Сертификация систем качества

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по практической работе студентов

«ПОСТРОЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ СБОРКИ ИЗДЕЛИЯ»

Направление подготовки: 220500 «Управление качеством»

Специальность: 220501 «Управление качеством»

очной формы обучения

Разработал к.т.н., доц. Кашмин О.С.

Рассмотрено на заседании каф. АСС
Протокол №_______ от__________________2006 г.

Зав. каф. д.т.н. проф.

Иноземцев А.Н

1.ч работы копируем полностью в работу.

Цель и задачи работы

Ознакомиться с формой и порядком заполнения спецификаций изделий, изучить правила построения технологических схем сборки и их назначение.

Общая часть

Сборка – завершающий этап производственного процесса в машиностроении, она в значительной мере определяет качество изделий и их выпуск в заданные сроки. Трудоемкость узловой и общей сборки составляет в среднем около 30 % всей трудоемкости изготовления машин. В массовом и крупносерийном производстве эта доля меньше, а в единичном и мелкосерийном, где выполняется большой объем пригоночных работ, трудоемкость сборки достигает 40…50%. В связи с этим правильная организация, всесторонняя технологическая проработка сборочных работ, по части их содержания, структуры, механизации и автоматизации, имеет большое народнохозяйственное значение.

Технологический процесс сборки - процесс, содержащий действия по установке и образование соединений составных частей заготовки или изделия.

Узловая сборка – сборка, объектом которой является составная часть изделия.

Общая сборка – сборка, объектом которой является изделие в целом.

Законченную часть технологического процесса, выполняемую на одном рабочем месте называют технологической операцией . Операция включает все действия оборудования и рабочих над одним или несколькими совместно собираемыми объектами (операционная партия).

Элементами технологических операций являются технологические и вспомогательные переходы, рабочие и вспомогательные ходы, установ, позиция .

Кроме технологических, различают еще вспомогательные операции , к которым относятся транспортирование, контроль, маркировку, смазку и др. работы. Сборку выполняют в определенной технологически и экономически целесообразной последовательности для получения изделий, полностью отвечающих установленным для них требованиям. Увеличение выпуска машин должно обеспечиваться интенсификацией технологических процессов. Поэтому основная задача технолога–машиностроителя заключается в построении высокопроизводительных технологических процессов.

Большую помощь технологам при разработке технологических процессов общей и узловой сборки оказывают технологические схемы сборки. Эти схемы отражают структуру и последовательность сборки изделия и его составных частей. Технологические схемы сборки, не входящие согласно стандартам ЕСТД (Единой Системы Технологической Документации) в комплект технологической документации, рекомендуется составлять непосредственно по чертежам изделия перед разработкой основной технологической документации (технологических карт установленных форм).

Технологические схемы упрощают проектирование процессов сборки и позволяют оценить технологичность конструкции изделия. При построении технологических схем можно выявить допущенные конструктивные неувязки собираемого изделия. Технологические схемы сборки дают возможность четко представить порядок и последовательность выполнения сборочных операций, определяя их содержание и средства механизации. Для построения технологических схем необходимо различать виды изделий, классификация которых установлена ГОСТ 2.101-68 (рис.1), в соответствии с которой различают: детали, сборочные единицы, комплексы и комплекты.

Изделием называется любой предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению на предприятии. Определение видов изделий.

Деталь – изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала, без применения сборочных операций.

Сборочная единица – изделие, составные части которого подлежат соединению между собой на предприятии-изготовителе сборочными операциями (свинчиванием, сочленением, клепкой, пайкой и т.п.).

Комплекс – два или более специфицированных изделия, не соединенных на предприятии-изготовителе сборочными операциями, но предназначенные для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций.

Комплект – два или более изделия, не соединенных на предприятии-изготовителе сборочными операциями и представляющих набор изделий, имеющих общее эксплуатационное назначение вспомогательного характера. Например, комплект запасных частей, комплект инструментов и принадлежностей.

Изделия в зависимости от наличия или отсутствия в них составных частей делятся на:

а) неспецифицированные (детали) – не имеющих составных частей;

б) специфицированные (сборочные единицы, комплексы, комплекты) - состоящие из двух или более составных частей. Понятие "составная часть" следует применять только в отношении конкретного изделия, в состав которого она входит. Составной частью может быть любое изделие (деталь, сборочная единица, комплекс и комплект).

Рис.1 Виды изделий и их структура

Правила построения технологических схем сборки

Сборку изделия (его составной части) начинают с базовой детали, которая первая устанавливается в сборочное приспособление (стенд, панель) и к которой в процессе сборки присоединяются другие детали или сборочные единицы.

Технологический процесс общей и узловой сборок представляется с помощью технологических схем, которые отражают структуру и последовательность сборки изделия и его составных частей.

Примеры технологических схем общей и узловых сборок показаны в приложении.

Единых общепринятых правил построения и оформление схем сборки в отечественной технологии машиностроения нет, в различных источниках могут встречаться не совпадающие рекомендации. Тем не менее можно сформулировать ряд правил, которые следует соблюдать при построении схем и их пользовании, исходящих из общепринятых требованиям наглядности и однозначности представлений.

2.1. На схемах каждый элемент изделия (деталь, сборочная единица) имеет свое условное обозначение (таблица). Деталь обозначается прямоугольником, сборочная единица шестиугольником, которые разделены на три зоны:

в зоне 1 проставляются обозначение и позиция детали (сборочной единицы) по чертежу;

в зоне 2 – наименование детали (сборочной единицы) по чертежу;

в зоне 3 – количество одновременно устанавливаемых деталей (сборочных единиц). Указанные в таблице размеры условного обозначения элемента изделия желательно выдерживать, составляя технологическую схему сборки, при выполнении данной лабораторной работы. В общем случае условные элементы изображаются произвольного масштаба, одинакового для данной схемы.

2.2. Процесс общей сборки изображают на схеме сплошной горизонтальной линией. Начало линии сборки обозначается сплошь зачерненным кружком Ш5 мм.

2.3. построение технологической схемы общей сборки начинают с базового элемента изделия, который располагают в левой части схемы, условное обозначение собранного объекта – в правой.

