6.6. Технология сборочных процессов

Изделием в машиностроении называется любой предмет производства, подлежащий изготовлению на предприятии. Изделием может быть машина, ее элементы в сборе и даже отдельная деталь в зависимости от того, что является продуктом конечной стадии данного производства. Например, для автомобильного завода изделием является автомобиль, для карбюраторного завода ‑ карбюратор, для автоматического завода поршней ‑ поршень.

Деталь ‑ это изделие (составная часть изделия), изготовленное из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций. Характерный признак детали ‑ отсутствие в ней разъемных и неразъемных соединений. Деталь ‑ это первичный сборочный элемент каждой машины.

Сборка – образование разъемных или неразъемных соединений составных частей детали или изделия.

Сборочная единица ‑ это изделие, составные части которого подлежат соединению. Характерным признаком составной части изделия с технологической точки зрения является возможность ее сборки обособленно от других элементов изделия. Составная часть в зависимости от конструкции может состоять либо из отдельных деталей, либо из составных частей высших порядков и деталей. Различают составные части первого, второго и более высоких порядков. Составная часть первого порядка входит непосредственно в составную часть изделия. Она состоит либо из отдельных деталей, либо из одной или нескольких составных частей второго порядка и деталей. Составная часть второго порядка входит в составную часть первого порядка. Она расчленяется на детали или на составные части третьего порядка и детали и т. д., составная часть наивысшего порядка расчленяется только на детали. Рассмотренное деление изделия па составные части производится по технологическому признаку.

Существует другое деление, когда изделие расчленяется на составные части по функциональному признаку. К ним можно, например, отнести механизм газораспределения двигателя, систему его смазки или охлаждения. Эти составные части изделия не являются сборочными с технологической точки зрения, так как их в большинстве случаев нельзя обособленно и полностью собрать отдельно от других элементов изделия. Деление изделия на составные части и оформление чертежей и других технических документов в машиностроении дано в ГОСТ 2.101-68.

В современном машиностроении сборка расчленяется на общую и узловую.

Узловая сборка – сборка, объектом которой является составная часть изделия – сборочная единица (узел).

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

Сборочный комплект – группа составных частей изделия, которые необходимо подать на рабочее место для сборки изделия или его составной части.

Сборочные работы являются заключительным этапом в производственном процессе, на котором из отдельных деталей и узлов собирают готовые изделия. Качество сборочных работ значительно влияет на эксплуатационные качества машины, на ее надежность и долговечность.

В единичном, мелкосерийном и серийном производстве сборка производится в сборочных цехах или сборочных отделениях механосборочных цехов. В крупносерийном и массовом производстве сборка изделия производится в конце поточных линий или в тех отделениях механического цеха, где обрабатываются детали данных узлов.

Основой для проектирования технологического процесса сборки являются:

1. чертежи сборочные и общих видов сборочных единиц (узлов) и изделий;

2. технические условия на приемку и испытание изделий;

3. производственная программа сборки (программа сборочного цеха), составленная по производственной программе завода;

4. спецификация поступающих на сборку узлов и деталей.

Объектом общей сборки является изделие, объектом узловой сборки являются его составные части. Построение процессов общей и узловой сборки может быть представлено с помощью технологических схем. Эти схемы отражают структуру и последовательность комплектования изделий и его составных частей. В качестве примера на рис. 6.7 [1] показан сборочный чертеж червячного редуктора, а на рис. 6.8 показаны технологические схемы его общей (а) и узловой (б) сборки.

На этих схемах каждый элемент изделия обозначен прямоугольником, разделенным на три части. В верхней части прямоугольника приведено наименование элемента; в левой нижней части ‑ его числовой индекс, а в правой нижней ‑ число элементов, входящих в данное соединение.

Индексацию элементов машины производят в соответствии с номерами, проставленными па сборочных чертежах и в спецификациях. Перед числовым индексом составной части изделия ставят буквы сб. (сборка), перед индексом составной части первого порядка ‑ 1 сб., перед индексом составной части второго порядка ‑ 2 сб. и т. д.

Рис. 6.7. Червячный редуктор

\Элемент, с которого начинается сборка изделия (его составной части), называется базовым. По его номеру ставится числовой индекс составной части, в которую он входит.

