Характерной особенностью современного состояния технологии машиностроения является неуклонное повышение качества выпускаемой продукции. Завершая технологический процесс изготовления машины, сборка концентрирует в себе все его результаты. Вследствие отклонений размеров, формы, относительного расположения и других параметров состояния поверхностей деталей при сборке приходится решать комплекс проблем, связанных с достижением точности замыкающего звена размерной цепи и требуемых функциональных показателей. Задача еще более усложняется при приложении рабочих нагрузок на соединение, поскольку образованные сборкой размерные связи нарушаются из-за контактных перемещений поверхностей сопряжения, что влечет за собой снижение эксплуатационных показателей соединений. Поэтому повышение качества соединений путем технологического обеспечения их требуемых функциональных параметров, непосредственно в процессе сборки является актуальной научно-технической задачей.
В общем случае технологический процесс сборки характеризуется многовариантностью сочетаний большого количества операций, к числу которых относятся: о подготовительные операции — промывка, пригонка, предварительный контроль, комплектованиео непосредственно сборочные операции — включая сопряжение и закрепление деталей и если необходимо, формообразованиео вспомогательные операции — ориентирование деталей, входной и промежуточный контроль, транспортирование, установка, снятие и др.- о послесборочные операции — контроль на выходе, смазка, испытания, наладка, регулировка, маркировка, упаковка и т. д.
Основные этапы развития науки о сборке могут характеризоваться степенью освоения и рационального использования материальных, энергетических и информационных потоков, что отражается на уровне механизации и автоматизации процесса.
На первом этапе механизировались главным образом процессы получения, передачи, преобразования и использования энергетических потоков путем применения ручного или стационарного инструмента и оборудования, в которых различные виды энергии (электрическая, сжатого воздуха и др.) использовались для выполнения непосредственно сборочных операций. На последующем этапе механизировались не только энергетические, но и материальные потоки в виде приводных транспортных средств (конвейеры, системы подачи деталей).
Затем было создано полуавтоматическое сборочное оборудование, которое характеризовалось механизацией получения, передачи, преобразования и использования энергетических и значительной части материальных потоков. Высшей ступенью комплексной механизации и автоматизации является создание сборочных машин и линий, в которых все процессы получения и обработки потоков материалов, энергии и информации осуществляются без непосредственного участия человека.
Разработка технологического процесса механической обработки детали ...
... метода получения заготовки Заготовкой для данной детали служит горячекатанный прокат по ГОСТ 2590-71. Заготовки из проката применяют в единичном и серийном производствах. Прокат применяют для изготовления ...
Б. С. Балакшин, Д. Я. Ильинский
B.А.Яхимович и др.
А. П. Бабичева, Л. В. Худобина, Ю. С. Соломенцева
В настоящее время развитие науки о сборке осуществляется по следующим основным направлениям: о изыскание путей оптимизации процессов сборки, разработка методов их математического описания и моделированияо исследование эффективности дополнительного энергетического воздействия на процесс сборкисовмещение сборки с обработкой деталей, входящих в узело изучение влияния технологии сборки на надежность и долговечность машин и механизмово разработка новых способов контроля и диагностирования собранных соединенийо разработка более совершенных методов оценки техникоэкономических показателей сборки. Несмотря на значительные успехи, достигнутые при реализации этих направлений, по-прежнему актуальной остается проблема повышения эффективности сборки на основе качественно новых технологий сборки, в том числе с использованием комбинированного воздействия нескольких видов энергии или совмещении различных способов ее подвода.
Перспективным направлением совершенствования традиционных процессов сборки является введение ультразвуковых колебаний в зону контакта поверхностей деталей, когда наряду с основными движениями, предусмотренными технологической схемой сборки, деталям дополнительно сообщаются колебания ультразвуковой частоты. Вместе с тем, несмотря на широкое распространение при механической обработке, обработке давлением, очистке, применение ультразвука в сборочных процессах носит ограниченный характер и используется главным образом при соединении сваркой, клепкой, пайкой. Работы, посвященные применению ультразвука при сборке прессовых и прецизионных соединений с зазором, носят, по существу, поисковый характер и касаются лишь отдельных сторон вопроса. Поэтому выявление, и закономерностей воздействия ультразвука на основные физико-технологические показатели процесса сборки, и разработка на их основе новых способов технологического обеспечения требуемых функциональных параметров соединений, непосредственно в процессе сборки с целью повышения ее качества, является важной научной задачей. Использование физико-технологических особенностей ультразвука и сопутствующих эффектов открывает качественно новые возможности в организации и проведении процессов сборки, улучшении функциональных параметров соединений.
Целью настоящей работы является повышение качества сборки прессовых и прецизионных соединений с зазором путем применения ультразвука на базе теоретических и экспериментальных исследований физического механизма процесса и его технологических показателей.
Проведенными исследованиями выявлен механизм воздействия ультразвука качество соединений, в том числе на прочность и контактную жесткость.
Установлены общие закономерности воздействия ультразвука на механические свойства материалов и формирование контактных связей в соединении.
