Добавил:
Выполняю работы студентам ОмГТУ, ФТНГ, авиа-ракетных специальностей Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

справочник машиностроителя

.pdf
Скачиваний:
66
Добавлен:
22.06.2022
Размер:
33.92 Mб
Скачать

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ

тичность, жесткость стыков, моменты затяжки

СБОРКИ МАШИН

 

 

резьбовых соединений, точность балансировки

К исходным данным для проектирования

вращающихся частей и другие сведения. В тех-

нических условиях приводят указания о мето-

технологических процессов сборки относят сбо-

дах выполнения соединений, желательной по-

рочный чертеж изделия, технические условия

следовательности сборки, методах промежу-

его

приемки,

программу

выпуска

изделий

точного и окончательного контроля изделий.

и предполагаемую длительность выпуска изде-

На основе анализа конструкции изделия со-

лий в годах. При большой программе выпуска

ставляют возможные предложения по его кон-

изделий технологический процесс сборки раз-

структивным изменениям, упрощающим сбор-

рабатывают подробно, при малой — сокращен-

ку. Выявляют

перспективность

производства

но. Для проектирования используют спра-

изделий, так как от этого зависит степень ме-

вочные материалы: рекомендации по улучше-

ханизации и автоматизации сборки. Конструк-

нию

технологичности конструкций

изделий,

тор изделия при составлении сборочных черте-

каталоги сборочного и подъемно-транспорт-

жей решает вопрос о методе обеспечения

ного оборудования, альбомы сборочной тех-

заданной точности замыкающих звеньев раз-

нологической оснастки, нормативы по норми-

мерных цепей изделия. Технолог проверяет

рованию сборочных работ, примеры сборки

принятое решение. Оно может быть изменено

аналогичных изделий.

 

 

по согласованию с конструктором изделия, ес-

Цель технологических

разработок — дать

ли технолог предложит более рациональный

подробное описание процессов сборки изде-

метод сборки. Принятый метод сборки дол-

лия, выявить необходимые средства производ-

жен быть достаточно полно отражен в сбо-

ства,

площади,

рабочую

силу, трудоемкость

рочном чертеже изделия и оговорен в техниче-

и себестоимость сборки изделия. Технологиче-

ских условиях на его приемку.

 

 

ские процессы разрабатывают при проектиро-

Составление

технологических

схем

сборки.

вании новых и реконструируемых заводов, при

Изучение

собираемого

изделия

завершается

организации выпуска новых объектов на дей-

составлением

технологических

схем

общей

ствующих заводах. Кроме того, внедренные

и узловой сборки (рис. 1). Эти схемы, являясь

технологические процессы периодически кор-

первым этапом разработки технологического

ректируют и улучшают на действующих

процесса, в наглядной форме отражают марш-

предприятиях.

 

 

 

рут сборки

изделия и

его составных

частей.

При проектировании технологических проТехнологические схемы сборки составляют на

цессов сборки для действующих и реконструи-

основе сборочных чертежей изделия. При на-

руемых заводов

необходимо

иметь сведения

личии образца изделия составление технологи-

о сборочном оборудовании, площадях дей-

ческих схем облегчается. В этом случае наивы-

ствующих сборочных цехов и других местных

годнейшая последовательность сборки может

условиях производства. Кроме того, надо

быть установлена путем его пробной разбор-

знать, какие части изделия поступают со сто-

ки. Элементы, снимаемые в неразобранном ви-

роны от смежных предприятий и условия их

де, представляют собой части изделия, на ко-

поставки.

 

 

торые далее составляют технологические

Конструкция

изделия и

технологический

схемы узловой сборки; детали, снимаемые от-

контроль сборочного чертежа и технических ус-

дельно, являются элементами, непосредствен-

ловий. Сборочный чертеж должен содержать

но входящими в общую сборку изделия.

