод сборки винтовых соединений с управлением по удлинению стержня винта
      • 1. 8. 4. Градиентный метод сборки винтовых соединений деталей
      • 1. 8. 5. Метод сборки винтовых соединений путем инерционной ударно-импульсной затяжки
    • 1. 9. Режимы сборочного процесса
    • 1. 10. Состав автоматизированной сборочной системы для винтовых соединений деталей
      • 1. 10. 1. Выявление составляющих звеньев технологической системы
    • 1. Л0.2. Патроны
      • 1. 10. 3. Типы винтоверты
  • Винтоверты вращательного действия
  • Винтоверты для постановки самонарезающих и самосверлящих винтов
  • Винтоверты ударного действия
  • Адаптивные сборочные системы
    • 1. 10. 4. Технологические системы на базе промышленных роботовШ
      • 1. 10. 5. Устройства для сборки винтов с шайбами
      • 1. 10. 6. Устройства подачи винтов
      • 1. 10. 7. Устройства для базирования и закрепления базовых деталей и их подачи к месту сборки
  • Цель и задачи исследования

Глава 2. Выявление качественной и количественной взаимосвязи между размерными и точностными параметрами соединяемых винтовых деталей и параметрами автоматизированных средств технологического оснащения.

2.1. Расчет параметров резьбы винтов.

2.2. Влияние конструктивного исполнения направляющей части винтов на процесс соединения деталей.

2.3. Выбор баз для винтов.

2.4. Определение точности положения сопрягаемой резьбовой поверхности винтов относительно их базовых поверхностей.

2.5 Выбор баз для базовой детали.

2.6. Влияние конструктивного исполнения головок винтов на процесс сборки винтовых соединений.

2.7. Выбор режимов сборочного процесса для обеспечения качества винтовых соединений и изделий в целом.

2.8. Конструктивное исполнение винтов для обеспечения сто-порения винтовых соединений.

2.9. Влияние конструктивного исполнения винтов на процесс их ориентирования и транспортирования.

2.10. Конструктивное исполнение шайб.

2.11. Конструктивное исполнение гаек.

Выводы.:.

Глава 3. Выявление качественной и количественной взаимосвязи между конструктивными параметрами винтовых деталей и их экономичностью при автоматизированной сборке изделий.

Выводы.

Глава 4. Выбор структуры технологической операции и компоновки переналаживаемой автоматизированной системы для сборки винтовых соединений деталей.

4.1. Выбор оптимальной структуры технологической операции

4.2. Выбор компоновки переналаживаемой автоматизированной сборочной системы.

4.3. Компоновка и проектирование винтовертов.

4.3.1. Выбор типа и проектирование патронов для базирования винтов.

4.3.2. Выбор инструмента.

4.3.3. Расчет параметров шпиндельного узла винтоверта.

4.3.4. Выбор привода винтоверта.

4.3.5. Выбор устройства контроля и регулирования крутящего момента.

Выводы.

Глава 5. Методика проектирования технологической оснастки и оборудования переналаживаемых автоматизированных сборочных систем.

5.1. Последовательность выбора, расчета и проектирования технологической оснастки и оборудования автоматизированных сборочных систем.

5.2. Результаты выполненных исследований.

5.3. Математическая модель выбора и расчета параметров технологической системы для автоматизированной сборки винтовых соединений деталей.

5.3.1. Алгоритм математической модели.

5.3.2. Пример расчета параметров автоматизированной сборочной системы для сборки винтовых соединений деталей.

5.4. Методика выбора структуры технологической системы для автоматизированной сборки винтовых соединений деталей.

5.5. Технико-экономическая эффективность использования автоматической сборочной системы.

Выводы.

Сборка является заключительным и наиболее сложным этапом изготовления изделий. Собранные изделия должны соответствовать требуемым точностным параметрам и другим показателям качества, гарантирующим работоспособность и другие заданные их свойства в течение всего периода эксплуатации. Особенно важно это для транспортных средств: автомобилей, тракторов и др., качество которых, в том числе и безопасность работы, в значительной степени зависит от крепежных деталей: винтов, болтов и др.

Процесс сборки резьбовых соединений деталей трудоемок и сложен, требует привлечения больших трудозатрат и применения различных сборочных инструментов.

Основной путь снижения трудоемкости их сборки и достижения стабильного качества изделий является расширение использования автоматизированного сборочного оборудования и технологической оснастки.

