книги из ГПНТБ / Варламов В.А. Сборочные операции в электровакуумном производстве учеб. пособие

прессовке, зажимании, клепке и т. д.), разрушения или ослабле­ ния отдельных деталей, износа инструмента;

2) деформация деталей и узлов может появиться при износе ин­ струмента и приспособлений, из-за излишне больших усилий при обжатии (запрессовке), а также при неаккуратном выполнении опе­ раций;

3) дефекты поверхностей (особенно покрытий) являются след­ ствием использования неудачной или изношенной оснастки и нару­ шения отработанных приемов выполнения операций.

Качество соединений контролируют путем осмотра, а в ряде слу­ чаев — испытаниями на прочность, проводимыми с помощью раз­ рывных машин или специальных приспособлений (выборочно).

§ 25. СПЕЦИАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ СОЕДИНЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ

Соединение вакуумными цементами

С помощью вакуумных цементов соединяют детали из разнород­ ных материалов (например, металла и керамики), а также метал­ лические детали, для которых неприменимы сварка или пайка (на­ пример, крепление проволоки диаметром 8 мкм на траверсах ра­ мочных сеток).

Иногда одну из деталей окунают в це­ мент, например, при соединении керамических трубок с металличе­ скими траверсами (рис. 58).

Для закрепления цемента необходима выдержка при температу­ ре 120—140°С в течение 30 мин (сушка).

Очень важно учитывать то, что детали сразу же после намазки можно помещать только в холодную печь; ее следует включать после окончания загрузки. Если же невозможно охлаждать печь (из-за потерь производительности), то перед загрузкой деталей в нагретую печь их следует сушить на воздухе не менее 30 мин, иначе при попадании в зону высокой температуры (выше 100° С) цемент вспучивается и в дальнейшем осыпается.

При нанесении цемента следует обращать внимание на особен-

90

мости конструкции и материалов. При соединении металлических деталей (фланцев) с керамическими траверсами поверхность сопри­ косновения капли цемента с керамикой должна быть равной или большей поверхности контакта капли с металлом, причем капли це­ мента на керамике должны как бы охватывать металл (рис. 59).

Цементы второго вида предназначены для работы при высоких температурах (вплоть до 1000°С). Примером может служить алюмофосфатный цемент. Он отличается сложностью приготовления и малым сроком годности к употреблению.

Рис. 59. Соединение металлических фланцев с керамическими

.траверсами вакуумным цементом:

а — правильное, б — неправильное

Приготовление алюмофосфатного цемента состоит из двух ста­ дий. На первой стадии изготовляют отдельно связку и смесь порош- _ ков.

Состав связки:

20 г гидрата окиси алюминия А1 (ОН)3, 70 г ортофосфатной кислоты Н3РО,ь 86 см3 дистиллированной воды.

После дозировки компоненты тщательно перемешивают в фар­ форовой посуде и в течение 20—30 мин нагревают при температу­ ре 85—90° С (при постоянном перемешивании) до получения одно­ родной массы, которая может храниться в плотно закрытых сосу­ дах не более 5 суток.

Смесь порошков состоит из 40 г фосфатно-кислого алюминия А1Р04-ЗН20, 80 г каолина и 480 г электровакуумного алунда, пере­ мешиваемых и размалываемых совместно в барабане с фарфоро­ выми шарами в течение 10—12 ч. Фосфатнокислый алюминий и алунд предварительно прокаливаются (раздельно) при 1000° С в течение 2 ч. После просеивания порошок засыпают для хранения в герметически закрываемую посуду.

Приготовление самого цемента заключается в смешивании 10 г

91

употреблению. В готовом виде он может храниться и использовать­ ся не более 2 суток-.

Необходимую прочность и вакуумные свойства цемент приоб­ ретает после сушки при температуре 260—280° С в течение 5—6 ч или же после обжига при температуре 650° С в течение 5 мин. Для предупреждения вспучивания детали с цементом следует загружать в холодную печь или же сушить предварительно на воздухе не ме­ нее 6 ч.

Правильно высушенный цемент, использованный с учетом срока годности, имеет чистую (белую или светло-розовую) поверхность -без впадин и пор и под воздействием иглы или пинцета не дает ско­ лов.

