4. A SZERELÉSI FOLYAMAT TERVEZÉSE

1

4. A SZERELÉSI FOLYAMAT TERVEZÉSE

4.0. A szerelés technológiai folyamatát befolyásoló tényezők

4.1. A technológiai tervezési folyamat (TTF) rendszerelméleti (rendszerszemléleti) jellemzése

4.1.1. Környezeti kapcsolatok4.1.2. Struktúra és funkció4.1.3. Speciális tulajdonságok4.1.4. A technológiai tervezés módszerei

4.2. A szerelési folyamat tervezése4.2.1. A szerelési folyamat előtervezése

4.2.1.1. A szerelés technikai feltételeinek körvonalazása

4.2.1.2. A szerelés tömegességének meghatározása4.2.1.3. A gyártmány tagolása4.2.1.4. Funkcionális és technológiai helyesség

vizsgálata (a szerelhetőség biztosítása)

4.2.2. Műveleti sorrendtervezés

4.2.3. Műveletek tervezése

4.2.4. Műveletelemek tervezése

4.2.5. Tervezési eredmények illesztése

4. A SZERELÉ- SI FOLYAMAT TERVEZÉSE

4.0.A szerelés technológiai folyamatát befolyásoló tényezők 4.1.A szerelés technológiai f olyamatának (SZTF) rend- szerelméleti jellemzése

4.2.A technológiai tervezés többfázisú iteratív módszere

2

4.0. A SZERELÉS TECHNOLÓGIAI FOLYAMATÁT BEFOLYÁSOLÓ TÉNYEZŐK

4.0.1. A gépipari termékek hierarchikus struktúrájaStruktúra gyártmányonként más és más!

4.0.2. A gyártmány minőségetulajdonságok összessége, amelyek meghatározzák a gyártmány

rendeltetésének való megfelelése mértékét,

4.0.3. A GYM (SZE, SZR, SZA, AR) technológiai helyessége

4.0.4. A gyártási folyamat hierarchikus struktúrája

4.0.5. Technológiai dokumentációs rendszer (TDR)

4. A SZERELÉ- SI FOLYAMAT TERVEZÉSE

4.0.A szerelés technológiai folyamatát befolyásoló tényezők 4.1.A szerelés technológiai f olyamatának (SZTF) rend- szerelméleti jellemzése

4.2.A technológiai tervezés többfázisú iteratív módszere

4. A SZERELÉSI FOLYAMAT TERVEZÉSE

3

4.1. A SZER technológiai tervezési folyamat (TTF) rendszerszemléletű (rendszerelméleti) jellemzői

Terv:egy a jövőben rendeltetésszerűen működő rendszert - környezetével fennálló kapcsolatait, struktúráját , funkcióit és működésének

módját, legfontosabb tulajdonságait meghatározó elgondolás.

A tervezés : a gondolati modell megalkotása és annak valamilyen információhordozón való rögzítése .

A rendszerelmélet olyan, ún. rendszerjellemzőket definiál, amelyek minden rendszerre értelmezhetők, s egyben megadják a rendszer leírását.

Ezek a következők:1.1. Környezeti kapcsolatok1.2. Struktúra és funkció1.3. Specifikus tulajdonságok1.4. A technológiai tervezés módszerei

4

1.1. Környezeti kapcsolatok

Gyártási dokumentációkGyártási dokumentációk

-összeállítási rajz- AR rajz műszaki leírásDarabjegyzék stb(KONSTRUKCIÓ)

T T F

Termelési program - db/év- típus/év- anyagi feltételek- határidők- stb.

Adatbank-gépek, - szerszámok- készülékeknormatívákanyagok- stb.