необходимые проекции и разрезы; специфика-

При

определении

последовательности

цию элементов изделия; размеры, выдержи-

сборки анализируют и размерные цепи изде-

ваемые при сборке; посадки в сопряжениях;

лия. Если изделие имеет несколько размерных

данные о массе изделия и его составных ча-

цепей, то сборку следует начинать с наиболее

стей. В технических условиях указывают точ-

сложной и ответственной цепи. В каждой раз-

ность сборки, качество сопряжений, их герме-

мерной

цепи сборку

завершают установкой

тех элементов соединения, которые образуют ее замыкающее звено, Эта последовательность сборки должна быть четко отражена в технологических схемах. При наличии размерных цепей с общими звеньями начинают сборку с элементов той цепи, которая в наибольшей степени влияет на точность изделия. Если цепи равноценны по точности получаемых результатов, сборку начинают с более сложной цепи.

На последовательность сборки влияют функциональная взаимосвязь элементов изделия, конструкция базовых элементов, условия монтажа силовых и кинематических передач, постановка легко повреждаемых элементов в конце сборки, размеры и масса присоединяемых элементов, а также степень взаимозаменяемости элементов изделия.

При производстве невзаимозаменяемых изделий на последовательность сборки влияют пригоночные работы, промежуточные разборка и сборка соединений, дополнительная обработка, очистка и контроль деталей.

Технологические схемы сборки являются основой для последующего проектирования

технологических процессов сборки. Сначала составляют схему общей сборки, а затем схемы узловой сборки. Технологические схемы узловой сборки разрабатывают в этом случае параллельно, что сокращает время на подготовку производства. Вариант схемы сборки выбирают с учетом удобств работы и контроля качества сборки, числа сборщиков, уменьшения необходимой оснастки и оборудования, сокращения времени и себестоимости сборки, а также возможности применения средств ее механизации и автоматизации. Принятый вариант схемы на последующих этапах проектирования технологии сборки может быть скорректирован с учетом необходимости догрузки сборщиков на отдельных сборочных постах.

Тип производства. По принятым технологическим схемам узловой и общей сборки выявляют технологические и вспомогательные сборочные операции. Содержание операций сборки устанавливают так, чтобы на каждом рабочем месте выполнялась однородная по своему характеру и технологически законченная работа, что способствует лучшей специализации сборщиков и повышению производительности их труда. Затем определяют темп общей и узловой сборки.

По темпу сборки для изделия и его одноименных составных частей определяют тип производства. Если темп значительно превышает среднюю предварительно найденную длительность операций, то сборку ведут по принципу серийного производства. На одном рабочем месте периодически (партиями) собирают прикрепленные к нему различные изделия.

Если темп близок к средней длительности операций или меньше ее, то сборку ведут по принципу массового производства, закрепляя за каждым рабочим местом определенную сборочную операцию. В этом случае сборку выполняют поточным методом. При малом темпе (2 — 3 мин) процесс сборки дифференцируют, выделяя небольшие по своему содержанию операции. Если это по технологическим соображениям затруднительно или невозможно сделать, то операции выполняют параллельно, дублируя рабочие места.

С дифференциацией сборки повышается специализация и производительность труда сборщиков, сокращаются сроки освоения работы на каждой операции. Однако при большой степени дифференциации работа становится однообразной и утомительной. Поэтому дифференциацию проводят осмотрительно, за исключением случаев автоматизации сборки.

При поточном методе работы штучное время на операцию должно быть равно темпу (точнее, несколько меньше темпа для создания небольшого резерва в случае непредвиденных задержек сборки) или кратно ему. Коэффициент загрузки рабочих мест должен быть не ниже 0,95; его величину на первых операциях поточной линии следует брать меньше, чем на последних операциях; этим обеспечивается большая надежность работы линии в случае вынужденных задержек сборки.