Соединение запрессовкой в стеклянные детали

Весьма широко применяют соединение металлических деталей ' с помощью стеклянных изоляторов, в которые при нагреве запрес­ совываются специальные держатели или части самих деталей (элек­ тродов). Наиболее часто используют этот способ при сборке арма­ туры массовых электроннолучевых приборов, где требуется надеж­ ная изоляция при высоких напряжениях между электродами.

Предварительно стекло нагревают (до размягчения), затем в него впрессовывают специально сформованные концы держате­ лей, и после остывания получается достаточ­ но прочное и жесткое соединение (рис. 60).

Здесь не происходит спаивания стекла с металлом, между ними при остывании обра­ зуются зазоры, которые необходимы для компенсации термических деформаций. В то же время прочность достигается обтеканием стеклом концов держателей на определен­ ную глубину. При излишней глубине запрес­ совки изолятор может ослабнуть (вплоть до разрушения), при «мелкой» посадке проч­ ность соединения оказывается недостаточ­ ной.

Для изоляторов чаще всего применяют стекла двух типов — С87-1 и С25-1.

Держатели, привариваемые к деталям, могут быть стержневыми или плоскими, фор­ ма и число держателей, а также их располо­

жение зависят от конкретных условий (рис. 61).

Описанный способ соединения допускает повторное использо­ вание электродов в случае получения бракованных узлов — для это­ го достаточно сбить (сколоть) изоляторы и повторить операцию.

92

Соединение деталей эмалями

Эмали отличаются хорошими изоляционными свойствами и при­ меняются аналогично цементам.

+

93

Комбинированные методы соединения деталей

В электровакуумном производстве используют соединения, осно­ ванные на комбинации двух или нескольких методов, описанных ранее. Чаще всего применяют комбинации механических методов соединения и сварки. Для примера рассмотрим соединения метал­ лических деталей с керамическими изоляторами с помощью хому­ тиков при монтаже внутренней арматуры электроннолучевых при­ боров.

Возможны два варианта соединения.

Рис. 63. Комбинированные соединения металличе­ ских деталей с керамическими траверсами:

а —с простыми хомутиками, б —с фасонными хомутика­ ми; 1 — изолятор, 2 — деталь (цилиндр), 3 — простой хому­ тик, 4 — двойной хомутик, 5 — хомутик с петлей, 6 — хо­ мутик с накладками, X — места сварки

По первому варианту хомутик охватывает только керамику, а к металлической детали он приваривается (рис. 63, а).

По второму варианту хомутик (сложной формы) стягивает как керамические траверсы, так и основную металлическую деталь — цилиндр (рис. 63, б).

В обоих вариантах при сварке хомутик должен натягиваться, иначе соединение будет некачественным.

Для соединения по второму варианту требуется более точное изготовление как основных деталей, так и хомутиков.

94

Монтажом в производстве электровакуумных приборов назы­ вают операции по сборке из отдельных деталей и узлов законченных блоков внутренней арматуры. Как правило, при монтаже достигает­ ся требуемое взаимное расположение отдельных электродов или це­ лых электродных систем, обеспечивающее в дальнейшем нужные параметры и характеристики прибора. *

В отличие от многих других отраслей техники в данном произ­ водстве монтаж не является завершающей операцией, после него проводят сборку и герметизацию арматуры в оболочке, откачку и специальную физико-химическую обработку, чтобы получить задан­ ные параметры.

Монтаж внутренней арматуры электровакуумных приборов в большинстве случаев относится к числу наиболее трудоемких опе­ раций, это объясняется большим числом деталей, входящих в ар­ матуру, и жесткими требованиями к механической прочности, точ­ ности геометрии электродов.

Обязательным условием проведения монтажа является обеспе­ чение чистоты, от которой зависят вакуумные, эмиссионные и дру­ гие характеристики приборов.

Перечисленные причины определяют довольно низкий уровень механизации и автоматизации монтажных операций.

Смонтированная арматура часто трудно поддается контролю, в связи с чем повышается роль операций монтажа.

