Тема 9.2. Сборочные работы при различных видах соединений

Вопросы, изучаемые в этой теме: задачи сборки; виды соединений и способы их выполнения; технологические методы, обеспечивающие точность сборки.

Задачи сборки. Сборка машин является завершающим этапом производства машины. Главной задачей сборки является создание определенной взаи­мосвязи подвижных и неподвижных сборных единиц (СЕ), при которой они способны воспринимать эксплуатационные нагрузки и совершать заданные кинематико-динамические перемещения, обеспечивающие функциональные и надежностные показатели изделия.

Различают следующие виды соединений: неподвижные разъем­ные; неподвижные неразъемные; подвижные разъемные; подвиж­ные неразъемные.

К неподвижным разъемным соединениям относятся те, кото­рые можно разобрать без повреждения соединяемых и скрепляю­щих их деталей (резьбовые, шпоночные, некоторые шлицевые, конические, а также соединения с переходными посадками).

К не­подвижным неразъемным соединениям относятся такие, разъеди­нение которых связано с повреждением или полным разрушением деталей, входящих в данные соединения. Такие соединения полу­чают посадкой с гарантированным натягом, развальцовкой и отбортовкой, сваркой, пайкой, клепкой, склеиванием.

К подвижным разъемным соединениям относят соединения с подвижной посад­кой, а к подвижным неразъемным – подшипники качения, втулочно-роликовые клепаные цепи, запорные краны.

Детали поступают на сборку после их окончательного техниче­ского контроля. Следовательно, при изготовлении деталей должны быть выполнены все требования рабочих чертежей и технических требований.

Процесс сборки состоит из подготовки деталей к сборке и соб­ственно сборочных операций.

К подготовительным работам отно­сятся: различные слесарно-пригоночные работы (опиливание, шабрение и др.), выполняемые при необходимости; окраска от­дельных деталей; очистка и промывка деталей; смазывание сопря­гаемых деталей, если это необходимо по техническим условиям.

К собственно сборочным работам относится процесс соедине­ния сопрягаемых деталей и сборочных единиц с обеспечением правильного их взаимного положения и определенной посадки, а также балансировка собранных узлов.

При выполнении сборочных работ возможны ошибки во взаимном расположении деталей и узлов, их повышенные деформации, несоблюдение зазоров или натягов. Погрешности сборки вызываются: отклонением размеров, формы и расположения поверхностей сопрягаемых деталей; несоблюдением требований к качеству поверхностей деталей; несоблюдением режима сборочных операций, например при затяжке винтовых соединений или при склеивании; геометрическими неточностями сборочного оборудования и технологической оснастки; неправильной настройкой сборочного оборудования. Многие вопросы, связанные с достижением требуемой точности сборки, решаются с использованием анализа размерных цепей собираемого изделия. Достичь необходимой точности сборки означает получить раз­мер замыкающего звена размерной цепи, не выходящий за преде­лы допускаемых отклонений.

Точность сборки может быть обеспечена методами полной вза­имозаменяемости, неполной взаимозаменяемости, групповой взаимозаменяемости, регулирования и пригонки.

Выбор организационной формы сборки определяется заданной программой выпуска изделий: при единичном производстве обыч­но применяют непоточную (стационарную сборку), при серийном и массовом – поточную.

Непоточная (стационарная) сборка характеризуется выполне­нием сборочных операций на постоянном рабочем месте, к кото­рому подаются детали и сборочные единицы собираемой машины. При такой форме организации требуется высокая квалификация сборщиков, а цикл сборки отличается большой продолжитель­ностью. Поточная сборка бывает двух видов: подвижная (на подвижных стендах) и неподвижная (на неподвижных стендах). Поточная подвижная сборка осуществляется перемещением собираемого объекта на непрерывно движущемся конвейере; на конвейере с периодическим перемещением; путем последователь­ной передачи собираемых объектов по операциям с помощью ме­ханических устройств; с передачей объектов сборки вручную – по роликовому конвейеру на тележках, по ложку. Подвижная поточ­ная сборка применяется в серийном, крупносерийном и массовом производствах. Поточная неподвижная сборка характерна для серийного и мел­косерийного производства, при значительной длительности от­дельных операций, большой массы. В этом случае каждый рабочий (или бригада рабочих) выполняет определенную операцию, пере­ходя от одного сборочного стенда к другому.

Автоматизация сборки. Когда говорят о сборке, прежде всего, имеют в виду сборку изделия или составляющих его сборочных единиц. Но, кроме сборки изделий, в производстве осуществляют и другие сборочные процессы: сборку режущих инструментов, приспособлений, другой технологической оснастки. Кроме того, при обработке осуществляются вспомогательные операции, аналогичные сборочным: установка заготовок на столы станков, в приспособления, на спутники, в кассеты, на конвейер или транспортную тележку, в ячейку склада; установка режущих инструментов на транспортные средства, в приспособления, инструментальные магазины многоцелевых станков, шпиндели, патроны, держатели; захват заготовки, детали или инструмента манипулятором или промышленным роботом; установка спутников с заготовками, магазинов, кассет на станки, транспортные средства, контрольное или другое оборудование, в ячейку склада; стыковка транспортных тележек со стеллажами, накопителями и другими устройствами при доставке заготовок, спутников, кассет и т.д.; установка мерительного или сборочного инструмента.

Все указанные процессы имеют одинаковые со сборкой операции. Все процессы связаны с ориентацией объектов и совмещением основных и вспомогательных баз объектов, например заготовки и стола станка, инструмента и шпинделя и т.д. Погрешность совмещения баз должна находиться в пределах допуска. Соединение должно обладать необходимыми жесткостью и прочностью. Аналогия перечисленных выше процессов при сборке и обработке позволяет использовать единые методы расчета для устройств, автоматизирующих эти процессы.

Автоматическую сборку можно разделить на ряд последовательных этапов: подача предварительно ориентированных деталей в рабочую зону сборочного автомата; ориентирование присоединяемой детали относительно базовой; присоединение и закрепление детали; освобождение рабочей зоны сборочного автомата от собранной сборочной единицы.

Собранная сборочная единица должна быть удалена из рабочей зоны сборочного автомата, чтобы освободить место для следующих деталей. Из рассмотренных четырех этапов автоматической сборки первый и четвертый этапы являются транспортными. Требования к точности относительного положения деталей на этих этапах сравнительно не велики. Соединение деталей в сборочную единицу осуществляется на втором и третьем этапах. На этих этапах требуется обеспечить определенное относительное положение деталей в более узких допусках, чем на других этапах.