2.4. Процесс узловой сборки изображается линией, которую проводят в направлении от базового элемента к собранному объекту.

2.5. Линия сборки изображается сплошной основной линией по ГОСТ2.303-68.

2.6. Условное изображение сборочных единиц, деталей, а также линии установки, демонтажа, информации выполняется сплошной тонкой линией по ГОСТ 2.303-68.

2.7. Условное обозначение всех деталей непосредственно входящих в изделие располагают сверху в порядке последовательности сборки.

2.8. Условное обозначение всех непосредственно входящих в изделие сборочных единиц располагают снизу.

2.9. При возможности одновременной установки нескольких составных частей изделия на его базовую деталь их соединительные линии на схеме сходятся в одной точке.

2.10. При необходимости технологические схемы сборки снабжают надписями-сносками, поясняющими характер сборочных работ (запрессовку, смазку, проверку зазора, доработку, клепку, выверку и т.п.), когда они не ясны из схемы, и выполняемый при сборке контроль.

2.11. Составляют в первую очередь схему общей сборки, а затем схемы узловой сборки (параллельно), обеспечивая необходимую согласованность и координацию действий на основе схемы общей сборки изделия.

Технологические схемы сборки на одно и тоже изделие можно составить в нескольких вариантах, которые отличаются структурой и последовательностью комплектования сборочных элементов. Принятый вариант фиксируют составленной схемой, которая является одним из технологических документов.

Создавая новые машины, следует предусмотреть их общую сборку из предварительно собранных составных частей (принцип узловой сборки), что обеспечивает преимущества не только при их производстве, но также при обслуживании, эксплуатации и ремонте.

3. ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ

3.1. Составные части технологического процесса.

3.2. Классификация изделий и их составных частей по ЕСКД.

3.3. Назначение технологических схем сборки.

3.4. Основные правила составления технологических схем сборки.

4. ЗАДАНИЕ ДЛЯ РАБОТЫ

Получив в качестве объекта работы изделие, оформить его сборочный чертеж и спецификацию, а также построить технологическую схему сборки сборки изделия. Произвести описание принятой схемы сборки.

5. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

5.1. Ознакомиться с инструкцией по безопасному выполнению лабораторных работ.

5.2. Ознакомиться с содержанием лабораторной работы, заданием.

5.3. Получить изделие для выполнения работы и необходимые инструменты.

5.4. Ознакомиться с конструкцией и назначением изделия.

5.5. Оформить сборочный чертеж изделия (вывести позицию на входящие в изделия сборочные единицы и детали).

5.6. Построить технологическую схему сборки.

5.7. Произвести сборку изделия и окончательно откорректировать технологическую схему сборки.

5.8. Составить отчет и сдать его преподавателю.

6. УКАЗАНИЯ ПО ОФОРМЛЕНИЮ ОТЧЕТА

Отчет оформляется на специальных бланках, выданных преподавателем.

Графическая и текстовая часть отчета должна быть выполнена карандашом аккуратно, стандартным шрифтом с использованием чертежных инструментов.

Отчет составляется индивидуально и подписывается каждым студентом.

7. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. ГОСТ 2.101- 68 ЕСКД Виды изделий.

2. ГОСТ 2.108-68 (СТ СЭВ 2516-80). ЕСКД Спецификация.

3. ГОСТ 3.1407-74. ЕСКД Правила оформления документации на слесарные, слесарно-сборочные и электромонтажные работы.

4. Сборка и монтаж изделий машиностроения: Справочник. В 2-х т. /Ред. совет: В.С.Корсаков (пред.) и др. - М.: Машиностроение, 1983.– Т.1. Сборка изделий машиностроения / Под ред. В.С.Корсакова, В.К. Замятина, 1983.- 480 с.

©2015-2019 сайт
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-04-27

Технология сборки машин.
Точность при сборке.

Сборка машин

Сборка
является
завершающим
этапом
производственного процесса в машиностроении.
Трудоемкость механосборочного производства
составляет до 65-75 % общей трудоемкости
изготовления изделий, в том числе затраты
непосредственно на сборку составляют 25-35%.
В условиях единичного и мелкосерийного
производства трудоемкость сборочных работ
выше, так как выполняется большой объем
пригоночных работ.

Сборка машин

Качество
готовой
машины,
ее
эксплуатационные характеристики в большей
степени определяется качеством сборочного
производства и зависят от технологии сборки.
Процесс
изготовления
машины
может
гарантировать достижение всех требуемых ее
эксплуатационных показателей, а также ее
надежности и долговечности при эксплуатации
лишь
при
условии
высококачественного
проведения всех этапов сборки машины.

Сборка машин

В процессе сборки вполне доброкачественных изделий по разным
причинам могут возникать погрешности взаимного расположения
деталей, существенно снижающие точность и другие качества
собираемого изделия.
Причины возникновения погрешностей:
ошибки, допускаемые рабочими при ориентации и фиксации
установленного положения собираемых деталей;
погрешности установки калибров и измерительных средств,
применяемых при сборке;
погрешности регулирования, пригонки и контроля точности
положения детали в машине;
образование задиров на сопрягаемых поверхностях деталей;
упругие деформации сопрягаемых деталей при их установке и
фиксации;
пластические деформации поверхностей сопряжений, нарушающие
их точность и плотность соединений.

Классификация видов сборки

Сборка – это образование разъемных и неразъемных
соединений составных частей заготовки или изделия
По объему сборка подразделяется на:
общую – объектом которой является изделие в
целом;
узловую - объектом которой является составная
часть изделия, т.е. сборочная единица или узел.

Классификация видов сборки

По стадиям процесса:
Предварительная сборка, т. е. сборка заготовок,
составных частей или изделия в целом, которые в
последующем подлежат разборке.
Промежуточная сборка, т. е. сборка заготовок,
выполняемая для дальнейшей их совместной
обработки.
Сборка под сварку, т. е. сборка заготовок для их
последующей сварки.
Окончательная сборка, т. е. сборка изделия или его
составной части, после которой не предусмотрена
его последующая разборки при изготовлении.