Основное условие качественного выполнения монтажных опера­ ций — неукоснительное соблюдение требований технологического процесса, отраженного в соответствующей технической документа­ ции, на основании которой проводятся все операции.

§ 27. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДОКУМЕНТАЦИИ ПРИ МОНТАЖЕ

Исходными данными при изготовлении изделия является техни­ ческая документация, определяющая внешний вид, состав изделия

иего основные свойства.

Вутвержденном комплекте технической документации отражены все вопросы от подготовки производства до упаковки и отгрузки готовой продукции.

96

Основными документами при проведении отдельных процессов, в том числе монтажа внутренней арматуры, являются конструктив­ ные чертежи и технологические карты.

Конструктивные чертежи содержат необходимые графические изображения узлов (деталей), размеры, пояснения и указания, вы­ полненные по общепринятым правилам (начиная с 1972 г. — по об­ щегосударственной Единой системе конструкторской документа­ ции — ЕСКД).

Технологическая карта — технический документ, содержащий сведения для выполнения определенной операции. Отклонения от указаний технологической карты недопустимы, так как часто не­ значительные изменения, допущенные на одной из операций, могут привести к появлению брака на последующих операциях, при испы­ тании приборов или в процессе их эксплуатации. За нарушение тех­ нологической дисциплины виновные несут ответственность. Измене­ ние утвержденного технологического процесса может быть произ­ ведено только после тщательного изучения целесообразности пред­ лагаемых изменений в установленном порядке.

Технологическая карта имеет номер (обозначение), образуемый, как правило, путем прибавления букв ТК к номеру конструктивно­ го чертежа на изделие или узел. Если же какая-либо операция (на­ пример, отжиг, промывка и т. п.) применяется при изготовлении нескольких деталей или изделий, то технологическая карта на эту операцию получает самостоятельный номер в соответствии со спе­ циальной классификацией. Если при изготовлении одного изделия выполняется несколько самостоятельных операций, то для их обоз­ начения к номеру конструктивного чертежа добавляется последо­ вательно ТКі, ТКг и т. д.

В технологической карте указывается: оборудование, на котором выполняются операции, приспособления и инструменты, включая электроды, оправки, пинцеты, ножницы и т. д., .необходимая тара, технологические материалы, детали, узлы (от заготовок до вспомо­ гательных жидкостей, обтирочных материалов, напальчников, пер­ чаток) — все это с обязательной ссылкой на государственные стан­ дарты (ГОСТ), технические условия (ТУ), номера чертежей и мар­ ки материалов.

В ней приводятся ссылки на документы, определяющие катего­ рию вакуумной гигиены, особенности энергетических' подводок и специальные меры безопасности.

Одним из основных разделов технологической карты является описание технологического процесса (содержание переходов) в виде кратких и четких указаний, разъясняющих последовательность вы­ полнения и особенности основных приемов. Для наглядности при­ водятся рисунки или эскизы, отличающиеся от чертежей тем, что на них указаны только те размеры, обеспечение которых зависит от данной операции.

Кроме того, даются дополнительные рекомендации по уборке и подготовке рабочего места, оборудования и приспособлений.

Иногда в технологической карте приводятся технические требо­

вания к качеству изделия и описания методов контроля качества. Чаще всего это касается требований к внешнему виду соединений, к покрытиям деталей и т. п.

Если процесс контроля изделия является достаточно трудоем­ ким, то оформляется специальная контрольная карта (обозначает­ ся аналогично технологической путем добавления к номеру букв КК), или, как иногда называют, технологическая карта контроля (ТКК). Построение контрольных карт аналогично технологическим картам.

Последовательность проведения операций задается маршрутно­ технологической картой, обозначаемой путем прибавления к номеру букв МК. В этой карте нет указаний о режимах, здесь только пред­ ставлены очередность операций, цех, в котором проводится каж­ дая из них, номер технологического (контрольного) документа.

§ 2S. ОСНОВНЫЕ ФОРМЫ ОРГАНИЗАЦИИ МОНТАЖА ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫХ ПРИБОРОВ

В производстве электровакуумных приборов применяют различ­ ные формы организации процессов монтажа, отличающиеся распре­ делением отдельных операций между рабочими.

