6. Szerelés 6.1. A szerelés helye és szerepe a gépgyártástechnológiában

(1)

Miskolci Egyetem

Gépgyártástechnológiai Tanszék

Dr. Maros Zsolt

zsolt.maros@uni-miskolc.hu

6. Szerelés

6.1. A szerelés helye és szerepe a gépgyártástechnológiában

Gyártási folyamat: mindazon……..

Szerelés: a gyártási folyamat – ill. a technológiai folyamat – azon része, melynek célja egy összetett működő, gyártmány létrehozása alkatrészekből vagy szerkezeti egységekből

Technológiai folyamat:

Előgyártás Alkatrészgyártás Szerelés A technológiai folyamat tervezésekor a sorrend fordított ill. átfedéses A munkaigény jelentős lehet: 20-90 %

6.2 A gépipari termékek hierarchikus struktúrája

GYÁRTMÁNY (GYM)

↓

SZERELT EGYSÉG (SZE) motor SZERKEZETI EGYSÉG (SZE) SZERELÉSI RÉSZEGYSÉG (SZR) sebességváltó FŐCSOPORT (FCS)

SZERELÉSI ALEGYSÉG (SZA) tengely fog.ker ALCSOPORT (ACS)

↓ ALKATRÉSZ (AR)

(2)

Dr. Maros Zsolt

Gyártmány családfa

6.3 A szerelés technológiai folyamata

Művelet Műveletelem Mozdulat

(tevékenység)

• tevékenységeket foglal magába

- különbözőszintűelemek felhasználása - az elemek egymáshoz rendelése - az elemek közti kapcsolat létrehozása

- viszonylagos helyzet és kapcsolási mód meghatározása

• magasabb szintűtechnikai - alakzat - együttes (GYM, SZE) jön létre

• több műveletből és műveletként nem kezelhetőtevékenységből tevődik össze

• a műveletek száma és milyensége függ:

- a gyártmányok tagoltságától

- a kötések megvalósításának módjától,

- a szerelési folyamat tagoltságától és automatizáltságától

Jellemzői:

(3)

Dr. Maros Zsolt

• párhuzamos munkák szervezhetők, végezhetők, külön helyeken is

• az egymást követőműveletek során a munka tárgyának tömege, mérete folyamatosan növekszik,

• a szerelés technológiai folyamata általában reverzibilis.

Jellemzői:

Művelet Műveletelem Mozdulat

(tevékenység)

Művelet: egy munkahelyen, vagy egy csoport által végzett tevékenységek összessége

A szerelés technológiai folyamatát befolyásoló tényezők

Gyártmány

Munkaerő

Gyártási körülmények

Munkaeszközök

Gyártásszervezés Egyéb Szerelés

technológiai folyamata

(4)

Dr. Maros Zsolt

A szerelés technológiai folyamat gazdaságossága

K=T_sz/T_m

K~0,45 egyedi, kissorozat K~0,25 nagysorozat

K: jellemzi a technológia színvonalát

6.4 A szerelési folyamat tevékenységei

• Összegyűjtés és tárolás

• Tisztítás

• Ellenőrzés, vizsgálat

• Rendszerezés (sorrendbe rakás, kiadagolás)

• Gépek, készülékek és szerszámok előkészítése

Előkészítőtevékenységek:

• Illesztés, tájolás, beállítás, összekapcsolás

• Megmunkálás

• Ellenőrzés, vizsgálat

• Kötés, rögzítés

Szerelési tevékenységek:

• Geometriai

• Statikus állapotban

• Működés közben

Ellenőrzés:

• Festés, tisztítás

• Korrózió védelem, csomagolás

• Stb.

Befejezőmunkák:

(5)

Dr. Maros Zsolt

A szerelési tevékenységek ábrázolása egyezményes jelekkel

A szerelési tevékenységek ábrázolása egyezményes

jelekkel

(6)

Dr. Maros Zsolt

A szerelési tevékenységek ábrázolása egyezményes jelekkel

6.5 Kötésmódok a szerelésben

Kötés:

• két vagy több alkatrész kapcsolódó felületei közötti kapcsolat - teherviselő

- terhet továbbító - elmozdulást gátló

- elmozdulást megakadályozó - elmozdulást határoló

• A kötések létrehozásához külsőhatásszükséges, amelyet valamilyen felületi kényszer alkalmazásával biztosíthatunk

(7)

Dr. Maros Zsolt

Kötésmódok csoportosítása

1. Működési követelmények (kapcsolódási formák) szerint

AR kapcsolódási formák

mozgó nem mozgó

nem oldható oldható

oldható nem oldható

NEM OLDHATÓ OLDHATÓ

Nem mozgóMozgó

•csavar

•csapszeg

•retesz

•ék

•hengeres és kúpos szeg

•sasszeg

•zárak

•profilos alkatrészpárok

•hegesztés

•szegecselés

•forrasztás

•ragasztás

•sajtolás

•zsugorkötés

•hidegalakításos kötés

•beöntés

•hengeres mozgópár

•gömbcsukló

•csúszópárok

•gördülőpárok

•mozgató csavarpár

•csigahajtás

•fogaskerékpár

•csapágyak

•szerelt gumirugók

•zárt egységűgolyóscsapágy

•szimmering

(8)

