книги / Основы технологии машиностроения

ГЛАВА VI

ПОСТРОЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В МАШИНОСТРОЕНИИ

§ 1. П Р О Е К Т И Р О В А Н И Е Т Е Х Н О Л О Г И Ч Е С К И Х ПРОЦЕССОВ С Б О РК И

Исходные данные, необходимые для разработки технологических процессов сборки.

Технологический контроль сборочных чертежей. Составление технологических схем сборки. Организационные формы сборки. Расчет длительности цикла сборки, действительного темпа сборки, производительности сборочного места и коэффи­ циента его загрузки. Выбор методов и организационных форм сборки.

Последовательность технологических переходов сборки.. Расчленение процесса сборки на операции. Критерии оценки технологических процессов сборки. Доку­ ментация технологических процессов сборки.

Исходными данными для проектирования технологических про­ цессов сборки являются: а) сборочный чертеж, определяющий кон­ струкцию изделия или узла; б) технические условия приемки; в) раз­ мер программного задания.

Степень углубленности разработки технологического процесса сборки зависит от типа производства и размера программного задания. При больших размерах выпуска процесс сборки разрабатывается весьма детально и с возможно полной дифференциацией. При незна­ чительных размерах выпуска очень часто ограничиваются лишь общей наметкой сборочных операций.

Разработку технологического процесса сборки следует начи­ нать с изучения конструкции собираемого изделия или узла и усло­ вий его работы, а следовательно, технических условий его приемки.

Изучение конструкции следует совмещать с технологическим контролем сборочного чертежа.

Сборочный чертеж должен содержать все данные, необходимые для выполнения сборки, а именно: проекции и разрезы, обеспечи­ вающие быстрое и полное освоение конструкции изделия; номера деталей и узлов, составляющих собираемое изделие, а также специ­ фикацию этих деталей и узлов; размеры, которые необходимо соблюсти при сборке, и, в частности, соблюдаемые при сборке зазоры; остальные размеры на сборочных чертежах обычно не проставляются, чтобы не затруднять его чтение; данные о весе изделия; особые тех­ нические условия, предъявляемые к собираемому изделию или узлу.

332 Построение технологических процессов в машиностроении

При отсутствии тех или иных данных они должны быть соответ­ ственно пополнены, а в случае неясностей и ошибок — исправлены конструкторским бюро.

Возможны также и некоторые предложения по конструктивным изменениям, упрощающим сборку. Однако такие изменения не должны, конечно, нарушать конструкции изделия в целом и небла­ гоприятно влиять на его работу.

Не ограничиваясь изучением сборочного чертежа, необходимо ознакомиться также с рабочими чертежами входящих в него деталей с целью выяснения характера работ, которые необходимо будет произвести при сборке.

Изучение собираемого изделия или узла завершается составле­ нием технологических схем общей и узловой сборки. При наличии образца собираемого изделия или узла составление технологических схем сборки значительно упрощается. В этом случае последователь­ ность сборки может быть установлена в процессе пробной разборки образца. При этом элементы, которые могут быть сняты в нера­ зобранном виде, представляют собой технологические узлы, на кото­ рые должны быть составлены технологические схемы узловой сборки; детали, которые могут быть сняты не в составе узла, а отдельно, являются элементами, непосредственно входящими в общую сборку узла или изделия.

Разбирая образец, составляют технологическую схему разборки (от изделия или узла к базовым элементам). Одновременно записы­ вают последовательный порядок разборки. Производя сборку в обрат­ ном порядке, проверяют правильность записей и вносят в них необ­ ходимые коррективы. Аналогично поступают с каждым узлом и полу­ чают таким образом технологические схемы общей и узловой сборки. При отсутствии образца составление технологических схем сборки и установление ее последовательности является более сложной зада­ чей.

Технологические схемы сборки, определяющие взаимную связь сборочных элементов изделия или узла, служат отправными при проектировании технологических процессов сборки. Задача раз­ работки технологического процесса сборки сложного изделия значительно упрощается при наличии технологических схем сборки.

