Методическое пособие 511

2Сборка по принципу ограниченной взаимозаменяемости, применяемой в серийном производстве.

3Сборка по принципу индивидуальной пригонки, применяемой только в единичном и мелкосерийном производстве.

Сборка является заключительным этапом в производстве машиностроительных изделий и представляет собой большой комплекс слесарных, сборочных, поверочных и окрасочных работ.

Технологическим процессом сборки называют сово-

купность технологических операций по подготовке деталей к сборке, установке их в требуемое взаимно ориентированное положение и соединению (фиксацию) деталей, узлов, агрегатов в определенной последовательности для получения готового изделия, удовлетворяющего установленным требованиям.

Исходные предметы труда: элементы конструкции сборочной единицы (детали, узлы, агрегаты, болты, шайбы, гайки, винты, заклепки и т.п.). Конечный предмет труда: сборочная единица, включающая все входящие элементы конструкций, соединенные в соответствии с чертежом.

Сборные изделия отличаются большим разнообразием служебного назначения, обеспечиваемым использованием различных физических эффектов и явлений – механических, гидравлических, аэродинамических, электромагнитных, электрических, оптических, электронных и т.п. Это и определяет разнообразие конструктивно-технологических свойств сборочных единиц и входящих в них элементов конструкции, влияющих на содержание технологического процесса сборки.

Сложность структуры – состава и взаимосвязи элементов конструкций сборного изделия – определяет иерархический характер технологического процесса, отображаемый в виде схемы сборки изделия.

80

Основными структурными компонентами технологического процесса сборки изделия являются этапы и сборочные операции.

Этап – законченная часть технологического процесса сборки изделия или его составной части, выделяемая в соответствии со схемой сборки.

Технологическая операция сборки представляет собой законченную часть процесса, выполняемую непрерывно над одной сборочной единицей или совокупностью одновременно собираемых единиц (узлов, деталей), одним или группой (бригадой) рабочих на одном рабочем месте.

Сборочная операция – это технологическая операция установки и образования соединений составных частей заготовки или изделия. Она, как и в других технологических процессах машиностроительного производства, является основным структурным элементом технологического процесса, соответствующим определенному изменению свойств предмета труда с использованием конкретного физического, химического или иного эффекта и определенных средств технологического оснащения. Однако при некоторых организационных формах сборки сборочный процесс может в явной форме на операции не расчленяться (например, при стационарной однобригадной сборке).

8.2. Этапы технологического процесса сборки

Применительно к отдельному входящему элементу конструкции сборочной единицы основные операции сборки разделяются на этапы установки и соединения.

Этап установки включает в себя перемещение элемента конструкции и базирование, обеспечивающее с заданной точностью его требуемое ориентированное положение относительно других элементов конструкции сборочной единицы.

81

Этап соединения включает в себя операции, связанные с образованием контуров соединений, заданных в конструкторской документации.

В формализованном виде технологический процесс установки и соединения детали в сборочной единице представлен на рис. 28.

Рис. 28. Этапы технологического процесса сборки

Конкретное содержание операций соединения зависит от вида соединений, применяемых средств технологического оснащения, уровня механизации и автоматизации, организации производства и т.п.

Чистота деталей и узлов – одно из условий достиже-

ния высокого качества функционирования собранного изделия. Опилки, мельчайшие кусочки стружки, частицы абразива или остатки обтирочных материалов, оказываясь в полостях или каналах деталей, могут впоследствии при работе изделия попадать со смазкой в зазоры подвижных соединений и вызы-

82

вать их интенсивный износ, задиры и, как следствие, приводить к потере работоспособности или катастрофам. Такие случаи особенно опасны для авиационной и ракетно-космической техники.

Для предотвращения этих ситуаций детали и узлы в процессе сборки проходят операции очистки и мойки. Они достаточно трудоемки, и на их выполнение расходуется до 10% времени, затрачиваемого на изготовление.

Очистка от слоя антикоррозионной смазки, твердых загрязнений может быть осуществлена механическим путем, с помощью приводных и ручных щеток, с последующей мойкой и обдувкой сжатым воздухом.

Для мойки деталей используют различные способы:

•химический (мойка с окунанием и струйная с применением органических растворителей):

•электрохимический (в спокойном или принудительно возбуждаемом электролите);

•ультразвуковой.

Большую роль в обеспечении чистоты деталей и узлов на сборке играет обдувка их сжатым воздухом, которую целесообразно проводить перед каждой сборочной операцией.

8.3. Особенности технологических процессов сборки

Ритм сборки - отношение количества собранных изделий к продолжительности сборки.

Цикл сборки-время от поступления деталей на сборку до выхода собранного изделия.

Таким образом, технико-экономические показатели различных машиностроительных производств в основном зависят от вида производства - единичное, серийное, массовое.

83

Особенностью единичного производства является неустойчивая номенклатура изделий, что оказывает влияние на организационные формы производства.

Единичному производству свойственны следующие признаки:

а) отсутствие устойчивого технологического процесса, а, следовательно, невозможность специализации рабочих мест, что влечет за собой потребность использования высококвалифицированных рабочих;

б) использование универсального оборудования, универсальных приспособлений и инструментов и оснастки;

в) весьма длительный производственный цикл, так как при использовании оборудования, инструментов, приспособлений и другой оснастки тратится много времени на наладку при переходе на другую операцию;

г) высокий процент ручных работ; д) размещение оборудования группами по видам.

Указанная организация приводит к недоиспользованию основных фондов, к низкой производительности труда и высокой себестоимости продукции (за счет амортизации, высокой заработной платы, больших накладных расходов) и замедленному обороту средств.