Процесс общей сборки изображают на схеме горизонтальной линией. Ее проводят в направлении от базового элемента изделия к собранному объекту. Сверху располагают в порядке последовательности сборки условные обозначения всех непосредственно входящих в изделие деталей, а снизу всех непосредственно входящих в изделие составных частей. На технологических схемах узловой сборки эти составные части расчленяются на составные части высших порядков, а в отдельных случаях только на детали. Технологические схемы сборки (рис.6.8) снабжают надписями-сносками, поясняющими характер сборочных соединений и выполняемый при сборке контроль (запрессовка, клепка, пайка, регулировка, сверка, проверка зазоров и пр.), когда они не ясны из схемы. Отдельные соединения подвергаются по условиям общей сборки частичной или полной разборке при их окончательной установке в собираемую машину. Например, поршень с шатуном в сборе предварительно собирают и проверяют на контрольном приспособлении, а при сборке машины (в данном случае компрессора) крышку шатуна снимают для соединения его с шатунной шейкой коленчатого вала. Этот вид дополнительных работ также отражается пояснительной надписью на технологической схеме общей сборки.

Технологические схемы упрощают проектирование процессов сборки и позволяют оценить конструкцию изделия с точки зрения технолога. Предпочтительна та конструкция изделия, при которой возможна его сборка из предварительно собранных взаимозаменяемых составных частей; в этом случае они устанавливаются на собираемое изделие после технического контроля качества их сборки. Это позволяет быстрее обнаружить дефекты общей сборки, которые в этом случае следует искать в соединениях составных частей, а не внутри их. Кроме того, конструкция изделия, сборку которого можно производить из предварительно собранных составных частей, позволяет выполнять сборочные работы путем параллельной сборки составных частей и изделия, что сокращает длительность цикла сборки. Технологические схемы сборки отражают степень соблюдения перечисленных условий узловой сборки; при построении технологических схем можно обнаружить также возможные конструктивные неувязки собираемого изделия.

Возможны варианты технологических схем общей и узловой сборки одного и того же изделия, которые отличаются структурой и последовательностью комплектования сборочных элементов. Вариант схемы выбирают с учетом удобств выполнения процессов сборки и контроля. Выбранный вариант технологического процесса сборки, зафиксированный составленной схемой, должен обеспечивать заданное качество изделий и быть наиболее рентабельным и производительным для данных условий производства (единичного, серийного, массового).

При создании новых машин нужно предусмотреть их общую сборку из предварительно собранных и проверенных составных частей (принцип узловой сборки), что обеспечивает преимущества не только при их производстве, но также при обслуживании, эксплуатации и ремонте.

Сборочный процесс состоит из следующих стадий:

1. ручная слесарная обработка и пригонка; применяется преимущественно в единичном и мелкосерийном производствах; в серийном производстве применяется в незначительном объеме; в массовом производстве эта стадия отсутствует;

2. предварительная сборка – соединение деталей в агрегаты, механизмы;

3. общая (или окончательная) сборка – сборка всей машины;

4. регулирование – установка и выверка правильности взаимодействия частей машины.

В общую сборку могут входить следующие основные операции:

• крепление деталей;

• сборка деталей неподвижных;

• сборка деталей движущихся;

• сборка деталей вращающихся;

• сборка деталей, передающих движение;

• разметка сборки (в единичном и мелкосерийном производстве);

• взвешивание и балансирование узлов деталей;

• установка станин, рам, плит, корпусов.

Технологический процесс сборки оформляется в виде карт, схем, графиков, которые являются основными расчетными документами. Формы карт, применяемые в практике заводов, различны, но часто они слишком упрощены и не отражают необходимых факторов сборочного процесса.

Для каждой стадии сборки разрабатывается технологический процесс, расчлененный на операции, переходы и приемы. В картах сборочных работ для каждой стадии излагаются все факторы технологического процесса. Карты должны содержать: наименование машины; годовой выпуск машин; число машин в серии; разбивку всех работ по стадиям сборки; наименование и описание операции и перехода для каждой стадии и перехода для каждой стадии сборки; указание, какие требуются приспособления, инструменты, принадлежности; такт сборки и время на выполнение отдельных операций; общее нормировочное время на всех рабочих, выполняющих данную операцию; разряды квалификации рабочих; конструктивные зазоры для соединений деталей, которые должны быть выдержаны при сборке; эскизы, иллюстрирующие сборочные операции, приспособления, способы закрепления троса или цепи для подъема и поворачивания изделия.