Technológiai dokumentáció

5

1.2 Struktúra és funkció

ElőtervezésElőtervezés- szerelési családfa vizsgálata- funkcionális és technológiai helyesség vizsgálata- a gyártás tömegességének vizsgálata- előgyártmány választás

Műveleti sorrendtervezésMűveleti sorrendtervezés- műveleti sorrend meghatározása- szerszámgép választás- helyzetmeghatározás tervezése

Műveletek részletes tervezéseMűveletek részletes tervezése- műveletelemek sorrendjének meghatározása- szerszámválasztás- szerszámelrendezés- mérőeszközök kiválasztása

Műveletelemek tervezéseMűveletelemek tervezése- forgácsolási paraméterek számítása- mozgásciklus tervezése- mérőciklus tervezése

IllesztésIllesztés- NC-CNC vezérléshez- idő- és költségadatok számítása

6

1.3 Specifikus tulajdonságok

A TF-rendszernek, a következő specifikus tulajdonságait vizsgáljuk

a technológiai tervezéskor:

‑ a TF-ban előállított termék (GYM, SZE, AR, stb.) műszaki jellemzői,

- tömegesség, sorozatnagyság, gyártási program,

- munkaigényesség (kapacitásszükséglet),

- eszköz-, anyag-, energiaigényesség,

- technológiai átfutási idő, átbocsátó képesség,

- önköltség

7

1.3 Specifikus tulajdonságok

• diszkurzív, azaz algoritmizálható és• intuitív, azaz nem algoritmizálható tervezési akciók sorozata

• absztrakció és konkretizálás váltják egymást• részfeladatokra bontható: - általános megoldás• - egyedi megoldás• a tervezés végzése: - az ember ; a számítógép• alkalmazástechnikai jellemzők:

– produktivitás– költségigény– a tervek minősége– eszközigény– tervezési módszer– bemenő információk

– stb.

8

1.4. A technológiai tervezés módszerei

A technológiai tervezés, mint költségigényes tevékenység maga is tárgya a mérnöki racionalizálásnak. Ily módon az idők folyamán kialakultak olyan tervezési módszerek, amelyek különböző körülmények között célszerűnek bizonyultak.

Az alkatrészgyártásban három tervezési módszert vizsgáltak meg:

• többfázisú iterativ módszert• típustechnológiai tervezést• csoport technológiai tervezést

9

A technológiai tervezés többfázisú iterativ módszere

• Az egyedi és kissorozatú gyártásban ez a legáltalánosabban elterjedt módszer, mert univerzális

• minden alkatrészre külön-külön egyedi (individuális) terv készül , - népszerűen műveletterv-

• nagymértékben függ a technológus ismereteitől , tapasztalataitól „optimálási készségétől”

• többfázisú ----- fokozatos megközelítés

• kölcsönös összefüggések miatt - az egyes fázisok között –iteráció van. ( vissza kell nyúlni a már meghozott döntésekhez )

• alapos technológiai gyakorlatot igényel

• a terv konstruálása lépésről-lépésre dönt a következő elemről

• néha az eredeti kiindulási paramétereket is módosítani kell

• nagyon apró lépésekre bontva algoritmizálható (számítógéppel segített tervezés)

10

TTF

STRUKTÚRASTRUKTÚRA FUNKCIÓ (ARGY)FUNKCIÓ (ARGY)

ELŐTERVEZÉS

•GYM családfa elemzés•a gyártás technikai feltételeinek körvonalazása•GYM funkcionális és technológiai helyességének elemzéseA gyártás tömegességének meghatározása EGYM választás

MŰVELETI SORRENDTERVEZÉS

MŰV-i sorrend meghatározásSZGÉP választásHelyzetmeghatározás tervezése

MŰVELETEK TERVEZÉSE

MŰVE sorrend megtervezése•SZER választás•Mérőeszköz választásSzerszámválasztás és el rendezésKészülékválasztás

MŰVELETELEMEK TERVEZÉSE

•Technológiai adatok meg határozásaMozgásciklus tervezéseMérőciklus tervezése

ILLESZTÉS ÉS POSZTPROCESSZÁLÁS

•Hagyományos gépeknél a beállítható n, f stb. kiválasztásaNC, CNC gépnél a vezérlő-program elkészítése