Наиболее простой формой организации является метод полного (индивидуального) монтажа, при котором монтажница полностью выполняет все операции по монтажу арматуры. В случае большого объема выпуска продукции в работе участвуют несколько монтаж­ ниц независимо одна от другой. При такой организации монтажа обеспечивается, во-первых, соответствующее изменение числа рабо­ тающих при увеличении или уменьшении объема производства (плана выпуска) каких-либо приборов без проведения специальных дополнительных мероприятий, во-вторых, персональная ответствен­ ность монтажниц за качество сборки, для чего достаточно регуляр­ но вести персональный учет выработки и брака.

Как правило, метод полного (или индивидуального) монтажа используется при организации выпуска особо ответственных при­ боров, в опытных производствах, при освоении новой продукции, в мелкосерийном производстве.

Однако индивидуальный метод монтажа имеет существенные недостатки, определяющие его относительно малое применение в массовом производстве. При монтаже сложных приборов, когда приходится выполнять разнородные соединения, часто трудно обес­ печить их одинаково высокое качество на одном сварочном стан­ ке, не перестраивая его. Перестройка режимов сварки связана с по­ терей производительности и требует определенной квалификации и опыта рабочих, точнее, универсального владения достаточно боль­

шим набором приемов.

Как правило, трудно ожидать у нескольких монтажниц одина­ кового умения выполнять все приемы, следовательно, может быть

98

снижено качество монтажа и уменьшена производительность труда. Принципиально иной формой является поточный метод монта­ жа, при котором процесс сборки делится на отдельные операции, выполняемые соответственно обученными монтажницами. По мере осуществления операций арматура последовательно переходит от

одной работницы к другой.

Наиболее трудоемкие операции могут исполнять несколько мон­ тажниц и, наоборот, одна монтажница может работать на несколь­ ких «мелких» операциях. Арматура в определенном ритме движется вдоль потока, постепенно «обрастая» деталями. Часто ритм задает­ ся и поддерживается с помощью конвейера, переносящего армату­ ру вдоль потока. Применяется и ручная передача, иногда (в том числе и при конвейере) арматуры передаются не по одной, а мел­ кими партиями.

Поточный метод монтажа обеспечивает значительные преиму­ щества. Появляется возможность использовать монтажниц разной квалификации, причем наиболее квалифицированных — на более сложных операциях. В результате значительно повышается произ­ водительность труда, улучшается качество монтажа. Монтажное оборудование переналаживается реже и работает стабильнее.

Недостатком поточного монтажа является снижение персональ­ ной ответственности рабочих из-за затруднений при выявлении ви­ новника брака. Кроме того, поточный метод может применяться только при определенном объеме выпуска, иначе будет недогрузка отдельных монтажниц. В этих условиях значительно усложняется организация труда. Требуется целесообразно расчленить процесс на отдельные операции, предусматривая одинаковое время для вы­ полнения каждой операции или группы операций. Нужны также резервные рабочие на случай, например, болезни одного из работ­ ников поточной линии. Как правило, на несколько потоков должна быть минимум одна 'резервная монтажница, умеющая выполнять все операции.

Оба рассмотренных метода монтажа в чистом виде применяют крайне редко. На практике организация монтажа в сборочных це­ хах сочетает оба рассмотренных метода. Для разгрузки квалифи­ цированных монтажниц от простых операций организуются участ­ ки заготовительного монтажа, на которых выполняют операции по сборке отдельных узлов, передаваемых после контроля на оконча­ тельный монтаж. Например, на участках заготовительного, монтажа производят армирование подогревателей, пистонирование слюды, сборку катодов, анодных дисков, мишеней.

Очень часто участки, на которых производятся операции пред­ варительной сборки отдельных узлов, организационно включаются в состав заготовительных цехов, особенно при массовом и крупно­ серийном производстве.

Более того, по мере развития специализации и кооперации пред­ приятий многие из указанных операций (особенно с катодами) вы­ полняются на других предприятиях, откуда готовые узлы постав­ ляются непосредственно в сборочные цехи.