СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНТРОЛЯ ОПЕРАЦИЙ ЗАТЯЖКИ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПРИ СБОРКЕ АВТОМОБИЛЯ

Аннотация: В статье приведены основные сведения по совершенствованию контроля операций затяжки резьбовых соединений при сборке автомобиля.

Abstract: The article provides basic information about improving of the checking of the tightening operations of threaded fastenings during vehicle assembly.

Ключевые слова: резьба, качество, сборка, затяжка соединений.

Keywords: thread, quality, assembly, tightening the connections.

Введение

Увеличение эффективности труда и качества выпускаемой продукции обозначающий одной из основных целей машиностроения. Решение этой цели тесно связано с проблемой автоматизации и комплексной механизации производственных операций. При существующем высоком уровне совершенствования науки и техники в общем комплексе производственных операций машиностроения единичной стадией, где успехи автоматизации пока минимальны, остается сборка.

Выбраны сугубо важные на­правления развития науки и техники, которые обуславливаются потребностью всеми мерами повышать качество и количество выпускаемой продукции при минимальных материальных затратах, энергетических и в особенности, трудовых ресурсов.

Главным движением роста на краткосрочные планы на будущее следует считать формирования автоматизированных технологических операций и способов технологического оснащения, осуществляющие технические работы без непосредственного содействия человека, без использования ручного труда, что допускает решать не только производственно-экономические, но и социальные задачи. Уменьшение использования ручного труда отнесено к числу главных социальных и экономических проблем.

Надежность и долговечность машин и механизмов во многом определяется качеством сборки. Сборка резьбовых соединений в машиностроении представляется самой популярной сборочной операцией (до 50 %), а ее качество устанавливает качество выпускаемой продук­ции в целом. В последнее время предусматривается тенденция прирост общего количества резьбовых соединений в узлах и агрегатах.

Главным признаком качества сборки резьбовых соединений, есть точность контроля усилия затяжки, которая формирует равномерность и стабильность затяжки групповых соединений, показывающих главными в машиностроении. Данная проблема состоит в том, что до настоящего времени контроль выполняется в основном иными методами, то есть о величине усилия затяжки определяют по крутящему моменту на ключе резьба завертывающего инструмента или по углу поворота гайки или головки винта. Прямое определение заданной величины усилия затяжки по измерению деформации тела крепежной детали является трудоемким и малопроизводительным, что, в свою очередь, удерживает рост уровня механизации и автоматизации при сборке резьбовых соединений в массовом производстве, каким является выпуск автомобилей и сельскохозяйственных машин.

В массовом производстве применяется огромное количество резьбовых соединений. Наиболее известные конструкции данных соединений, используемых в автомобильной промышленности и произ­водстве легковых машин.

Критерии эксплуатации современных автомобилей предъявляют повышенные требования к качеству, надежности и долговечности резьбовых соединений. В соответствии с этим, главным направлением усовершенствования исследований по повышению надежности, прочности резьбовых соединений и автоматизация сборки как в Казахстане, так и за рубежом являются:

• усовершенствование конструкций резьбовых деталей
• использование более прочных и качественных материалов с упрочненной и термообработанной поверхностью
• создание и реализация новых схем базирования и ориентации резьбовых деталей при автоматизированной сборке
• модернизация существующих и разработка новых систем оборудования для сборки, затяжки и контроля качества собранных резьбовых соединений, обеспечивающих высокую точность, стабильность и равномерность усилия затяжки.

Необходимо отметить, что главным критерием надежности работы и прочности резьбового соединения является обеспечение плотности стыка, так как нарушение плотности стыка или разрушение деталей соединения приводят к крупным авариям. Плотность и герметичность стыка является величиной предварительной затяжки (усилия затяжки). Встречающиеся нарушения плотности стыка и разрушения крепежных деталей в 50 % случаев являются следствием некачественно выполненной сборки и низкой точности контроля усилия затяжки.

В последнее время постоянно модернизируются конструкции резьбовых деталей, для крепежа, используются более прочные и качественные материалы при его изготовлении, модернизируются и улучшаются методы расчета резьбовых крепежных деталей.

