Особенности обработки и сборки составных изделий

Автор: Дерябин Игорь Петрович, Гузеев Виктор Иванович, Козлов Александр Васильевич

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Машиностроение @vestnik-susu-engineering

Рубрика: Технология

Статья в выпуске: 2 т.22, 2022 года.

Бесплатный доступ

В статье рассматриваются проблемы сборки изделий цилиндрической формы, состоящих из секторных деталей имеющих двугранные углы. Одной из основных проблем сборки таких деталей является точность выполнения значений двугранных углов при обработке. На примере сборки изделия из 3-х секторных деталей показано, что даже при точном равенстве двугранных углов 120° не существует однозначности базирования этих деталей при сборке. Поскольку при обработке плоскостей секторных деталей возникают пространственные погрешности двугранных углов, то добиться плотности прилегания плоскостей при сборке практически невозможно. Показаны возможные варианты сборки секторов с суммарным углом больше и меньше 360°. При этом между плоскостями двугранных углов всегда возникает зазор в соединении. Если суммарный угол превысит 360°, сборку осуществить не удается вообще, т.к. невозможно обеспечить прилегание плоскостей двугранного угла. А если суммарный угол окажется меньше 360°, сборку осуществить удается, но при этом появляется заметный угол закрутки или «пропеллерность» секторов в сборе, а также неоднозначность сборки перед обработкой и после обработки. Применив методы аналитической геометрии, мы доказали, что для собираемости без зазора 3-х секторов необходимо и достаточно, чтобы сумма всех двугранных углов секторов была меньше или равна 360°. Поскольку точное равенство суммы всех двугранных углов 360° обеспечить невозможно, то при сборке всегда образуется характерная «пропеллерность». Для получения беззазорного соединения предложен новый метод для селективной сборки секторов и разработана схема приспособления для контроля двугранных углов. Данный метод селективной сборки позволит подбирать секторы таким образом, чтобы угол «закрутки» их в собранном виде был минимальным. При этом можно при подборе секторов устанавливать направление «закрутки» - по часовой или против часовой стрелки, в зависимости от направления сил резания.

Еще

Технология сборки, секторные детали, контроль двугранных углов, условия беззазорного соединения трех секторов

Короткий адрес: https://sciup.org/147238119

IDR: 147238119   |   DOI: 10.14529/engin220204

Список литературы Особенности обработки и сборки составных изделий

  • Boothroyd, G. Product design for manufacture and assembly / G. Boothroyd // Computer-Aided Design. - 1994. - No. 26 (7). - С. 505-520. DOI: 10.1016/0010-4485(94)90082-5.
  • Базров, Б.М. Факторы, влияющие на выбор технологических баз при изготовлении детали / Б.М. Базров, Т.М. Гайнутдинов // Вестник машиностроения. - 2020. - No. 1. - С. 48-51.
  • Thompson, M.K. Design for manufacturing and assembly key performance indicators to support high-speed product development / M.K. Thompson, I.K. Juel Jespersen, T. Kjwrgaard // Procedia CIRP. -2018. - No. 70. - C. 114-119. DOI: 10.1016/j.procir.2018.02.005.
  • Филипович, О.В. Имитационная модель селективной сборки трех элементов с сортировкой по оцениваемым значениям / О.В. Филипович // Сборка в машиностроении, приборостроении. -2022. - No. 1. - С. 14-17. DOI: 10.36652/0202-3350-2022-23-1-14-17.
  • Rampersad, H.K. Integrated and assembly oriented product design / H.K. Rampersad // Integrated Manufacturing System. - 1996. - No. 7 (6). - C. 5-15. DOI: 10.1108/09576069610151130.
  • Водолазская, Н.В. Теоретические основы выбора параметров оснастки для сборочного процесса / Н.В. Водолазская // Сборка в машиностроении, приборостроении. - 2021. -No. 5. -С. 198-200. DOI: 10.36652/0202-3350-2021-22-5-198-200
  • Задорина, Н.А. Обеспечение качества сборки высокоточных изделий на основе метода индивидуального подбора деталей /Н.А. Задорина, В.В. Непомилуев //Сборка в машиностроении, приборостроении. - 2020. - No. 4. - С. 152-157. DOI: 10.36652/0202-3350-2020-21-3-152-157
  • Задорина, Н.А. Индивидуальный подбор деталей при сборке как альтернатива необходимости повышения точности их обработки /Н.А. Задорина, В.В. Непомилуев, Е.В. Олейникова // Сборка в машиностроении, приборостроении. - 2019. - No. 5. - С. 225-230.
  • Hein, P.H. Identifying failure modes and effects through design for assembly analysis / P.H. Hein, J. Dai, N. Voris et al. // Proceedings of the ASME Design Engineering Technical Conference. - 2018. - No. 2a. DOI: 10.1115/DETC2018-86314.
  • Непомилуев, В.В. Обеспечение устойчивости процесса сборки на основе метода индивидуального подбора деталей / В.В. Непомилуев, Е.В. Олейникова, М.В. Тимофеев // Сборка в машиностроении, приборостроении. - 2015. - No. 11. - С. 7-12.
  • Bouissiere, F. Conceptual design for assembly in aerospace industry: A method to assess manufacturing and assembly aspects of product architectures / F. Bouissiere, C. Cuiller, P. -E. Dereux et al. // Proceedings of the International Conference on Engineering Design, ICED. - 2019. - C. 29612970. DOI: 10.1017/dsi.2019.303.
  • Иванов, А.А. Способы базирования сопрягаемых деталей при сборке / А.А. Иванов // Сборка в машиностроении, приборостроении. - 2014. - No. 11. - С. 14-19.
  • Назарьев, А.В. Обеспечение эффективного выполнения сборочных операций высокоточных изделий машиностроения и приборостроения / А.В. Назарьев, П.Ю. Бочкарев // Наукоемкие технологии в машиностроении. 2016. - No. 12. - С. 28-35.
  • Базров, Б.М. Проблема оценки геометрической точности детали /Б.М. Базров //Наукоемкие технологии в машиностроении. - 2018. - No. 4. - С. 8-12.
  • Польский, Е.А. Обеспечение надежности высокотехнологичных сборочных узлов / Е.А. Польский //Наукоемкие технологии в машиностроении. - 2018. - No. 11. - С. 24-30.
  • Booker, J.D. Designing for assembly quality: Strategies, guidelines and techniques / J.D. Booker, K.G. Swift, N.J. Brown // Journal of Engineering Design. - 2005. - No. 16 (3). - C. 279-295. DOI: 10.1080/09544820500126672
  • Judt, D. Experimental investigation into aircraft system manual assembly performance under varying structural component orientations / D. Judt, C. Lawson, H. Lockett // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part B: Journal of Engineering Manufacture. - 2020. - No. 234 (4). -C. 840-855. DOI: 10.1177/0954405419883047
  • Wu, T. A concurrent engineering approach to design for assembly / T. Wu, P. O'Grady // Concurrent Engineering Research and Applications. - 1999. - No. 7 (3). - C. 231-243. DOI: 10.1177/1063293X9900700305
  • Hsu, H.-Y. A design-for-assembly-basedproduct redesign approach /H.-Y. Hsu, G.C.I. Lin // Journal of Engineering Design. - 1998. - No. 9 (2). - C. 171-195. DOI: 10.1080/095448298261615
  • Gerhardt, D.J. Design for manufacture and assembly: Case studies in its implementation / D.J. Gerhardt, W.R. Hutchinson, D.K. Mistry // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. - 1991. - No. 6 (2). - C. 131-140. DOI: 10.1007/BF02601436
Еще
Статья научная