Metod_2542

рочного инструмента; комбинированного движения присоединяемого и базового компонентов и сборочного инструмента (например, одновременного движения присоединяемого и базового компонентов, одновременного движения сборочного инструмента и базового компонента и др.).

Виды сборочных движений

Рис. 2.16. Способы сборки в зависимости от вида сборочного движения

Дополнительно, как отмечалось выше, выделяются виды сборки:

–по числу одновременно собираемых соединений;

–по способу совмещения осей сопрягаемых поверхностей;

–по числу переналадки операций сборки;

–по виду теплового воздействия на собираемые компоненты;

–по характеру силы, действующей на собираемые компоненты. Сборочному процессу предшествует этап работ, связанных со

сборкой и выпуском составных компонентов изделия, являющихся готовой продукцией производств комплектующих изделий. Они подразделяются на следующие категории: предварительные — дестеллажирование собираемых компонентов, их распаковывание, расконсервация, погрузка, транспортирование, разгрузка и т.п.; подготовительные — дополнительная обработка собираемых компонентов (сверление, зенкерование, развертывание, нарезание резьбы, снятие заусенцев, гибка, правка и др.), пригонка (обрубка, опиливание, шабрение, притирка и др.), очистка, промывка, входной контроль, сортирование (подбор и комплектование, укладка в тару и кассеты и т.п.). Такие работы называются комплектацией

43

сборочных единиц и изделий и выполняются на комплектовочном участке (отделении).

2.4.3. Особенности проектирования технологических процессов сборки

По методу выполнения технологические процессы делятся на процессы: литья металлов и сплавов, обработки давлением, обработки резанием, термической обработки, нанесения покрытий, сборки, консервации и упаковывания и др. Технологический процесс представляет собой часть производственного процесса, содержащую целенаправленные действия по изменению и (или) определению состояния предмета труда. Производственный процесс — совокупность всех действий людей и орудий труда, необходимых на данном предприятии для изготовления и ремонта продукции.

Технологический процесс сборки содержит действия по уста-

новке и образованию соединений составных частей изделия или заготовки. Технологические процессы сборки могут подразделяться по объекту сборки, переналаживаемости, виду (единичные, типовые, групповые), числу операций (однооперационные, многооперационные), уровню механизации и автоматизации и др.

Единичным является технологический процесс сборки изделия одного наименования, типоразмера и исполнения, типовым — процесс сборки группы изделий с общими конструктивными и технологическими признаками, групповым — процесс сборки группы изделий с разными конструктивными, но общими технологическими признаками.

Однооперационный технологический процесс сборки состоит из одной операции, а многооперационный — из нескольких операций. Многооперационные технологические процессы сборки могут состоять из основных (сборочных) и вспомогательных технологических операций или только из основных операций.

Технологическая сборочная операция представляет собой законченную часть технологического процесса сборки, связанную с установкой и образованием составных частей изделий или заготовок и выполняемую на одном рабочем месте. К сборочным операциям относят операции свинчивания, запрессовывания, установки компонентов для образования соединений, клепки, развальцовки, фальцевания, склеивания, стопорения и др. Эле-

44

ментами технологических операций сборки являются технологические и вспомогательные переходы, рабочие и вспомогательные ходы, установы, позиции.

Технологический переход — законченная часть технологической операции, характеризуемая постоянством применяемого оборудования, оснастки при постоянных технологических режимах и установке собираемого объекта.

Вспомогательный переход — законченная часть технологической операции, состоящая из действий исполнителя и (или) средств технологического оснащения, которые не сопровождаются изменением состояния собираемого объекта, но необходимы для выполнения технологического перехода (например, закрепление собираемого объекта, смена инструмента и т.д.).

Рабочий ход — законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента (исполнительного органа) относительно собираемого объекта, сопровождаемая изменением свойств, формы, размеров, качества поверхности собираемого объекта.

Вспомогательный ход — конечная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента (исполнительного органа) относительно собираемого объекта, необходимого для подготовки рабочего хода.

Установом называют часть технологической операции, выполняемую при неизменном закреплении собираемого объекта.

