Сборка первого лонжерона стабилизатора
Содержание
Введение
1. Конструктивно-технологический анализ, описание первого лонжерона
2. Анализ требований при помощи диаграммы сродства
3. Характеристики критических элементов изделия
4. Бизнес-процессы сборки лонжерона
5. Древовидная диаграмма обеспечения качества сборки лонжерона
6. FMEA-анализ технологического процесса сборки
7. Диаграмма потока сборки первого лонжерона
8. Корректирующие мероприятия
9. Стрелочная диаграмма
Заключение
Список литературы
Введение
Цель курсового проекта - разработать корректирующие
мероприятия и технические предложения сборки первого лонжерона. Необходимо
провести его конструктивно-технологический анализ, определить основные
требования к изделию, выделить бизнес-процессы сборки, проанализировать
существующий технологический процесс сборки первого лонжерона стабилизатора
самолета АН-148.
Построить диаграмму сродства, древовидную диаграмму
обеспечения качества, цикловой график сборки технологического процесса первого
лонжерона. Разработать экспертные карты, провести FMEA-анализ и анализ Парето.
1.
Конструктивно-технологический анализ, описание первого лонжерона
Лонжерон - основной силовой элемент конструкции многих
инженерных сооружений, располагающийся по длине конструкции, таких как
самолеты, автомобили, вагоны, мосты, корабли. Служит для передачи изгибающих,
растягивающих, сжимающих и других нагрузок.
Лонжерон предназначен для придания стабилизатору жёсткости,
он воспринимает часть изгибающего момента, крутящий момент.
Лонжерон состоит из двух поясов (верхнего 2 и нижнего 3),
стенки (1), стоек (4), фитингов (5). Пояса (2 и 3) лонжерона воспринимают
изгибающий момент. Стенка (1) воспринимает перерезывающую силу и как элемент
замкнутого контура крутящий момент. Лонжерон изображен на рисунке 1.
- стенка; 2 - верхний пояс; 3 - нижний пояс; 4 - стойка; 5 -
стойка нервюры.
Рисунок 1 - Сечение лонжерона
В кессонных конструкциях горизонтального оперения лонжерон
выполняет роль замыкающей или разделяющей балки, несущей часть общей нагрузки,
действующей на кессон. У самолетов совместно со стрингерами образует продольный
набор каркаса оперения.
Лонжерон должен обладать высокой прочностью, удовлетворять
ряду жестких аэродинамических требований, так как подвержены воздействию
больших нагрузок при полете, посадке и движении самолета по земле.
Пояса лонжеронов изготовлены из прессованных профилей
уголкового и таврового сечения. Стенки лонжеронов изготовлены из листа
химическим фрезерованием. Стенки лонжеронов усилены стойками профилей
уголкового сечения. Число стоек, как правило, кратно шагу нервюр, крепящихся к
ним.
Изготавливают лонжерон из высокопрочного алюминиевого сплава
В95.
Преимуществом данной конструкции является то, что она
достаточно проста в сборке и поэтому подходит для мелкосерийного производства.
Для производства больших серий сборочная единица нетехнологична, так как
используется большое количество болтовых и заклепочных соединений разного вида.
Повысить технологичность можно уменьшением числа болтовых соединений.
Сборку первого лонжерона осуществляют слесарь-сборщик и
сборщик-клепальщик. Для сверления отверстий используется пневмодрель, для
клепки заклепок применяют ручное приспособление - пневмомолоток. [1]
2. Анализ
требований при помощи диаграммы сродства
Требования к изделию:
соответствие геометрических размеров и форм изделий;
качество наружной поверхности;
величина защитного слоя;
соответствие прочности, жесткости;
качество крепежных соединений;
первый лонжерон стабилизатор самолет
соответствие конструкции требованиям конструкторской
документации.
Диаграмма сродства предназначена для группирования и
упорядочивания большого количества качественных данных. Группирование
происходит по принципу родственности информации, которая связана с определенной
темой. Каждая группа данных представляет собой группу, выделенную по некоторому
признаку, характерному только для этой группы.
Цель диаграммы - оптимизировать информацию об объекте
анализа, исключив из неё избыточные данные и сведя множество данных к
относительно небольшому количеству существенных разнородных характеристик.
