Розробка автоматичної роторної лінії складання деталей гідрозамка однобічного (стр. 5 из 17)

2.2 Синтез структури технологічного процесу складання гідрозамка на основі теорії графів

Технологічний процес складання [14,19,20,26,27,41] – це частина технологічного процесу, що передбачає дії по установці й утворенню сполучення складових частин виробу. Виділяють вузлову і загальну зборки виробу: при вузловій зборці її об'єктом є складова частина виробу, при загальній – виріб у цілому. Технологічний процес складання складається з операцій, переходів, ходів, прийомів, установів, позицій.

Технологічний процес складання – це сукупність операцій по з'єднанню деталей у визначеній технічно й економічно доцільної послідовності для одержання складальних одиниць і виробів, що цілком відповідають установленим для них вимогам. Технологічні процеси складання проектуються на етапі технологічної підготовки виробництва. Їх розробляють раніш, ніж технологію виготовлення деталей, тому що це дозволяє, виходячи з забезпечення виробом заданої функції, вносити зміни в конструкцію окремих деталей з метою підвищення їхньої технологічності.

Знання структури складання необхідно для вибору раціонального варіанта технологічного процесу, установлення доцільного ступеня спеціалізації збирачів, найвигіднішого розподілу процесу на частини з метою підвищення серійності і завантаження робочих місць, а також для визначення зв'язку з виробничим процесом у цілому. На структуру складальних процесів впливають конструкція виробу, його розміри і маса, програма випуску, час складання, ступінь кооперації виробництва, місце розташування складних ділянок і цехів.

Вихідні дані для розробки технологічного процесу складання по характеру використання поділяють на перспективні, основні, керівні і допоміжні [2,3,19,20]. До перспективного відносяться дані про програму випуску виробів заводом або цехом на тривалий період (бажано на час окупності основних фондів). До основних матеріалів відносяться: складальні креслення виробів, технічні умови складання, іспитів і приймання, програма випуску, терміни виконання завдань, відомості про діюче виробництво (наявність устаткування, пристосувань, інструменту, транспортних засобів, міжопераційних накопичувачів, структура і технологічні можливості діючої виробничої системи). Керівні матеріали містять у собі стандарти різного рівня на засоби технологічного оснащення, планування ділянок і цехів, нормативи для розрахунку норм часу, бланки даних про діючі типові і групові технологічні процеси складання. Допоміжні матеріали містять довідники, звіти про виконувану науково - дослідницьку роботу і т.п.

На першому етапі проектування [2,3,19,20] технологічного процесу складання аналізуються вихідні дані. При цьому оцінюють конструкцію виробу на технологічність структури і параметрів, визначають відповідність методів складання, галузі їхнього застосування. Потім приступають до розробки технологічних схем складання виробу. При визначенні послідовності складання враховують різні ланцюги. В умовах автоматизованого виробництва технологічна схема складання значно впливає на структуру автоматизованого комплексу. По розроблених технологічних схемах складання визначають зміст операцій, а потім нормують техпроцес. При цьому виділяють декілька характерних операцій і по укрупнених нормативах часу (або по інших наближених методах нормування) установлюють їхню тривалість. Потім визначають тип виробництва і вибирають організаційні форми складання. Потім приступають до розробки маршрутної технології загального і вузлового складань, у результаті чого одержують послідовність і зміст технологічних і допоміжних операцій. Важливе питання при розробці маршрутної технології – вибір схем базування; при його рішенні прагнуть до сполучення і сталості баз. Наступний етап проектування – визначення типу складального устаткування, оснащення і підйомно-транспортних засобів. Потім розробляють операційну технологію, після чого остаточно нормують операції й оцінюють варіант операційної технології. Якщо цей варіант не задовольняє, то його коректують шляхом зміни технологічної схеми складання, маршрутної або операційної технології. Завершальним етапом є техніко-економічний аналіз варіанта технологічного процесу складання в цілому: якщо варіант не задовольняє, то його коректують, у противному випадку оформляють документацію, що відображає технологічний процес складання.

Відповідно до приведеного алгоритму послідовності розробки технологічного процесу складання розглянемо техпроцес складання гідрозамка однобічного КГУ 3.020ПР-01 (рис. 2.1).