В этом случае представляется возможным составлять технологи­ ческие процессы сборки для отдельных групп и подгрупп, состоя­ щих обычно из небольшого числа соединений, а затем вести разра­ ботку технологического процесса общей сборки. Кроме того, при наличии технологических схем сборки проектирование технологи­ ческих процессов могут вести одновременно несколько технологов; заменяя последовательный порядок проектирования параллельным, удается в значительной степени сократить время, затрачиваемое

оцелесообразной организации сборочного процесса, определяя общую

иузловую сборку как самого изделия, так и его групп.

Переходя к рассмотрению организационных форм сборки необхо­ димо отметить, что различают поточную и непоточную сборку.

Непоточная сборка осуществляется только при неподвижном собираемом узле или изделии. При этом сборка может выполняться непосредственно из деталей или из предварительно собранных узлов.

Обычно общая сборка производится из предварительно собранных узлов, так как в этом случае длительность цикла сборки значительно сокращается сравнительно со сборкой непосредственно из деталей; поэтому лишь в случаях, когда конструкцией изделия не предусмот­ рена возможность выделения узлов, общая сборка производится непосредственно из деталей.

Применение узловой сборки, помимо изложенных ранее преи­ муществ, обеспечивает также сокращение трудоемкости процессов сборки за счет специализации рабочих.

Поточная сборка осуществляется с перемещением собираемого объекта; она может выполняться также и на неподвижных стендах. Поточная сборка обусловливается не только выделением узловой сборки, но также расчленением процесса сборки на отдельные опе­ рации, каждая из которых выполняется специальными рабочими или небольшими бригадами рабочих.

Основной расчетной величиной при проточной сборке является темп сборки, определяющий, как уже сказано выше, равномерно повторяющийся период времени, затрачиваемого на выпуск единицы собранных изделий или узлов.

Действительный темп td при поточной сборке определяется с уче­

отдыха во время работы в мин.; NCM— заданный выпуск за смену в шт.

В темп поточной сборки должна укладываться сумма оператив­ ного (т. е. основного и вспомогательного) времени и времени, затра­ чиваемого на перемещение собираемого объекта или на переход рабочих от одного рабочего места к другому.

Для этого в процессе разработки технологии значительное откло­ нение оперативных времен операций от темпа сборки устраняется перераспределением технологически отделимых переходов между несколькими смежными операциями.

334 Построение технологических процессов в машиностроении

Поточная сборка с перемещением собираемого объекта осущест­

кдругому посредством механических транспортирующих устройств;

вэтом случае транспортирующие устройства предназначаются исклю­ чительно для межоперационного перемещения собираемых возле них объектов;

3)на конвейере с периодическим перемещением (пластинчатый конвейер, тележки, ведомые по рельсовому пути замкнутой цепью;

вэтом случае сборка производится на конвейере в периоды его оста­ новки; с последнего поста конвейра при каждом его перемещении сходит собранное изделие (или узел);

4)на непрерывно движущемся конвейере, перемещающем соби­ раемое изделие (или узел) с определенной скоростью, обеспечиваю­ щей возможность выполнения сборочных операций на протяжении

каждого рабочего места.

Поточная сборка при неподвижном объекте осуществляется на расположенных в линию неподвижных стендах. Каждый рабочий (или каждая бригада рабочих) выполняет свою операцию, переходя последовательно от одного стенда к другому.

Поточную сборку при неподвижном объекте вместо подвижной поточной сборки целесообразно применять в серийном производстве при значительном оперативном времени, в особенности для сборки тяжелых машин, перемещение которых затруднительно.

и ручном перемещении собираемого объекта 10—15 м!мин\ б) по роль­ гангу — до 20 м/мин; в) для механических транспортирующих устройств 30—40 м/мин\ г) для сборочного конвейера периодического

где па — число рабочих мест (станций) на сборочной линии; td — действительный темп сборки в мин/шт.

Число рабочих мест определяется количеством сборочных и кон­ трольных операций, включая предусмотренные резервные места.

