Mechanical engineering | Maintenance » Szabó József Zoltán - Szereléstechnológia

SZERVÍZTECHNIKA ÉS ÜZEMFENNTARTÁS Szabó József Zoltán főisk. adjunktus GÉPÉSZETI ÉS RENDSZERTECHNIKAI INTÉZET 5. előadás SZERELÉS TECHNOLÓGIA Gépipari szerelés, alapfogalmak • A gépipari szerelés: - az a technológiai eljárás, amellyel a gyártmány egyes részeinek összes alkatrészeit és az egyes részek egymáshoz való kapcsolódását a megfelelő szilárdsági és pontossági előírások, valamint egyéb műszaki feltételek megtartásával összeállítjuk és rögzítjük. Rövidebben fogalmazva a szerelés olyan művelet, amelyben az alkatrészeket illetve, a szerelési részegységeket további egységekké, gyártmánnyá egyesítjük. • A gépiparban gyártmánynak azt a terméket nevezzük, amely az alkatrészek elkészítése és összeszerelése, valamint a szerelési és szerkezeti egységek összeszerelése által létesül Gépipari szerelés, alapfogalmak • A gépiparban gyártmánynak azt a terméket nevezzük, amely az

alkatrészek elkészítése és összeszerelése, valamint a szerelési és szerkezeti egységek összeszerelése által létesül. • A gépalkatrészek a gyártmány azon elemei, amelyek általában egy anyagból készülnek, szerelés nélkül. A gépalkatrészeken lehetnek szerkezeti elemek, mint pl. csavarfej, fogaskerék koszorú stb. • Szerkezeti egységet az oldható vagy oldhatatlan kötésekkel összekapcsolt alkatrészek alkotnak. A szerkezeti egység a gyártmány azon része, amely meghatározott funkciót szolgál, és az egész gyártmánytól különválasztható, sok esetben külön is működésbe hozható. A gyártmány szerkezeti egységekre bontása Gépipari szerelés, alapfogalmak • Az alegység a szerelési egységben együttműködéssel összeszerelt több alkatrészből álló egységnek egy alkotó részét képezi, és vagy közvetlenül a gépházzal, vagy a gépkerettel van összekapcsolva. • A meghatározott mozgás előállítására

szolgáló egységet és alegységet a gép mechanizmusának nevezzük. • A szerelési csoport az adott gyártmány azon alkatrészeinek összessége, amely a szétszerelési és összeszerelési folyamatban különálló egységet képez. A szerelési csoportokra bontást a technológiai dokumentációban végezzük • Összeszerelés: Az alkatrészek részegységekké szerelése az előszerelés, ezek fődarabbá szerelése a közbenső szerelés, a fődarabok késztermékké szerelése a végszerelés. • Szétszerelés: A szétszerelés technológiai kivitelezése - az esetek többségében - az összeszerelésnél alkalmazott eljárás fordított sorrendben történő végrehajtása. A szerelési műveletek jellegük szerint 1. Anyagmozgatás Ide sorolják a műveletközi és műveleten belüli anyagmozgatást, a raktározást és egyéb tárolási feladatokat. 2. Tisztítás Mechanikai, kémiai és összetett tisztítási folyamatok végezhetők a szerelendő gyártmány

jellege szerint. 3. Összeállítás A mozgó és nem mozgó valamint az energiatároló szerkezetek alkatrészeinek működési helyzetbe történő összeállítása. 4 Megmunkálás. Az egyes alkatrészek megmunkálása, szerkezeti egységek, szerelés során történő illesztése, a szerelés szakszerű kivitelezése, és a szerkezet minőségének biztosítása érdekében. 5. Rögzítés Oldható és nem oldható kötések létesítése az alkatrészek, szerkezeti egységek, - funkcióteljesítés szempontjából - megfelelő helyzetben való tartásának biztosítása érdekében. 6. Ellenőrzés Geometriai, funkcionális (feladat szerinti) és egyéb (ergonómiai, esztétikai stb.) ellenőrzéseket végeznek 7. Kikészítés Itt történik a termék komplettírozása, esetleges kisebb hibák javítása, festés és a szükséges dokumentációk elkészítése 8. Csomagolás Szükség szerint előkészítés egyedi vagy gyűjtő csomagolásra, becsomagolás, és/vagy

