3.2 Технологическая схема процесса сборки простейшей сборочной единицы планера

Технологический процесс сборки – это часть производственного процесса, содержащего действия по взаимной установке составных частей изделия и соединению их между собой (ГОСТ 23887-79).

Для сборки простейшей сборочной единицы необходимо выполнить работы:

1. Подготовку деталей к сборке.

2. Предварительную (временную) установку деталей в сборочное положение.

3. Подгонку (пригонку) деталей.

4. Окончательную установку деталей в сборочное положение.

5. Соединение деталей.

6. Доработку поверхностей, сопрягаемых с другими элементами конструкции.

7. Контроль качества сборки.

8. Маркировку.

1. Подготовка деталей к сборке. При подготовке деталей к сборке выполняют следующие работы:

а) распаковка (удаление упаковочных материалов, заглушек, пробок, и т. п.). Очень часто детали изготавливаются на значительном удалении от места сборки. Поэтому выполняют защиту поверхностей деталей от возможных загрязнений при транспортировке и хранении перед сборкой. Для защиты поверхностей деталей от загрязнений и повреждений применяются специальные упаковочные материалы (бумагу или полимерные пленки, отверстия защищают заглушками и пробками).

Применяемые методы: ручные слесарные.

б) удаление консервационной смазки (расконсервация). Детали из корродирующих материалов при транспортировке и хранении дополнительно защищают специальными покрытиями, как правило, в виде различных смазок. Для чего выполняют:

• удаление защитных смазок

Применяемые методы: протирка ветошью, смоченной различными растворами на органической основе;

• сушка

Применяемые методы естественным испарением органического растворителя.

в) комплектация элементов сборочной единицы. На рабочее место слесарей - сборщиков поступают детали, соединительные элементы (крепежные детали), вспомогательные конструкционные и технологические материалы, скомплектованные в наборы по количеству и номенклатуре, в соответствии со специальной ведомостью комплектации, входящей в комплект документации на технологический процесс.

Применяемые методы: ручные слесарные.

г) Проверка состояния деталей перед сборкой. Работа необходима для оценки пригодности деталей к установке в узел. Чаще всего, оценивается состояние поверхности, могут контролироваться размеры, наличие предусмотренных технологических припусков и отверстий, маркировок.

Применяемые методы: визуально.

д) Доработка деталей перед сборкой. На этом этапе, например:

• удаляется технологический припуск, который был необходим на этапах изготовления деталей (например, приливы для крепления при нанесении покрытий); зачищаются поверхности торцов, образованных после удаления припуска, удаляются заусенцы; наносятся защитные покрытия мест, обработанных резанием.

• разделываются отверстия (например, рассверливание сборочных отверстий или стыковых отверстий).

Применяемые методы: обработка резанием.

2. Предварительная установка деталей в сборочное положение. Необходимость этой работы обусловлена недостаточной законченностью деталей. Это характерно для этапа освоения производства или в условиях единичного и мелкосерийного производства, когда глубокая проработка технологических процессов изготовления деталей и сборки экономически не оправдана.

Установка деталей в сборочное положение предполагает выполнение двух основных действий: базирование и закрепление детали в сборочном положении.

а) базирование - придание заготовке или изделию требуемого положения относительно выбранной системы координат путем совмещения базовой поверхности базируемой детали с базовой поверхностью базовой детали сборочной единицы или базирующего элемента приспособления. При этом на деталь накладываются связи, лишающие ее свободы перемещения вдоль осей координат и поворотов вокруг этих осей.

База (базовая поверхность) – поверхность (или сочетание поверхностей, выполняющих ту же функцию), принадлежащая детали или приспособлению и используемая для базирования.

Базируемая поверхность – поверхность, которая сопрягается с базовой поверхностью («устанавливается» на базовую поверхность).