Выполним группировку требований к сборке лонжеронов по общим
требованиям. Выявляем общий признак для каждой группы. Требования к
конструкции, обеспечению поставки подсборок, документации, контролю, рабочим,
условиям работы, безопасности процесса. [3]
Общий вид диаграммы сродства представлен на рисунке 2.
Рисунок 2 - Диаграмма сродства
3.
Характеристики критических элементов изделия
Основными критическими элементами изделия являются болтовые и
заклепочные соединения, которые нарушают герметичность конструкции.
Характеристиками болтового соединения являются:
технологичность, взаимозаменяемость, универсальность, надёжность, высокая
нагрузочная способность.
Характеристики заклепочного соединения: надежность, удобство
контроля качества клепки, повышенная сопротивляемость ударным и вибрационным
нагрузкам, отсутствие термической деформации, возможность разборки соединения
без повреждения детали.
Параметры, влияющие на качество лонжеронов:
повышенная материалоёмкость соединения. Заклёпочный шов
ослабляет основную деталь, поэтому она должна быть толще. Нагрузку несут
заклёпки, поэтому их сечение должно соответствовать нагрузке.
раскручивание (самоотвинчивание) при переменных нагрузках и
без применения специальных устройств (средств).
отверстия под крепёжные детали как резьбовые так и гладкие
вызывают концентрацию напряжений
трудоёмкость процесса. Необходимо просверлить множество
отверстий, установить заклёпки, расклепать их. Эти операции выполняются вручную
двумя слесарями-сборщиками.
Для повышения герметичности соединения обеспечивается
нанесение различных герметиков на поверхность стыка или подкладыванием под стык
различных пластичных материалов.
4.
Бизнес-процессы сборки лонжерона
Бизнес-процесс сборки лонжерона - это совокупность
взаимосвязанных мероприятий и задач, направленных на сборку лонжерона. Для
наглядности бизнес-процесс показан при помощи блок-схемы бизнес-процессов на
рисунке 3.
Рисунок 3 - Бизнес-процессы сборки лонжерона
Чертежи составляют инженеры-проектировщики. Технологический
процесс разрабатывают технологи. Поставку подсборок, крепежных элементов
осуществляют рабочие. Сборку лонжерона выполняют сборщик-клепальщик и
слесарь-сборщик. К основным процессам сборки лонжерона относится установка
подсборок в стапель и выполнение всех соединений, герметизация стыков стенок и
поясов. К вспомогательным процессам относится поставка подсборок, крепежных
элементов, контроль. Основные и вспомогательные процессы изображены на рисунке
4.
Рисунок 4 - Основные и вспомогательные бизнес-процессы
5.
Древовидная диаграмма обеспечения качества сборки лонжерона
Древовидная диаграмма - инструмент, предназначенный для
систематизации причин рассматриваемой проблемы за счет их детализации на
различных уровнях. Визуально диаграмма выглядит в виде "дерева" - в
основании диаграммы находится исследуемая проблема, от которой
"ответвляются" две или более причины, каждая из которых далее
"разветвляется" еще на две или более причины и так далее.
Применяется древовидная диаграмма, когда необходимо
определить и упорядочить все потенциальные причины рассматриваемой проблемы,
систематизировать результаты "мозгового штурма" в виде иерархически
выстроенного логического списка выстроить взаимосвязь между элементами
диаграммы сродства. Диаграмма сродства представлена на рисунке 5.
Рисунок 5 - Древовидная диаграмма
Матрица связей устанавливает влияние параметров изделия на
требования к изделию. Для исследования взаимного влияния между ними строится
матрица связей.
При заполнении элементов матрицы для описания силы
взаимосвязи использовались следующие символы в соответствии с таблицей 1.
Таблица 1 - Символы взаимосвязи
|
Символ
|
Сила
взаимосвязи
|
|
сильная
|
|
○
|
средняя
|
|
∆
|
слабая
Таблица 2 - Матрица связей
|
Шероховатость
поверхности
|
Диаметр
отверстий
|
Диаметр
заклепок
|
Диаметр болтов
|
|
Геометрические
размеры
|
∆
|
|
|
|
|
Качество
наружней поверхности
|
|
|
∆
|
|
|
Величина защитного
слоя
|
|
|
|
|
|
Соответствие
прочности, жесткости
|
∆
|
|
|
|
|
Качество
крепежных соединений
|
|
|
|
|
|
Требования
конструкторской документации
|
○
|
|
○
|
○
|
6.