Классификация видов сборки

По методу образования соединений:
слесарную сборку, т. е. сборку изделия или его составной
частей при помощи слесарно-сборочных операций;
монтаж, т. е. установку изделия или его составных частей на
месте использования (например, монтаж станка с ЧПУ на
предприятии потребителе;
электромонтаж, т. е. монтаж электроизделий или их составных
частей, имеющих токоведущие элементы;
сварку, пайку, клепку и склеивание.
Необходимо отметить, что значительно усовершенствованный
за последние годы процесс создания неразъемных соединений
склеиванием обеспечивает высокую прочность соединений.

Проектирование ТП сборки

Исходными данными для проектирования
процессов сборки машины являются:
сборочный чертеж (со всеми видами, разрезами и
сечениями), который определяет конструкцию машины;
технические условия приемки машины;
рабочие чертежи деталей, входящих в машину;
каталоги и справочники по сборочному оборудованию и
технологической оснастке;
объем выпуска машины и срок ее выпуска.

Разработку технологического процесса сборки машины
выполняют в определенной последовательности по
следующим этапам:
Ознакомление со служебным назначения машины;
Анализ технических требований на ее изготовление;
Ознакомление с объемом выпуска и величиной серии;
Ознакомление с рабочими чертежами и проведение
размерного анализа;
Проработка изделия на технологичность;
Выбор методов достижения точности сборки узла или
машины;

ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТП СБОРКИ

Составление схемы сборки;
Разработка технологии сборки;
Выбор вида и организационной формы
технологического процесса сборки;
Определение трудоемкости сборки;
Составление технических заданий на
проектирование сборочного оборудования и
технологической оснастки.

Анализ служебного назначения машины

Каждая создаваемая машина предназначена для
выполнения определенного процесса или определенной
задачи, при выполнении которой достигается
определенный результат.
Формулировка служебного назначения машины должна
включать также описание условий, при которых машина
будет работать, выполняя свое служебное назначение.
Эти условия обычно вытекают из характера процесса,
выполняемого машиной.

Анализ технических требований

При выявлении несоответствий проводятся
согласования с разработчиками конструкции, в
результате чего в конструкторскую документацию
вносится необходимая коррекция.

Объем выпуска и величина серии

Ознакомление с этими данными позволяет
выполнить расчеты по программе выпуска, т.е.
определить тип производства:
В соответствии с ГОСТ тип производства
определяется по Кз.о.:
Кз.о=1 – массовое производство
1 < Кз.о < 10 - крупносерийное
10 < Кз.о < 20 - серийное
20 < Кз.о < 40 - мелкосерийное

Ознакомление с рабочими чертежами и проведение размерного анализа

Выявление и расчёт конструкторских и
технологических размерных цепей.

Методы достижения точности замыкающего звена, применяемые при сборке

Метод полной взаимозаменяемости
Метод, при котором требуемая точность
замыкающего звена размерной цепи достигается у
всех объектов путем включения в нее составляющих
звеньев без выбора, подбора или изменения их
значений.
Использование экономично и условиях достижения
высокой точности при малом числе звеньев
размерной цепи и при достаточно большом числе
изделий, подлежащих сборке

При достижении точности по методу полной
взаимозаменяемости средний допуск
рассчитывают по формуле:
TA ср TA / m 1

Метод неполной взаимозаменяемости

размерной цепи достигается у заранее обусловленной части
объектов путем включения в нее составляющих звеньев без
выбора, подбора или изменения их значений
Использование целесообразно для достижения точности в
многозвенных размерных цепях;
допуски на составляющие звенья при этом больше, чем в
предыдущем методе, что повышает экономичность получения
сборочных единиц;
у части изделий погрешность замыкающего звена может быть
за пределами допуска на сборку, т.е. возможен определенный
риск несобираемости.

При методе неполной взаимозаменяемости
средний допуск рассчитывают по формуле
Т A ср
ТA
t (m 1)
2
Переход на метод неполной взаимозаменяемости
позволяет значительно расширить значение средних
допусков по сравнению с методом полной
взаимозаменяемости

Метод групповой взаимозаменяемости

звена размерной цепи достигается путем включения в
размерную цепь составляющих звеньев, принадлежащих
к одной из групп, на которые они предварительно
рассортированы
Применяется для достижения наиболее высокой
точности замыкающих звеньев малозвенных размерных
цепей.
Требует четкой организации сортировки деталей на
размерные группы, их маркировки, хранения и
транспортирования в специальной таре

Метод пригонки

Метод, при котором требуемая точность замыкающего
звена размерной цепи достигается изменением размера
компенсирующего звена путем удаления с компенсатора
определенного слоя материала.
Используется при сборке изделий с большим числом
звеньев; детали могут быть изготовлены с экономичными
допусками, но требуются дополнительные затраты на
пригонку компенсатора;
экономичность в значительной мере зависит от
правильного выбора компенсирующего звена, которое не
должно принадлежать нескольким связанным размерным
цепям.

Метод пригонки

Сборка с применением пригонки (компенсатор, т.е. прокладная
шайба 1, шлифуется, подрезается по толщине «по месту» для
компенсации погрешности)

Метод регулирования

Метод, при котором требуемая точность замыкающего звена
размерной цепи достигается изменением размера или
положения компенсирующего звена без удаления материала с
компенсатора

Метод, при котором требуемая точность замыкающего звена
размерной цепи достигается применением компенсирующего
материала, вводимого в зазор между сопрягаемыми
поверхностями деталей после их установки в требуемом
положении.
Использование наиболее целесообразно для соединений и
узлов, базирующихся по плоскостям (привалочные поверхности
станин, рам, корпусов, подшипников, траверс и т. п.);
в ремонтной практике для восстановления работоспособности
сборочных единиц, для изготовления оснастки.

Сборка с компенсирующими материалами

Сборка корпусов подшипников с применением твердеющей
пластмассовой прослойки, компенсирующей колебание
положения центров отверстий по высоте

ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ ФОРМЫ СБОРКИ

По перемещению собираемого изделия сборка
подразделяется на стационарную и подвижную,
По организации производства - на непоточную, групповую и
поточную.
характеризуется тем, что
весь процесс сборки и его сборочных единиц выполняется на
одной сборочной позиции: стенде, станке, рабочем месте, на
полу цеха.
Все детали, сборочные единицы (узлы) и комплектующие
изделия поступают на эту позицию.