Позицией называют фиксированное положение собираемого объекта совместно с приспособлением относительно инструмента или неподвижной части оборудования при выполнении определенной части операции.

Несмотря на большое многообразие сборочных операций (основных технологических операций) в их структуре можно выделить повторяющиеся этапы — этап сборки сборочных единиц первого уровня (СО1) и этап сборки сборочных единиц второго уровня (СО2), осуществляемые в процессе сборки изделия. В общем виде любая сборочная операция состоит из следующих этапов и элементов (рис. 2.17): 1 — захват, ориентирование положения, перемещение на позицию сборки и базирование собираемых компонентов (при применении сборочного оборудования этот этап обычно называется «загрузка компонентов»); 2 — относи-

45

тельное ориентирование собираемых компонентов на позиции сборки с точностью, обеспечивающей их собираемость; 3 — сопряжение собираемых компонентов; 4 — закрепление собираемых компонентов; 5 — контроль сборки; 6 — съем собранного изделия (узла). Если после выполнения данной сборочной операции сборка не закончена, то собираемое изделие (узел) транспортируется на следующее рабочее место (позицию) для выполнения последующей операции и т.д.

Рис. 2.17. Структура сборочной операции

В зависимости от вида выполняемой сборочной операции и собираемых компонентов может происходить совмещение некоторых указанных выше этапов и элементов (особенно при ручной сборке), что обусловливает усложнение поэлементного анализа операции вследствие отсутствия четких границ между ее отдельными этапами и элементами. Например, при запрессовке вала в отверстие корпуса происходит совмещение этапов сопряжения и закрепления компонентов; нередко после базирования компонентов уже обеспечивается необходимая точность их относительного ориентирования, т.е. в этом случае происходит совмещение процесса относительного ориентирования с базированием компонентов; при ручной сборке часто относительное ориентирование компонентов происходит уже в процессе их перемещения на позицию сборки и т.д. К наиболее специфическим этапам, присущим только процессам сборки, относятся этапы относительного ориентирования, сопряжения и закрепления собираемых компонентов. Эти этапы оказывают определяющее влияние на конструкцию исполнительных механизмов сборочного оборудования и связывают все элементы технологического процесса сборки в единый комплекс.

Рабочее место — элементарная единица структуры предприятия, где размещаются исполнители работы, обслуживаемое технологическое оборудование, часть конвейера, на ограниченное время оснастка и предметы труда.

46

Технологическое оборудование для сборки (сборочное обо-

рудование) — средства технологического оснащения сборки, в которых для выполнения определенной части технологического процесса сборки размещаются объекты сборки, средства воздействия на них, а также технологическая оснастка.

Средства технологического оснащения сборки (средства сборки) — совокупность орудий производства, необходимых для осуществления технологического процесса сборки.

Технологическая оснастка для сборки (инструмент, приспособления) — средства технологического оснащения сборки, дополняющие технологическое оборудование для выполнения определенной части технологического процесса сборки.

Сборочный инструмент — технологическая оснастка для сборки, предназначенная для воздействия на объект сборки с целью изменения его состояния.

Сборочное приспособление — технологическая оснастка для сборки, предназначенная для установки или направления собираемых составных частей изделия или инструмента при выполнении технологической операции сборки.

К вспомогательным технологическим операциям сборки от-

носят операции, осуществляемые в процессе выполнения технологического процесса сборки, не связанные с установкой и образованием соединений изделия или его составных частей. К таким операциям относятся: подготовительные (доделочная обработка, пригонка, очистка, промывка, сортирование, укладка в кассеты, входной контроль и т.п.); непосредственно не связанные с процессом сборки (смазывание, обдувка, изолирование, травление, пропитка и т.п.); непосредственно связанные с процессом сборки (нагревание и охлаждение собираемых компонентов, их установка и переустановка, относительное ориентирование компонентов, межоперационное транспортирование, операционный контроль и т.п.); послесборочные (балансировка, регулирование, испытание, маркирование, заполнение смазками, консервация, упаковка и т.п.); прочие (заготовительные, кабельно-жгутовые, намоточные и т.п.).

