книги из ГПНТБ / Силаев, И. С. Система КАНАРСПИ в действии (основные направления повышения качества и надежности изделий)

В основе дальнейшего развития этого направления лежит принцип наибольшей законченности сборки и монтажа от­ дельных агрегатов, отсеков и монтажных панелей, проверки качества сборки и функционирования установленного на них оборудования при помощи объективных средств контроля и по­ ставку их на окончательную сборку машины уже в готовом виде с пломбой OTK.

Широкое панелирование конструкции и монтажей машин позволяет по-новому организовать технологический процесс. На специально оборудованных рабочих местах вне машины

собирают отдельные монтажные панели; операции оснаща­ ются необходимыми приспособлениями, обеспечивающими высокое качество сборки и точность расположения приборов и элементов системы на панели. Удобные условия сборки, открытые подходы позволяют механизировать и автоматизи­ ровать сборочно-монтажные операции, снижают трудоем­ кость и сокращают цикл сборки (рис. 23).

Рис. 23. Схема цикла монтажных работ при нали­ чии панелей

Полный цикл сборочных и монтажных работ, организован­ ных с учетом сборки монтажных панелей, будет равен

^рмз ~~'' ^ʃe,n і ^Zc.c T ^Zc.агр + Um .агр »

а общая трудоемкость этих работ определяется выражением

Hl

Анализ показывает что цикл монтажных работ по новой технологической схеме значительно сокращается, а так как улучшаются условия работы и операции механизируются, то снижается и трудоемкость.

Вынесение большого объема сборочных и монтажных работ

машины, что весьма важно для надежной работы ее систем.

Собранные монтажные панели устанавливают на машину с применением монтажных приспособлений, что обеспечивает

точное размещение оборудования, надлежащие конструктив­ ные и эксплуатационные зазоры. Кроме того, панелирование монтажей создает благоприятные условия для обслуживания машины в эксплуатации, проведения текущего и капитального ремонта.

Степень панелирования монтажей является одной из характеристик технологического совершенства конструкции машины. Коэффициент, учитывающий степень панелирования,

выражается формулой

где Tm.b — трудоемкость монтажных работ, выполненных вне

изделия на панелях и блоках;

Tm-—общая трудоемкость всех монтажных работ.

воздушной системы, а также высокая чистота жидкости, заг

производственного процесса, начиная с получения заготовок и кончая монтажом систем и испытаниями.

112

Уже при проектировании систем должны быть предусмот­ рены возможности обеспечения их чистоты. Системы должны быть закрытыми, чтобы рабочие жидкости в них не соприка­ сались с атмосферой. Это уменьшает вероятность окисления

жидкости кислородом воздуха, насыщения влагой и предохра­ нит их от загрязнений, содержащихся в атмосфере. В зависи­ мости от допустимой загрязненности система должна вклю­ чать в себя фильтры, обеспечивающие соответствующую тон­

кость фильтрации рабочей жидкости.

Материалы, из которых изготовляются агрегаты и элемен­ ты систем, должны быть стойкими к износу и не вступать в химические реакции с рабочими жидкостями и газами. В

арматуре систем нежелательно иметь соединений, выполнен­ ных сваркой, так как окалина и флюс являются опасными

В процессе производства чистота гидротопливных и газо­ вых систем достигается:

очисткой от заусенцев, консервации и технологических за­ грязнений деталей и элементов, из которых собираются агре­ гаты и коммуникации систем;

централизованным обеспечением цехов завода качествен­ ными фильтроэлементами, применяемыми как в системах из­ делия, так и в технологическом оборудовании;

технологического оборудования и состояния чистоты заправ­

ляемых в системы рабочих жидкостей и газов по принятым

нормам.

В производственных помещениях, где производятся изго­

товление, сборка, испытания и контроль чистоты агрегатов и систем, должна поддерживаться особая чистота.

Настроечные и регулировочные работы должны обеспе­ чивать получение оптимальных параметров систем машины и предусматривать контроль этих параметров при помощи объ­ ективных средств на всех стадиях производства.

Технологический процесс регулировки кинематики систем и механизмов должен обеспечивать проверку инструменталь­

ными средствами геометрических параметров систем во всех рабочих положениях, проверку синхронности работы отдель­ ных элементов и агрегатов, отсутствие недопустимых люфтов

и соответствие сигнализации определенным положениям эле­ ментов систем и агрегатов.

Методы обеспечения взаимозаменяемости деталей, эле­ ментов систем, панелей и агрегатов машин. При изготовлении многодетальных и многосистемных изделий важное значение

имеют вопросы обеспечения взаимозаменяемости составляю­ щих их элементов.

