Компьютерное проектирование и подготовка производства сварных конструкций

Формирование последовательности сборки и сварки конструкции

После завершения анализа конструкторской документации первым и принципиально важным этапом разработки технологии изготовления свар­ной конструкции является ее деление на сборочные единицы. При этом за­кладываются основы всей последующей технологии, по которой отдельные узлы будут изготовляться последовательно (или параллельно) на отдельных рабочих местах с использованием соответствующих сборочно-сварочных приспособлений, оснастки и сварочного оборудования. В принятии решений имеется большая доля творческой составляющей, и, как правило, наиболее квалифицированные технологи могут предложить рациональную схему ор­ганизации изготовления конструкции. При этом учитывается много факто­ров, связанных с конструктивными особенностями изделия, серийностью производства, а также возможности максимального использования уже су­ществующих приспособлений, сроков, отведенных на подготовку производ­ства и др. Процесс формирования структуры сборки не должен выполняться в автоматическом режиме, а интерактивные технологии призваны обеспе­чить высокое быстродействие выполнения всех операций и исключение всех возможных технических ошибок. Более того, уже в процессе разработки технологии часто возникает необходимость изменения принятой первона­чально последовательности выполнения сборочно-сварочных операций. Это может быть связано с возникающими трудностями сборки, точного базиро­вания заготовок, ограниченной доступностью сварных швов, с необходимо­стью выделения дополнительных сборочных узлов для уменьшения техно­логического времени и синхронизации ритма работы оборудования поточ­ных или автоматических технологических линий.

В случае изменения порядка сборки и сварки узлов при частично уже разработанной и сформированной технологии, и особенно если такие изме­нения произошли в завершающей стадии работы, сформированные блоки технологического процесса, непосредственно не затронутые изменениями, должны сохраниться и не переформировываться вновь. Достигается это специальной системой привязки данных технологии к структуре сборочных единиц, которая более подробно рассмотрена в § 5.4.

Технически разработку последовательности сборки и сварки конст­рукции удобно выполнять путем видоизменения (редактирования) исходной структуры — структуры конструкторской документации. В качестве приме­ра для пояснения технологии формирования последовательности выполне­ния сборочно-сварочных операций воспользуемся уже рассмотренной кон­струкцией переходника (см. рис. 5.7). Если в конструкторской документации на

это изделие имеется только один сборочный чертеж, на ко­тором изображено все изделие, то автоматическая обработка данных конструкторской спе­цификации сформирует дерево ее структуры так, как показано на рис. 5.8, а. Для упрощения схемы здесь пока не представ­лены сварные швы.

Переходник

1

Цилиндр

1

Обечайка Шов 1

Диффузор

Техн. сборка

1

Боковина правая Боковина левая Шов 2 Шов 3

Короб

- Пластина большая I г,

- Пластина малая І Шов 4

Шов

Шов

Рис. 5.12. Вариант структуры сборки изде­лия «переходник», включающий дополни­тельную технологическую сборку

В случае если в конструк­торской документации на это изделие помимо основного сбо­рочного чертежа имеются от­дельные сборочные чертежи на цилиндр, диффузор, короб, то система автоматически сформи­рует структуру документации, как показано на рис. 5.8, б. Ес­тественно, ни первая, ни вторая из автоматически сформирован­ных структур документации не обязана быть структурой про­цесса изготовления — структу­рой сборки конструкции в про­изводстве, хотя, как правило, конструктор при выполнении проекта определяет все отдель­ные сборочные элементы. Тех­нолог уточняет и окончательно определяет структуру сборки. Предположим, что в рассматриваемом примере процесс изготовления дол­жен проходить так, как показано на рис. 5.12. Можно видеть, что на оконча­тельную сборку поступают три сварных узла: цилиндр, диффузор и короб, однако сам диффузор будет собираться и, возможно, свариваться не сразу из четырех отдельных деталей, а из двух одинаковых технологических подсбо­рок. При этом каждый из двух технологических сварных узлов будет вклю­чать в себя одну боковину правую и одну боковину левую, свариваемые швом № 2. Два собранных и сваренных технологических узла должны по­ступить на сборку и сварку одного диффузора, где будут выполнены два сварных шва № 3.

1;. Конструкторская докум./Переходник вШ1 Е2 1

Коя

ВєєгАоМЄРСПЄЙЧ»**»!»

Масс* .-4“

.

і

: В

1

1-210051 I

14 2

і

ШіШ Перехшиї *;**■ ї їіг^

т •

1.

1-210052

4,

;

Cr (3 Цилиндр

.1'

1 »

2-210061

4

СтЗ

5

0 обечайка

.. I.

t

1-210053

3 6

і

£ в

-. 2 .