Причины, тормозящие внедрение автоматизированной сборки резьбовых соединений:

— недостаточная технологичность конструкций деталей;

— нестабильное качество поступающих на сборку деталей;

— низкий уровень унификации и нормализации резьбовых, в том числе и корпусных деталей, а также расположения резьбовых отверстий в них;

— недостаточность исследований в области процессов автоматической сборки этих соединений деталей.

Используемое в промышленности автоматическое резьбосборочное оборудование является специальным, достаточно сложным и дорогим в изготовлении, и потому экономически оправдано только при больших программах выпуска изделий. Коэффициент использования действующего автоматического сборочного оборудования часто составляет всего 0,35 — 0,43. Трудно добиться рентабельности такого оборудования, от которого в процессе эксплуатации требуется высокая точность. В то же время потребность в автоматических сборочных системах велика ввиду необходимости сокращения трудоемкости изготовления и обеспечения стабильности качества изделий. Высокое качество сельскохозяйственной техники, транспортных средств повышенной опасности: автомобилей и самолетов является также необходимым условием конкурентности нашей машиностроительной продукции. Что касается сборки изделий в серийном производстве, то, по существу, в мире имеются лишь отдельные примеры удачной автоматизации. Это объясняется тем, что наряду со сложностями, характерными для массового производства, при автоматизации серийной сборки изделий возникают дополнительные сложности, связанные с материальными затратами на создание средств программирования, составление программ и значительными затратами времени на их подготовку и изготовление.

Накопленный в промышленности опыт по созданию оборудования для изготовления деталей показал эффективность создания групповых переналаживаемых средств и унификации элементов оборудования.

Актуальной задачей является создание гибких автоматизированных производств для сборки резьбовых соединений деталей в условиях серийного многономенклатурного изготовления изделий.

В качестве объекта исследований выбраны винтовые резьбовые соединения, которые широко распространены в машиностроении и отличаются большим многообразием.

Преимущество винтовых соединений деталей — возможность многократной сборки и разборки изделий. Винтовые детали позволяют создавать большие осевые силы, необходимые для герметичности стыков. Эти детали воспринимают значительные эксплуатационные нагрузки.

Пока недостаточно сведений о взаимосвязи размерных и точностных параметров деталей винтовых соединений и параметров технологической оснастки сборочных систем. Не было уделено достаточного внимания выбору структуры сборочной операции и не выявлены требования, которым должны отвечать оснастка и оборудование технологической системы для обеспечения высокоэффективной ее работы. В процессе проектирования технологической оснастки и оборудования переналаживаемых автоматизированных сборочных систем необходимо рассмотреть комплекс взаимосвязей (экономических, временных, точностных).

Поэтому тема «Выбор структуры технологической системы для автоматизированной сборки винтовых соединений деталей» имеет актуальное и большое практическое значение.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

С целью повышения эффективности процесса автоматизации сборки винтовых соединений деталей при обеспечении требуемого качества собираемых изделий в условиях многономенклатурного серийного производства, для создания конкурентоспособности изделий и сокращения сроков подготовки производства путем выбора оптимальной структуры технологической операции сборки винтовых соединений деталей и рациональной компоновки переналаживаемой автоматизированной сборочной системы решены следующие научные задачи:

3. Установлена качественная и количественная взаимосвязь между стоимостью, размерными и точностными параметрами соединяемых винтовых деталей, их физико-механическими свойствами и параметрами технологической оснастки и оборудования переналаживаемых автоматизированных сборочных систем, их структурой и компоновкой;

2. Следует использовать для обеспечения требуемой точности и повышения производительности сборочного процесса на 40−50% самосверлящие, самонарезающие или самонакатывающие винты, если это возможно по служебному назначению;

3. Для обеспечения точности целесообразно базирование деталей осуществлять непосредственно по сопрягаемым резьбовым поверхностям по двойной направляющей базе и только в отсутствие такой возможности следует переходить на базирование по сочетанию поверхностей;

4. Короткие винты следует базировать по торцу головки и резьбовому стержню для обеспечения наибольшей точности, а при отсутствии такой возможности — по боковой поверхности и торцу голов ки. При такой схеме базирования следует отдавать предпочтение винтам с цилиндрической головкой;

5. Следует пересмотреть существующие ГОСТы на винты и расположение осей резьбовых отверстий под крепежные винты с целью ужесточения допусков для обеспечения надежности и эффективности работы автоматизированных сборочных систем и качества собираемых изделий;