Применяемые методы. Все существующие методы базирования можно разделить на две группы:

• базирование по базовым поверхностям базовых деталей сборочной единицы:

• а) по месту - базируемые поверхности базируемых деталей совмещаются с базовыми поверхностями базовых деталей. В качестве базы должны быть применено такое количество поверхностей, которое обеспечит неподвижность устанавливаемой детали (с учетом примененных способов закреплений). Примерами такого метода базирования детали являются: базирование по поверхности ответной детали, как отдельной, так и входящие в состав ранее собранного изделия (пояса шпангоутов, нервюр, поверхности обшивки);

• б) по разметке - базируемые поверхности совмещаются с линиями или точкам разметки на базовых поверхностях базовых деталей (в реальных условиях вместе с разметкой могут применяться дополнительные базовые поверхности);

• в) по отверстиям в сопрягаемых деталях, называемые – сборочные отверстия (СО). При базировании деталей совмещаются оси отверстий, выполненные в этих деталях (не менее чем по два отверстия на деталь), выбранных для базирования. В качестве СО, чаще всего, применяются те же отверстия, что и для последующего соединения заклепками или болтами;

• базирование по базовым поверхностям базирующих элементов сборочных приспособлений (стапелей):

• г) по отверстиям в базирующих элементах сборочных приспособлений – оси отверстий в детали совмещаются с осями соответствующих им отверстий в базирующих элементах приспособлений; примером таких отверстий являются координатно-фиксирующие отверстия (КФО), отверстия под стыковые болты (ОСБ), базовые отверстия (БО). Эти отверстия в деталях выполняются специально для базирования, и для последующего соединения деталей, как правило, не применяются (за исключением ОСБ).

• д) по поверхностям упоров – базируемые поверхности деталей совмещаются с поверхностями упоров, совпадающих с поверхностью теоретической поверхностью детали в отдельных сечениях (с учетом допуска изготовления и монтажа этих упоров на стапеле);

• е) по поверхностям рубильников и ложементов, которые несут либо контур обшивки, (метод базирования имеет и другие названия - «по обшивке» или «от обшивки»), либо контур каркаса («по каркасу» или «от каркаса»).

В реальных условиях для установки одной детали могут быть применены несколько методов базирования. Например, по вертикальной оси узла – может быть применен метод базирования по поверхности детали (по внутренней поверхности обшивки), а по горизонтальным осям - по сборочным отверстиям или разметке. Совокупность этих методов определяют состав сборочных баз для базирования любой детали.

После базирования детали необходимо зафиксировать ее в сборочном положении.

б) закрепление детали в сборочном положении заключается в приложение сил или пар сил к детали для обеспечения постоянства ее положения, достигнутого при базировании. Причем каждая деталь должна быть закреплена так, чтобы исключить ее смещение в процессе выполнения последующих переходов и операций сборки.

Применяемые методы и средства:

• при базировании по поверхностям деталей и разметке - струбцины, прижимы;

• при базировании по отверстиям – фиксаторы, в том числе, быстродействующие многократного применения, технологические крепежные детали (болты, пустотелые заклепки, быстродействующие фиксаторы многократного применения);

• при базировании по поверхностям базирующих элементов сборочных приспособлений: прижимы, зажимы и струбцины, прижимные ленты, и др.

Применение специальных сборочных приспособлений (называемых также стапелями или стапельной оснасткой) обусловлено высокими требованиями к уровню взаимозаменяемости сборочных единиц, особенно по стыкам, и точности аэродинамических обводов. Стапель:

- обеспечивает задание требуемого положения деталей собираемых изделий с необходимой точностью;

- обеспечивает задание определенного положения обрабатывающего инструмента относительно деталей;

- придает необходимую форму недостаточно жестким элементам планера;

- позволяет использовать при сборке принцип компенсации погрешностей изготовления деталей (при базировании по рубильникам и упорам стапелей).

Практически все сборочные приспособления имеют типовую конструкцию и включают:

• установочные (базовые) элементы, задающие сборочное положение деталей или сборочных единиц (упоры, рубильники, ложементы, фиксаторы-носители КФО, БО, ОСБ, стапельные плиты и др.);

• зажимные элементы, обеспечивающие закрепление (фиксацию) детали в сборочном положении (фиксаторы, зажимы, прижимы, ленты и др.);

• монтажно-установочные элементы, предназначенные для обеспечения высокой точности установки базирующих элементов на каркасе приспособления (вилки и стаканы, реперные домкратные площадки, опорные пятки и др.);

• каркасные элементы, создающие силовой каркас и обеспечивающие приспособлению необходимую жесткость (колонны, балки, кронштейны, опоры, основания, рамы и др.);

• крепежные элементы, обеспечивающие соединение элементов в единую конструкцию (главным образом болты, гайки, винты и шпильки и др.);

• вспомогательные элементы – необходимые для обеспечения эксплуатации приспособления (устройства механизации – сверлильно-зенковальные головки, разделочные головки, клепальные прессы и головки, механизмы передвижения, элементы энергообеспечения – пневмосистемы, электроосвещение и др., приспособления для обслуживания стапеля и др.).

