Раздел 20. Технология сборочных процессов.

20.1. Понятие о технологическом процессе сборки и его организаци­онных формах.

Сборочный процесс является заключительным, наиболее важным и ответственным этапом производственного процесса в машиностроении. От качества сборки зависят эксплуатационные показатели изделия, его надежность, работоспособность и долговечность. В ряде случаев сборка является наиболее трудоемким процессом: для многих машин, приборов, аппаратов трудоемкость сборки составляет от 40 до 60% от общей трудоемкости изготовления. Технологический процесс сборки заключается в последовательном соединении деталей в сборочные единицы, механизмы и машины в целом в соответствии с техни­ческими требованиями. Большинство деталей предварительно соединяют с образо­ванием сборочной единицы. Соединение нескольких сборочных единиц составляет механизм. Целое изделие (машину) собирают из механизмов, агрегатов, сборочных единиц и отдельных деталей. Изделие в зависимости от его сложности может быть расчленено на большее или меньшее число сборочных единиц.

Любой сборочный процесс, как правило, состоит из нескольких стадий: 1) подготовки или обработки деталей в сборочной единице (при отсутствии условий, обеспечивающих взаимозаменяемость); 2) предварительной сборки - соединение от­дельных деталей в простейшие сборочные единицы и механизмы (агрегаты); 3) обшей (или окончательной) сборки изделия; 4) регулирования и испытания изделия.

Исходными данными для проектирования технологического процесса обра­ботки являются следующие документы: 1) сборочные чертежи изделия со спецификацией; 2) технические условия на приемку и испытание изделия: 3) производственная программа.

Каждая из основных стадий сборки расчленяется на операции и переходы.

Под операцией понимают часть технологического процесса, выполняемого од­ним или несколькими рабочими на одном рабочем месте. Операция состоит из от­дельных переходов.

Переход— часть операции, выполняемая над определенным соединением при неизменном инструменте.

Технологический сборочный процесс разрабатывают для каждой стадии и оформляют в виде технологических карт, схем, которые являются основной технологической документацией. По ним проводят нормирование сборочных операций и пе­реходов, приспособления и инструмент, необходимые для выполнения каждой сбо­рочной операции; эскизы; технические условия сборки; нормы времени; квалифика­ция рабочих.

Сборка выполняется в сборочных цехах, а отдельные ее этапы иногда прово­дят в механосборочных цехах или в сборочных отделениях механических цехов.

производства. В единичном производстве для сборки применяют универсальное сбо­рочное оборудование и универсальную оснастку (приспособления, инструмент), что экономически оправдано. Технологический процесс оформляют в маршрутной карте с указанием последовательности операций. В серийном производстве на сборку по­ступают, в основном, взаимозаменяемые детали, хотя здесь не исключаются отдель­ные доводочные работы, подбор деталей.

Для сборки изделий в условиях массового и крупносерийного производств ис­пользуют специальное высокопроизводительное сборочное оборудование, специаль­ную оснастку и транспортирующие устройства. Технологический процесс разраба­тывают с учетом дифференциации отдельных сборочных операций, закрепленных за каждым рабочим местом, и оформляют подробную технологическую документацию. Для сборки в массовом производстве характерна полная взаимозаменяемость, отсут­ствие доделочных работ и подбора деталей, что создает условия для автоматизации сборки и повышения производительности труда.

В сборочном производстве различают две организационные формы сборки -стационарную и подвижную.

При стационарной сборке изделия полностью собирают на одном сборочном месте (посту), к которому подают все детали и сборочные единицы, входящие в это изделие. Применяют ее в единичном и мелкосерийном производствах.

При подвижной сборке собираемое изделие последовательно перемещается по рабочим местам, на каждом из которых выполняется определенная сборочная опера­ция. Каждое рабочее место оборудуется приспособлениями и инструментом для вы­полнения данной операции. Детали и сборочные единицы поступают для сборки только на соответствующие сборочные места. Эту сборку применяют в массовом и крупносерийном производстве. Собираемое изделие перемещают с помощью различ­ных транспортных средств - роликовых конвейеров, рельсовых и безрельсовых теле­жек, ленточных и цепных сборочных транспортеров и т.п.

Подвижная сборка является поточной. Весь сборочный процесс расчленяется на операции, требующие примерно одинакового времени – t_р для их выполнения, что соответствует такту сборки (выпуска) – t_в. При непрерывном перемещении изделия сборщик выполняет операцию в процессе движения конвейера, скорость которого должна обеспечивать выполнение сборочной операции на данном рабочем месте и соответствовать такту сборки, т.е. t_в = t_р.

При периодическом перемещении сборочная операция выполняется во время остановки конвейера. Продолжительность остановки t_р должна соответствовать времени выполнения сборочной операции, а такт сборки

t_в = t_р + t_п

где: t_п - время перемещения изделия от одного рабочего места до другого.

Синхронизация сборочных операций с целью обеспечения постоянного такта сборки достигается различными технологическими и организационными мероприя­тиями.

При подвижной сборке перемещение изделия может совмещаться с выполне­нием технологических операций: промывки, продувки, сушки, окраски.

Основными технико-экономическими показателями сборочного процесса являются: материальные затраты на сборку, которые в основном складываются из заработной платы производственных рабочих (сборщиков), отчислений на амортиза­цию сборочного оборудования и оснастки, накладных цеховых расходов; трудоем­кость отдельных сборочных операций t_сб и трудоемкость сборки изделия – t_об; коэф­фициент трудоемкости сборочного процесса – η_тр, который равен

η_тр = t_об/ t_изг (20-2)

где t_изг – трудоёмкость изготовления деталей.

Чем ниже этот показатель, тем совершеннее сборочный процесс; у наиболее эффективных сборочных процессов η_тр <0,2.

Технико-экономический анализ основных показателей дает возможность оце­нить эффективность разработанного технологического процесса сборки и выбрать наиболее совершенные методы сборки.

Большое внимание уделяется совершенствованию технологической подготов­ки производства, сокращению сроков и себестоимости освоения производства новых машин. Одним из основных резервов в этом направлении служит нормализация тех­нологической оснастки.

Большое значение для совершенствования технологии сборки имеет типизация сборочных процессов.

Важнейшей задачей сборочного производства является механизация отдель­ных сборочных операций и автоматизация всего сборочного процесса в целом. В на­стоящее время автоматические сборочные линии применяются на автомобильных за­водах, на предприятиях радиотехнической промышленности, точной механики.

В будущем автоматическое сборочное оборудование необходимо создать на основе унифицированных блоков - силовых головок, загрузочных, подающих и ори­ентирующих устройств, ограничивающих элементов, поворачивающих и отсекающих устройств, контрольных приборов. Дальнейшее развитие должны получить транс­портные средства поточного сборочного производства. Перспективным направлени­ем совершенствования сборки является создание и внедрение роботов-сборщиков, особенно при автоматизации монотонных быстросменяющихся процессов.