Схема opганизационных форм сборки

Непоточная стационарная сборка

выполняется без расчленения сборочных работ, когда вся
сборка изделия производится одной бригадой рабочих
последовательно.
Применяется концентрированный технологический процесс
сборки, состоящий из небольшого числа сложных операций.
Достоинства:
сохранение неизменного положения основной базовой детали,
что способствует достижению высокой точности собираемого
изделия;
использование универсальных транспортных средств,
приспособлений и инструментов, что сокращает
продолжительность и стоимость технической подготовки
производства.

Непоточная стационарная сборка

Недостатки:
длительность общего цикла сборки, выполняемой
последовательно;
потребность в высококвалифицированных рабочих, способных
выполнять любую сборочную операцию;
увеличение потребности в больших сборочных стендах и
высоких помещениях сборочных цехов, так как каждая машина,
собираемая на стенде от начала до конца, длительное время
занимает монтажный стенд.
Областью применения - единичное и мелкосерийное
производство тяжелого и энергетического машиностроения,
экспериментальные и ремонтные цехи (сборка крупных
дизелей, прокатных станов, крупных турбин и т. п.).

Непоточная стационарная сборка с расчленением сборочных работ

Предполагает дифференциацию процесса на узловую и общую
сборку.
Сборка каждой сборочной единицы и общая сборка
выполняются в одно и то же время разными бригадами и
многими сборщиками.
Собираемая машина остается неподвижной на одном стенде. В
результате такой организации длительность процесса сборки
значительно сокращается.

Сборка с расчленением на узловую и общую сборку

Преимущества
Значительное сокращение длительности общего цикла сборки.
Сокращение трудоемкости выполнения отдельных сборочных
операций за счет:
а) специализации рабочих мест сборки узлов и их оборудования;
б) специализации рабочих-сборщиков;
в) лучшей организации труда.
Снижение потребности в дефицитной рабочей силе сборщиков
высокой квалификации.
Более рациональное использование помещения и оборудования
сборочных цехов.
Уменьшение размеров высоких помещений сборочных участков.
Сокращение себестоимости сборки.

Непоточная подвижная сборка

Характеризуется последовательным перемещением
собираемого изделия от одной позиции к другой.
Перемещение собираемого объекта от одной рабочей позиции к
другой может быть свободным или принудительным.
Технологический процесс сборки при этом разбивается на
отдельные операции, выполняемые одним рабочим или
небольшим их числом.
Непоточная подвижная сборка находит экономичное
применение при переходе от сборки единичных изделий к их
серийному изготовлению.

Поточная сборка

Поточная сборка характеризуется тем, что при построении
технологического процесса сборки отдельные операции
процесса выполняются за одинаковый промежуток времени -
такт, или за промежуток времени, кратный такту.
Поточная сборка может быть организована со свободным или
с принудительны ритмом.
В первом случае рабочий передает собираемое изделие на
соседнюю операцию по мере выполнения собственной работы.
Во втором случае, при работе с принудительно-регулируемом
ритмом, момент передачи выполненной работы на следующую
операцию определяется сигналом (световым или звуковым) или
скоростью непрерывно или периодически движущегося
конвейера.

Такт выпуска поточной сборки

Для организации поточной сборки рассчитывают такт
выпуска изделия:
60 F
T
N
где
F - годовой фонд времени в часах,
N - программа выпуска (штук в год),
η - коэффициент использования годового фонда времени.

Поточная сборка

Главным условием организации поточной сборки является
обеспечение взаимозаменяемости собираемых узлов и
отдельных деталей, входящих в поточную сборку.
В случае необходимости использования пригоночных работ
они должны осуществляться за пределами потока на операциях
предварительной сборки.
Ответственным и сложим вопросом организации поточной
сборки является проблема операционного контроля качества
сборки и обеспечение исправления обнаруженных при контроле
дефектов без нарушения установленного ритма сборки.
Конструкция собираемого на потоке изделия должна быть
хорошо отработана на технологичность.
Поточная сборка является рентабельной при достаточно
большом объеме выпуска собираемых изделий.

Поточная стационарная сборка

Поточная стационарная сборка является одной из форм
поточной сборки, требующей наименьших затрат на ее
организацию.
Она применяется при сборке крупных и громоздких, т. е.
неудобных для транспортирования изделий (например, при
сборке самолетов и т.п. изделий).
При этом виде сборки все собираемые объекты остаются на
рабочих позициях в течение всего процесса сборки.
Рабочие или бригады по сигналу все одновременно переходят
от одних собираемых объектов к следующим через периоды
времени, равные такту.
Каждый рабочий (или каждая бригада) выполняет закрепленную
за ним (бригадой) одну и ту же операцию на каждом из
собираемых объектов.

Поточная подвижная сборка

Поточная подвижная сборка становится экономически
целесообразной в тех случаях, когда выпуск машин и их
сборочных единиц значительно возрастает.
Данный вид сборки может быть осуществлен с непрерывно или
периодически перемещающимися собираемыми объектами.
Преимуществами поточной подвижной сборки являются
выполнение работы с требуемым тактом и возможность почти
полного совмещения времени, затрачиваемого на
транспортирование объектов, со временем их сборки.

Нормирование сборочного производства

Нормирование сборочного производства основано на
расчете штучного времени на сборочные операции:
Тшт= tоп (1+ (α+β+γ)/100), мин
где
α, β, γ – коэффициенты, характеризующие элементы
вспомогательного времени (на организационное, техническое
обслуживание рабочего места и время на перерывы рабочих).
Приняты «Общемашиностроительные нормативы
времени tоп на слесарно-сборочные работы» в
зависимости от типа производства.

Сборка является заключительным этапом при изготовлении машин. Объем работ при сборке в автомобилестроении составляет до 20% от об­щей трудоемкости изготовления автомобиля.

Технологический процесс сборки - это совокупность операций по со­единению деталей в определенной последовательности с целью получить изделие, отвечающее заданным эксплуатационным требованиям.

Изделие состоит из основных частей, роль которых могут выполнять детали, сборочные единицы, комплексы, комплекты.