11

4.2. A szerelési folyamat tervezése ELŐTERVEZÉS

4.2.1. A szerelési folyamat előtervezése

4.2.1.1. A szerelés technikai feltételeinek körvonalazása

4.2.1.2. A szerelés tömegességének meghatározása

4.2.1.3. A gyártmány tagolása

4.2.1.4. Funkcionális és technológiai helyesség vizsgálata

(a szerelhetőség biztosítása)

4.2.1.4.1. A funkcionális elemzés fontosabb szempontjai

4.2.1.4.2. A méretláncok vizsgálata

4.2.1.4.3. A szereléstechnológiai helyesség vizsgálata

4.2.1.4.4. Szereléshelyes konstrukció

4.2.1.4.5. Komplex kritériumok

A. Az illesztés helyessége

B. Könnyű szerelhetőség biztosításaC. A részegységekre való bonthatóság igénye

12

ELŐTERVEZÉS

Azért fontos, mert nagymértékben meghatározza a technológus döntési szabadságát.

Három tipikus eset:

- meglévő géppark és gyártóeszközök

- bővíthető géppark és gyártóeszközök

- teljes technológiai rekonstrukció, esetleg bővíthető üzem („zöldmezős” beruházás)

A szerelés (gyártás) technikai feltételeinek körvonalazása

13

A gyártás tömegességének meghatározása

Azért lényeges, mert ettől függ a technológiai tervezés részletességi szintje, ill. technológiai gyakorlat által kialakított, bevált megoldásokat, gyártásszervezési modelleket a technológiai szakirodalom a gyártás tömegességéhez rendeli hozzá mint ajánlásokat.

Átlagos tömegszerűségi együttható

q - kibocsájtási ütem, min/dbQ - gyártandó (szerelendő) mennyiség, dbIm - a munkarend szerinti időalap, min/év

- a gyártás becsült átlagos műveleti normaideje, min/db

KsKs -----I-----------I---------------------------------I------------------------------I------------- 1 2 10 20

tömeggyártás nagysorozat- középsorozatú- egyedi és kis-

gyártás gyártás sorozatú gyártás

folyamrendszerű zárt ciklus nyitott ciklus műhely- gyártás rendszerű rendszerű rendszerű

Kq

tq

I

Qs

n

m ;

tn

14


– A gyártmány struktúrája

– A gyártmány szerkezete (struktúrája) tágabb értelmezésben

• a gyártmány elemeit;

• az elemek kapcsolódását meghatározó relációk összességét (egymásba épülés hierarchiája, közvetett és közvetlen kapcsolódása)

• a gyártmány megvalósításának módjára vonatkozó információkat

(a gyártmány funkciójára és e funkció részfunkciójaként értelmezett uniójaként)

– foglalja magába.

A gyártmány tagolása

15

A gyártmány struktúrája 2.

Alkatrész (anyagfolytonossági szempont-ból összefüggő egész /monolit/ darab).

Egyedi részekből, mechanikai szempont-ból összefüggően egybeépített darabok.

Egyfokozatú, csak alkatrészekbőlösszeépített (pl.: gördülőcsapágyak).

Többfokozatú: alkatrészekből ésalacsonyabb szintű egységekből(SZE, SZR, SZA) épül össze.

Gyártmány

egyszerű

összetett

egy lépcsős

több lépcsős

A gyártmányfelépítését (elemeit) tekintve :

16


– A gyártmány tagolása

– Fogalom meghatározásoknálGyártmány (GYM)Szerelési egység (SZE)Szerelési részegység (SZR) Szerelvény (SZV) Szerelési elemekSzerelési alegység (SZA)Alkatrész (AR, A)

– Osztályozás alapja: funkcionális önállóság. – Szerelés közben az épülő GYM egy-egy művelet után:

előszerelt egység, szerelt egység (EE)– A szerelvény és alkatrész lehet:

szabványos nem szabványos

A gyártmány tagolása

17

A gyártmány tagolása 2.

