Mechanical engineering | Maintenance » Szabó József Zoltán - Gépipari szerelés

SZERVÍZTECHNIKA ÉS ÜZEMFENNTARTÁS Szabó József Zoltán Főiskolai adjunktus Gépészeti és Rendszertechnikai Intézet 2. előadás GÉPIPARI SZERELÉS 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 egység és alegység a gép mechanizmusa. 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:      Szög-méretláncot Térbeli méretláncot A méretek egymással való kapcsolata alapján     Lineáris, ennek tagjai párhuzamosak Nem lineáris, melynek tagjai nem

párhuzamosak 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 költ-séges, 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 sze-reléskor 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 alkat-rész 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 felépí-tésének, 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  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 előírva az egyes műveletek kezdete és vége.  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 fejlődés várható tendenciái stb. A gyártási és szerelési költségek egymásra hatása  o o o o Egy gépipari termék előállítási költségeit alapvetően a megvalósítási folyamat egyes, elkülöníthető rész-folyamatainál 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 gép-munkaidő (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 vál-tozását szemlélteti az alkatré-szekre megadott méretpontos-ság függvényében. A „c” gör-be 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 elő-írások 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 segítő 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