Dr. Maros Zsolt

2. Kapcsolódó felületek közötti fizikai hatás formája szerint Erőzáró, alakzáró, anyagzáró kötések

3. Fizikai hatás jellege szerint

Anyagzáró kötések: hegesztés, forrasztás, ragasztás

• Fizikai kapcsolat

- szilárd – folyékony – gáz pl. hegesztés, öntés - molekuláris erők

pl. forrasztás, ragasztás - szövetszerkezeti változás

pl. szinterelés

• Mechanikai kapcsolat

pl. reteszkötés, csavarkötés, szegecs stb.

• Kémiai kapcsolat - diffúzió

pl. forrasztás, ragasztás

(9)

Dr. Maros Zsolt

6.5.1 Csavarkötések

Különbözőigénybevételek:

• húzás

• Nyírás

• Hajlítás

• Összetett

• helyzet-meghatározás,

• rögzítés,

• teherbírás növelés,

• tömítés,

• beállítás.

Célok:

Csavarkötések biztosítása

Erőzáró Alakzáró Anyagzáró

• Kontraanya

• rugós alátét

• hasított anya

• biztosító lemez

• hernyócsavar

• sasszeg

• biztosító huzal

• horgos biztosító karika

• pontozás

• ragasztás

• Festés

• stb

(10)

Dr. Maros Zsolt

• Műanyag betétes menet (c, d h)

• Torzított menet (e, f)

• Különleges kialakítású csavarfej (a, b) csavarszár (g) csavaranya (i)

Speciális biztosítások:

6.5.2 Csapszegkötések

a) csapszegfajták b) alkalmazások

(11)

Dr. Maros Zsolt

6.5.3 Reteszkötések

Rendszerint forgásátvitelre

Pontos megmunkálás kell a hibák elkerülésére (hibaokok) Roncsolásmentesen szétszerelhető

Néha csúszó elemekhez is

6.5.4 Szegecskötések

• felületi nyomás

• nyírás

Alapvetőigénybevételek:

• Fedésbe hozás

• Szegecs beillesztése

• Összehúzás szegecs húzóval

• Szegecsfej zömítése ellentartással

• Szegecsfej kialakítása

A szegecselés lépései:

(12)

Dr. Maros Zsolt

Jellegzetes szegecstípusok félgömbfejű-;

lapos gömbfejű-;

elliptikus-;

gombafejű-;

trapézfejű-;

süllyesztettfejű- Laposfejű Üreges

Robbanószegecs Csőszegecs

Jellegzetes szegecselési hibák

Letörés hiánya Aszimmetrikus fej A lemez benyomódása Furat eltolódás Szétnyílás Hosszú szegecs

(13)

Dr. Maros Zsolt

6.5.5 Hegesztett kötések

Ld. Mech. Tech. Tanszéken tanultak

15.5.6 Forrasztás

Meleg forrasztás:

Hideg forrasztás:

T=600-1100^oC

Anyag: réz-cink-ezüst ötvözet Rm<50 N/mm2

T<400^oC

Anyag: ón-ólom ötvözet Rm<5-7 N/mm²

A tisztítás és zsírtalanítás rendkívül fontos!!

6.5.7 Ragasztás

•feszültségmentes kötés,

• különféle anyagok köthetők egymáshoz,

• rezgéscsillapító hatása van,

• nagy potenciálkülönbségűfémek összekötése egyszerűen megvalósítható (korróziógátló szigetelés),

• elméletileg tetszés szerinti nagyságú felületek köthetők össze

• igen vékony ill. különbözővastagságú alkatrészek is köthetők,

• általában nem igényel költséges beruházást,

• jó technológia esetén nem igényel szakmunkást A ragasztott kötés előnyei:

Anyag: polimer ötvözet

(14)

Dr. Maros Zsolt

• a felületi előkészítés költséges lehet,

• a keményedés időtartama hosszú is lehet, ez növeli az átfutási időt,

• lefejtőigénybevétellel szembeni ellenállása kicsi,

• speciális technológiáknál hevítés ill. befogó készülékre is szükség lehet (költségnövelés)

• dinamikus hatásokra általában érzékenyek,

• tartós, statikus terhelés esetén hidegfolyásra (kúszásra) hajlamos,

• a kötés minőségvizsgálata csak roncsolásos vizsgálattal végezhetőel.

A ragasztott kötés hátrányai:

Főként csak nyírásra tervezzük !