Сборочная единица - часть изделия, составные части которой подле­жат соединению между собой на сборочных операциях на предприятии-изготовителе. Её характерной особенностью является возможность сборки обособленно от других элементов изделия. Сборочная единица изделия в зависимости от конструкции может собираться либо из отдельных деталей, либо из сборочных единиц высших порядков и деталей. Различают сбороч­ные единицы первого, второго и более высоких порядков. Сборочная еди­ница первого порядка входит непосредственно в изделие. Она состоит либо из отдельных деталей, либо из одной или нескольких сборочных единиц второго порядка и деталей и т.д. Сборочную единицу наивысшего порядка расчленяют только на детали. Сборочные единицы называют на практике узлами или группами.

Сборочная операция - это технологическая операция установки и об­разования соединений сборочных единиц изделия. Сборку начинают с ус­тановки и закрепления базовой детали. Поэтому в каждой сборочной еди­нице должна быть найдена базовая деталь - это деталь, с которой начинают сборку изделия, присоединяя к ней детали и другие сборочные единицы.

По последовательности выполнения различают:

Промежуточную сборку - это сборка мелких элементов на механических участках или сборка 2-х деталей перед окончательной обработкой;

Узловую сборку - это сборка сборочных единиц изделия;

Общую сборку - это сборка изделия в целом.

По наличию перемещений собираемых изделий различают:

Стационарную сборку - это сборка изделия или основной его части на од­ном рабочем месте;

Подвижную сборку - собираемое изделие перемещается по конвейеру.

По организации производства различают:

Поточную сборку, - которая предусматривает разделение технологического процесса на отдельные технологические операции, продолжительность ко­торых не превышает такта выпуска изделия;

Групповую сборку, - которая предусматривает возможность сборки раз­личных однотипных изделий на одном рабочем месте.

По степени подвижности различают подвижные и неподвижные со­единения.

Подвижные соединения обладают возможностью относительного пе­ремещения в рабочем состоянии в соответствии с кинематической схемой механизма. При этом используются посадки с зазором. Для сборки не тре­буется значительных усилий.

Неподвижные соединения не позволяют перемещаться друг относи­тельно друга соединяемым деталям. В неподвижных соединениях используются переходные посадки или посадки с натягом.

По характеру разбираемости соединения подразделяют на разъемные и неразъемные.

Разъемные соединения могут быть полностью разобраны без повре­ждения соединяемых деталей.

Неразъемные соединения собираются при помощи прессовых поса­док, сварки, пайки, склеивания и т.д. Без повреждения собираемых деталей их разобрать невозможно.

Методы сборки - определяются конструктором изделия путем про­становки допусков сопрягаемых деталей.

При сборке всегда происходит материализация заложенных конст­руктором размерных цепей.

Метод полной взаимозаменяемости - позволяет проводить сборку из­делия без какого-либо подбора или дополнительной обработки деталей. Метод наименее трудоемок, но необходимо увеличить затраты на механи­ческую обработку.

Сборочные работы, в зависимости от типа производства, составляют от 20 до 40% общей трудоемкости изготовления машины. Эти работы обычно требуют значительных затрат физического труда слесарей сборщиков. Если в условиях массового производства, например, автомобилей широко применяются средства автоматизации и мехагн изации сборочных процессов, то в индивидуальном и мелкосерийном производстве, особенно при создании уникальной техники, экспериментальных экземпляров новых машин проблемы автоматизации сборочных работ практически не решены.

В зависимости от типа производства и вида изделия сборка может быть организована различным способом.

При массовом производстве наиболее эффективной является подвижная поточная сборка, при которой изделие перемещается по специализированным рабочим местам, где выполняются простейшие сборочные операции. Такие места могут быть оснащены специальными средствами механизации или быть полностью автоматизированы. (При такой форме организации сборки выпускают изделия бытовой техники, компьютеры, боеприпасы…). Такую форму организации сборки предложил Генри Форд, решая задачу массового выпуска автомобилей. При сборке автомобиля количество сборочных операций довольно велико, поэтому длина такого конвейера составляет сотни метров, а с учетом конвейеров сборки отдельных узлов автомобиля – многие километры. Конечно, внутри производственных зданий такие конвейеры располагается во много рядов и на нескольких уровнях по высоте. В то же время продолжительность элементарных сборочных операций при сборке автомобиля составляет не более нескольких минут, что позволяет обеспечить малый такт выпуска изделия. (обычно с конвейера, менее чем через минуту, сходит собранный автомобиль).

При производстве крупногабаритных изделий (электрогенераторов, турбин, самолетов, судов, станков…) применяют поточную стационарную сборку. В этом случае изделия, находящиеся в различных стадиях сборки, располагаются неподвижно, на специальных стапелях, а специализированные рабочие места (бригады рабочих с соответствующим оборудованием) перемещаются от изделия к изделию, производя соответствующие сборочные операции.

В условиях единичного и мелкосерийного производства такие виды сборки экономически неоправданы и сборка обычно выполняется бригадами высококвалифицированных специалистов, производящих все действия по сборке, регулировке и требуемым испытаниям. При этом трудоемкость сборки и продолжительность существенно выше. Так постройка подводной лодки по индивидуальному проекту может занимать до нескольких лет. Во время же второй мировой войны поточная сборка подводных лодок позволяла Германии выпускать одну подводную лодку в день, в США же производилось в день до нескольких судов водоизмещением 10000т.

Сборка заключается в соединении сопрягаемых сборочных единиц и деталей путем приведения в соприкосновение основных баз – сопрягаемых поверхностей. Такие поверхности определяют положение деталей относительно друг друга, выполняются с наибольшей точностью и определяют во многом качество машины. Так суппорт токарного станка устанавливается на направляющих поверхностях станины и может перемещаться по ним в одном направлении. От точности этих поверхностей станины будет зависеть точность (прямолинейность) перемещения суппорта – одна из важнейших характеристик качества станка.

В процессе сборки детали соединяется неподвижно или подвижно относительно друг друга. Такие соединения могут быть разъемными, когда соединение можно разобрать, например, для замены детали, узла (соединения по подвижным и переходным посадкам, резьбовые) и неразъемными, когда разборка невозможна без разрушения какого либо элемента (заклепочные, сварные, клеевые…).