При серийном производстве намечают производственные партии изделий, исходя из трудоемкости наладки оборудования, длительности процессов сборки, календарных сроков выпуска изделий и других организационных

и содержания технологических и вспомогательных операций сборки. Последовательность сборки определяется на основе технологических схем. Содержание операций устанавливают в зависимости от выбранного типа производства и темпа сборки. При массовом производстве содержание операции должно быть таким, чтобы ее длительность была равна темпу (несколько меньше темпа) или кратна ему. Выполняемая работа должна быть по своему характеру однородной и должна отличаться определенной законченностью. Длительность операции определяют укрупненно по нормативам с последующими уточнением и корректировкой. При этих условиях средняя нагрузка всех рабочих мест сборочной линии

иэкономических соображений. Производдолжна быть достаточно высокой (порядка

ственную партию изделий часто берут по директивным (плановым) срокам их выпуска. Ориентировочно производственную партию частей изделий назначают следующих размеров. При малой программе выпуска и сложных изделиях ее берут равной трехмесячной программе; для изделий средней сложности — месячной программе; для простых изделий с большой программой выпуска - двухнедельной программе. Установленные производственные партии корректируют при последующей детальной разработке технологического процесса.

Организационная форма сборки. Зная исходные данные, установленные методы сборки изделия и принятый тип производства, выбирают организационную форму сборочного процесса. На выбор организационной формы сборки влияют конструкция изделия, его размеры и масса, программа и сроки выпуска. Организационные формы сборки устанавливают отдельно для изделия и его составных частей. В общем случае они могут быть разными.

Тот или иной вариант организационной формы сборки конкретного изделия выбирают на основе расчетов себестоимости выполнения сборки с учетом сроков подготовки и оснащения производства необходимым технологическим и подъемно-транспортным оборудованием. На выбор разновидности поточно-конвей- ерной сборки влияют удобство сборки и доступность к изделию с разных сторон. Подвесной конвейер, например, удобнее для сборки сложных изделий средних размеров, чем конвейер пластинчатого типа.

Составление маршрутной технологии общей и узловой сборки. Маршрутная технология

включает установление последовательности

0,9-0,95).

При серийном производстве содержание операций принимают таким, чтобы на отдельных рабочих местах выполняемая узловая и общая сборка данного и других изделий периодически сменяемыми партиями обеспечивала достаточно высокую загрузку рабочих мест. Для общей сборки

ли при шпр = 1, то сборочный стенд следует догрузить сборкой других изделий.

При узловой сборке число партий должно быть не меньше принятого значения /с, иначе нарушится комплектность подачи составных частей изделий на общую сборку. Число (а следовательно, и размер) партий при узловой сборке можно устанавливать с учетом наименьшей себестоимости выполнения сборки.

График определения оптимального размера партий приведен на рис. 2. Линия 1 характеризует себестоимость сборки изделия, линия 2 - издержки на переналадку сборочного оборудования и его простой при переналадке, линия 3 — затраты в связи с ростом незавершенного производства при увеличении размера партии и затраты на расширение производственных площадей для хранения изделий (существенны при больших габаритах). Суммарная кривая 4 в области своего минимума дает оптимальный размер партии.

При составлении маршрута сборки большое значение имеет назначение местоположения и содержание операций технического контроля и других вспомогательных операций (предварительная очистка деталей, регулирование, пригонка, балансировка и др.). Собранные машины (станки, двигатели, компрессоры и др.) окрашивают после окончательной приемки на специально выделенных участках цеха.

Схемы базирования изделий при узловой и общей сборке выбирают с учетом обеспечения заданной точности сборки, удобств ее выполнения сборщиками, упрощения приспособлений, оборудования и транспортных средств, а также надежной собираемости деталей. Последнее важно в условиях механизированной и автоматизированной сборки.

При выборе технологических баз стремятся выдержать принципы совмещения, постоянства и последовательной смены баз. В каждом отдельном случае может быть предложено несколько схем базирования. При их анализе рассчитывают погрешности установки, пересчитывают размеры и допуски (если происходит смена баз), а также определяют допуски на размеры технологических баз. Для уменьшения числа вариантов схем базирования следует по возможности использовать типовые решения. Выбирая базы, необходимо учитывать дополнительные соображения: удобство установки и снятия собираемого изделия, надежность и удобство его закрепления, возможность подвода присоединяемых деталей и сборочных инструментов с разных сторон. По выбранным базам должны быть сформулированы требования к точности и шероховатости поверхностей, используемых в качестве баз. В зависимости от рассмотренных выше условий возможны следующие основные случаи базирования.

