- •Министерство образования и науки Российской Федерации Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н.Туполева Кафедра «Производство летательных аппаратов»
- •1. Конструктивно-технологический анализ сборочной единицы.
- •1.2. Разработка технических условий на изготовление сборочной единицы
- •2. Выбор и обоснование метода сборки, схемы сборки, схемы увязки оснастки.
- •2.1 Разработка принципиальной схемы членения сборочного узла на промежуточные сборочные единицы.
- •2.2 Технические условия на поступающие в сборку детали и узлы.
- •2.3 Разработка маршрутного и операционного технологического процессов сборки
- •3. Проектирование приспособлений для сборки.
- •3.1. Требования, предъявляемые к сборочным приспособлениям.
- •3.2. Технические условия на проектирование сборочного приспособления.
- •3.3 Разработка схемы базирования
- •3.4 Выбор схемы сборочного приспособления
- •3.5 Разработка конструкции приспособления
1.2. Разработка технических условий на изготовление сборочной единицы
Технические условия на агрегаты составляются, как правило, конструктором, его спроектировавшим.
Обычно технические условия на сборочную единицу включают:
требуемую точность изготовления и увязки;
предельные отклонения размеров, форм и положения поверхностей;
степень сборочной законченности;
требования контроля;
технологические приемы для получения заданного взаимного расположения деталей и узлов и требуемого их количества;
указания по оформлению реперных точек и знаков, надписей на сборочной единице;
указания по нанесению покрытий;
данные заносимые в паспорт изделия и т.д.
2. Выбор и обоснование метода сборки, схемы сборки, схемы увязки оснастки.
Методы сборки характеризуются способами установки деталей во взаимно правильное положение. Методы сборки, в зависимости от способа базирования деталей можно разделить на две группы:
Сборка без приспособления по базам, расположенным на входящих в сборочную единицу деталях (сборка на базовой детали, по разметке, по сборочным отверстиям).
Сборка в приспособлениях по базам, образованным поверхностями фиксаторов приспособления. При этом различают сборку с базированием на внешнюю поверхность обшивки, на внутреннюю поверхность обшивки, по поверхности каркаса, по координатно-фиксирующим отверстиям.
Приведенная классификация методов сборки в приспособлении справедлива для агрегатов и отсеков, имеющих обшивку. Если же рассматривать узел, не выходящий на аэродинамическую поверхность, то следует говорить о базировании по поверхности фиксаторов приспособления или по координатно-фиксирующим отверстиям.
От метода сборки в значительной степени зависит возможность обеспечения точности собираемого объекта, сложность оснастки и трудоемкость сборки. Порядок выбора метода сборки может быть следующим.
По заданной в технических условиях точности на форму и размеры собираемого объекта выбираются несколько способов сборки, удовлетворяющих по точности. Можно ориентироваться на среднестатистические данные для авиационных конструкций, представленные в табл. 1. Наибольшую точность, согласно табл.1 дает базирование по внешней поверхности обшивки. Наименьшую точность дает сборка по каркасу и сборочным отверстиям.
Таблица 1
-
Метод базирования
Точность выполнения размеров
По внешней поверхности обшивки
По внутренней поверхности обшивки
По координатно-фиксирующим отверстиям
По поверхности каркаса
по сборочным отверстиям
± 0,7
± 0,85
± 1,0
± 1,5
± 2
Из методов, удовлетворяющих требованиям по точности, выбирают те, которые наиболее приемлемы с точки зрения конструктивных особенностей сборочной единицы. Например, сборка с базой за внешний и внутренний контур обшивки предполагает обязательное наличие конструктивных компенсаторов. При этом сборка по внутреннему контуру обшивки целесообразнее при жестком продольном наборе и поперечном, обладающим незначительной жесткостью.
По координано-фиксирующим отверстиям собирают, обычно, конструкции, имеющие жесткие (монолитные) детали подкрепляющего набора.