előkészítés szállításra. A szét- és összeszerelési tevékenységek bonyolultsága, különlegessége nehézsége vagy könnyűsége függ: • • • • a gyártmány konstrukciójától, a gyártmány szereléstechnológiai jellegzetességétől, az anyagminőségtől, a szereléstechnológiai felszerelés milyenségétől és használhatóságától, • a kötések fajtájától stb. A szét- és összeszerelés technológiai követelményeit meghatározza: • • • • • • a gép és elemeinek nagysága, szilárdsági tulajdonságok, alkatrészek anyaga, a szerkezet merevsége és tartóssága, a megmunkálás fajtája és pontossága, valamint a gépek és a berendezések műszaki állapota. Szerelési méretláncok • A gyártmánytervezéskor a tervező fontos feladata, hogy helyesen állapítsa meg az alkatrészek gyártási és szerelési tűréseit, mivel ezek alapvetően meghatározzák a termék minőségét és költségét. •

Szereléskor meghatározott méretű alkatrészeket helyezünk egymáshoz, hogy az alkatrészek között pontos helyzetet, megfelelő távolságot hozzunk létre. Az alkatrészek a köztük kialakuló távolságokkal méretláncot alkotnak, amelyek meghatározzák két vagy több gépelem egymáshoz viszonyított helyzetét. • A méretlánc olyan meghatározott sorrendben, önmagában visszatérő méretsorozat, amely azoknak az alkatrészeknek a felületeit köti össze, amelyeknek kölcsönös helyzetét meg kell határozni. A méretlánc elemzésekor célszerű a méreteket a szerelendő részegység rajzától elkülönítve, önálló vázlat alakjában ábrázolni Elhelyezkedésük szerint a méretláncok lehetnek: • Síkbeli méretláncot, amely kétféle lehet: – Lineáris, ennek tagjai párhuzamosak – Nem lineáris, melynek tagjai nem párhuzamosak • Szög-méretláncot • Térbeli méretláncot • A méretek egymással való kapcsolata alapján –

Párhuzamos méretlánc – Soros méretlánc – Vegyes méretlánc • A méretlánc tagjai lehetnek: – összetevő tagok (A A A .vagy B B B stb) – eredő tag (AA, AB. stb) Síkbeli lineáris méretlánc Síkbeli nem lineáris méretlánc A vegyes méretlánc tagjai lehetnek: összetevő tagok (A A A .vagy B B B stb) eredő tag (AA, AB. stb) Alkatrészek összekapcsolási módszerei • Összeszereléskor az alkatrészeket úgy kell összekapcsolni, hogy biztosítsuk a kész gyártmány szabályos működését és előírt élettartamát. E célból az alkatrészeket a következő összekapcsolási módszerek szerint készítjük el ill. válogatjuk össze: – a teljes cserélhetőség módszere, – a részleges cserélhetőség módszere, – a kiválasztás vagy válogatás módszere, – az utólagos illesztés módszere, – a beszabályozás vagy mozgó kiegyenlítés módszere A teljes cserélhetőség módszere : • az alkatrészek

minden korlátozás nélkül összeszerelhetők. Ilyenkor a szerelési méretlánc minden tagja olyan tűréssel rendelkezik, hogy az összeszerelés után a zárótag előírt pontossága biztosítva van. • A módszer alkalmazásának előnyei: – a szerelés az alkatrészek egyszerű összerakásával, külön illesztési munka nélkül végezhető, – kisebb szakképesítésű szerelőkre van szükség, – könnyű a szerelés ütemezése, – a részegységek egymástól függetlenül szerelhetők, – az alkatrészgyártásnál széleskörű kooperáció lehetséges, – a szerelési műveletekhez futószalag alkalmazható, – egyszerű a tartalék alkatrész ellátás, kisebbek a szerelés költségei. • A módszer alkalmazásának hátrányai: – A nagy pontossági követelmény miatt nagyok a gyártás költségei, – az alkatrészgyártáshoz pontos szerszámgépek szükségesek, – az alkatrész gyártásánál nagy a selejtveszély, – magas szintű

minőségbiztosítást igényel. A részleges cserélhetőség módszere : • A részleges cserélhetőség elvének alkalmazásánál a költséges, nagypontosságot igénylő alkatrészek méret tűréseit megnövelik a szerelésnél jelentkező többletmunkák rovására oly mértékben, hogy a szerelési selejt ne haladja meg az előírt mértéket. • A megoldás alkalmazásának előnyei: – az alkatrészek gyártása nagyobb tűrésmezővel történhet, mint az előbbi esetben, – kisebb költséggel gyárthatók az alkatrészek – nagy alkatrészszám és szerelési pontosság mellett is gazdaságosan alkalmazható. • Az alkalmazás hátrányai: – nagyobb minőségellenőrzési feladatot igényel, – több kapcsolódó méretlánc esetén a selejt százalék a méretláncok számával növekszik A kiválasztás vagy válogatás módszere: • alkalmazásánál szelektív párosítással összeválogathatók a megfelelő méretű alkatrészek úgy, hogy a

