3.1.8 Расчет основных показателей процесса сборки

Расчет основный показателей и технико-экономических харак­теристик сборочного процесса производится по формулам, которые приводятся ниже.

1) Такт выпуска - интервал времени, через который периоди­чески производится выпуск изделий.

Номинальный такт (мин./шт.) определяется соотношением:

(5.17)

где Ф - годовой фонд рабочего времени, ч;

Nг - годовая производственная программа, шт.; причем годовой фонд рабочего времени определяется по формуле:

(5.18)

где Д - число рабочих дней в году; С - число рабочих смен за день; Тсм - длительность смены, ч; _р – коэффициент, учитывающий потери времени на ремонт оборудования.

При двухсменной работе Ф = 4140 ч, при односменной Ф = 2070 ч.

Действительный такт (мин./шт.) выражается формулой:

(5.19)

где Тоб - потери времени в течение смены на обслуживание рабочих мест, ч;

Тотд - потери времени на перерывы в работе для отдыха и естественных надобностей рабочих в течение смены, ч.

2) Ритм выпуска - количество изделий определенного наимено­вания, выпускаемых в единицу времени:

Номинальный ритм (шт./мин.) Действительный ритм (шт./мин.)

(5.20) (5.21)

3) Производительность сборочного рабочего места (шт./мин.) - количество объектов (узлов или изделий), собираемых на рабочем месте в единицу времени, определяется по формуле:

(5.22)

где t - рабочее время, к которому отнесена производитель­ность, мин.;

Вn - число рабочих, выполняющих операцию на данном рабочем месте;

Тш - штучное время выполнения сборочной операции, мин.

4) Коэффициент загрузки - степень загруженности производи­тельной работой:

рабочего места (поста) поточной линии сборки

(5.23) (5.24)

5) Коэффициент качества сборочного процесса

(5.25)

где Тс - трудоемкость сборочных операций, требующих простого сочленения деталей;

Тр - трудоемкость операций по регулированию сопряжений, производимому перемещением или поворотом деталей с последующим их закреплением;

Тшт - трудоемкость операций подобно предыдущим, но с последующей штифтовкой без разборки;

Тсб - общая трудоемкость сборки.

Чем больше коэффициент качества, тем выше уровень технологического процесса.

6) Коэффициент расчлененности сборочного процесса

(5.26)

где Тсб.ед. - суммарная трудоемкость сборки сборочных единиц.

Чем больше К_расчл , тем выше качество сборочного процесса.

7) Коэффициент значимости пригоночных работ

(5.27)

где Тпр - трудоемкость пригоночных работ; Тс.сб. - трудоемкость собственно сборочных операций.

Чем меньше Кпр , тем выше качество сборочного процесса.

8) Коэффициент трудоемкости слесарно-сборочных работ

(5.28)

где Тсл.сб. - трудоемкость слесарно-сборочных работ;

Тм.сб. - общая трудоемкость механосборочных работ по данному изделию.

3.1.9 Методы осуществления соединения

При сборке основным видом работ является выполнение соеди­нений деталей. Сборку двух или нескольких деталей можно выполнить в виде неподвижного или подвижного соединений. Они могут быть разъемными или неразъемными (рисунок 5.14).

Рисунок 5.14 – Классификация видов соединений сборочных элементов

Разъемными соединениями называются такие, которые могут быть разобраны без затруднений и повреждения сопряженных или крепежных деталей (соединения по посадкам с зазорами, переходным, резьбовые, шпоночные и др.).

Неразъемные - разборка которых в процессе эксплуатации не предусмотрена.

Неподвижные и неразъемные соединения выполняются клепкой, пайкой, посадками с натягом, склеиванием, прессованием, холодной штамповкой и другими способами. Они отличаются стабильностью вза­имного расположения деталей.

Неподвижные разъемные соединения выполняются с помощью пере­ходных посадок, шпонок, резьбовых соединений, штифтовых, коничес­ких, клиновых и др. Для неподвижных разъемных соединений исполь­зуются болты, винты, шпильки, гайки и другие резьбовые детали (рисунки 5.15 – 5.17).

Рисунок 5.15 – Шпилечное соединение Рисунок 5.16 – Болтовое соединение

Главным требованием к резьбовым соединениям является полная взаимозаменяемость. Основным условием взаимозаменяемости является свинчиваемость при получении заданного характера соединения без подгонки. Прочность, долговечность - общие требования, предъявляемые к резьбовым соединениям. Достижение этих качественных показателей обе­спечивается рядом конструктивных и технологических мер, а также точностью основных параметров резьбы и необходимым разнообразием посадок. Свинчиваемость и характер соединения определяются точ­ностью средних диаметров соединительных резьб.