Сборка с базой за каркас чаще всего применяется для конструкции с тонкой обшивкой и жестким силовым набором, при невысоких требованиях к точности. В то же время к достоинствам этого метода следует отнести то, что при нем конструкция может быть выполнена без компенсаторов, которые утяжеляют изделие. В ряде случаев для конкретных сборочных единиц сборка от каркаса обеспечивает более удобные подходы при соединении деталей между собой и с обшивкой.
По сборочным отверстиям, как правило, собираются плоские элементы конструкции или устанавливаются детали, не влияющие на точность обвода агрегата. При этом предполагается наличие достаточно жесткой базовой детали. Пространственные узлы с большой кривизной по сборочным отверстиям собрать с высокой точностью весьма сложно.
Завершающим этапом по выбору метода базирования является оценка по технико-экономическим показателям. В табл.2 приведено ориентировочно соотношение трудоемкости сборки условной единицы в зависимости от метода базирования. Технико-экономические показатели при сборке с базой на внешнюю поверхность обшивки приняты за 100%.
В табл.2: Сосн – расход металла на оснастку; Тосн – трудоемкость изготовления оснастки; Gосн – себестоимость изготовления технологической оснастки; Nосн – количество сборочной оснастки.
Таблица 2
Технико-экономические показатели в сфере подготовки производства |
|||||
Метод базирования |
Наименование сборочной единицы |
Показатели, % |
|||
Сосн |
Тосн |
Gосн |
Nосн |
||
По внешней поверхности обшивки |
Панели, отсеки, агрегаты |
100 |
100 |
100 |
100 |
По поверхности каркаса |
Панели, отсеки, агрегаты |
95 |
95 |
95 |
80 |
По внутренней поверхности обшивки |
Панели |
40 |
35 |
35 |
35 |
Отсеки, агрегаты |
60 |
70 |
60 |
95 |
|
По сборочным отверстиям |
Узлы, панели |
25 |
30 |
25 |
35 |
Отсеки, агрегаты |
75 |
60 |
55 |
85 |
|
По координатно-фиксирующим отверстиям |
Узлы, панели |
45 |
30 |
35 |
40 |
Отсеки, агрегаты |
55 |
75 |
80 |
90 |
|
Из табл.2 видно, что при базировании по координатно-фиксирующим отверстиям (КФО) и внутренней поверхности обшивки требуется простая, менее трудоемкая и дешевая оснастка. Приспособления в этом случае имеют, как правило, меньшее число балок, колонн, и не имеют рубильников, необходимых в приспособлениях при базировании по внешней поверхности обшивки и поверхности каркаса.
Технико-экономические показатели в сфере основного производства при различных методах сборки и базирования приведены в табл.3
Таблица 3
Метод базирования |
Показатели, % |
||
G |
F |
U |
|
По внешней поверхности обшивки
По поверхности каркаса
По внутренней поверхности обшивки
По сборочным отверстиям
По координатно-фиксирующим отверстиям |
100
115
65
70
60 |
100
95
70
65
80 |
100
120
90
80
85 |
В табл.3: G – технологическая себестоимость сборки; F – площадь занимаемая технологической оснасткой; U – цикл сборки.
Из табл.3 видно, что наибольшую трудоемкость сборки дает метод с базированием на каркас, наименьшую – с базой по КФО и по внутренней поверхности обшивки. Показатели, приведенные в табл. 1-3 получены на основе обобщения статистических данных и дают ориентировочную оценку рассматриваемых методов сборки.
Для конкретного изделия соотношение трудоемкости сборки при различных вариантах базирования может существенно отличаться от статистических. Поэтому методика данного раздела может служить в качестве первого приближения для выбора метода сборки, который впоследствии может быть скорректирован в результате разработки конкретных вариантов технологических процессов и оснастки.
На практике при сборке одного и того же изделия часто используют комбинацию нескольких методов базирования. При этом основным методом считается тот, который формирует внешний обвод агрегата.