• 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 célszerű tagolás elve: annak felismerése, hogy:

a végtermék részeiben önállóan előszerelhető egységekből épül fel;

ezek az egységek sokszor funkcionálisan is önállóak;

egy kitüntetett (bázis) alkatrészhez az alkatrészek folyamatosan, egymáshoz illeszkedve, egymást követve hozzák létre a kapcsolatot, ezáltal egy magasabb szintű egységet.

Az egymáshoz rendelés jól kezelhető hierarchikus gyártmányszerkezetet valósít meg.

18

A gyártmány tagolása 3.

Kedvező a tagolás, ha

a)ennek révén az összetettebb egységet - egyszerű majd fokozatosan bonyolultabb elemekből

- egy geometriai irányból- rá-, be- ill. hozzárendeléssel

– lehet felépíteni.

b) a szerelés minél rövidebb technológiai folyamatban történik (részletes tagolás, elemek kis száma, homogén

műveletek)- hozzáférhetőséget, ellenőrizhetőséget biztosítja- minőségi követelmények betarthatóságát segíti- közbeeső megmunkálás, valamint szét- és összeszerelés nélkül lehet a GYM-t összeállítani, ellenőrizni, beállítani, üzembe helyezni

c) a szerelést egyszerűbbé teszi(idő, technika, stb.)

19

A családfa

• A tagolás grafikus megjelenítési formája a gyártmánycsaládfa.

• Szerelésorientált változata a szerelési családfa.

• Tehát(következik):• a családfa a gyártmány tagozódási és felépítési rendjét adja meg

grafikus formában,• a darabjegyzék minden elemét tartalmazza a kapcsolódási helyek

feltüntetésével, • szoros korrelációval a darabjegyzék alapján épül fel.

- a darabjegyzék minden eleme rajta van

- amit szerelvényként veszünk, úgy építjük be

- az elemek mennyiségét is tartalmazza,

- elemek jelölése kóddal, kód rajzszámból származtatható,

- részekre bontva jobban kezelhető,

- szerkezeti felépítést mutatja,

- építőkocka elvét tükrözi.

20

A családfa jellemzői 2.• A családfa mennyiségi adataiból a gyártmány

bonyolultságára lehet következtetni.

• Ezek: hierarchiai szintek száma, elemek száma, csatlakozások száma, csatlakozások aránya.

Nézzünk meg családfákat.

21

Családfa - példa • 4.2.1. A

SZERELÉSI FOLYAMAT ELŐTERVEZÉSE

• 4.2.1.1. A szerelés technikai feltételeinek körvonalazása

• 4.2.1.2. A szerelés (gyártás) tömegességének meghatározása

• 4.2.1.3. A gyártmány tagolása

• 4.2.1.3.1. A gyártmány struktúrája

• 4.2.1.3.2. A gyártmány tagolása

• 4.2.1.3.3. Családfa

• 4.2.1.3.4. Családfa típusok

• 4.2.1.4.Funkcionális és technológiai helyesség vizsgálata(szerelhetőség biztosítása)

Ékszíjtárcsa szerelési családfája nehezen áttekinthető, hierarchia nem látszik

22

• 4.2.1. A SZERELÉSI FOLYAMAT ELŐTERVEZÉSE

• 4.2.1.1. A szerelés technikai feltételeinek körvonalazása

• 4.2.1.2. A szerelés (gyártás) tömegességének meghatározása

• 4.2.1.3. A gyártmány tagolása

• 4.2.1.3.1. A gyártmány struktúrája

• 4.2.1.3.2. A gyártmány tagolása

• 4.2.1.3.3. Családfa

• 4.2.1.3.4. Családfa típusok

• 4.2.1.4.Funkcionális és technológiai helyesség vizsgálata(szerelhetőség biztosítása) Hajtókar-dugattyú szerelési alcsoport kibontott szerelési

vázlatabeépülési sorrend nem egyértelmű (pl. alkatrész sorrend)

Családfa - példa

23

Családfa típusok

Mennyiségi családfa

Szerkezeti felépítést tükröző családfa

Építőkocka elvet tükröző családfa

Kombinált családfa

24

Mennyiségi családfa 1.