FMEA-анализ технологического процесса сборки
FMEA-анализ представляет собой технологию анализа возможности
возникновения дефектов и их влияния на потребителя. FMEA-анализ проводится для
разрабатываемых процессов с целью снижения риска потребителя от потенциальных
дефектов.анализ в настоящее время является одной из стандартных технологий
анализа качества изделий и процессов, поэтому в процессе его развития
выработаны типовые формы представления результатов анализа и правила его
проведения. Он позволяет снизить затраты и уменьшить риск возникновения
дефектов.
Обычно FMEA-анализ проводится для новой продукции или процесса.
FMEA-анализ бизнес-процессов обычно производится в подразделениях, выполняющих
данный бизнес-процесс. В проведении анализа, кроме представителей этих
подразделений, обычно принимают участие представители службы обеспечения
качества, представители подразделений, являющихся внутренними потребителями
результатов бизнес-процесса и подразделений, участвующих в выполнении этапов
бизнес-процесса.
Целью этого вида анализа является обеспечение качества
выполнения запланированного бизнес-процесса. Выявленные в ходе анализа
потенциальные причины дефектов и несоответствий позволят определить причину
неустойчивости системы.
Выработанные корректирующие мероприятия должны обязательно
предусматривать внедрение статистических методов, в первую очередь для тех
операций, где выявлен повышенный риск.
В ходе исследования моделей определяются:
потенциальные дефекты для каждого из элементов компонентной
модели объекта;
потенциальные причины дефектов;
потенциальные последствия дефектов для потребителя;
возможности контроля появления дефектов.
Определяются следующие параметры:
а) параметр тяжести последствий для потребителя;
б) параметр частоты возникновения дефекта;
в) параметр вероятности не обнаружения дефекта;
г) параметр риска потребителя.
Результаты анализа заносятся в специальную таблицу.
Выявленные "узкие места" подвергаются изменениям, то есть
разрабатываются корректирующие мероприятия.
По результатам анализа для разработанных корректирующих
мероприятий составляется план их внедрения.
7. Диаграмма
потока сборки первого лонжерона
Диаграмма потока сборки первого лонжерона изображена на
рисунке 6.
Рисунок 6 - Диаграмма потока сборки первого лонжерона
Потери по системе "Бережливого производства":
потери времени из-за ожидания поставки подсборок и крепежных
элементов;
потери из-за лишних этапов обработки отверстий, доразметки,
доработки;
потери из-за выпуска дефектной продукции.
Неравномерность выполнения работы, вызванной разным темпом
работы по выполнению операции, заставляющий операторов сначала спешить, а затем
ждать. Необходимо устранить неравномерность за счёт выравнивания планирования и
внимательного отношения к темпу работы. [4]
Вывод о состоянии процессов: При сборке первого лонжерона
наиболее трудоемкой операцией является разделка отверстий под крепление
анкерных гаек по лентам. Недостатками технологического процесса является ручная
клепка, применение разметки, технологического крепежа, доработка деталей на
месте сборки. В процессе сборки рабочие допускают нарушения в маршрутном технологическом
процессе. Осуществляется грунтовка отверстий под болты, а не смазывание грунтом
всего болтового соединения. Покрытие всей конструкции происходит одним слоем
оксидирующего раствора, а не несколькими, что приводит к снижению прочности
конструкции. Заклепочные соединения должны выполняться со стороны тонкого
пакета конструкции, в производстве это не всегда удается, поэтому заклепки
ставятся с более удобной стороны для рабочего.
8.
Корректирующие мероприятия
Корректирующие мероприятия представлены в
маршрутном технологическом процессе сборки первого лонжерона.
Маршрутный технологический процесс выполняется в следующей
последовательности:
. Установка стенки (1) по КФО, поясов (2,3) по
рубильникам (РБ) в стапель сборки стабилизатора.
2. Сверловка, отверстий под нормали крепления стенок с
поясами. Технологическое крепление быстродействующими прижимами.
. Установка стоек (4) на стенку (1). Сверловка
отверстий. Рассверливание. Технологическое крепление пустотелыми заклепками.
