Проектирование кабины трактора (стр. 9 из 21)

Шлаковые включения обычно образуются в результате заполнения сварочным шлаком несплошностей, возникающих при непроварах или подрезах.

4.2 Выбор и технико-экономическое обоснование методов контроля, технологических процессов и качества изготовления изделия

Визуальный контроль сварных швов осуществляется в соотвествии с ГОСТом 3242-69 по всей их протяженности с двух сторон, за исключением мест, недоступных для осмотра. При визуальным контроле сварные швы должны иметь плавные переходы к основному металлу и мелко чешуйчатую поверхность без наплывов или перерывов.

Недопустимы швы, имеющие трещины независимо от вида, направления и размеров, не заваренные кратеры, сквозные прожоги, поры диаметром более 2 мм. На 1 м длинны допускается не более 4 пор при расстоянии между ними не менее 10 мм если диаметр поры не превышает 1 мм, и не менее 25 мм при диаметре пор 2 мм.

Обнаруженные при визуальном контроле наплывы швов удаляют, перерывы и кратеры заваривают, участки швов с трещинами и порами с размерами и количеством выше допускаемой величины выплавляют или вырубают с последующей заваркой.

Подрезы основного металла по глубине допустимы без исправления, не более 0,5 мм при толщине стали до 10 мм и не более 1 мм при толщине стали выше 10 мм. Подрезы большой глубины завариваются тонким швом, который затем зачищается абразивным кругом для обеспечения плавного перехода от наплавленного металла к основному.

4.3 Выбор аппаратуры для контроля

Для контроля геометрии кабины трактора в связи с высокими требованиями к их точности, большой партии изделий применяется координатно-измерительный манипулятор (далее КИМ) типа “рука" совместно с специально разработанным программным обеспечение. Принцип действия координатно-измерительного манипулятора заключается в том, что мы подводим его к контролируемым точкам кабины в результате чего мы получаем точные координаты кабины в системе координат КИМа [33].

Задача геометрического контроля решается нами в следующей постановке: в компьютере имеется геометрическая модель изделия и результаты его обмера на КИМ. Нужно определить отклонения измеренных точек кабины от его геометрической модели и вывести результаты контроля в удобном для дальнейшей работы виде.

Один из главных вопросов в этой задаче - это совмещение системы координат изделия на КИМ с системой координат его геометрической модели. Современная компьютерная графика и вычислительная математика позволяют произвести совмещение систем координат компьютерными методами без использования специальных привязочных точек.

В качестве программного обеспечения используется система геометрического контроля СПОС-ГеоКон. Система СПОП-ГеоКон предназначена для геометрического контроля изделий сложной формы. Она позволяет определить отклонения результатов обмера изделия координатно-измерительным манипулятором (КИМ) от его геометрической модели в компьютере.

В системе геометрического контроля СПОП-ГеоКон для представления геометрических моделей применен формат STL. Он очень простой, так как в нем геометрические модели представлены многогранниками с плоскими треугольными элементами. Применение формата STL исключает возможность потери или существенного искажения геометрической информации. Поэтому в системе геометрического контроля СПОП-ГеоКон нет CAD - подсистемы. Это сильно упрощает работу метролога - контроль изделий сложной формы становится почти таким же простым, так контроль линейных размеров.

Принцип работы системы заключается в следующем. Для сравнения точек измерения с геометрической моделью необходимо совместить их в пространстве. Совмещение систем координат производится в два этапа. На первом этапе оператор грубо совмещает геометрическую модель изделия и точки измерений. Для этого используются операции переноса и поворота геометрической модели с помощью мыши. При этом можно установить вид, наиболее удобный для данной операции.

Затем запускается процедура точного совмещения, минимизирующая функцию отклонения. После совмещения модели и точек измерения определяются вектора отклонения в точках. Результаты могут быть представлены в виде отчета, удобного для анализа. На рисунке 4.3.1 показан пример предоставления результатов измерения в виде диаграммы отклонений.

Рисунок 4.3.1 - Диаграмма отклонений

Основные преимущества системы СПОП-ГеоКон:

это самая недорогая из всех систем, работающих с геометрическими моделями.

это самая быстрая в освоении система геометрического контроля сложных форм, так как в ней нет CAD-подсистемы.

это самая простая в работе система геометрического контроля, так как совмещение координат точек обмера и геометрической модели производится средствами экранной графики и компьютерной математики.