дования и коммуникаций поступали на сборку в законченном виде и с точностью, позволяющей осуществлять сборку и мон­ таж без подгонки по месту. Эти требования могут быть вы­ полнены путем разработки и внедрения в производство еди­

ной системы увязки оснастки и обеспечения взаимозаменяе­ мости деталей и узлов изделия.

В зависимости от конструкции деталей и узлов, а также средств увязки и обеспечения взаимозаменяемости все дета­ ли и узлы машин можно разбить на четыре группы.

Первая группа деталей имеет сравнительно простые геометрические формы, достаточную жесткость и может изго­ тавливаться и проверяться непосредственно по данным черте­ жа. Взаимозаменяемость деталей первой группы определяется

заданной в чертежах точностью их изготовления. При этом сочленяющиеся детали изготовляют независимо друг от дру­

ные детали, а также детали, изготовляемые на металлорежу­ щем оборудовании, имеющие пространственную форму со сложными поверхностями, которые не могут быть заданы в чертежах при помощи простых числовых размеров.

Для обеспечения взаимозаменяемости по сочленяющимся поверхностям деталей и узлов этой группы применяют плазо- во-шаблонный метод увязки оснастки. При этом методе с по­ мощью системы взаимоувязанных шаблонов, снятых с плаза, изготовляют специальные эталоны поверхности (агрегата или отдельного элемента агрегата), которые являются носителем,

не только размеров, но и форм поверхности. Способом непо­ средственного копирования переносят форму и размер этало­ на поверхности на приспособление, а затем с приспособления на детали.

В отдельных случаях для деталей со сложной формой по­ верхности. обрабатывающихся на металлорежущих станках,

114

обеспечение взаимозаменяемости и увязку оснастки целесо­ образно производить при помощи инструментальных этало­

нов деталей, изготовляемых при помощи взаимоувязанных

сятся сложные детали, сборные и сварные узлы, связанные с

формообразованием внешней поверхности, включающие в себя стыковые элементы под установку оборудования или

разъемов секций и агрегатов между собой. К этой группе также относятся все сборочные панели, секции и агрегаты.

Соединение между собой этих деталей, узлов, агрегатов осуществляется по многим элементам различных деталей и узлов, поэтому обеспечение взаимозаменяемости в этом

случае требует применения более высокой точности увязки

оснастки. Такая точность достигается увязкой и изготовлени­ ем оснастки при помощи инструментальных или монтажных эталонов агрегатов. .

Инструментальный эталон агрегата представляет систему

шаблонов, калибров, мастер-плит, соединенных жесткими связями (обычно сварной фермой) в одно целое. Примене­ ние его дает возможность увязать размеры и форму узлов,

точную увязку и.изготовление по единому первоисточнику

всего технологического комплекса оснастки на данный агре­ гат. Если эталон агрегата не позволяет изготовить по нему весь необходимый комплекс технологической оснастки на

агрегат, то его выполняют члененной конструкции, отдельные

части которой соединяют между собой при помощи специаль­

между собой. Состыковка заключается в том, что все этало­ ны агрегатов на инструментальных плитах выставляют в ра­

ментов — эталонов по взаимоувязанным калибрам, контрка­ либрам и мастер-плитам.

Точное перенесение стыковых параметров с эталонов на агрегаты изделия позволяет обеспечить полную производст­

венную, эксплуатационную и ремонтную взаимозаменяемость

агрегатов изделия.

Взаимозаменяемость агрегатов по их разъемам обеспечи­ вается в значительной мере при окончательной обработке разъемов в специальных разделочных стендах. Изготовление и монтаж разделочных стендов ведут по инструментальным эталонам агрегатов или их частям. По принципу работы раз­ делочные стенды являются агрегатно-разделочными станка­

ми. Конструктивно они выполняются на базе типовых элементов каркаса сборочной оснастки и стандартных агрегатных голо­

вок или универсальных сверлильных станков.

Разделка стыковых отверстий и фрезеровка сопрягаемых

плоскостей агрегатов осуществляется по кондукторам и фик­ саторам, установленным по эталону.

Кчетвертой группе деталей и узлов относятся:

детали, узлы, механизмы и комплектующие изделия систем оборудования; детали и узлы коммуникаций систем изделия;

монтажно-сборочные панели, коммутационные щитки, коробки

иблоки; элементы крепления перечисленных деталей и узлов

ккаркасу изделия.