. Установка стоек на первый лонжерон по нервюрам по
СО, кроме нервюры 3. Сверловка, отверстий. Технологическое крепление
пустотелыми заклепками.
. Установка фитинга по СО по нервюре 3. Сверловка,
отверстий. Технологическое крепление пустотелыми заклепками.
. Разделка отверстий под болты крепления фитингов с
поясами (2,3) и стенкой (1) первого лонжерона.
. Технологическое крепление пустотелыми заклепками
фитинга со стенкой и верхним поясом. Покрытие ЛКП.
. Установка фитинга, стоек. Сверловка, отверстий.
Технологическое крепление пустотелыми заклепками.
. Разделка отверстий под болты крепления стоек с
фитингами с поясами лонжерона.
. Технологическое крепление стойки с фитингом и стойки
с поясами первого лонжерона. Порошковое покрытие.
. Установка уголков по ПСС с подгонкой. Сверловка отверстий.
Технологическое крепление пустотелыми заклепками.
. Разделка отверстий под болты крепления стойки с
уголком со стенкой и поясами по ПСС.
. Технологическое крепление пустотелыми заклепками
детали со стенкой и поясами по ПСС. Порошковое покрытие.
. Установка лент. Сверловка отверстий. Технологическое
крепление пустотелыми заклепками.
. Разделка отверстий под крепление анкерных гаек по
лентам. Пороковое покрытие.
. Установка лонжерона на АК. Клепка заклепок.
. Герметизация стыков стенок и поясов.
. Грунтовка оксидирующим раствором.
. Доработка. Контроль БТК.
В процессе сборки используется клепальное оборудование с
автоматической подачей заклепок и сменой инструмента. Оно делает технологию
чище, с низким уровнем шума. Клепальное оборудование позволяет осуществить
простую и быструю переналадку системы для клепки заклепками разных типов и
размеров, сверление многослойных пакетов с переменной скоростью вращения и
подачи.
9. Стрелочная
диаграмма
В цикловом графике сборки дается краткий
перечень выполняемых операций, указывается трудоемкость и длительность
выполнения операций, а также количество одновременно работающих на каждом
задании.
Суммируя длительность последовательно
выполненных операций, определяют технологический цикл всего процесса сборки, а
также цикл сборки узла или агрегата.
Цикловой график технологического процесса сборки первого
лонжерона стабилизатора самолета АН-148 выполнен по маршрутной карте
7514710.011.8840136. Для сборки первого лонжерона 148.00.3101.000.000
использовалась трудоемкость из ценника № 136/1.
График построен для правой плоскости первого лонжерона
стабилизатора. Сборка левой плоскости выполняется аналогично.
Каждую операцию выполняют два рабочих: сборщик-клепальщик и
слесарь-сборщик.
Трудоемкость сборки правой части лонжерона шестьдесят пять
нормочасов. Цикл сборки правой части девять смен.
Заключение
В курсовой работе был разработан технологический процесс
сборки первого лонжерона. Проведен конструктивно-технологический анализ
сборочной единицы, проанализировали существующий технологический процесс сборки
первого лонжерона стабилизатора самолета АН-148. Выявили недостатки и
разработали маршрутный технологический процесс.
Выделили бизнес-процессы, провели анализ требований при
помощи диаграммы сродства, определили критические элементы первого лонжерона,
составили диаграмму потока сборки лонжерона.
Цикловой график первого лонжерона построен по технологическому
процессу 7514710.011.8840136 средствами MicrosoftProject. Наиболее трудоемкая
операция - установка уголков, разделка отверстий и клепка заклепок.
Список
литературы
1. Основы
технологии самолетостроения/ А.Л. Абибов, Н.М. Бирюков, В.В. Бойцов и др.; под
ред.А.П. Абибов. - М.: Машиностроение, 1982. - 551 с.
2. Анурьев
В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. В 3-х тт. - М.: Машиностроение,
1999.
. Кане
М.М. Системы, методы и инструменты менеджмента качества. - С-Пб: Питер, 2008. -
410 с.
. Строителев
В.Н. Методы и средства измерений, испытаний и контроля. - С-Пб: Питер, 2010. -
208 с.
Похожие работы на - Сборка первого лонжерона стабилизатора
|