6. Целесообразно осуществлять замену болтовых соединений на винтовые, поскольку обеспечивается снижение стоимостных затрат не менее 30%;

7. Разработана методика проектирования технологической оснастки и оборудования переналаживаемых автоматизированных систем для сборки винтовых соединений деталей в условиях многономенклатурного серийного производства изделий;

8. Предложенная методика и созданные на ее основе программы для расчета автоматизированных сборочных систем позволяют на стадии технологической подготовки производства рассчитать и подготовить технические задания на проектирование средств технологического оснащения с учетом необходимой точности и производительности оборудования;

9. В крупносерийном производстве целесообразно использовать автоматизированные комплексы с применением промышленных роботов и автоматической сменой инструмента, а в среднесерийном производстве — программные переналаживаемые автоматические сборочные устройства;

10. Экспериментальные исследования подтвердили справедливость предложенных закономерностей путем проверки значений режимов сборочного процесса с учетом точностных и других параметров соединяемых винтовых деталей;

10. Предложенная методика проектирования переналаживаемых автоматизированных сборочных систем используется при курсовом и дипломном проектировании на кафедре «Технология машиностроения» по дисциплинам «Технология машиностроения» и «Автоматизация технологических процессов и производств» .

Показать весь текст

Список литературы

  1. «Автоматизация сборочных работ в СССР и за рубежом» — М., Машиностроение, 1967
  2. Алексеев А.В. «Исследование технологии роботизированной сборки резьбовых соединений с целью повышения производительности и обеспечения качества изделий» Диссертационная работа Москва, 1984
  3. П.И. и др. «Гибкие производственные системы сборки» / Под общ. ред. Федотова А. И. Л., Машиностроение, 1989 -349 с.
  4. Ю.Д. и др. «Технологичность конструкции изделия»: Справочник. / Под общ. ред. Амирова Ю. Д. М., Машиностроение, 1988- 256 с.
  5. В.И. «Справочник конструктора машиностроителя» В 3-х томах. — М., Машиностроение, — 1979 — 728 е., 559 е., 557 с.
  6. Н.А., Храбров A.C. «Автоматизация процессов сборки в серийном производстве» Л., ЛДНГП, 1982
  7. . С. «Основы технологии машиностроения» М., Машиностроение, 1969 — 560 с.
  8. И. М. и др. «Проектирование технологии»/ Под общ. ред. Соломенцева Ю. М. М., Машиностроение, 1990 — 416 с.
  9. Р.Д. и др. «Подшипники качения»: Справочник. -М., Машиностроение, 1975 572 с.
  10. И.А., Иосилевич Г. Б. «Резьбовые соединения» М., Машиностроение, 1973 — 256 с.
  11. И.А., Иосилевич Г. Б. «Резьбовые и фланцевые соединения» М., Машиностроение, 1990 — 386 с.
  12. В.Д. и др. «Переналаживаемая технологическая оснастка»/ Под общ. ред. Полякова Д. И. М., Машиностроение, 1988- 256 с.
  13. И. Л. «Стабилизация качества сборки резьбовых соединений в машиностроительном производстве» Диссертационная работа — Горький, 1970
  14. В.П. «Проектирование загрузочно-транспортных устройств к станкам и автоматическим линиям» М., Машиностроение, 1964 — 291 с.
  15. . А. «Станочные приспособления»: Справочник в 2-х томах. М., Машиностроение, 1984 — 655 с.
  16. М. Л. и др. «Сборка резьбовых соединений» М.,
  17. Машиностроение, 1978 109 с. 37. «Гибкие сборочные системы"/ Под ред. Хегинботама У. Б. -М., Машиностроение, 1988 400 с.
  18. ГОСТ 1759 70 Болты, винты, шпильки, гайки. Технические требования / Гос. ком. СССР по стандартам — Изд. офиц. — М., Изд-во стандартов, 1992