Взаимозаменяемость этой группы деталей и узлов имеет первостепенное значение в обеспечении высокого и стабильно­ го качества и надежности работы системы изделия, так как позволяет исключить монтажные напряжения в трубопровод­ ных системах. Это достигается путем установки труб, не требующих подгибок и подгонок, установки на изделия скомп­ лектованных электро-и радиопроводов в жгут с припаянными

на всех отводах жгута наконечниками, разъемами, клеммами, исключения при выполнении монтажных работ процессов,

связанных с образованием стружки (сверлильно-клепаных, подготовочно-доводочных и других работ). Кроме того, в этом случае значительную часть монтажных работ можно выпол­ нить вне изделия— на верстаках, специальных приспособле­ ниях и механизированном оборудовании.

Методика обеспечения взаимозаменяемости узлов и дета­ лей этой группы имеет ряд особенностей, заключающихся в

том, что в данном случае требуется обеспечить взаимозаме­ няемость не только посадочных мест и узлов, но и взаимоза­

меняемость конфигураций и взаимного расположения деталей и узлов на изделии.

Сложность обеспечения взаимозаменяемости заключается еще и в том, что геометрические параметры пространствен­ ного расположения деталей и узлов не могут быть заранее определены размерами чертежа, поэтому надежность и без­ отказная работа систем требует предварительной отработки

установки оборудования и коммуникаций на натурном образ­

це или макете изделия.

Натурный образец представляет собой изделие или отсек,

116

изготовленный в соответствии с инструментальными эталона­ ми агрегатов, и является после эталонирования монтажей од­ ним из основных средств увязки и изготовления оснастки для

деталей и узлов. Образцовая установка оборудования и про­ кладка коммуникаций, производимая на нем, должна обеспе­

чить наиболее благоприятное их расположение и условия на­

дежной работы всех систем.

Предлагаемая методика обеспечения взаимозаменяемости предусматривает систему увязки оснастки, обеспечивающую идентичную установку оборудования и прокладку коммуни­ каций на всех последующих за образцовым изделиях. Основ­ ными средствами увязки в этом случае являются инструмен­ тальные эталоны агрегатов, образцовое изделие и снятые с него образцовые узлы.

Для выполнения эталонных монтажей при очень большой насыщенности отдельных отсеков изделия элементами обору­

дования и коммуникациями систем целесообразней применять инструментальный отсек, который полностью имитирует кар­ кас соответствующего отсека изделия, но выполняется более жестким. Кроме tofo, в нем предусматриваются более удоб­ ные подходы для выполнения и контроля монтажей.

На инструментальном отсеке производится также эталон­ ная установка оборудования и укладка коммуникаций, после чего по инструментальному отсеку и образцовым деталям изготовляют всю необходимую сборочную и контрольную ос­ настку.

Для обеспечения взаимозаменяемости деталей и узлов четвертой группы применяется оснастка:

приспособления для изготовления труб всех трубопровод­ ных систем, изготовляемых по эталонным деталям, конструк­ тивно выполняемые сборно-разборными из стандартизован­ ных элементов и обеспечивающие взаимозаменяемость труб по конфигурации, длине и расположению разъемов;

приспособления для сборки приборов и оборудования с арматурой, изготовляемые по натурному образцу и обеспе­

чивающие взаимозаменяемость по установке арматуры; приспособления для изготовления жгутов, изготовляемые

по эталонным жгутам, снятым с эталонного изделия, обеспе­

чивающие взаимозаменяемость по длине, расположению от­

водов и разъемов проводов; приспособления для сборки монтажных панелей, коробок,

блоков щитков, изготовляемых по эталонным панелям, ко­ робкам, щиткам, снятым с эталонного изделия, обеспечиваю­ щие взаимозаменяемость этих узлов, собранных с комплек­ тующими изделиями и коммуникациями по посадочным ме­ стам узлов и по разъемам коммуникаций и систем;

117

приспособления для установки монтажных панелей, коро­ бок, щитков на изделие, изготовляемые по эталонному изде­ лию и инструментальному эталону и обеспечивающие взаимо­ заменяемость расположения этих узлов относительно основ­ ных осей изделия;

приспособления для установки на изделие крепежных

элементов оборудования и коммуникаций систем, изготовляе­

мые по эталонному изделию и обеспечивающие взаимозаме­ няемость по расположению этих узлов.

Калибры для обеспечения взаимозаменяемости стыков коммуникации по эксплуатационным разъемам агрегатов из­ готовляют по эталонному изделию и по инструментальному эталону.