В процессе сборки требуется производить ряд специфических операций, которые требуют затрат энергии и имеют определенную временную протяженность, уменьшение которой, также как и при обработке деталей, наталкивается на физические ограничение.

Конечно время завертывания винта можно уменьшить, повысив скорость вращения специального инструмента, но возникающие динамические нагрузки, при определенной скорости, приведут к разрушению либо винта, либо резьбы. Автомобилистам известно, что время завинчивания винта для крепления колеса вручную доходит до 1 минуты, с применением же специального механизированного инструмента на автомобильном заводе время завинчивания всех четырех винтов не превышает 1 секунды, т.е. уменьшено до предела.

Время же реализации таких соединений как сварное, клеевое определяются особенностями протекания теплофизических, металлургических, химических процессов.

Сложность современных машин (количество деталей самолета, судна может достигать нескольких миллионов) определяла бы очень большую продолжительность процесса последовательной сборки деталь за деталью.

Поэтому сборку ведут параллельно во времени собирая узлы изделия, группы деталей, которые монтируют на базовую деталь (или узел). Так собранная турбина устанавливается в корпус корабля, причем одновременнов корпус могут монтироваться и управляющая аппаратура, вооружение (пушки, ракетные установки и т.д.). В корпус самолета (планер) устанавливается собранный двигатель, который обычно и производится даже на другом предприятии.

Узел машины это сборочная единица, которая имеет самостоятельные функции, которые могут быть испытаны вне машины. Например, топливный насос, масляный фильтр и т.д. В соответствии с этим узлы могут быть унифицированы, производиться самостоятельно и применяться в различных машинах. Сборочные единицы, называемые группами, обычно самостоятельных функций не имеют и выделяются из общей сборки по принципу удобства соединения деталей в группу в отдельном процессе, с целью сокращения общего времени сборки машины.

Для построения технологического процесса сборки технологами производится анализ конструкции машины для выявления составляющих ее узлов, деталей, возможности вычленения групп деталей сборка которых возможна отдельно. Конечно, при проектировании машины конструктор должен уделять внимание технологичности машины, возможности сборки ее в параллельных во времени процессах. Если машина спроектирована неправильно, то никакие усилия технолога по оптимизации технологии ее изготовления не приведут к положительным результатам.

Поэтому конструктор при проектировании машины должен руководствоваться определенными стандартными правилами.

Так требования к составу сборочной единицы предполагают:

расчленеие ее на рационалтьное число частей с учетом принципа агрегатирования;

виды используемых соединений деталей и узлов должны позволять автоматизацию или механизацию сборочных работ;

сборка изделия не должна предполагать применения сложного технологического оснащения;

конструкция сборочной единицы должна предусматривать базовую составную часть, которая является основой для расположения других составных частей; , и т.д.

Среди многих требований, обеспечивающих технологичность машины, наибольшее значение имеет требование взаимозаменяемости всех ее узлов и деталей. Принцип взаимозаменяемости, закладываемый при проектировании искусственных объектов, не используется природой. Как известно, каждый природный организм уникален и приходится предпринимать специальные усилия в случае замены отдельных частей живых организмов. На первом этапе развития машинного производства, вплоть до начала 20-го века многие машины создавались в процессе пригонки отдельных деталей друг к другу. Например, размеры шеек вала задавались в виде номинальных. Без регламентации допуска на изготовление, а размер подшипниковой втулки задавался с требованием выполнить его по полученной шейке вала с определенным зазором. В этих условиях изготовить подшипниковую втулку можно было только после изготовления вала. Это увеличивало цикл изготовления машины и не позволяло производить ее ремонт с использованием запасных частей. Хотя принцип взаимозаменяемости был известен со средних веков, и даже был внедрен при производстве огнестрельного оружия еще по указу Петра 1, появление первых стандартов и его широкое применение относится именно к началу 20-го века. Несмотря на кажущуюся эффективность взаимозаменяемости применение этого принципа имеет ряд ограничений, так как в ряде случаев значительно удорожает изготовление машины. Это связано с тем, что качество функционирования отдельных узлов и машины в целом зависит от отклонений замыкающих звеньев, которые определяются допускаемыми отклонениями всех входящих в размерную цепь звеньев

Так в роликовом подшипнике качения должен быть зазор Зр между роликами 1 и кольцами 2 и 3, что обеспечивает свободу движения подшипника. В то же время большая величина этого зазора резко снижает качество подшипника, так как приводит к «болтанке» установленного в нем вала, значительным динамическим нагрузкам (ударам), нарушает точность кинематических связей деталей, установленных на валу с другими деталями машины. Но этот зазор возникает в процессе сборки подшипника и зависит от точности изготовления его деталей, причем максимальная и минимальная, возможная величина этого зазора равны: Зр макс = (Дкн макс – Дкв мин – Др мин)/2

Зр мин = (Дкн мин - Дкв макс – Др макс)/2

Для повышения качества подшипников колебания зазора стремяться свести к минимуму, но это требует чрезвычайно точного выполнения всех его деталей, что привело бы к значительному (на порядки) его удорожанию. Поэтому, даже в этом простейшем случае, от принципа полной взаимозаменяемости приходится отказываться и применять так называемую селективную (с использованием отбора) сборку. В этом случае допуски на изготовление отдельных деталей можно расширить, но потом, перед сборкой детали сортируют на отдельные группы, подбирая в этих группах истинные размеры так, чтобы при сборке получить минимальные колебания зазоров в подшипниках. Естественно, что часть (по теории вероятности очень малая) деталей не найдет себе применения, но эти потери с лихвой окупятся за счет снижения точности обработки отдельных элементов.

В реальных машинах размерные цепи могут состоять из десятков взаимосвязанных размеров и полная взаимозаменяемость, часто не только экономически не оправдана, а даже невозможна. Поэтому, на практике, при сборке машин применяют не только метод подбора, но и метод пригонки, когда отдельные элементы обрабатывают «по месту» с учетом требуемых размеров замыкающего звена.