Объект и методика

При выборе объекта исследования учитывались следующие факторы:

• Модернизация конструкций резьбовых деталей
• Применение более прочных и качественных материалов с упрочненной и термообработанной поверхностью
• Создание и реализация новых схем базирования и ориентации резьбовых деталей при автоматизированной сборке
• Улучшение существующих и разработка новых систем оборудования для сборки, затяжки и контроля качества собранных резьбовых соединений, обеспечивающих высокую точность, стабиль­ность и равномерность усилия затяжки.

Резьбовые соединения в машиностроении являются наиболее распространенными, а их использование в последние годы значительно возрастает. Во многих случаях эти соединения являются ответственными элементами конструкций, определяющими надежность и работоспособность механизмов или машин в целом.

Качество сборки ответственных резьбовых соединений устанавливает надежность и работоспособность машин и механизмов в целом и характеризуется достижением заданной величины и равномерности усилия затяжки.

Исследование контроля операций затяжки резьбовых соединений при сборке автомобиля.

Полученные результаты исследований позволяют увеличить точность и равномерность затяжки групповых резьбовых соединений в условиях автоматизированного сборочного производства без применения специального резьбового крепежа.

Подготовлена модульная схема резьбозавертывающего оборудования с автоматизированной системой активного контроля усилия затяжки резьбовых соединений по величине крутящего момента в процессе их сборки, позволяющая использовать его как отдельные модули при компоновки гибких автоматизированных сборочных комплексов и линий.

Разработана резьбодинамометрическая установка для снятия силовых характеристик резьбовых соединений, контроля настройки, регулировки и испытаний на точность резьбозавертывающего оборудования, оснащенного различными системами и элементами контроля усилия затяжки.

Выводы:

На основании полученных результатов можно сделать следующие выводы:

1. Сборка ответственных резьбовых соединений является одной из трудоемких и малопроизводительных операций сборочного произ­водства. Повышение качества и снижение трудоемкости сборки резьбовых соединений связано с решением задачи автоматизации процессов сборки, контроля точности и равномерности усилия затяжки.
2. Высокий уровень неравномерности затяжки групповых резьбовых соединений объясняется отсутствием рекомендаций по расчету перераспределения напряжений в одиночных соединениях, составляющих групповое, при их затяжке; методов контроля, обеспечивающих точность измерения контролируемого параметра; надежного резьбозавертывающего оборудования.
3. Наиболее признанным методом контроля качества затяжки резьбовых соединений является контроль крутящего момента на ключе резьбозавертывающего оборудования. Широкое использование этого метода, несмотря на его невысокую точность, обусловлено его простотой, доступностью, универсальностью, возможностью совмеще­ния и автоматизации процессов затяжки и контроля.
4. Освоен процесс образования неравномерности затяжки групповых резьбовых соединений при их сборке на примере группового соединения, имеющего полосовую форму стыка. На основе этого получены расчетные зависимости для определения величины неравномерности затяжки групповых резьбовых соединений и доказаны пути ее снижения.
5. Установлено, что в наибольшей степени действенным методом повышения равномерности затяжки групповых резьбовых соединений является технологический, который предусматривает использование резьба сборочного оборудования с автоматизированными системами актив­ного контроля усилия затяжки.

Список литературы:

1. A.c. № 647565 (CUUP). Способ контроля усилия затяжки резьбовых соединений. В.И. Чанов, В.В. Устинов, В.А. Щукин.- Б.И., 1979 [1, c. 28].
2. Балаболин H.A., Храбров A.C. К вопросу о надежности сборочных автоматов. Механизация и автоматизация производства, 1971, № I, [2,с. 25,26]
3. Биргер И.А. Расчет резьбовых соединений, Оборонгиз, 1959 – [3,c. 259].
4. Биргер И.А., Иосилевич Г.Б. Резьбовые соединения. М.: Машиностроение, 1973. – [4, c. 256]
5. Блаер И.Л. К вопросу о надежности автоматизировано наживлённых резьбовых изделий. Вестник машиностроения, 1962, $ 12, [5, с. 44.47].
6. Резьбы. Издание официальное. М. 2002.
7. Самилкин В.Д., Симонов И.В. Резьбы и резьбовые соединения; Методические указания – М.; МАМИ, 1987.