Технологическое обеспечение сборки на основе принципов выявления критичных требований к высокоточным изделиям

Автор: Назарьев А.В., Бочкарев П.Ю.

Журнал: Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don) @vestnik-donstu

Рубрика: Машиностроение и машиноведение

Статья в выпуске: 1 т.24, 2024 года.

Бесплатный доступ

Введение. Проблема совершенствования производства высокоточных изделий в настоящее время становится ключевой, поскольку требования к ним постоянно ужесточаются. Обеспечение качества и точности сборки является важным аспектом производства высокоточной продукции. Стандартные подходы к этому процессу не всегда обладают достаточной универсальностью. Существующие исследования, целью которых является разработка универсальных подходов, таких как сквозное технологическое проектирование или применение принципов параллельной инженерной разработки, также обладают рядом недостатков. К их числу можно отнести то, что в них не в полной мере обеспечен учет информации о технологических возможностях конкретного производства при принятии конструкторских решений и не учитывается связь между технологической подготовкой механообрабатывающего и механосборочного производств. Именно поэтому исследования, направленные на разработку универсальных подходов, обладают высокой актуальностью. Для решения обозначенных проблем авторами был концептуально разработан комплекс формализованных проектных процедур системы учета требований к сборке высокоточных изделий при проектировании технологических процессов механической обработки. Однако для эффективного выявления множества требований к сборке высокоточных изделий (выходных параметров) и выбора из них тех, которые не могут быть обеспечены методом полной взаимозаменяемости (критичных элементов), требуется проведение дополнительных исследований. Целью данной работы является разработка принципов выявления выходных параметров высокоточных изделий и определения критичных элементов. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи: сформировать принципы построения обобщенных графов поверхностей высокоточных изделий, сформировать стандарты классификации выходных параметров и выявления из них критичных.Материалы и методы. Для проведения исследования была выбрана высокоточная сборочная единица - «Пакет статора 2». Исследования проводились в реальных условиях действующего многономенклатурного производства. Для данной сборки был построен обобщенный граф поверхностей, включающий в себя информацию о характере и последовательности поверхностей, предъявляемые требования к сборке, допуски размеров и допуски формы и расположения с последующим его анализом.Результаты исследования. В данной статье представлены итоги исследований по совершенствованию укрупненного блока проектных процедур анализа требований к сборке высокоточных изделий проектируемой системы. В работе установлена взаимосвязь между точностью допусков на размеры и допусков формы и расположения поверхностей изделия, которым принадлежат данные размеры. На основе полученной взаимосвязи был определен порядок для однозначного выявления критичных элементов.Обсуждение и заключение. Применение данной методики позволяет повысить достоверность исходной информации, полученной при реализации укрупненного блока проектных процедур, а также обоснованность и эффективность выявления рациональных технологий изготовления на последующих этапах реализации системы при обеспечении заданных качества, точности изделий и снижении трудоемкости и себестоимости их изготовления

Еще

Механосборочные производства, технологическая подготовка производства, обобщенный граф поверхностей, сборка, высокоточное изделие, конструкторский размерный анализ

Короткий адрес: https://sciup.org/142240413

IDR: 142240413   |   УДК: 621.9   |   DOI: 10.23947/2687-1653-2024-24-1-66-77

Improving the principles of identifying critical requirements for the assembly of high-precision products

Introduction. The problem of improving the manufacturing of high-precision products is currently becoming a key one, since the requirements for them are constantly being tightened. Maintaining assembly quality and accuracy is an important aspect of manufacturing precision products. Standard approaches to this process do not always have sufficient versatility. Existing studies that aim to develop universal approaches, such as end-to-end production design or the application of parallel engineering principles, also have a number of shortcomings. These include the fact that the given approaches do not fully take into account information about the technology capabilities of a particular production when making design decisions, and do not consider the relationship between the manufacturing preparation of machining and mechanical assembly industries. That is why studies aimed at developing such universal approaches have high applicability. To solve these problems, the authors conceptually developed a set of formalized design procedures for a system of accounting requirements for the assembly of high-precision products in the design of machining processes. However, to effectively identify the numerous requirements for the assembly of high-precision products (output parameters) and select those that cannot be provided by the method of complete interchangeability (critical elements), additional research is needed. The research objective is to develop principles for identifying the output parameters of high-precision products and detecting critical elements. To achieve this goal, it is required to solve the following problems: to formulate principles for constructing generalized surface graphs of high-precision products; to develop standards for classifying output parameters and identifying critical ones.Materials and Methods. To conduct the research, a high-precision assembly unit was selected - “Stator Package 2”. The research was carried out under real conditions of the existing multiproduct manufacture. For this assembly, a generalized surface graph was constructed, including information about the nature and sequence of surfaces, requirements for the assembly, dimensional tolerances and tolerances of shape and location, with its subsequent analysis.Results. This paper presents the results of research on improving the enlarged block of design procedures for analyzing requirements for the assembly of high-precision products of the designed system. The paper established the relationship between the accuracy of dimensional tolerances and the tolerances of the shape and location of the surfaces of the product to which these dimensions belonged. Based on the relationship obtained, an order was determined for the unambiguous identification of critical elements.Discussion and Conclusion. The application of this technique makes it possible to increase the reliability of the source information obtained during the implementation of an enlarged block of design procedures, as well as the validity and efficiency of identifying rational manufacturing technologies at subsequent stages of the system implementation, while providing the specified quality, accuracy of products, and reducing the complexity and cost of their manufacture.

Еще

Список литературы Технологическое обеспечение сборки на основе принципов выявления критичных требований к высокоточным изделиям

  • Bazrov BM. Classification of Objects of Technological Preparation in the Machining Production. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2021;1047:12048. DOI: 10.1088/1757-899X/1047/1/012048 EDN: TGEOUK
  • Суслов А.Г., Федонин О.Н., Петрешин Д.И. Фундаментальные основы обеспечения и повышения качества изделий машиностроения и авиакосмической техники. Вестник Брянского государственного технического университета. 2020;87(2):4-10. DOI: 10.30987/1999-8775-2020-2020-2-4-10 EDN: OGAOCD
  • Осетров В.Г., Слащев Е.С. Сборка в машиностроении, приборостроении. Теория, технология и организация. Ижевск: Ижевский институт комплексного приборостроения; 2015. 328 с. EDN: WAVLGJ
  • Peng Lin, Ming Li, Xiangtianrui Kong, Jian Chen, George Q. Huang, Meilin Wang. Synchronisation for Smart Factory - Towards IOT-Enabled Mechanisms. International Journal of Computer Integrated Manufacturing. 2017;31(7):624-635. DOI: 10.1080/0951192X.2017.1407445
  • Митин С.Г. Синтез технологических операций со сложной структурой в многономенклатурных системах механообработки. Дис. док. тех. наук. Саратов; 2017. 270 с. EDN: PGITEB