Методы достижения точности замыкающих размеров размерных и кинематических цепей при сборке машин в соответствии со стандартами подразделяются:

метод полной взаимозаменяемости, основанный на расчете размеров замыкающего звена по максимальным и минимальным допустимым размерам составляющих размерную цепь звеньев (метод макимум минимум). Этот м етод обеспечивает полную взаимозаменяемость, но требует довольно точного выполнения размеров составляющих звеньев (деталей) и применим в массовом и крупносерийном производстве, когда число размеров, входящих в размерную цепь невелико.

При методе неполной взаимозаменяемосьти допуски на размеры составляющих звеньев расширяют (чтобы удешевить производство деталей), По теории вероятностей отклонения размеров составляющих звеньев (реальных деталей) на практике при сборке могут компенсировать друг друга (детали с отклонениями в большую сторону с деталями имеющими отклонения в меньшую сторону. Кроме того, размеры с отклонениями близкими к центру поля допуска встречаются значительно чаще, чем с крайними предельными отклонениями. Такой принцип обеспечения взаимозаменяемости рационально применять в серийном и массовом производстве, при сложных многозвенных размерных цепях.

Метод групповой взаимозаменяемости применяют при создании соединенийвысокой точности, когда полная взаимозаменяемость либо недостижима, либо связана с чрезвычайно большими затратами. В этом случае детали изготавливают по расширенным допускам, а потом сортируют на группы (например, при производстве подшипников качения). Такая сборка целесообразна в массовом и крупносерийном производстве.

Сборка методом пригонки трудоемка и применяется в единичном и мелкосерийном производстве. Метод регулирования снижает трудоемкость пригонки и требует применения в конструкции специальных регулирующих устройств, которые могут несколько усложнять конструкцию машины.

Машина, состоящая из множества деталей, которые группируются в узлы, подузлы, группы деталей может быть собрана множеством способов, вплоть до последовательной сборки «деталь за деталью».

Выбор же оптимального технологического процесса является сложной задачей, для решения которой приходится применять многие математические методы (линейное и нелинейное программирование, теорию массового обслуживания и т.д.). Причем оптимизация технологии сборки требует построения целевой функции в качестве которой может использоваться минимальная себестоимость изделия, время производства изделия или различные комбинации этих функций.

При построении технологического процесса сборки машины используется ряд практических правил, суммирующих накопленный производственный опыт. Общая сборка машины начинается с установки базирующей детали или базирующей сборочной единицы машины, роль которой обычно выполняет корпусная деталь. Это может быть рама, станина, корпус, основание и т.д.

Базирующую деталь устанавливают или закрепляют в удобном для сборки положении. Иногда эту деталь закрепляют в специальном приспособлении, которое либо увеличивает жесткость детали, либо позволяет ее поворачивать или перемещать требуемым при сборке способом.

При поточной подвижной сборки это приспособление, зачастую, перемещается вместе с изделием до завершения процесса сборки. Иногда же оно позволяет закреплять изделие до окончания процесса сборки и перемещать собранное изделие в рабочую среду (судостроительный стапель).

При сборке отдельных узлов также выявляется базовая деталь, которую принимают за основу при сборке узла.

При разработке процесса сборки необходимо учитывать доступность места сборки, поэтому, в первую очередь, устанавливают узлы и детали, минимально затрудняющие установку последующих узлов и деталей. При этом необходимо учитывать возможность размещения монтажного инструмента.

Следует подчеркнуть, что несмотря на широкие возможности комбинаторики в выборе технологического процесса сборки машины, возможности качественной, производительной сборки закладываются на стадии проектирования конструктором. Разработанную последовательность сборки машины изображают в виде графической схемы сборки (рис.2). На схему общей сборки наносятся условные обозначения деталей и сборочных единиц, поступающих на общую сборку. Схема наглядно показывает в какой последовательности на базовую деталь устанавливаются узлы и детали. Нарушение последовательности, предусмотренной этой схемой недопустимо.

Кажется очевидным, что разборку машины можно произвести в обратном порядке, однако в процессе сборки могут применяться неразъемные соединения. Целью же разборки может быть дефектация машины после испытаний, упаковка для отправки заказчику, в тех случаях, когда разобранная машина более транспортабельна, ремонт. Поэтому для разборки машины составляются специальные схемы, соответствующие целям разборки.

Такое схематическое представление технологического процесса сборки отличается наглядностью и, зная продолжительность и стоимость выполнения отдельных операций сборки, можно легко оценить время сборки машины и стоимость процесса. При определении времени выполнения отдельных операций сборки, производимых с применением ручного труда, используются статистические экспериментальные оценки. При этом, конечно, определение норм времени должно производиться с учетом средних возможностей слесарей сборщиков.

Трудоемкость процессов сборки обуславливает разработку средств ее механизации и автоматизации. В настоящее время, особенно в условиях массового и крупносерийного производства широко применяются промышленные роботы, позволяющие в ряде случаев полностью освободить человека от выполнения сборочных операций. Возможности промышленных роботов, хотя и совершенствуются с каждым годом, но до настоящего времени значительно уступают возможностям человека. Поэтому изделия для автоматической сборки, зачастую, проектируют, учитывая достигнутые возможности автоматизации сборочных процессов. Так, многие резьбовые соединения оказалось целесообразным переводить на сварные, клеевые, заклепочные, которые значительно проще выполняются автоматами. В то же время ремонтопригодность таких изделий значительно снижается.

Многие знают, что в настоящее время при ремонте бытовой техники, оказывается рациональным заменять целые агрегаты, ремонт которых либо невозможен, либо экономически неоправдан.

Высокий уровень автоматизации сборочных операций достигнут в настоящее время только в условиях массового и крупносерийного производства, хотя требования рынка определяют необходимость выпуска изделий максимально удовлетворяющих индивидуальным требованиям потребителя. Так известно, что обладание людьми одинаковыми вещами, вызывает чувство некоторого дискомфорта. Производство же отличающихся друг от друга вещей в условиях поточного производства существенно усложняет технологические задачи. Первые попытки, решить эту проблему, предприняты на заводах, производящих автомобили Мерседес. В настоящее время их собирают в условиях максимально автоматизированной поточной сборки, по индивидуальным заказам, когда входящие в сборку узлы могут варьироваться исходя из требований заказчика. Так определенный кузов может оснащаться теми или иными сидениями, радиоэлектронным оборудованием и т.д. Это требует решения сложнейших задач логистики, которое стало возможным при применении современных средств вычислительной техники.