kívánt illesztés adódjon, ugyanakkor nem szükséges a tűrésmezőket szűkíteni. Ilyenkor az alkatrészgyártás után és a szerelés előtt kell osztályozó mérést végezni. A tűrésmezőt a pontossági követelményektől függően - több méretcsoportba osztjuk Az utótagos illesztés : • alkalmazásánál az alkatrészek mérettűréseit a gazdaságos megmunkálasi pontosságot figyelembe véve állapítják meg, majd kijelölnek egy alkatrészt, amelynek méretét szereléskor alakítják ki általában valamilyen módon, általában forgácsolással A beszabályozás vagy mozgó kiegyenlítés módszere : • alkalmazásakor a szerelés pontosságát egy kompenzáló alkatrész méretének változtatásával érik el, de a méret változtatást nem forgácsolással végzik, hanem egy alkatrész méretét változtatják meg. Az alkatrész méretének változtatása lehetséges méretlépcsőként (hézagoló alátét) vagy folyamatos méretváltoztatással

(hagyományos szelephézag állítás). Szerelési rendszerek • A szerelés szervezett végrehajtását a rendszer hatékonyságát elsősorban a körülmények minél jobb összehangolásával lehet növelni. • A gépipari szerelési rendszerek a szerelés szervezeti felépítésének, a szervezési módjának, a szerszámozottságnak, a munkaerő szakképzettségének és a szerelés tárgyának összhangján alapulnak. A szerelési rendszerek főbb jellemzői: • a munkadarabok mozgási módja, • a szerelés térbeli elrendezése, • a szakosítás mértéke, • a szerelés ütemessége, • a szerelés szervezése, • a szerelés és alkatrészgyártás összefüggése. • A munkadarabok mozgása szerint megkülönböztetünk álló vagy mozgó szerelést, attól függően, hogy az egymást követő szerelési műveletek során a munka tárgya változtatja-e a helyzetét • A szerelés térbeli elrendezését a szerelési családfa ismeretében alakítják ki.

Általában a szerelési alegységekre tagolható gyártmányokat elágazó és csillag alakú elrendezésben, a nem kellően tagolt gyártmányt sorbakapcsolt vonalmenti művelettel szerelik. • A szakosítás mértéke attól függ, hogy a szerelés szervezésében a központosítás vagy a munkamegosztás elve érvényesül. Központosítás esetén a gépet egy szerelő vagy csoport szereli elejétől a végéig • A szerelés üteme lehet: kötött vagy kötetlen. A kötött ütemű szerelésnél minden szerelési művelet eleje és vége egy megadott időpontra esik Az ütemidőn belül nincs lehetőség az ügyesebb, nagyobb teljesítményt nyújtó szerelő munkájának hasznosítására, viszont a termelés egyenletessége biztosítható A kötetlen ütemű szerelésnél adott idő alatt kell elvégezni a gép szerelését, de nincs eiőírva az egyes műveletek kezdési és befejezési időpontja. • A szerelés szervezése, a szerelési rendszer kialakítása

jórészt annak a függvénye, hogy a szerelési programban szereplő termékek mennyire hasonlóak, homogének (az a szerelési feladat, aminek a szerelés technológiája hasonló, műveletek, ezek száma, ideje tagozódás, hasonló eszközök, stb.) A szereléstechnológia tervezése • A szereléstechnológia tervezésének feltételei: – konstrukciós kialakítás, – a konstrukció és az alkatrész előállítás kölcsönhatása, – a gyártmány tagolhatósága. • A szerelést befolyásoló további tényezők : • A munka tárgya: A termék bonyolultsága, működési elve, hossz és tömeg méretei, részelemek és alkatrészek száma, alkatrészek és részegységek jellege, alkalmazott kötésmódok, méretlánc megoldási módszerek stb. • A munka eszköze: Száma, alkalmassága, korszerűsége, elhelyezése, mobilizálhatósága, méretei, kiszolgálási helyszükséglet, műszaki állapota, fejleszthetősége stb. • A munkaerő: Létszáma,