2

2-210062

0-S

СтЗ

ї

0 боковина правая

2

2-210063

0 9

СтЗ

0 боковина левая

4

1

1-21 №54

6-6

І

£ dP Короб

тп

г-

2-210064

2

СтЭ

0 пластина большая

2

■'/,

2-210365

1-3

СтЗ

j

0 пластина малая

«и

а

і 3 Конструкторская докум./Переходник

Коп

Всего

Н<*4ф сшкиФикаЫ

Масса

>М арка мвгермапЧарактер.

-Г'ї. 12."..'-...... 11СГГ

1 0

1

1-210051

14.2

Е: (5 ПервМОДИИК

!пЧ-1

1

1-210052

4-

R й Цилиндр

1

-v:

2-210661.............. ]

4.

СтЗ

300

0 р&гчайка

1

і

1-210053

3-6

F (J Диффузор

Ч*"'-

2

2-210062

0-3

СтЗ

700 !'

Р боковина правая

2-210063

0 9

СтЗ

700 ;;

0 боковина левая

Ш

1-210054

6-6

Е - ф Короб

г

2-210064

2.

СтЗ

700 f

' 0 пластина большая

2 ■

2

2-210065

1.3

СтЗ

дао

0 пластина малая

;

±1|

І

б

Рис. 5.13. Примеры окон ввела структур:

а — ввод параметров для сборочной единицы «переходник»; б — ввод пара­метров для детали «обечайка»

Для выполнения операций преобразования исходной структуры (рис. 5.9) в структуру сборки (рис. 5.12) в автоматизированной системе разработки тех­нологии имеется двухоконная экранная форма (рис. 5.13). Каждой позиции де­рева структуры в правом окне соответствуют ее характеристики в левом окне, причем разные для сборочных единиц, деталей и сварных швов. Для сборочно­го узла это номер спецификации, если он имеется, масса (в кг), количество та­ких элементов в сборке более высокого уровня и общее количество таких узлов во всей конструкции (рис. 5.13, а). Для отдельной детали помимо такого же на­бора данных дополнительно указана марка материала (рис. 5.13, б).

При необходимости выделения в выбранной сборке новой дополни­тельной сборочной единицы на экране (в дополнительном окне) следует ввести наименование вновь создаваемого технологического узла и предпо­лагаемое количество таких элементов (рис. 5.14). После ввода этой инфор­мации в схеме структуры появляется новая строка с данными созданного технологического узла и обновляются связи между всеми элементами. Для перемещения в эту новую сборку нужного количества деталей их наимено-

Г

Летали

Ш&ы

Колиесгео _________

Название ;|Текнс<5срк4

- Параметры j< j беесгм - j Отменить..j

Рис. 5.14. Пример окна ввода новой сборочной единицы

2 Л Переместить дня ззяа ‘Диффузор’

'Зязменг'

(нажио:

2 бокоемнэ ntME-ая О боковина левая

Да

‘Отмене

Рис. 5.15. Пример окна со списком выбранных элементов конструкции

вания помечаются на схеме с помощью мыши. Выбранные детали отобра­жаются в окне (рис. 5.15). Здесь для удобства работы показано общее коли­чество деталей, возможное для перемещения в конкретную выбранную сборку с учетом количества таких сборок, и имеются поля для указания нужного количества перемещаемых деталей каждого наименования. Недо­пустимые перемещения будут заблокированы.

После перемещения деталей измененная структура сразу видна на эк­ране, при этом оставшиеся детали сохраняются на своих местах и все коли­чественные и весовые характеристики всех элементов уже пересчитаны. Точно так же перемещаются в структуре любые сборочные единицы и свар­ные швы, причем технические ошибки исключены. Можно видеть, что из-

Наименование

чертежей

1 обечайка 1 обечайка

Рис. 5.16. Пример структуры сборки сварной конструкции «корпус барабана»

-16 сектор - 4 упор

ї»1 техн. сб. З

14 |-==з з обечайка

— 1 обечайка

— 1 обечайка

ХЕ-еХН. Сб. 1 1 обечайка

1 техн. сб.5 =j|l техн. сб.4

ь

=jj 1 техн. сб. 2

L

9іЬе=)1 обечайка

I

и— 1 обечайка

2 рашса_люка 1 фланец

2 пластина 2 пластина

— 2 окантовка 2 крьптка_люка =511 фланец

2 пластина 2 пластина

— 2 окантовка 2 ребро

1 плата» 1 бойка

ложенная процедура изменения структуры сборки конструкции на­поминает работу программы «про­водник» в Windows, с дополни­тельным анализом количествен­ных показателей в многоуровне­вой системе. Следует заметить, что происшедшие изменения при редактировании структуры сопро­вождаются существенным обнов­лением связей в оперативной базе данных и, как будет показано да­лее, это касается не только сбо­рочных единиц, деталей и сварных швов, но и блоков технологиче­ских процессов, «привязанных» к своим сборкам.