Вопросы для самопроверки:

Виды организационных форм процессов сборки машин.

На какие элементы может разделяться конструкция в процессе ее изготовления?

Какие виды соединений применяются при сборке машин?

В каком типе производства рационально применять поточную стационарную сборку?

Какие ȔȍȚȖȌȣ ȌȖșȚȐȎȍȕȐȧ ȚȖȟȕȖșȚȐ ȏȈȔȣȒȈȦȡȐȝ ȘȈȏȔȍȘȖȊ ȘȈȏȔȍȘȕȣȝ Ȑ

ȒȐȕȍȔȈȚȐȟȍșȒȐȝȞȍȗȍȑǪȣȏȕȈȍȚȍ?

ǪȒȈȒȐȝșȓțȟȈȧȝȕȍȘȈȞȐȖȕȈȓȤȕȖȐșȗȖȓȤȏȖȊȈȚȤȔȍȚȖȌȗȖȓȕȖȑȊȏȈȐȔȖȏȈȔȍȕȧȍȔȖșȚȐ?

Перечислите методы снижения трудоемкости процессов сборки машин.

Образец карты тестового контроля:

Какие технологии применяются при сборке машин?

а). Свинчивание, склеивание, сварка.

б). Сверление, долбление, притирка.

в). Пригонка, опиливание, шабрение, распиливание.

В каких случаях производят сборку с пригонкой деталей друг по другу? А). При изготовлении особо точных машин и приборов.

Б) При изготовлении крупногабаритных конструкций.

В) При изготовлении оптических приборов.

Страница 80 из 89

Глава двадцатая
ТЕХНОЛОГИЯ СБОРКИ
20-1. ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕХНОЛОГИИ СБОРКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ
Технологическая схема сборки. Сборка относится к завершающему этапу изготовления электроаппаратов. Технологический процесс сборки расчленяется на сборку сборочных единиц и общую сборку электрического аппарата/Нахождение оптимального варианта, обеспечивающего качество собираемого объекта при наименьших затратах средств и труда, представляет сложную задачу.
Намеченную последовательность сборки каждой сборочной единицы и всего электроаппарата удобно изображать в виде графической схемы сборки.
В качестве примера на рис. 20-1 приведена схема сборки блока контактов кулачкового конечного выключателя, изображенною на рис. 20-2. Цифра в левой части прямоугольника означает номер детали или сборочной единицы па чертеже (рис. 20-2), а в правой - количество деталей или сборочных единиц.
Правильность выбранного варианта последовательности сборки сборочных единиц и общей сборки электроаппарата проверяется при его осуществлении в производственных условиях, в результате чего выявляются недостатки и окончательная корректировка технологического процесса.

Виды работ, связанные со сборкой электроаппаратов

. Главными видами работ па сборочных операциях являются следующие:
1) слесарно - пригоночные работы (опиловка, подгибка, обработка отверстии, нарезание резьб и др.). Эти работы выполняются при индивидуальном и мелкосерийном производствах;
2) очистка, обдувка воздухом или промывка детален перед сборкой;
3) сборка - выполнение соединений (свинчнвание, развальцовка, клепка, запрессовка, склеивание, монтаж
проводов и др.);
3) регулировка с целью получения заданных характеристик за счет компенсирующих регулировочных" звеньев (выполняет сборщик);
5) испытания собранного аппарата или комплектного устройства (выполняет контролер);
6) окраска поврежденных мест у ранее окрашенных деталей и окончательная окраска собранного нитрата или комплектного устройства;
7) консервация деталей и упаковка готового аппарата.
Сборка. Общие указания для разработки последовательности сборки сборочных единиц и общей сборки электроаппарата заключаются в следующем:
1) вначале необходимо монтировать детали и другие сборочные единицы, являющиеся наиболее ответственными в процессе эксплуатации;
2) собранные в первую очередь детали н более крупные сборочные единицы не должны препятствовать монтажу последующих сборочных единиц;
3) общую сборку электроаппарата рекомендуется начинать с установки на стенде главной базирующей детали;
4) необходимо стремиться к тому, чтобы запроектированные сборочные операции позволяли широко применять различную оснастку, обеспечивающую улучшение качества сборочных работ, повышение производительности труда и облегчение труда рабочих.
В связи с тем что технология сборки электрических аппаратов близка к технологии сборки машиностроения и приборостроения, здесь будут рассмотрены только особенности сборки и монтажа, которые объясняются наличием у электроаппаратов токоведущих, магнитопроводящих, электроизоляционных, дугогасящих деталей и сборочных единиц .

20-2. МЕТОДЫ И ФОРМЫ СБОРКИ

а) МЕТОДЫ СБОРКИ
В процессе производства электрических аппаратов применяют следующие три основных метода:
1) дополнительная обработка одной из деталей, компенсирующая неточности обработки;
2) применение предусмотренного конструкцией регулируемого компенсатора;
3) применение метода групповой взаимозаменяемости заключающегося в сборке рассортированных детален на группы но размерам или параметрам.
б) ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ СБОРКИ
1. Сборка с индивидуальной слесарной подгонкой деталей имеет место в основном только при единичном производстве аппаратов.
2. Сборка с ограниченной взаимозаменяемостью деталей имеет место главным образом в мелкосерийном производстве с целью сокращения количества оснастки и тем самым снижения себестоимости аппарата.
3. Сборка с полной взаимозаменяемостью деталей применяется в крупносерийном и массовом производствах аппаратов .
В зависимости от расположения и габаритов сборочной единицы или электроаппарата сборка может быть стационарной или подвижной, а в зависимости от производственной программы и расположения сборочных мест относительно друг друга - поточной или непоточной.
При стационарной сборке рабочий или группа рабочих собирают изделия на неподвижных стендах (все необходимые детали и сборочные единицы подаются к рабочему месту). Стационарная сборка электрических аппаратов в зависимости от габаритов изделия может производиться на: а) специально отведенной площадке цеха; б) верстаках; в) оборудованных стендах. Стационарная сборка применяется в единичном и серийном производствах.
Подвижная форма сборки применяется в крупносерийном и массовом производствах.
Поточная сборка }