képzettség szerinti megoszlása, termelékenysége, tovább képezhetősége, Létszámának bővíthetősége stb. • Gyártási feltételek: Gyártási program, a gyártmány piaca, tervezett átfutási idő, a gyártmány állandósága, fejlesztés lehetősége, gyártási kapacitás jelenlegi és jövőbeni helyzete stb. • A gyártás szervezése: A gyártmány tagolása, folyamatosság, szervezési forma, sorozatnagyság, technológiai feltételek és szervezettség, határidők, minőség, fejleszthetőség. • Egyéb tényezők: Infrastruktúra, hazai és nemzetközi tapasztalatok, a A gyártási és szerelési költségek egymásra hatása • Egy gépipari termék előállítási költségeit alapvetően a megvalósítási folyamat egyes, elkülöníthető részfolyamatainál felmerülő ráfordítások határozzák meg. Ennek értelmében a vevő által beszerzendő termék önköltsége kissé egyszerűsítve, összetevődik: • - a tervezés vagy

konstrukció kialakítás, • - az alkatrészgyártás és beszerzés, • - a szerelés, • - az értékesítés és garanciális szolgáltatás költségeiből A szerelés költségeit befolyásoló tényezők • a konstrukció és az alkatrészek bonyolultsága, méretei, méretpontossága, tömege, • a szerelési folyamat tervezett jellege (egyedi, kissorozat, sorozat), • a szerelés technológiai színvonala (hagyományos kézi vagy robotokkal történő), • a gépalkatrészek és részegységek szereléshelyes kialakítása, • a gyártási sorozatnagyság stb. A szerelési mutató • Ha a gyártási folyamat részeként tekintjük a tervezési folyamatot, akkor a gyártás és szerelés költségeinek egymásra hatását tágabb értelemben elemezhetjük. • A termék előállításának színvonalát, bizonyos esetekben jellemezni szokták a szereléshez szükséges idő (T és a gépmunkaidő (Tg) hányadosával, melyet szerelési mutatónak (K) neveznek.

K= Tsz / Tg • A K értéke egyedi és kissorozat gyártás esetén 0,45 körül, nagysorozat vagy tömeggyártásnál 0,25 alatt van. Ez a mutató függ meg a gyártmány jellegétől is. Motorgyártásnál a szokásos szerelési időhányad 18 - 25%, darugyártás és hajóipar területén 40 - 50% és nagy tartályok, vegyipari berendezések létesítésénél 70 - 75%. A szerelendő gyártmány már korábban említett jellemzői közül több olyan található, amely befolyással van a szerelés költségeire illetve a szerelés várható időszükségletére. Az egyik ilyen konstrukcióból adódó jellemző a gyártás pontossági követelménye, amit az alkatrészek tűrésével jellemezhetünk. • Az „a” görbe a szerelési, a „b” a megmunkálási költségek változását szemlélteti az alkatrészekre megadott méretpontosság függvényében. A „c” görbe a két költség eredője • Látható, hogy minél pontosabb a munkadarabok mérete, annál kisebb

költséggel lehet a szerelést megvalósítani. A gyártott termék darabszáma lényegesen befolyásolja a fajlagos szerelési időráfordítást, ami közvetve a költségeket is módosítja • A szerelési időt jelentősen befolyásolja a szerelendő gépet alkotó alkatrészek és részegységek bonyolultsága is • Az alkatrészek szerelési bonyolultságát a főbb alaki jellemzők határozzák meg. • A bonyolultság osztályozása : A legegyszerűbb szerelési művelet a tömör golyó beszerelése, mivel a vele kapcsolatba hozandó alkatrész viszonylatában nincs kitüntetett tengelye. A központos forgásfelületű alkatrészek behelyezése egyszerűbb, de szerelése egyre bonyolultabb mozgásformákat igényel minél több rajta az alapfelületen kívüli egyéb kialakítás. • A szerelést legjobban az excentrikusan elhelyezkedő felületek nehezítik, mivel ezek igényelnek a kézi és a robotszerelés esetén is egyre bonyolultabb mozdulatokat. A

szerelés dokumentációja • A szerelés dokumentációjára általános érvényű előírások nincsenek. Minden vállalat a saját gyakorlatában kialakult módszereket alkalmazza A gépfenntartásban általánosan használható szerelési dokumentációk gyakoribb variációit és ezek egymással való kapcsolódását a következő ábra szemlélteti. • A számítógépes gyártmány és gyártástervezés bevezetésével egyre több cég foglalkozik szerelést segítö szoftverek kifejlesztésével, melyeket a gépfenntartási tevékenységek során is jól lehet használni. A dokumentációk és kapcsolataik Szerelési családfa egyszerű gépek esetén Szerelési folyamatábra vázlat Rajzolt, vagy fényképes szerelési segédlet