Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. В структуре МЭШИНО-роительного производства распределение трудозатрат существенно іменилось, и в настоящее время трудоемкость сборочных работ дос-ігает 25-40% общей трудоемкости изготовления объекта производ-ва, приближаясь к трудоемкости механической обработки и превшая затраты труда на всех других этапах производства.
На долю резьбовых соединений изделий машиностроения при-вдится до 20% всех соединений, которые составляют 30-35% общей >удоемкости сборки изделий машиностроения.
Автоматизация сборки резьбовых соединений неизменно со-зяжена с преодолением существенных трудностей. Наибольшую іудность представляет автоматизация сборки изделий со шпилеч->іми соединениями.
Обеспечение качества, надежности и производительности при ітоматизащш сборки с использованием шпилечных соединений не-:уществимо без решения задачи создания технологических систем )дачи шпилек в зону завинчивания.
До последнего времени в производстве процесс подачи шпилек : использовался из-за отсутствия надежных средств автоматизации с наживления, особенно при сборке групповых шпилечных соеди-:ний. Наживление шпилек практически повсеместно осуществляет-[ вручную. Только после решения этой проблемы профессором, док->ром технических наук Ю.З. Житниковым и разработки надежных .тройств автоматизированной предварительной доориентации, на-явления и завинчивания шпилек задача создания технологической гстемы подачи стала реальной. Разработка надежной технологиче-:ой системы автоматизированной подачи шпилек в зону завинчива-ія имеет большое практическое значение и направлена на повыше-іе эффективности и качества использования автоматизированного іорочного оборудования.
Эффективность работы автоматизированного сборочного обо-'дования определяется производительностью и экономической несообразностью. Следовательно, необходимо найти такие методы и іедства подачи шпилек в зону завинчивания, особенно при группо->й сборке, при которых время подачи будет минимальным. В идеале
выполнение данной операции будет совмещено со вспомогательным операциями такими, как подвод и отвод узла с позиции сборки, пo^ вод и отвод сборочного оборудования от собираемого узла, исої новной операцией - завинчивание шпильки (шпилек).
На основании изложенного существует актуальная научная зі дача создания высокоэффективных автоматизированных технолоп ческих систем подачи шпилек в зону завинчивания сборочного обе рудования.
ЦЕЛЬЮ НАСТОЯЩЕГО ИССЛЕДОВАНИЯ ЯВЛЯЄТСЯ ПОВЫШенИ эффективности технологических систем автоматизированной подач шпилек в зону завинчивания путем выявления качественных и колі чественных взаимосвязей, действующих в процессе их работы.
Под эффективностью работы автоматизированного сборочног оборудования будем понимать высокую производительность сборки реальным экономическим эффектом при эксплуатации.
Для обеспечения поставленной цели решались следующие зад; чи:
1.Выявление качественных и количественных взаимосвязеі действующих в процессе выдачи шпилек в зону завинчивания.
2.Исследование возможностей разработки способов и обоснов; ние конструкций высокопроизводительных технологических систе подачи шпилек в зону завинчивания.
3.Экспериментальное подтверждение теоретических исследовг ний динамики работы элементов технологических систем подач шпилек в зону завинчивания.
4.0боснование методики расчета и проектирования элементе технологических систем подачи шпилек в зону завинчивания.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ. В работе использовались аналитиче ские методы исследования, аппарат математического анализа, теор« мы и принципы аналитической механики, таюке системы автоматиз* ровакного проектирования AutoCad и обработки баз данных Delphi.
Для оценки достоверности теоретических исследований прим* нялись экспериментальные методы и испытания в производственны условиях с использованием специальной и стандартной аппаратуры.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА заключается в теоретическом обосновани взаимовлияния параметров элементов технологических систем подг чи шпилек, точности их взаимного расположения, режимов работі
іри обеспечении высокопроизводительной сборки изделий со шпи-течными соединениями включающего:
зависимость гарантированной выдачи шпилек на позицию :борки от точности относительного положения деталей в технологи-jecKHX системах подачи;
предельные режимы работы элементов технологических систем, обеспечивающих минимальное время выдачи шпилек;
методику автоматизированного расчета элементов технологи-юских систем подачи шпилек (универсальных питателей магазинного типа, универсального ориентирующего устройства).