Основные преимущества координатно-измерительного манипулятора заключаются в том, что он позволяет значительно сократить время контроля, повысить точность измерений, является портативным (переносным), что дает возможность его использования не только для контроля кабины, но и контроля других изделий.

Контроль качества кабины трактора является многостадийной операцией, которая начинается с контроля качества заготовительных и сборочных работ и заканчивается контролем сварных швов на готовом изделии.

Качество подготовки и сборки заготовок под сварку, качество выполненных швов в процессе сварки и качество готовых сварных швов проверяют внешним осмотром. Обычно внешним осмотром контролируют все сварные изделия независимо от применения других видов контроля. Внешний контроль во многих случаях достаточно информативен, это наиболее дешевый и оперативный метод контроля.

Внешнему осмотру подвергают материал, который может браковаться при наличии вмятин, заусенцев, окалины, окислов, ржавчины и т.п. Определяем качество подготовки кромок под сварку и сборку заготовок, их чистоту, соответствие зазоров допускаемым значениям, правильность их разделки и т.п. Строгий контроль заготовок и сборки во многом обеспечивает высокое качество сварки кабины трактора.

Наблюдение за процессом сварки позволяет вовремя предотвратить появление дефектов. Визуально контролируется режим сварки, газовая защита дуги, правильность наложения валиков в многослойных швах и т.д.

Осмотр готовых изделий проводится лупой или без нее на наличие трещин, подрезов, свищей, прожогов, натеков, непровара корня шва и кромок. При осмотре определяются дефекты в форме швов, распределение чешуек, характер распределения металла в усилении шва, величину мениска, проплава и т.п. Внешний вид поверхности шва характерен для каждого способа сварки, а также для пространственного положения, в котором производится сварка. Неравномерность, чешуйчатость, разная ширина и высота шва указывают на колебания мощности дуги, частые ее обрывы и устойчивость горения.

При сварке в защитных газах внешняя поверхность швов должна быть гладкая, блестящая, без чешуек и иметь вид полоски расплавленного металла.

Для визуального метода контроля используется следующая аппаратура:

шаблоны УШС3;

угольник УШ-2-25 ГОСТ 3749-77;

линейка ШД-1-630 ГОСТ 8026-75.

4.4 Разработка технологии контроля

Контроль качества продукции согласно ГОСТ 15467-79 определяется как проверка соответствия показателей качества продукции установочным требованиям. При этом на всех стадиях технологии изготовления изделия необходима проверка качества самих контрольных операций: метрологическая проверка приборов, контроль соблюдения режимов, квалификации и состояния операторов и т.п.

Высокое качество соединений зависит в первую очередь от уровня и состояния технологического процесса производства. Обнаружение дефектов служит сигналом не только к отбраковке продукции, но и к оперативной корректировке технологии. Основное воздействие контроль оказывает именно на технологию производства, обеспечивая за счет оперативной обратной связи предупреждение дефектов и брака продукции.

Контроль качества сварочных работ начинается ещё до того, как сварщик приступит к сварке изделия. При этом проверяют качество основного металла, сварочных материалов, заготовок, поступающих на сборку, состояние сварочной аппаратуры и качество сборки, а также квалификацию сварщиков. Все эти мероприятия носят названия предварительного контроля.

В процессе сварки проверяют внешний вид шва, его геометрические размеры, производят обмер изделия, осуществляют постоянное наблюдение за исправностью сварочной аппаратуры, за выполнением технологического процесса. Указание операции составляют текущий контроль.

Последней контрольной операцией является проверка качества сварки осмотром в соответствии с требованиями СТБ 1133-98.

5. Расчет участка

5.1 расчет количества оборудования и рабочих мест

Годовая производственная программа запуска определяется исходя из годовой программы выпуска с учетом величины технически неизбежного брака.

, (5.1.1)

где Ср - расчетное количество оборудования;

tштi - норма времени по i-ой операции;

А - программа выпуска, шт;

- годовой действительный фонд времени работы оборудования, ч;

Кн - коэффициент выполнения норм (Кн=1,05-1,1).

При этом

, (5.1.2)

где Дп, Дс - количество рабочих дней в году соответственно с полной продолжительностью и сокращенных; n - количество рабочих смен в сутки; Кп - коэффициент, учитывающий время пребывания оборудования в ремонте (Кп=0,92-0,96).