1. Базовую деталь изделия базируют на необработанные поверхности и при одной установке производят его полную сборку. Случай характерен для ручной сборки простых изделий в приспособлениях, обеспечивающих их неподвижное положение.

2. Базовую деталь изделия базируют на обработанную поверхность. Схему базирования применяют при ручной сборке в приспособлениях обеспечивающих точное положение сопрягаемых деталей, а также при механизированной и автоматизированной сборке.

3. Базовую деталь изделия устанавливают на различные последовательно сменяемые базы.

Нормирование времени сборочных операций.

Задача нормирования времени возникает на различных этапах проектирования технологического процесса сборки. В начале ее приходится решать для установления типа производства. На основе разработанных технологических схем общей и узловой сборки выявляют несколько характерных операций и для них определяют нормы времени по укрупненным нормативам или другими приближенными методами нормирования. Сопоставляя среднеарифметическое из этих норм с темпом работы, устанавливают тип производства.

На этапе разработки маршрутной технологии нормы времени устанавливают на все операции технологического процесса после выявления их структуры и содержания. Для

серийного

производства

при

нормировании

ектируют для поточной линии. При проекти-

используют укрупненные нормативы, для мас-

ровании операции уточняют ее содержание,

сового применяют расчетно-аналитический ме-

устанавливают последовательность и возмож-

тод нормирования.

 

 

 

 

ность совмещения переходов во времени,

На этапе разработки операционной техно-

окончательно выбирают оборудование, при-

логии в массовом производстве установ-

способления и инструменты (или дают зада-

ленные ранее нормы времени корректируют

ние на их конструирование), назначают ре-

после внесения в содержание операций от-

жимы работы сборочного оборудования, кор-

дельных изменений (уменьшение и перекры-

ректируют

нормы

времени,

устанавливают

тие элементов штучного времени, изменение

схемы

наладок. Проектирование

сборочной

структуры

операций).

Откорректированные

операции — задача многовариантная. Вариан-

нормы времени увязывают с темпом работы.

ты оценивают по производительности и себе-

Содержание операций и нормы времени под-

стоимости. Проектируя сборочную

операцию,

робно

прорабатывают

при

автоматизации

стремятся к уменьшению штучного времени.

сборочных

процессов,

при многомашинном

Это позволяет сократить потребное количе-

обслуживании, а также при использовании ро-

ство оборудования и рабочую силу. Штучное

ботов на основных и вспомогательных опера-

время увязывают с темпом работы поточной

циях.

 

 

 

 

 

 

 

линии.

 

 

 

 

 

 

Определение типа

сборочного

оборудования,

Штучное

время

сокращают

уменьшением

оснастки и подъемно-транспортных средств. Со-

его составляющих и совмещением времени

держание операций определяет тип, основные

выполнения нескольких технологических пере-

размеры и техническую характеристику сбо-

ходов. Основное время снижают повышением

рочного оборудования, технологической ос-

скорости рабочих движений, а вспомогатель-

настки (приспособлений, рабочего и измери-

ное - уменьшением времени вспомогательных

тельного инструмента) и подъемно-транс-

ходов,

рациональным построением

процесса

портных средств. Так, для сборки сопряжений

сборки и использованием быстродействующих

с натягом применяют прессы - при малых

приспособлений.

 

 

 

 

усилиях запрессовки (1 — 1,5 кН) пневматиче-

Возможности перекрытия элементов штуч-

ские, при средних усилиях запрессовки (1,5 — 5

ного времени зависят от схемы построения

кН) механические приводные и для больших

сборочной операции. По числу устанавли-

усилий запрессовки гидравлические; для со-

ваемых для сборки изделий схемы операций

единения деталей заклепками при малых габа-

делят на одно- и многоместные, а по числу ин-

ритах

изделий — стационарные клепальные

струментов на одно- и многоинструментные.