В состав типовых и групповых технологических процессов сборки входят соответственно типовые и групповые технологиче-

ские операции. Под типовой технологической операцией сборки понимают операцию, характеризующуюся единством содержания

47

и последовательности технологических переходов для сборки группы изделий с общими конструктивными и технологическими признаками. Групповая технологическая операция сборки — это операция совместной сборки группы изделий с разными конструктивными, но общими технологическими признаками.

2.4.4. Последовательность проектирования технологического процесса сборки

Цель проектирования технологического процесса сборки — дать подробное описание процессов сборки изделия, выявить необходимые средства производства, производственную площадь, потребность в рабочей силе, трудоемкость и себестоимость изделия.

К основным этапам разработки технологических процессов сборки относят следующие: анализ исходных данных для разработки технологического процесса сборки; расчет такта и ритма сборки, определение типа производства и организационной формы сборки; отработка конструкции собираемого изделия на технологичность в сборке; выбор действующих типового, группового технологических процессов или поиск аналога единичного процесса сборки; проведение размерного анализа конструкции собираемого изделия, выбор технологических баз и схем базирования, установление рациональных методов сборки; составление технологического маршрута сборки изделия; разработка технологических операций; нормирование технологического процесса сборки; определение требований техники безопасности; расчет экономической эффективности вариантов технологического процесса сборки; оформление документации на технологический процесс сборки.

Необходимость выполнения каждого из данных этапов, а также состав задач и последовательность их решения определяются в зависимости от вида и типа сборочного производства и устанавливаются стандартами предприятия.

Анализ исходных данных для разработки технологического процесса сборки. К исходным данным для разработки технологи-

ческого процесса относятся: программа выпуска изделия; конструкторская документация на изделие; объем кооперации и другие данные. Для действующих и реконструируемых предприятий к исходным данным также относятся данные об имеющихся сборочном оборудовании и оснастке, производственных площадях и т.п. В

48

процессе проведения анализа исходных данных изучается конструкция собираемого изделия; требования к его сборке; определяется перечень дополнительной справочной информации, необходимой для разработки процесса сборки; разрабатываются предложения по конструктивным изменениям изделия, упрощающим сборку; выявляется перспективность производства изделий и т.п.

Сборочный чертеж должен содержать необходимые проекции и разрезы, размеры, посадки сопряжений, спецификацию элементов изделия. В технических условиях задается точность сборки, качество сопряжений, точность балансировки и др. При разработке сборочных чертежей решается вопрос о методе сборки для достижения установленной точности замыкающего звена размерной цепи. Изучение собираемого изделия завершается составлением технологических схем общей и узловой сборки (рис. 2.18). Эти схемы являются первым этапом разработки технологического процесса сборки и графическим изображением технологического маршрута.

Рис. 2.18. Технологическая схема сборки

49

При разработке графических схем сборки все элементы обозначаются прямоугольниками, разделенными на три части. В верхней части прямоугольника указывается наименование элемента (детали, сборочной единицы); в левой нижней части — индекс элемента, а в правой нижней — количество элементов, входящих в данное изделие. В качестве индекса для деталей принимают номера деталей по спецификации (или номера, указанные на сборочных чертежах изделий). Для групп и подгрупп в качестве индекса указывается номер базовой детали по спецификации, перед которым ставят буквы «сб.». Базовой деталь называется потому, что с нее начинается сборка данной сборочной единицы. Для обозначения порядков подгрупп применяют следующую запись: номер, обозначающий порядок подгруппы, и номер базовой детали по спецификации, между которыми ставят буквы «сб.». Например: «1 сб. 6» — обозначает подгруппу 1-го порядка с базовой деталью №6; «2 сб. 17» — обозначает подгруппу 2-го порядка с базовой деталью №17.

Базовым элементом, с которого начинают сборку, может быть группа, подгруппа сборочных единиц любого порядка или деталь. На технологической схеме базовый элемент в виде прямоугольника располагают горизонтально с левого края. От базового элемента проводят вправо горизонтальную линию — линию сборки, ее заканчивают собранным изделием, представленным в виде прямоугольника.