3. Подгонка (пригонка) детали. Выполняется при недостаточно точном изготовлении деталей и, как следствие, недостаточной взаимозаменяемости деталей (неполной геометрической взаимозаменяемости), вызванной экономической целесообразностью или недостаточной отработкой технологических процессов производства деталей, что характерно для начального периода выпуска самолетов (запуска серийного производства), а также для единичного и опытного производства. В установившемся серийном производстве необходимо стремиться к исключению или существенному уменьшению объема подгоночных работ. На этом этапе могут выполняться работы:

а) разметка контуров припусков у деталей, установленных в сборочном положении.

Применяемые методы для задания положения контура припуска:

• по контурам сопрягаемой детали;

• по контуру шаблона, накладного или встроенного в приспособление.

б) расфиксация и извлечение детали из сборочного положения (если возможно, деталь может и не извлекаться из сборочного положения).

Применяемые методы: ручные слесарные.

в) удаление технологического припуска и доводка шероховатости поверхностей после обрезки (припуск был предусмотрен при изготовлении деталей).

Применяемые методы:

• для удаления припуска шириной более 5 мм (при толщине детали до 2 мм) - резка сдвигом ножницами (преимущественно ручными);

• для удаления припуска шириной менее 5 мм, а также при толщине деталей более 2 мм – напильниками, шарошками с приводом ручными пневмодрелями;

• для доводки размеров детали и шероховатости торца и кромок - опиливание напильниками и надфилями.

4 Окончательная установка детали в сборочное положение.

Детали базируются и закрепляются по тем же методам, которые были применены во втором этапе сборки.

5 Выполнение соединений. Соединение деталей в узел может выполняться:

• непосредственно в сборочном приспособлении (как правило, в минимальном объеме из-за затруднительного доступа в рабочую зону);

• в специальном приспособлении, предназначенном для выполнения соединения;

• в подерживающе-выравнивающих устройствах оборудования, выполняющего соединение;

• на верстаках без применения специальной оснастки (внестапельная сборка);

Конкретное содержание работ и применяемые методы выполнения соединений зависят от вида соединений и будут рассмотрены ниже.

6 Доработка сопрягаемых поверхностей. Работа выполняется в тех случаях, когда к поверхностям деталей в собранном узле, сопрягаемых с другими узлами, предъявляются повышенные требования к точности и взаимозаменяемости. Опыт показывает, что выполнить установку и соединение деталей так, чтобы сопрягаемые с другими узлами поверхности сохранили предусмотренное чертежом положение с необходимой точностью, достаточно сложно и дорого, а при сборке агрегатов очень часто затруднительно. Поэтому на поверхностях деталей узла, сопрягаемых с деталями другого узла, при их изготовлении предусматривается технологический припуск. После того как детали соединены в узел, оставленный припуск удаляется с помощью действий:

а) установки собранного узла в специальное приспособление (называемое разделочным стендом) в сборочное положение (для небольших узлов разделка может выполняться непосредственно в сборочном приспособлении с помощью разделочных головок, встроенных в приспособление);

Применяемые методы: ручные слесарные;

б) удаление технологического припуска с плоских поверхностей;

Применяемые методы:

• фрезерование, встроенными в стенд фрезерными головками, имеющими для этого необходимые приводы и устройства управления;

в) удаление технологического припуска у стыковых отверстий;

Применяемые методы:

• сверление, рассверливание, зенкерование,

• развертывание стыковых отверстий встроенными в стенд сверлильно-разделочными головками;

• протягивание (вместо развертывания);

г) контроль геометрии сопрягаемых поверхностей;

Применяемые методы: измерение геометрических параметров специальными контрольными приспособлениями и координатно-измерительными машинами.

7 Маркировка. На этом этапе на открытые и доступные для осмотра в эксплуатации местах наносится номер сборочной единицы (узла, отсека, секции, агрегата) в соответствии с принятым классификатором изделия.