Представленный процесс объединения и переноса деталей с образованием новой сборочной единицы или перемещение дета­лей в другие уже существующие сборки может выполняться и в об­ратном направлении, когда от­дельные сборочные узлы могут быть ликвидированы полностью, их детали или узлы войдут в со­став других элементов. На рис. 5.16 и 5.17 показаны структуры сборки двух достаточно сложных сварных конструкций. Разработанная тех­нологами структура сборки корпу­са барабана шахтной мельницы массой свыше 13 т выполнена при­менительно к единичному произ­водству изделия с использованием преимущественно ручной и полу­автоматической сварки (рис. 5.16). На рис. 5.17 показана структура сборки сварной конструкции ото­пительной печи массой 51,4 кг,

Номера

чертежей

8-21293

13527.0

ТС-1

6628.0

ТС—2

840.0

3- 449820

4- 611247

105.0

7.6

ТС-3

4730.0

3-499879

4730.0

3-499820

3-499881

3713.0

1005.0

ТС-4

1058.0

3-449876

3132.0

3-499877

3-499878

831.0

224.0

ТС—5

5030.0

ТС-6

840.0

3- 449820

4- 611247

105.0

7.6

ТС—7

3132.0

3-449821

3132.0

3-449822

3-449823

2475.0

652.0

ТС~8

1058.0

3-499876

1058.0

3-499877

3-499878

831.0

224.0

2-281225

249.0

3-494524

116.0

4-982789

4-982790

25.5

29.5

3-494525

62.0

2-281226

346.0

3-494524-01

157.0

4-982789-01

4-982790-01

36.5

39.0

3- 494526

4- 982791

69.0

20.5

4-956141

35.0

4-956142

4-956146

13.0

20.0

4-654383

4-949050

4-951882

8-21293-13

39.0

2.2

2.8

2.6

1 корпус_Оарабака "]1 техн. сб.6 їіі техн. сб.4

7

1 захват

— 4 захват 6 ребро

- £ гайка.

- 4 плата»

СТРУКТ1 по цеху 00

Заказ N 000000 Спецификация N 1-32101 Чертеж N 1-32101 Вес узла N 51.4

Р А С Б 0

Изделие Заказчик Узел -

Р К И

- Топка печи Топка печи

Бойера

Вес

Наименование

чертежей

в КГ.

чертежей

1-32101

51.4

7=

1

Топка

печи

ТС-1

44.4

6

1

Топка

без днища

тс-з

41.8

5

1

Топка без рассекат.

ТС-2

8.0

4

1

Передняя стенка в сб

1-32004

1.0

2

=п 1 Топочное окно

1-320 8

0.5

— 2 Заготовка топочного

1-320 9

7.0

1 Стенка передняя

1-32103

18.3

3

1

Колпак

1-32102

14.9

1

1 Корпус колпака

1-320 1

2.6

— 1 Торец задний

1-320 2

0.9

— 6 Ребро

1-320 4

8.7

— 1 Верх гнутый

1-320 5

3.4

L—

1 Рассекатель верхний

1-32010

15.5

1 Корпус топки

1-320 €

2.6

1 Рассекатель нижний

1-32011

0.6

1 Патрубок

1-32012

6.4

1 Дно

топки

Рис. 5.17. Пример структуры сборки сварной конструкции «топка печи»

которая состоит из 16 заготовок и предназначена для изготовления крупны­ми сериями с применением как полуавтоматической сварки в смесях газов, так и автоматической сварки на роботизированных технологических ком­плексах. В последнем случае увеличиваются требования производительно­сти и точности сборки и для всех семи сборочных узлов необходимо разра­ботать специализированные сборочно-сварочные приспособления-стенды.

Наличие структуры сборки сварной конструкции позволяет присту­пить к формированию технологических процессов изготовления отдельных

сборочных единиц, однако это возможно только для тех сборок, в которые входят одни детали или детали и сборочные единицы, для которых техноло­гический процесс уже сформирован.

Компьютерное проектирование и подготовка производства сварных конструкций

подготовка производства сварных конструкций

Приведенный в настоящем учебном пособии материал охватывает многие (но не все) направления проектно-технических работ по подготовке производства сварных конструкций. Основное внимание уделено наиболее сложным расчетным задачам и наиболее проблемным задачам …

РТК сборки и дуговой сварки сложного маложесткого пространственного узла с обеспечением заданных пределов отклонений геометрической формы

Рис. 8.30. Схема молотильного аг­регата зерноуборочного комбайна: 1 — барабан; 2 — подбарабанье; 3 — бич Одним из наиболее ответственных узлов в зерноуборочном комбайне явля­ется молотильный агрегат, схема которого показана …

Роботизированный технологический участок сборки и сварки барабана роторной жатки комбайна

В современных зерноуборочных машинах высокие требования к точ­ности узлов основных агрегатов, ответственных за их технологические ха­рактеристики, обусловлены необходимостью достижения максимальной производительности, качества обмолота и снижения потерь зерна. Роторная жатка ЖР-3500 …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.