6.5.8 Sajtolt kötések

• radiális sajtolás

– zsugorkötés: az agy melegítésével (max. 400°C) – táguló kötés: a tengely hűtésével

– kombinált kötés: agy melegítése + tengely hűtése – képlékeny alakítással, rugalmas alkatrész

• axiális sajtolás

(15)

Dr. Maros Zsolt

6.5.9 Szerelés orientált kötési módok

Önmetszőcsavarok

Expanziós anyák (zárt üregbe)

Lemez anyák

Kapcsok

(16)

Dr. Maros Zsolt

Képlékenyalakítással felerősíthetőcsavarok

Hegesztéssel

felerősíthetőcsavarok

Peremezés, korckötés (képlékeny alakítás)

(17)

Dr. Maros Zsolt

6.6 A szerelés technológiai tervezése

A szerelési folyamat előtervezése

A szerelés technikai feltételeinek körvonalazása A szerelés tömegességének meghatározása A gyártmány tagolása

Funkcionális és technológiai helyesség

vizsgálata (a szerelhetőség biztosítása) (méretláncok!!) Műveleti sorrendtervezés

Műveletek tervezése Műveletelemek tervezése Tervezési eredmények illesztése

• 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 tagolás lehetővé teszi a műveletek párhuzamosítását

A gyártmány tagolása

Családfa

• A tagolás grafikus megjelenítési formája a gyártmánycsaládfa.

• A darabjegyzék minden elemét tartalmazza

• Szerelésorientált változata a szerelési családfa.

(18)

Dr. Maros Zsolt

A családfa jellemzői

•hierarchiai szintek száma,

•elemek száma,

•csatlakozások száma,

•csatlakozások aránya.

Jellemzi a gyártmány bonyolultságát

A családfák tipusai

•mennyiségi,

•szerkezeti

•alaktrész orientált

•építőkocka elvű

Mennyiségi családfa

(19)

Dr. Maros Zsolt

Szerkezeti családfa

Az alkatrészek ismétlődnek

Alkatrész orientált családfa

Összetett gyártmányokhoz !

(20)

Dr. Maros Zsolt

Építőkocka elvű családfa

A szerelés technológiai folyamatának dokumentációja

Szerelési családfa

(21)

Dr. Maros Zsolt

Szerelési családfa

Elemei: alkatrész v. szerelt egység, ill a szerelési művelet

idő

1. Csapágy 2. Tengely 3. Retesz 4. Tárcsa 5. Rugós alátét 6. Anya

(22)

Dr. Maros Zsolt

6.7 Szerelőrendszerek

• a munkadarabok mozgása alapján

• a szakosítás mélysége alapján

• a szerelés üteme szerint

• a szerelés térbeli elrendezése szerint

• az alkatrészgyártás és a szerelés kapcsolata alapján Szerelési rendszerek csoportosításának szempontjai:

1. A munkadarab mozgása alapján

• álló

• mozgó

• vegyes

Mozgó: • Folyamatosan mozgó

• Periodikusan mozgó

• Esetenként mozgó

Álló vagy helyhez kötött szerelés

• A dolgozók csoportjai változnak (nagyméretűgyártmányok, pl. szerszámgép)

• Kisméretűegyszerűberendezések

• Szakképzett munkaerőszükséges

Kézi szerelőmunkahely, álló szereléshez

Lehet: koncentrált (egy csoport) vagy osztott

(23)

Dr. Maros Zsolt

Mozgó szerelés

• Sorozat- és tömeggyártásban használatos

• A szerelési egységeket automatikusan mozgatják

• Nagyfokú specializáció

• Szakképzetlen munkaerő

• Egyenletes termelés

• Monotionitás

Szalag melletti periodikusan mozgó szerelés

Pl. háztartási berendezések

• Folyamatos: pl autóipar

• Esetenként mozgó: pl hajó

2. A szerelés térbeli elhelyezkedése szerint

• Egyedi munkahely(ek)

• Szerelősorok

Soros vagy párhuzamos

Tagolt

Zárt Összetett

Körmenti

(24)

Dr. Maros Zsolt

3. A szerelés ütemezése szerint

• Kötött ütemű(szerelősorok, becsülhetőtermelékenység)

• Kötetlen ütemű

• A dolgozók termelékenysége különbözőlehet

• Különbözőgyártmányok szerelhetők egyidejűleg

• A monotonitás csökken

4. A szakosítás (tagolás) mélysége szerint

• Egyedi, osztatlan

• Osztott, vagy tagolt

• Maximálisan tagolt (tömeggyártás, monotonitás, szerelőrobotok)

5. A gyártási folyamathoz való kapcsolat szerint

• Nincs megmunkálás (kooperáció)

• A szerelés a megmunkálástól elhatárolt

• Integrált rendszer

(25)

Dr. Maros Zsolt

Az emberi tényező figyelembe vétele szerelőrendszerek kialakításakor

• hagyományos

• csoport

• Hagyományos oldalsor

• Újszerűoldalsor

• U sor

• Szerelősziget

• Forgó asztal bufferrel

• Álló asztal, szakképzett munkaerő

• Szerelőrendszer szigetekből

6.8 A szerelés automatizálásának eszközei

Szállítószalagok

Álló

Függő

(26)

Dr. Maros Zsolt

Rezgőadagolók

Forgó adagolók

Rendezők (orientáló eszközök)

Robotok

Külön tantárgy lehetne!