48 Основные понятия о сборке машин. Методы сборки

Сборка — есть заключительный этап изготовления объекта производства, после которого в большинстве случаев осуществляется путем испытания проверка эксплуатационных свойств этого объекта. Процесс сборки заключается в придании нужной взаимосвязи элементам собираемого объекта производства.

Сборочный процесс, как правило, состоит из таких последовательных стадий, как:

• ручная слесарная обработка и подготовка отдельных деталей к сборке (зачистка заусенцев, снятие фасок и др.), применяется преимущественно в единичном и мелкосерийном производстве и в малых объемах – в серийном;

• узловая сборка – соединение деталей в комплекты, подузлы, агрегаты (механизмы);

• общая сборка – сборка всей машины;

• регулирование – установка и выверка правильности взаимодействия частей и испытание машины.

Технологический процесс сборки – это соединение деталей в сборочные единицы, а сборочных единиц и отдельных деталей – в механизмы (агрегаты) и машины. Технологический процесс сборки подразделяется на операции, установки, позиции, переходы и приемы.

Изделие – это любой предмет или набор предметов основного производства, изготовляемых на предприятии. Изделиями машиностроительных заводов являются разнообразные машины: станки, автомобили, тракторы, экскаваторы, прессы и др., а также отдельные механизмы и агрегаты машин (двигатели, насосы, карбюраторы и др.) или отдельные детали (поршневые кольца, поршни, метизы).

Деталь – это первичный элемент изделия, выполненный из однородного материала без применения сборочных операций, но с использованием, если это необходимо, защитных или декоративных покрытий.

Методы сборки машин. В зависимости от типа производства, конструкции изделия, условий производства в машиностроении используются следующие методы сборки, позволяющие достичь требуемой точности замыкающего звена: сборка с полной, неполной и групповой взаимозаменяемостью деталей, сборка с пригонкой деталей по месту и с регулированием отдельных соединений, составляющих сборочную единицу.

Метод полной взаимозаменяемости предусматривает сборку изделий без какой-либо дополнительной обработки и подгонки деталей в процессе сборки. Основными факторами, обусловливающими использование этого метода, является необходимость обработки большого количества деталей с заданной степенью точности, т.е. в пределах заданных допусков на обработку. Такая обработка предполагает использование сложной и дорогостоящей технологической оснастки и контрольно-измерительных инструментов, что экономически оправдано лишь в крупносерийном и массовом производстве.

При сборке с неполной взаимозаменяемостью на размеры деталей, составляющих размерную цепь, преднамеренно устанавливаются несколько большие допуски, чем при расчете на полную взаимозаменяемость. При этом изготовление деталей будет более экономично. В основе метода лежит положение теории вероятности, согласно которому крайние значения погрешностей, составляющих звеньев размерной цепи встречаются значительно реже, чем средние значения. Такая сборка целесообразна в серийном и массовом производствах при многозвенных цепях. При этом процент сборочных единиц, которые возможно не будут отвечать техническим требованиям, может быть установлен заранее при расчете допусков на детали.

Метод групповой взаимозаменяемости предусматривает сортировку деталей, изготовленных с более широким полем допуска, на несколько групп. Тогда определенная группа допуска охватывающей поверхности собирается с той же группой охватываемой. В этом случае при сборке обеспечивается заданная степень подвижности сочленения без дополнительной пригонки. Такую сборку называют иногда селективной.

Метод групповой взаимозаменяемости применяют при сборке соединений высокой точности, когда точность сборки практически недостижима методом полной взаимозаменяемости (например, шарикоподшипники) или другими методами. При этом обеспечиваются одинаковые зазоры или натяги и необходимая точность соединения, определяемая эксплуатационными требованиями. Применяют этот метод сборки в крупносерийном и массовом производстве.

Недостатками данной сборки являются: дополнительные затраты на сортировку деталей по группам в зависимости от их размеров и на организацию хранения и учета деталей. Кроме того, усложняется работа планово-диспетчерской службы, поскольку требуется четкая организация сортировки деталей и их доставка к местам сборки. Усложняется также ремонт машин в связи с возрастанием номенклатуры запасных частей пропорционально числу размерных групп.

Метод сборки с пригонкой деталей по месту состоит в том, что на одной из сопрягаемых деталей допуск выходит за пределы установленных величин, а требуемый зазор в сопряжении достигается за счет индивидуальной пригонки этой детали путем снятия излишнего слоя металла, например, шабрением, опиловкой, притиркой и др. К недостаткам сборки с пригонкой следует отнести сравнительно высокую трудоемкость пригоночных работ, достигающую иногда до 40…50%, а в тяжелом машиностроении до 85% общей трудоемкости сборки машины, что обусловливает значительную потребность предприятия в слесарях-сборщиках высокой квалификации. Кроме того, имеют место трудности в определении реальной трудоемкости пригоночных работ, что усложняет планирование производства и установление технически обоснованных норм выработки на сборочные работы. Применяют этот метод сборки в единичном и мелкосерийном производствах.

Сборка с регулированием применяется в тех случаях, когда определенное положение (зазор, размер и т.п.) требуется сохранить в процессе эксплуатации. При этом требуемая точность сборки обеспечивается установкой дополнительных деталей – так называемых компенсаторов (регулировочных прокладок, винтов, колец, втулок и т.п.). Преимущество этого метода заключается в возможности восстановления первоначальной работоспособности изношенных сочленений, что осуществляется обычно в период плановых технических обслуживаний и ремонтов.