ПРАКТИЧЕСКАЯ НОВИЗНА работы заключается в создании и ис-тользовании на предприятиях (АО "Владимирский тракторный іавод", Ярцевский завод "Дизель") оригинальных конструкций элементов технологических систем подачи шпилек (универсальных вертикальных и горизонтальных питателей), обеспечивающих высоко-іроизводительную сбоку изделий.
РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. На основе обоснованных ;хем структур технологических систем подачи шпилек разработаны >ригинальные конструкции элементов этих систем: универсальные )риентирующие устройства, универсальные вертикальный и горизонтальный питатели, заправочные устройства к ним, устройства, по-іающие шпильки в зону завинчивания. Предложена методика автоматизированного расчета предельных режимов работы элементов технологических систем, по которой рассчитано минимальное время $ыдачи шпилек в зону завинчивания во внедренных сборочных устройствах.
В результате выполнения научно-исследовательских работ были внедрены:
-
Универсальный вертикальный питатель (в автоматических сомплексах сборки картера бортовой передачи трактора Т-25А и :борки головки цилиндров двигателей Д-144 и Д-21 в АО 'Владимирский тракторный завод");
-
Универсальный горизонтальный питатель (в автоматических сомплексах сборки головки цилиндров двигателей Д-144 и Д-21 в АО 'Владимирский тракторный завод" и подсборки механизма управле-іия переключением передач на Ярцевском заводе "Дизель'*).
ДОСТОВЕРНОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ, представленных в диссертацг онной работе. Предложения, рекомендации и выводы основываютс на теоретических положения фундаментальных наук (теории точне сти, теоретической механики, сопротивления материалов, теории ве роятностей и других разделов математики), экспериментальных ис следованиях, а также на результатах, достигнутых при эксплуатаци: технологических систем подачи шпилек в производственных условн ях на АО "ВТЗ" г. Владимира, заводе "Дизель" г. Ярцево.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Результаты работы доложены на:
международной конференции - "Системные проблемы качест ва, математического моделирования и информационных технологий в г. Коврове, 1999 г.;
двух Всесоюзных конференциях - "Автоматизация процессе механообработки и сборки в машино- и приборостроении " в г. Киеве 1991 г.; "Актуальные проблемы машиностроения на современно? этапе" в г. Владимире, 1991 г.;
семи Российских научно-технических конференциях и семи нарах (1989 -1999 гг. - восемь докладов).
ПУБЛИКАЦИИ. По материалам диссертации опубликованы 4 научная работа, 3 из которых - в центральной печати, и получены 1 авторских свидетельств на изобретения СССР.
структура и ОБЬЕМ РАБОТЫ. Диссертационная работа содер жит 274 страницы и состоит из введения, пяти глав, заключения, спи ска литературы и приложений, включающих 110 рисунков и 26 стра ниц приложения.
1. Теоретическое обоснование взаимовлияния параметров эле ментов технологических систем подачи шпилек, точности их взаим ного расположения, режимов работы при обеспечении высокопроиз водительной сборки изделий со шпилечными соединениями, вклю чающее:
зависимость гарантированной выдачи шпилек на позиции сборки от точности относительного положения деталей в технологи ческих системах подачи;
предельные режимы работы элементов технологически: систем, обеспечивающих минимальное время выдачи шпилек;
- методику автоматизированного расчета элементов техно-ігических систем подачи шпилек (универсальных питателей мага-шного типа, универсального ориентирующего устройства).
2. Оригинальные конструкции элементов технологических сис-:м подачи шпилек.