Рисунок 5.17 – Винтовое соединение

Точность профиля и шага резьб способствуют равномерности нагружения сопряженных витков резьбы, обеспечивает повышение прочности резьбы в неподвижных соединениях.

От точности внутреннего и наружного диаметров зависит рабо­чая высота профиля резьбы, т.е. износостойкость и прочность на смятие сопряженных витков резьбы.

Прочность винта в значительной степени связана с формой впа­дины резьбы, т.к. она (впадина) влияет на концентрацию напряжений и усталостную прочность резьбовых соединений. Характер посадки зависит от точности профиля винта и соотношения средних диаметров.

Н еподвижные неразборные соединения осуществляют следующими методами: сваркой (электрической и газовой), пайкой (мягким и твердым припоями), склеиванием, посадкой под прессом, нагреванием охватывающей детали, охлаждением охватывающей детали, склепыванием и др.

Склепывание (помимо малопроизводительного ручного способа) осуществляется пневматическими и электрическими молотами, электромеханическими, пневматическими и пневмогидравлическими прессами, клепальными машинами.

Посадка под прессом может осуществляться путем запрессования или напрессования детали. В первом случае охватываемая деталь (вал) под давлением пресса вводится в отверстие охватывающей детали (втулка, шкив, зубчатое колесо). При напрессовывании - наоборот, -охватывающая деталь (втулка) насажи­вается на охватываемую деталь (вал).

Способ посадки нагреванием охватывающей детали исполь­зуют преимущественно для втулок 6ольших диаметров при ма­лой длине. При этом способе соединения охватывающую деталь в нагретом состоянии свободно надевают на охватываемую де­таль; при остывании, сжимаясь, она прочно (с натягом) соеди­няется с последней, образуя посадку с натягом. Температуру, требуемую для нагрева, назначают в зависимости от конструкции детали и материала, а также от требуемого натяга. Нагревать сое­диняемую деталь можно в кипящей воде, нагретом масле, паром, газовыми горелками, в газовых или электрических нагревательных печах, а также электрическим током методом сопротивления или индукции. В тех случаях, когда требуется соблюдение равно­мерности нагрева, целесообразно применять нагрев в жидкости (воде, масле).

Если по производственным условиям (размеры, конфигура­ция детали и др.) нагревание охватывающей детали недопустимо или затруднительно, то соединение можно выполнить путем охлаждения охватываемой детали. При этом охватываемая де­таль сжимается, размеры ее уменьшаются, и она свободно проходит в отверстие сопрягаемой детали. После повышения температуры до температуры окружающей среды произойдет проч­ное соединение сопрягаемых деталей.

Детали до температуры 70-80^о С охлаждают в твердой углекислоте (сухом льде), которую закладывают в холодильник, представляющий собой металлический или деревянный ящик с надежной теплоизоляцией. Охлаждение продолжается от 15 до 60 мин в зависимости от размера охлаждаемой детали. При температуре в цехе 18 – 20^о С детали до —100 °С можно получить усадку 0,01—0,02 мм на каждые 100 мм, что вполне достаточно для обычно требуемых натягов. Кроме холо­дильных ящиков при охлаждении твердой углекислотой неболь­ших деталей широко применяют передвижные установки. Часто вместо твердой углекислоты охлаждающей средой служит угле­кислый газ, подаваемый в рабочее пространство установки. Если необходимо получить более низкие температуры (-200 ... -220 °С), охлаждение производят в жидком азоте или в жидком воздухе.

Детали, поступающие на сборку, тщательно очищают, промывают, сушат с целью удаления стружки, абразивной пыли, обтирочных материалов, средств консервации и других посторонних материалов. Эти операции выполняют в промывочных баках и шкафах, а также в механизированных моечных машинах. В се­рийном и массовом производствах применяют специальные моеч­ные машины, осуществляющие очистку деталей и узлов в закрытом резервуаре без участия человека. Промываемые детали и узлы перемещают в машине как правило с помощью цепных кон­вейеров.

В качестве промывочных жидкостей применяют подогретые водные растворы щелочей, например водный 3—5 %-ный раствор кальцинированной соды с маслом или 0,5 %-ный водный раствор мыла. Сильно загрязненные мелкие детали сложной конфигура­ции очищают в ультразвуковых установках.

После промывки детали должны быть тщательно просушены сжатым воздухом. Особенно тщательно нужно продувать отвер­стия, пазы, канавки, где чаще всего задерживаются пыль и грязь. Обдув осуществляют специальным пистолетом, снабженным удлинителем с соплом, позволяющим направить струю воздуха в раз­личные углубления. Малый диаметр сопла позволяет создать сильную струю воздуха.

3.2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ УЧАСТКА МЕХАНИЧЕСКОГО ЦЕХА