Рисунок 2.1 – Загальний вигляд гідрозамка однобічного КГУ 3.020ПР-01

Гідрозамок однобічний складається з таких деталей, як корпус, поршень, штовхальник, втулка і золотник, укомплектованих разом із прокладками і кільцями, також до складу виробу входить дві циліндричні пружини, втулка (без ущільнювального кільця) і гайка. Перед складанням всі деталі необхідно промити, щоб їхня чистота відповідала вимогам. До гідрозамка пред'являються високі вимоги, отже, необхідно дотримувати такі положення, як: гумові і захисні кільця і місце їхньої установки необхідно змазувати вершковою олією И-20А ДСТ 20799-75, не допускається їхнє перекручування й ушкодження; при складанні гайку загортати моментом не менш 50 Н*м до упору.

Вибираючи вид складання, будемо керуватися наступним. Існує 3 види складання виробів: рівнобіжна, послідовна і змішана (паралельно-послідовна). Очевидно, що з погляду максимальної продуктивності, найбільш ефективним складанням є рівнобіжне складання. Однак не всі вироби можуть піддаватися рівнобіжному складанню. Вид складання виробу прямо залежить від конструкції виробу.

Змішане складання є сполученням рівнобіжного і послідовного складання. Цей вид складання найбільш ефективний для застосування до виробів, що складаються з окремих вузлів. Усі вузли збираються паралельно, а потім послідовне складання забезпечує повне складання виробу.

Згідно [42] доведено, що корпус 4 і гумові кільця 17 ефективніше з'єднувати в одне складальне з'єднання одночасне. Їхнє послідовне складання приводить до збільшення кількості переходів, що спричиняє додаткове збільшення часу циклу складання компонентів і як наслідок збільшення часу циклу складання усього виробу.

Отже, складання гідрозамка КГУ провадиться в наступному порядку. У корпус 4, на який одягнені два гумових кільця 17, вставляється попередньо зібраний складальний вузол, що складається з поршня 1 з ущільнювальним кільцем 16 і штовхальник 10 з кільцем; у канавку між корпусом і поршнем уставляється стопорне кільце 2. Далі провадиться вставка в отриману складальну одиницю пружини 1. Втулка 11 разом з кільцем 15 встановлюється в корпус до упору, а потім золотник 6 разом з гумовим кільцем 14 і прокладкою 5 встановлюється в даний складальний вузол до гумового кільця. Потім послідовно уставляється втулка 7, пружина 12 і закручується гайка 9 до упору.

Представимо даний технологічний процес у вигляді технологічної схеми складання. Технологічна схема складання – графічне зображення порядку комплектування (послідовності складання) виробу і складальних одиниць [2,3,20].

На даній схемі кожен елемент виробу (складального вузла) умовно позначений прямокутником, у якому записане найменування елемента на верхній полиці, номер елемента (позиція) у нижньому лівому куті і кількість у нижньому правом. Над горизонтальною лінією, що з'єднує базову деталь і виріб, розташовуються в порядку послідовності складання прямокутники, що умовно позначають деталі, а нижче – складальні одиниці (також у порядку їхнього складання).

Рисунок 2.2 - Технологічна схема складання гідрозамка КГУ 3.020ПР-01

Відомо [2,27], що послідовність складання виробу можна розглянути за допомогою теорії графів.

Теорія графів використовується для рішення багатьох задач у різних галузях науки і техніки. Достоїнство графів полягає в наочності. Теорія графів має гнучкість, що дозволяє враховувати як прямі, так і зворотні зв'язки, визначати дії перешкод, оцінювати вплив однієї перемінної або складової на іншу в будь-якій точці системи. Переваги використання теорії графів тим істотніше, ніж складніше досліджувана система.

Граф G задається непорожньою множиною Х={X₁,X₂,X₃,…,X_p} елементів, що називають вершинами, і множиною U={U₁,U₂,U₃,…U_p} зв'язків, названих ребрами. Вершини графічно позначають крапками, ребра - лініями зв'язку. Якщо ж напрямок зв'язків істотно, то його показують на ребрі стрілкою, і таке орієнтоване ребро називають дугою.

Опишемо структуру складання гідрозамка графом, в якому вершинам відповідають деталі або складальні одиниці, а ребрам – зв'язки між ними.

Рисунок 2.3 - Граф технологічної схеми складання гідрозамка (на пер-шому рівні графа знаходяться всі деталі і складальні одиниці, що підлягають складанню)

Отже, якщо множину X розбити на непересічні підмножини X_ij різних ієрархічних рівнів і врахувати структуру виробу і реальні зв'язки між компонентами при складанні, то виріб як система описується інформаційною моделлю у формі графа [27]. Такий граф визначає схему потоку інформації в системі від вихідних даних до кінцевого результату.