Выявлены основные факторы, способствующие повышению качества соединений.
Установлено, что образование равновесной шероховатости непосредственно в процессе сборки обеспечивает улучшение качества соединений, в частности контактную жесткость («https:// «, 19).
Технологические процессы сборки и сварки трубопровода диаметром ...
... соединений, что особенно важно при изготовлении котлов, сосудов, трубопроводов и других конструкций, что и определяет актуальность темы настоящей дипломной работы. Целью дипломной работы является изучение технологических процессов сборки и сварки ... 10.20 мм от торца трубы наружную и внутреннюю поверхности труб, а также их ... имеющие место при сварке. При ручной дуговой сварке в качестве анода и катода ...
Установлена возможность существенного повышения прочности соединений за счет формирования в зоне контакта мостиков схватывания между поверхностями в сопряжении, и увеличения фактической площади контакта.
На основании выполненных теоретических и экспериментальных исследований реализован комплекс конструкторско-технологических решений, направленных на дальнейшее повышение качества ультразвуковой сборки прессовых соединений.
В результате анализа исследований сопротивления пластической деформации и интенсивности изнашивания в ультразвуковом поле разработана и внедрена технология, в которой совмещаются процессы сборки и приработки поверхностей.
На защиту выносятся: о общие и частные методики моделирования элементов ультразвуковой сборки, позволяющие научно обоснованно подойти к выявлению механизма воздействия ультразвука на основные параметры процессао выявленные теоретическими и экспериментальными исследованиями основные факторы, повышающие качество соединенийо установленные закономерности повышения прочности прессовых соединений за счет образования мостиков схватыванияо методика интенсификации процесса изнашивания и улучшение качества прецизионных соединений за счет образования равновесной шероховатости в процессе сборкио разработанные оборудование и методы обеспечения функциональных параметров качества соединений на основе технологии, сочетающей сборку и приработку поверхностей.
Б. Л. Штрикову
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
1. В результате комплексных теоретико-экспериментальных исследований решена актуальная задача, направленная на дальнейшее повышение эффективности сборки прессовых и прецизионных соединений с зазором за счет направленного регулирования показателей поверхностей сопряжения непосредственно в процессе сборки с помощью применения ультразвуковых колебаний.
2. Разработана методика и оборудование для исследования контактного взаимодействия поверхностей деталей при ультразвуковой сборке, позволившие моделировать ультразвуковое трение и изнашивание в широком диапазоне скоростей относительного перемещения, удельных давлений и ультразвуковых параметров.
3. Изучены трибологические характеристики поверхностей сопряжения деталей и установлены общие закономерности воздействия ультразвука на механические свойства материалов и формирование контактных связей в соединении. Показано, что в результате ультразвуковой сборки существенно увеличивается фактическая площадь контакта поверхностей сопряжения, пропорционально зависящая от амплитуды ультразвуковых колебаний.
4. Установлено, что введение в зону сопряжения деталей ультразвуковых колебаний способствует более активному формированию равновесной шероховатости контактных поверхностей, что ведет к кратному сокращению времени их приработки. При этом время приработки определяется параметрами ультразвуковых колебаний.
5. Разработана теплофизическая модель процесса контактирования поверхностей с применением ультразвука. Определена температура вспышки и средняя поверхностная температура в зоне сопряжения. Установлены, зависимости температуры от технологических режимов и параметров ультразвуковых колебаний.
Ультразвуковая сварка
... поверхностей, то получаем прочное сварное соединение. На этом принципе основана холодная сварка пластичных металлов. При повышении температуры в месте соединения деталей, амплитуда колебания ... Нахлесточные соединения просты в сборке, обеспечивают возможность подгонки размеров за счет регулирования величины нахлестки, не требуют подготовки кромок. Недостатками нахлесточных соединений являются ...
6. На основе анализа исследований сопротивления пластической деформации и интенсивности изнашивания в ультразвуковом поле разработана технология ультразвуковой сборки, совмещающая процессы сборки и приработки поверхностей. Разработанная технология позволяет повысить точность прецизионных соединений, за счет образования равновесной шероховатости непосредственно в процессе сборки.
7. Показана возможность повышения контактной жесткости и прочности соединений за счет фрикционного упрочнения поверхностей сопряжения, производимых непосредственно в процессе сборки. Установлены параметры ультразвуковых колебаний, при которых достигается положительный эффект.
8. Установлена возможность повышения функциональных параметров соединений за счет образования в зоне контакта мостиков схватывания между поверхностями в процессе сборки. Определены оптимальные параметры ультразвуковых колебаний, при которых достигается максимальные прочность на сдвиг и кручение.
9. На основании выполненных теоретических и экспериментальных исследований реализован комплекс технических решений и практических рекомендаций, направленных на повышение эффективности процесса ультразвуковой сборки прессовых и прецизионных соединений с зазором. Внедрение результатов исследований при сборке подшипниковых узлов электрошпинделей позволило повысить их работоспособность.