  19. ГОСТ 1759.1 82 Болты, винты, шпильки, гайки и шурупы. Допуски. Методы контроля размеров и отклонений формы и расположения поверхностей / Гос. ком. СССР по стандартам — Изд. офиц. — М., Изд-во стандартов, 1993
  20. ГОСТ 1491 80, ГОСТ 17 473– — 80 — ГОСТ 17 475– — 80, ГОСТ 11 644– — 75 Винты: конструкция и размеры / Гос. ком. СССР по стандартам — М., Изд-во стандартов, 1982
  21. ГОСТ 10 618 80 — ГОСТ 10 621– — 80, ГОСТ 11 650– — 80 — ГОСТ 11 652– — 80 Самонарезающие винты / Гос. ком. СССР по стандартам -М., Изд-во стандартов, 1990
  22. ГОСТ 16 093 81 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба метрическая. Допуски / Гос. ком СССР по стандартам — М., Изд-во стандартов, 1989
  23. А.А. „Автоматизация сборки зубчатых передач“/ Итоги науки и техники. ВИНИТИ. Сер. Технология и оборудование механосборочного производства. 1990, 155 с.
  24. A.A. „Адаптивные устройства сборочных машин“ М., Машиностроение, 1979 — 208 с.
  25. к. к. „Технологические основы автоматизации сборки изделий“ Диссертационная работа — Москва, 1979
  26. А.А. „Основные принципы построения сборочных гибких производственных систем“ М., Машиностроение, 1988 — 52 с.
  27. А. А. и др. „Технология машиностроения“ М., Машиностроение, 1986 — 480 с.
  28. A.A., Смыслов И. И. » Автоматизация и механизация сборочных процессов (в мелкосерийном и серийном производстве" -ЦНИИТЗИлегпищмаш, Москва, 1976
  29. Житников Ю.3. «Автоматизация сборки резьбовых соединений» Ч. 1. Теоретические основы автоматизированной сборки изделий с резьбовыми соединениями Ковров, 1996 — 131 с.
  30. Ю. 3. «Обеспечение автоматизации сборки изделий с групповыми резьбовыми соединениями путем выявления качественных и количественных взаимосвязей, действующих в процессе использования средств пассивной адаптации» Диссертационная работа — Москва,
  31. М.Л. «Использование ПР в автоматизированных процессах сборки» М., ВНИИТЭМР, 1989 — 48 с.
  32. Ю. И. «Пути повышения уровня механизации и автоматизации сборки резьбовых соединений» Киев, 0-во «Знание», УССР, 1982 — 29 с.
  33. В. К. «Технология и автоматизация сборки» М., Машиностроение, 1993 — 464 с.
  34. Л. А., Шерман В. Л. «Механизация и автоматизация сборочных работ в приборостроении» М., Машиностроение, 1985 -224 с.
  35. Г. Б. и др. «Затяжка и стопорение резьбовых соединений»: Справочник М., Машиностроение, 1985 — 224 с.
  36. Н. И. и др. «Устройства и механизмы автоматических сборочных машин» М., Машиностроение, 1968 — 280 С. :
  37. А. П. «Исследование путей повышения качества сборки резьбовых соединений» Диссертационная работа Челябинск, 1980
  38. Л. А. «Устройство завинчивания с автоматической подачей винтов» Механизация и автоматизация производства, 1988, N 1 — с. 18−19
  39. Ю.Г. «Промышленные роботы»: Справочник М., Машиностроение, 1988 — 392 с.
  40. Ю. М. «Оснастка для сборки резьбовых соединений» Машиностроитель, 1990, N 9 — с. 34−35
  41. B.C. «Автоматизация сборочных работ» М., Машиностроение, 1985 — 56 с.
  42. В. С. «Основы конструирования приспособлений» -М., Машиностроение, 1983 277 с.
  43. В.С., Новиков М. П. «Справочник по механизации и автоматизации сборочных работ» М., МашГИЗ, 1961 — 374 с.
  44. B.C., Сошников Б. М. «Технологические основы средств механизации и автоматизации сборочных процессов в приборостроении» М., Машиностроение, 1970, — 328 с.
  45. В. В. «Технологические основы проектирования автоматического сборочного оборудования» М., Машиностроение, 1976 — 248 с.
  46. М. С. и др. «Научные основы автоматической сборки» Л., Машиностроение, 1985 — 316 с.
  47. . Д. «Технологическое обеспечение повышения производительности и качества автоматической сборки групповых резьбовых соединений» Диссертационная работа — Москва, 1988