машины;

при крупных

габаритах — перенос-

По последовательности работы сборочных ин-

ные клепальные скобы. Эти средства про-

струментов и расположению собираемых изде-

изводства назначают с учетом ранее вы-

лий операции могут быть последовательного,

бранных типа производства и организа-

параллельного и параллельно-последователь-

ционных

форм сборочного

процесса.

ного выполнения. При различном сочетании

При серийном производстве технологиче-

указанных признаков образуется ряд схем,

ское оборудование и оснастку применяют уни-

значительно отличающихся друг от друга по

версального, переналаживаемого типа. Их раз-

производительности

и себестоимости.

меры принимают по наиболее крупному при-

Переход от одноместной, одноинструмен-

крепленному к данному рабочему месту изде-

тной, последовательной схемы к много-

лию. В массовом производстве преимуще-

местной, многоинструментной,

параллельной

ственно применяют специальные оборудова-

схеме

часто

повышает

производительность

ние

и

оснастку. Тип,

 

основные размеры

в несколько раз. Принятая операция позволяет

и грузоподъемность подъемно-транспортных

выбрать сборочные оборудование и механизи-

средств определяют по установленным орга-

рованные инструменты из имеющегося парка

низационным формам сборки, размерной ха-

или по каталогу. Метод сборки определяет

рактеристике изделий и их массе.

тип оборудования и инструмента (пресс, кле-

Разработка операционной технологии сборки.

пальная машина, резьбозавертывающий авто-

Для

проектирования

операций

необходимо

мат), а размеры изделия - основные размеры

знать маршрутную технологию общей и узло-

оборудования. Установленная степень концен-

вой сборки, схему базирования и закрепления

трации переходов и схема построения сбороч-

изделия, намеченное ранее содержание опера-

ной операции влияют на выбор модели обору-

ций, а также темп работы, если операции про-

дования. Предпочтительна

модель с запасом

мощности, с большим сроком работы до ремонта и большей степенью автоматизации рабочего цикла. Если принято решение выполнять сборку на специальном оборудовании, то должно быть составлено техническое задание на его проектирование с соответствующими обоснованиями и пояснениями.

При проектировании сборочных операций устанавливают режим работы сборочного оборудования и механизированных инструментов (усилие запрессовки, моменты и порядок затяжки резьбовых соединений, температуру нагрева или охлаждения при использовании сборки с тепловым воздействием, моменты при выполнении вальцовочных соединений) и определяют настроечные размеры для их наладки.

На рис. 3 приведены схемы построения маршрутного и операционного технологического процесса сборки для поточно-массового и серийного производства. Штриховой линией показана параллельно выполняемая узловая сборка. Схемы отражают последовательность этапов разработки, прямые и обратные связи.

Документация, фиксирующая технологические разработки. По единой системе технологической документации предусмотрены ее следующие виды.

Маршрутная карта - документ, содержащий описание технологического процесса изготовления (сборки или ремонта) изделия по всем операциям различных видов в технологической последовательности с указанием дан-

ных об оборудовании, оснастке, материальных и трудовых нормативах в соответствии с установленными формами. Маршрутные карты применяют в единичном и серийном производстве.

Операционная карта — технологический документ, содержащий описание технологической операции с указанием переходов, режимов обработки и данных о средствах технологического оснащения. Операционные карты применяют в серийном и массовом производстве. Комплект этих карт на изделие по всем операциям дополняют маршрутной картой. Карта эскизов — технологический документ, содержащий эскизы, схемы и таблицы, необходимые для выполнения технологического процесса, операции или перехода сборки из-

делия.

 

Технологическая

инструкция — технологи-

ческий документ, содержащий описание приемов работы или технологических процессов изготовления или ремонта изделия, правила эксплуатации средств технологического оснащения, описание физических и химических явлений, возникающих при отдельных операциях.

Технологическая документация содержит также сборочные чертежи с техническими ус-

ловиями приемки и технологические схемы общей и узловой сборки.

Комплектовочная карта — технологический документ, содержащий данные о деталях, сборочных единицах и материалах, входящих в комплект собираемого изделия.