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ

Контроль качества продукции — неотъемлемая органиче­

ская часть производственного процесса. Задачей контроля является установление соответствия качественных показате­ лей продукции требованиям стандарта, чертежа, технологи­

ческой карты, технических условий на всех этапах создания

и эксплуатации машины. В сложном производственном про­ цессе изготовления современных машин можно выделить

следующие основные этапы контроля:

входной контроль материалов и комплектующих изделий; контроль на всех стадиях технологического процесса изго­

товления изделий; настройка и контроль функционирования приборов и аппа­

ратуры, установленных на агрегатах и монтажных панелях,

настройка и оценка качества функционирования всего комп­

лекса оборудования собранной машины; приемо-сдаточный контроль и испытания;

контроль готовности машины к работе в эксплуатации; контроль технического состояния машины и ее отдельных

агрегатов и систем в эксплуатации; контроль точности технологического оборудования и ос­

настки, контроль точности средств измерения.

Объем и задачи технического контроля чрезвычайно слож^

ны и широки, поэтому методика и технология контроля долж­ ны базироваться на научной основе. При разработке методик и технологии контроля необходимо руководствоваться сле­ дующими принципами:

контроль должен осуществляться в условиях, максималь­ но приближенных к условиям эксплуатации;

118

контроль должен оыть непрерывным, т е. охватывать все этапы производства, и профилактическим, чтобы предотвра­ тить попадание дефектной продукции на следующий этап производственного' цикла;

контроль должен быть активным и непосредственно вли­ ять на качество производственного процесса;

контроль должен быть в максимальной степени объектив­ ным, производиться с помощью объективных средств и не зависеть от субъективных особенностей исполнителя и прове­ ряющего;

контроль должен строиться на основе безусловной ответ­ ственности исполнителя за качество выпускаемой продукции и качество выполняемых операций.

Технологические процессы контроля обычно разрабатыва­ ются одновременно с технологией производства, причем во многих случаях невозможно провести четкой грани между

идоводочно-сдаточных операциях в производстве сложных машин). При разрйботке технологии контроля очень важным является осуществление принципа непрерывности контроля, охват контролем всех технологических операций, определяю­

щих качество изделия. Принцип непрерывности контроля ос­

новывается на неразрывной связи технологического процесса

иконтрольных операций. При этом технологический процесс

протяжении всего времени проведения этой операции. Широкое применение активных методов контроля (напри­

мер, статистического контроля) дает возможность своевре­

менно корректировать технологический процесс, производить переналадку оборудования, обеспечивать стабильность и оп­ тимальность режимов обработки. Наиболее полно эти задачи решают автоматические средства регулирования и контроля.

Методика контроля и контрольное оборудование для сложных систем должны создаваться разработчиками самих

систем встраиваются непосредственно в системы, в этом слу­ чае вопросы контроля встают уже при разработке проекта новой системы или машины. Большое влияние на трудоем­

кость и эффективность контроля оказывает приспособлен­ ность оборудования изделий под автоматический контроль.

Следует отметить, что наряду с простыми и хорошо раз­ работанными контрольными операциями, в области контроля

имеются проблемы, которые можно решить только на основе

119

глубоких научных исследований. К таким проблемам отно­ сятся:

установление оптимальных параметров контроля эле­ ментов машин и систем, которые обеспечивали бы нормаль­ ное функционирование машины в целом;

определение условий работы элементов конструкции и си­

определение влияния изменений технического состояния отдельных элементов конструкции и систем на надежную ра­ боту машин;

определение причин дефектов и отказов элементов конст­ рукции и систем, изучение влияния одних систем машины на другие;

измерение различных параметров с высокой степенью точ­ ности;

Изменение быстропротекающих процессов, а также комп­ лексные и синхронные измерения многочисленных парамет­ ров сложных систем и многие другие вопросы, связанные C

разработкой технических условий, методов контроля и конт­ рольного оборудования, в том числе экономический аспект контроля качества продукции.

Первоначальной задачей является типизация контроли­ руемых параметров и операций. Практика работы и исследо­ вания в этом направлении показывают, что в результате типи­ зации удается сократить количество номинальных значений контролируемых параметров более чем в 4 раза, а количест­

во операций контроля уменьшить более чем в 100 раз.

Обеспечение высокого и стабильного качества выпускае­

мых изделий, их высокой надежности и долговечности требу­

ет повседневного совершенствования методики и технологии контроля, улучшения его организационных форм. Все основ­ ные качественные показатели изделий имеют количественные критерии, для определения которых проводятся необходимые измерения в процессе производства, при испытаниях, в экс­

плуатации. Высокая точность измерений различных физиче­

единство измерений во всех сферах применения.

Одним из основных принципов обеспечения ТОЧНОСТИ и единства измерений является исключение влияния оператора

на результаты измерений. Это достигается за счет широкого

применения объективных средств контроля, часто с автомати­ ческой записью результатов.

Технология контроля должна разрабатываться таким об-

120