  48. А.Н. «Механизация и автоматизация сборочных работ в приборостроении» М., Машиностроение, 1964 — 352 с.
  49. В. А. и др. «Технологические основы ГПС» М., Машиностроение, 1991 — 240 с.
  50. С. И. «Автоматизация сборочных процессов с помощью промышленных роботов» М., НИИмаш, 1980 — 72 с.
  51. М.П. «Основы технологии сборки машин и механизмов» М., Машиностроение, 1980 — 592 с.
  52. В. Н. и др. «Механизация и автоматизация процессов сборки резьбовых соединений» М., Машиностроение, 1983 — 47 с.
  53. П.И. «Основы конструирования»: Справочно-методическое пособие. В 2-х томах. М., Машиностроение, 1988 -544 с.
  54. В.Г., Власов А. П. «Прогрессивные крепежные изделия» М., Машиностроение, 1991 — 256 с.
  55. В. П. и др. «Автоматическая сборка с инерционной ударно-импульсной затяжкой резьбовых соединений» Механизация и автоматизация производства, N 1, 1988 — с. 5−7
  56. В. А. «Исследование процесса сборки резьбовых соединений, выполняемых винтозавертывающими автоматами» Диссертационная работа Москва, 1981
  57. Г. К. «Автоматизация сборки винтов с шайбами» -Р., ЛатНИИНТИ, 1982 64 с. 60. «Справочник технолога-машиностроителя"/ Под ред. Косиловой А. Г., Мещерякова Р. К. В 2-х томах. М., Машиностроение, 1985 — 655 е., 495 с.
  58. В.Л., Легоньких Г. В. «Механизация сборочных работ в приборостроении» М, МашГИЗ, 1963.- 467 с.
  59. А. И. и др. «Повышение прочности и надежности резьбовых соединений» М., Машиностроение, 1979 — 215 с.
  60. В. А. и др. «Автоматизация процессов сборкирезьбовых соединений» Львов, «Вища школа», 1982 — 160 с.
  61. Bossard «Handbuch der Verschraubungstechnik'*- Zurich, 1982- 147 с.
  62. H. «Die automatisierte Montage mit Schrauben" — Ehningen bei Boblingen, 1988 281 c.
  63. H. «Kleinschrauben fur die automatische Montage" — Der Zuliefermarkt, 1991, N6, c. 115−122
  64. Lehmann R. und andere «Zufurvorrichtung fur Schrauben an lotrecht arbetenden Schraubautomaten" — Patentschrift DD 252 784 AI B25 B23/04, 30. 12.87
  65. J., Maier Ch. «Auslegen montagegerechter Schraubverbindungen" — Jndustrie-Anzeiger, 1986, N17 v28.2, c. 22−24
  66. E. «Vorrichtung zum Bohren oder zum Eindrehen von selbstbohrenden Befestigern" — Offenlegungsschrieft DE 4 021 378 AI B25 B23/00, 16.01.92
  67. Seidler W. «Tupenlosungen fur Fugeverfahren fur die Anwendung in flexiblen automatischen Montageprozessen"-Dissertazion- Karl-Marx-Stadt, 1987
  68. Szedo J. «Gepirari szerelesi kotesmodok osszehasonlito virsgalata" — Gepgyartastechnologia, 1982, N5
  69. E. «Verfahren zum Steuerung von Schraubvorgangen"-Patentschrift DD 286 710 A7 B25 B23/147, 07.02.91
  70. Warnecke H.-J., Fischer G. «Flexible Automatisierung der Schraubtechnik- Bedarfanalyse und spezifische Aufgaben"-Werkstattstechnik, 1988, N78 c. 181−185
  71. E. «Schraubenzieherklinge" — Patentschrieft CH 683 078 A5 B25 B15/00, 14.01.19 941. Каталоги:
  72. Druckluft Maschinen und Systeme und Schraubstationen / DERPAG Schulz Gmbh u. Co. Amber, 1990- 70 c.
  73. Industriewerkzeuge Schraubtechnik Handbuch / Robert Bosch Gmbh. Murrhard, 1989- 89 c.
  74. Industriewerkzeuge und Zubehor / Atlas Copco Tools Gmbh.-Essen, 1990- 167 с.
  75. Schraubautomaten / WEBER Gmbh & Co KG.- Wolfratschausen, 1990- 98 c.
  76. Schrauber und Industriehandhabung / Mader Gmbh, 1. infelden, 1990- 80 c.
  77. Schraubtechnik / AMT Gmbh.- Aalen, 3990- 44 c.
  78. Schraubtechnik, Schraubsysteme / DGD Gmbh & Co. -Westhausen, 1990- 50 c.
  79. Schraubtechnik: Zukunfstorientierte Technik Flexible Anwendung Wirtschaftlicher Einsatz / Robert Bosch Gmbh.-Murrhard, 1990- 66 c.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!