Особенностью серийного производства является вы-

пуск продукции партиями или сериями, которые периодически повторяются. Это приводит к организации более устойчивого технологического процесса, и поэтому появляется возможность закрепить за каждым рабочим местом выполнение нескольких постоянно повторяющихся операция.

Этому виду производства свойственны следующие при-

знаки:

а) зависимость переналадки станков от размеров серии изготавливаемых изделий;

б) использование рабочих средней квалификации;

84

в) применение наравне с универсальным специальных инструментов, приспособлений и оборудования, но в меньшей степени, чем в массовом производстве;

г) внедрение механизации и автоматизации производственного процесса;

д) необходимость наличия межоперационных складов; е) наличие более длинных грузопотоков и более продолжительный производственный цикл, чем в массовом про-

изводстве.

Данный тип производства характеризуется более высокой производительностью труда, более низкой себестоимостью, кратким производственным циклом, ускоренным оборотом оборотных средств. Серийные производства подразделяют на мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное.

Особенностью массового производстваявляется выпуск одних и тех же изделий в больших масштабах (от нескольких тысяч до нескольких миллионов) в течение длительного времени, поэтому возможно закрепление станков на выполнение только одной операции, что приводит к организации четкого постоянно действующего технологического процесса.

Признаки массового производства:

а) значительная производственная программа, ведущая к глубокой специализации рабочих мест и поточному расположению оборудования;

б) закрепление за рабочим одной или нескольких операций и поэтому низкая квалификация рабочих;

в) использование специализированного высокопроизводительного оборудования, специальных инструментов и приспособлений;

г) внедрение автоматизированного оборудования с поточными методами производства;

д) отсутствие межоперационных складов; е) короткие грузопотоки на производственных участках

и краткие производственные циклы.

85

Этот вид высокопроизводителен с малой себестоимостью и ускоренной оборачиваемостью оборотных средств.

Вопросы для самоподготовки:

1.Что представляет собой сборка изделий?

2.Из каких этапов состоит технологический процесс

сборки?

3.На что влияет чистота деталей и узлов при сборке?

4.Какими показателями характеризуются технологические процессы сборки?

5.Что характеризует коэффициент закрепления опера-

ций?

86

Лекция № 9 МЕХАНИЗАЦИЯ И АВТОМАТИЗАЦИЯ СБОРОЧНЫХ

ПРОЦЕССОВ

Теоретические вопросы:

9.1. Механизация и автоматизация сборочных процес-

сов

9.2.Оборудование для сборочных работ

9.1.Механизация и автоматизация сборочных процессов

Механизация сборочных работ. Сборка включает в се-

бя технологические операции, обеспечивающие с соблюдением установленных требований к деталям: необходимое взаиморасположение, заданное чертежом, с закреплением их специальными приспособлениями или прихватками.

Взависимости от вида производства, особенностей конструкции и технических условий сборку можно выполнять различными способами: по разметке, по шаблонам или первому изделию, по сборочным отверстиям и в приспособлениях.

Решения вопросов механизации и автоматизации сборочных работ можно достигнуть путем применения специальных сборочных приспособлений.

Такие приспособления создаются комбинацией по заданной схеме отдельных элементов (базирующих, прижимов, распорных устройств и др.) с их приводами и элементами управления на общем основании, работающих в соответствии со схемой собираемости изделий.

Взависимости от конфигурации собираемых изделий и назначения сборочные приспособления можно разделить на группы.

Сборочные стенды - приспособления с одной, чаще горизонтальной, базовой поверхностью, предназначенные для

87

сборки крупногабаритных изделий. Они имеют неподвижное основание с размещенными на нем установочными и прижимными элементами. Для обслуживания приспособления могут оборудоваться специальными передвижными или переносными устройствами - порталами, катучими балками, перемещающимися площадками и т.п.

Сборочные стапели применяются в тех случаях, когда крупногабаритные изделия имеют сложную объемную конструкцию с расположением деталей в различных пространственных положениях.

Базирующие и прижимные элементы крепятся в различных плоскостях, а основания имеют сложную конфигурацию, по форме и размерам соответствующую изделию.

Сборочные кондукторы - приспособления типа стенда или стапеля, состоящие из жесткого основания плоской или пространственной формы с размещенными на нем установочными и прижимными устройствами, обеспечивающими заданное расположение деталей изделия.

При использовании таких приспособлений точность сборочных размеров в изделии обеспечивается за счет точности самого приспособления. Поэтому они отличаются повышенной точностью и жесткостью и чаще всего используются для некрупных изделий.

9.2. Оборудование для сборочных работ

Оборудование для закрепления и перемещения свари-

ваемых изделий служит для закрепления и размещения изготовляемых изделий в наиболее удобных положениях для выполнения сварки.

Основными разновидностями такого оснащения являются манипуляторы, позиционеры, кантователи, вращатели, роликовые стенды, поворотные столы и др.

Манипуляторы предназначены для установки изделия в удобное для сварки положение и вращения его вокруг гори-

88

зонтальной или вертикальной оси со скоростью сварки при выполнении механизированной или автоматической дуговой сварки.

Рис. 29. Манипулятор

Позиционеры используют для поворота изделий с целью установки их в удобное для сварки положение. В отличие от манипуляторов они не имеют рабочей скорости в процессе сварки.

Рис. 30. Позиционер

Кантователи предназначены для установки изделий в удобное для сварки положение путем поворота их вокруг горизонтальной оси. Во время сварки они, так же как и позиционеры, неподвижны.

Рис. 31. Кантователь Вращатели предназначены для закрепления изделия в

постоянно заданном положении и вращения его со скоростью

89