25

Családfa

– A családfa:

- darabjegyzék minden eleme rajta van, - amit szerelvényként veszünk, úgy építjük be, - elemek mennyiségét is tartalmazza, - elemek jelölése kóddal, kód rajzszámból származtatva, - részekre bontva jobban kezelhető, - szerkezeti felépítést mutatja, - építőkocka elvét tükrözi.

– A családfa plasztikusan mutatja a GYM bonyolultságát mennyiségi oldalról

- hierarchiai szintek száma - elemek száma - csatlakozások száma - csatlakozások aránya

26


Gyártmányon belüli elemek rendje: 0, 1, 2, 3szerelési egységek, alkatrészek csatlakozási helye, ideje(hierarchikus szintek száma)

Csatlakozó elemek számossága (multiplicitás) 0, 1, 2, 3, 4az egységet hány más elemből szereltetik össze

Csatlakozó elemek szintek szerinti szélességeazonos szinten csatlakozó elemek száma 1, 4, 7, 4kritikus sorszint 7szerelési vonalak tervezéséhez segítséget ad

27


Gyártmányon belüli elemek rendje: 0, 1, 2, 3 Szerelési egységek, alkatrészek csatlakozási helye, ideje (hierarchikus szintek száma).

Csatlakozó elemek számossága (multiplicitás): 0, 1, 2, 3, 4Az egység hány darab más elemből szerelhető össze.

Csatlakozó elemek szintek szerinti szélessége:Azonos szinten csatlakozó elemek száma: 1, 4, 7, 4.Kritikus sorszint: 7.Szerelési vonalak tervezéséhez ad segítséget.

28

Szerkezeti felépítést tükröző családfa 1.

Általában a darabjegyzékből felépíthető.

Minden szerelési egységet külön kifejtve jelöl, ezért az örökös alkatrész ismétlődés zavaró lehet.

Gráfokkal leírható

29

Szerkezeti felépítést tükröző családfa 2.

Gráfokkal is leírható, pl. Gozinto-gráffal:

Egy SZE csak egyszer szerepel.

csatlakozási pont: szerelvény, alkatrész

nyilak száma:

SZE beépítési száma

nyilak iránya:

beépítés iránya

melléírt szám:

vagy az irányba csatlakozó azonos elemek száma,

vagy a beépítési idő

30

Építőkocka elvet tükröző családfa 1.

Az építőkocka elvet tükröző családfa előnyei:

Gyártmánycsaládoknál részegységek beépíthetők.

Kooperációs szerelés lehetősége.

Bonyolult, nagy gyártmánynál (pl.: új hajó 90%-a átvehető a régiből a részegységekre bontás miatt).

- Azonos gyártmánynál, vagy másutt előforduló SZE csoportok egy építőkockába vannak összevonva.

- A családfa áttekinthetőbb. - Számítógépes feldolgozást könnyíti.

31

Szerkesztési vázlat

– A gyártmány tagolásának elvi vázlata

– Az alkatrészekből az első szerelési fokozatban SZR1 szerelési részegység építhető össze, amely a továbbiakban SZR1 "összetett alkatrész"-ként vehető figyelembe.

– A következő szerelési fokozatokban az egyre összetettebb szerkezeti egység szerelési szempontból továbbra is csak egy alkatrésznek (összeszerelt) tekinthető.

A R

S z R 1

S z R 2

S z E 1

S z E 2

G Y M

szer

elés

i fok

ozat

ok

szer

elés

i fol

yam

at

A R /8

S z R 1 /5

S z R 2 /4

S z E 1 /4

S z E 2 /3

G y ártm án yA szerelés struktúráját mutatja.

32

Kombinált családfa Időrendet, sorrendet is tartalmaz, áttekinthető.