Направление сборки указывается стрелкой от базового элемента к соответствующему собранному изделию. Сверху линии сборки (или слева по направлению стрелки) изображают детали, внизу (или справа от линии) — сборочные единицы. Эти прямоугольники располагаются так, чтобы их длинная сторона была перпендикулярна линии сборки. В случае необходимости схему сборки дополняют технологическими указаниями о методах сборки, контроля и испытаний.

Расчет такта и ритма сборки, определение типа производства и организационной формы сборки. Такт (темп) сборки

представляет собой интервал времени, через который производится сборка изделий определенного наименования, типоразмера и исполнения. При заданном режиме работы сборочного произ-

50

водства такт сборки Т зависит от числа собираемых изделий за определенный промежуток времени и определяется по формуле

Т = F/N,

где F — фонд времени (годовой, месячный, сменный), ч; N — программа выпуска изделий за тот же промежуток времени, шт.

Номинальный (расчетный) годовой фонд времени Fн рабочего места сборщика равен 2070, 4140 и 6210 ч соответственно для работы в одну, две и три смены. Действительный годовой фонд времени Fд работы сборочного оборудования:

Fд = FнKп,

где Кп — коэффициент, учитывающий потери времени на ремонт сборочного оборудования.

Для неавтоматизированного сборочного оборудования, принимая Кп равным 0,98; 0,97 и 0,96, получим соответственно значения Fд, равные 2030; 4015 и 5965 ч для работы в одну, две и три смены; для автоматизированного оборудования значения Fд будут соответственно равны 1950; 3810 и 5590 ч (при коэффициентах потерь 0,94; 0,92 и 0,90 соответственно), а для автоматических линий — 1900; 3725 и 5465 ч (при коэффициентах потерь

0,92; 0,90 и 0,88).

Всоответствии с этими значениями Fн и Fд номинальный Тн

идействительный Тд такты сборки составят:

Тн = Fн/Nг и Тд = Fд/Nг,

где Nг — годовая программа выпуска изделий.

Ритм сборки определяется количеством изделий определенных наименований, типоразмеров и исполнений, собираемых в единицу времени. Номинальный Rн и действительный Rд ритмы сборки:

Rн = 1/Тн и Rд = 1/Тд.

Тип производства определяется номенклатурой, регулярностью, стабильностью и объемом выпуска изделий; он характеризуется коэффициентом закрепления операций:

Кзо = Q/Р,

51

где Q — число всех различных технологических операций, выполненных или подлежащих выполнению в течение месяца; Р — число рабочих мест, на которых выполняются данные операции.

Различают единичное, серийное и массовое производство.

Единичное сборочное производство характеризуется малым объе-

мом выпуска одинаковых собираемых изделий, повторный выпуск которых обычно не предусмотрен; для данного производства Кзо

не регламентируется. Серийное сборочное производство характе-

ризуется сборкой изделий периодически повторяющимися партиями. В зависимости от числа изделий в партии или серии и значения коэффициента Кзо различают мелкосерийное (20 < Кзо < 40), среднесерийное (10 < Кзо < 20) и крупносерийное (1 < Кзо < 10)

сборочные производства. Массовое сборочное производство (1 = = Кзо < 10) характеризуется большим объемом выпуска собираемых изделий, непрерывно выпускаемых продолжительное время, в течение которого на большинстве рабочих мест выполняется одна технологическая операция.

В зависимости от типа производства, программы выпуска изделий, их конструкции, размеров и массы определяется организационная форма сборки.

Отработка конструкции собираемого изделия на техно-

логичность в сборке. Отработку осуществляют с учетом типа сборочного производства, уровня автоматизации технологических процессов сборки, применяемого сборочного оборудования и т.п.

Выбор действующих типового, группового технологических процессов или поиск аналога единичного процесса сборки. Выбор осуществляют путем формирования технологического кода собираемого изделия с помощью технологического классификатора и отнесения собираемого изделия по его технологическому коду к действующему типовому, групповому или единичному технологическому процессу сборки. При наличии действующего типового, группового или единичного технологического процесса, который может быть использован для данного собираемого изделия, его для конкретного производства разрабатывают на основе имеющейся технологической документации на необходимые процессы сборки. При отсутствии такого действующего типового, группового или единичного технологического процесса сборки технологический процесс сборки выпускаемого изделия разрабатывается на основе

52