A párhuzamos szerelés lehetőségeit is megmutatja.

A szerelési elemeket többnyire átkódoljuk.

33

Ékszíjtárcsa -példa

1. Csapágy2. Tengely3. Retesz4. Tárcsa5. Rugós alátét6. Anya

34

Ékszíjtárcsa

35

Ékszíjtárcsa

36

Ékszíjtárcsa

Szerelési műveleti sorrendtervE1 Előszerelés: 2 Tengelyre

1 Csapágy felsajtolvaE2 Előszerelés: E1 egység

2 Tengelyébe3 Retesz beszerelése4 Tárcsa felsajtolása

E3 Végszerelés: E2 egység2 Tengelyére5 Alátét felhelyezése6 Anya felcsavarása, meghúzása

Végellenőrzés: Csapágy külső gyűrű szabad forgásának ellenőrzése

1. Csapágy2. Tengely3. Retesz4. Tárcsa5. Rugós alátét6. Anya

37

Ékszíjtárcsa

Kombinált szerelési családfa

Szerelési műveleti sorrendtervE1 Előszerelés: 2 Tengelyre

1 Csapágy felsajtolvaE2 Előszerelés: E1 egység

2 Tengelyébe3 Retesz beszerelése4 Tárcsa felsajtolása

E3 Végszerelés: E2 egység2 Tengelyére5 Alátét felhelyezése6 Anya felcsavarása,

meghúzásaVégellenőrzés: Csapágy külső gyűrű szabad forgásának ellenőrzése

38

Az ékszíjtárcsa szerelésének folyamatábrája

Csapágy

Tengely

Retesz

Tárcsa

Rugós alátét

Anya

Tárolás

Tisztítás

Továbbítás

befogásIllesztés,beigazítás

Pozicionáláshelyzetbehozás

Csatlakoztatásösszerakás

Kötés,összeépítés

Vizsgálat,próba

Kifogás,oldás

39

Hajtókar- dugattyú

Tételszám

Darabszám

Megnevezés

1 3 Kompresszió gyűrű

2 1 Olajlehúzó gyűrű

3 1 Csapszeg

4 1 Rögzítő csavar

5 1 Biztosító huzal

6 1 Dugattyú

7 1 Hajtórúd

8 2 Fedélcsavar

9 2 Betét

10 1 Csapágyfedél

11 2 Anya

12 2 Rugós alátét

13 1 Hajtókar persely

14 2 Dugattyú persely

40

Szerelési műveleti sorrendterv

E1 ElőszerelésElőszerelés6 Dugattyúba 14 Dugattyúperselyek sajtolása1 Kompresszorgyűrűk, 2 Olajlehúzó gyűrű szerelése a Dugattyúra

E2 ElőszerelésElőszerelés7 Hajtórúdba 13 Hajtókarpersely besajtolása4 Rögzítő csavar becsavarozása8 Fedélcsavarok, 9 Betétek, 10 Csapágyfedél, 12 Rugós alátét felhelyezése11 Anyák meghúzása

E3 VégszerelésVégszerelésE1 egység E2-re helyezése3 Csapszeg beillesztése4 Rögzítő csavar meghúzása5 Biztosítóhuzallal biztosítás

VégellenőrzésVégellenőrzésHajtókar furatátmérő méréseDugattyú elmozdulás ellenőrzése

41

Dugattyú

6

1

14

1Dugattyú persely

1

3Kompresszió gyűrű

2

1Olajlehúzó gyűrű

7

1Hajtórúd

13

1Hajtókar persely

4

1Rögzítő csavar

8

2Fedél csavar

9

2Betét

10

1Csapágyfedél

12

2Rugós alátét

11

2Anya

3

1Csapszeg

5

1Biztosító huzal

E3E2

E11

11

Hajtókarelőszerelés

Végszerelés

Dugattyú előszerelése

Documents

4. A SZERELÉSI FOLYAMAT TERVEZÉSE