Количество рабочих на каждом сборочном месте устанавливается в зависимости от трудоемкости технологических переходов, соста­ вляющих выполняемую операцию, возможности их совмещения и удобства одновременного выполнения, а также от размеров соби­ раемых изделий или узлов.

Преимущества поточной сборки определяются возможностью вести сборку широким фронтом, сокращением межоперационных заделов, специализацией рабочих мест и рабочих, от которых тре­ буется в этом случае меньшая квалификация. Внедрением поточной сборки достигается сокращение незавершенного производства, сни­ жение трудоемкости сборочных процессов в результате их диф­ ференциации и лучшей специализации рабочих-сборщиков. Вместе с тем внедрение поточной сборки связано с выполнением определен­ ных требований, которые не ограничиваются устройством конвейера или поточной сборочной линии, а распространяются на все пред­ шествующие этапы производственного процесса.

338 Построение технологических процессов в машиностроении

ческому процессу оборудование для выполнения пригоночных опе­ раций и для технического контроля, приработки и испытания собран­ ных узлов и изделия.

В отношении последовательности сборочных операций необхо­ димо руководствоваться следующими соображениями:

во-первых, предшествующие операции не должны затруднять выполнение последующих операций;

во-вторых, при поточно-массовой сборке разбивка процесса на операции диктуется темпом сборки, причем время, затрачиваемое на выполнение каждой операции, должно быть равно или кратно темпу.;

Фиг. 230. Схема параллельного выполнения операции при поточной сборке с перемещением собираемого изделия или узла вручную.

в-третьих, после операций, на которых имеется вероятность полу­ чения брака, а также после операций сборки методом регулировки вводится обязательный контроль.

Руководствуясь этими соображениями и технологической схемой сборки, расчленяют процесс сборки узла или изделия на техноло­ гически неделимые элементы и определяют оперативное время, необ­ ходимое для выполнения каждого такого элемента. Элементы соеди­ няют в последовательном порядке в операции так, чтобы сумма оперативных времен элементов была приблизительно равна действи­ тельному темпу сборки (с учетом времени передвижения конвейеров периодического действия). Если оперативное время больше темпа, то его стараются сделать кратным темпу и прибегают к параллельному выполнению данной операции путем дублирования рабочих мест. При поточной сборке с передачей собираемого изделия или узла от одного сборочного места к другому вручную выполнение операции может быть осуществлено по схеме, показанной на фиг. 230. Опера­ ции 1, 2,4н 5 подобраны в соответствии с темпом сборки; время на опе­ рацию 3 больше темпа и кратно ему; эта операция выполняется на двух рабочих местал (3, а и 3, б): темп работы сборочной линии в этом случае не нарушается, так как рабочие места 3, а и 3, б получают со сборочного места 2 собираемое изделие с интервалом, равным темпу, и, хотя длительность выполнения операции на каждом из этих рабочих мест (3, а и 3, б) равна удвоенному темпу, сборочное место 4 получает со сборочного места 3 собираемое изделие через интервалы, равные темпу.

При конвейерной сборке простое раздвоение потока невозможно и дублирование рабочих мест осуществляется по схеме, показанной

340Построение технологических процессов в машиностроении

ксуммарной трудоемкости процессов производства всех деталей, входящих в изделие или узел Тдет,

4c6 = - r f - ‘

Этот коэффициент характеризует процесс производства изделия или узла в целом. Чем меньше значение коэффициента <рсб, тем лучше проработаны и увязаны между собой процессы производства деталей изделия и его сборки. Однако необходимо учитывать то обсто­ ятельство, что повышение производительности труда при производ­ стве деталей машин, снижая значение Тдет, увеличивает усб, если одновременно не проводятся технологические мероприятия, сни­ жающие трудоемкость процессов сборки; в связи с этим значение срсб колеблется в широких пределах 0,1—0,4 и даже выше. Необходимо также отметить, что с развитием производственного кооперирования в машиностроении коэффициент срсб теряет значение показателя, характеризующего процесс производства в целом.

Взамен коэффициента трудоемкости сборочного процесса в усло­ виях кооперированного производства можно предложить коэффи­ циент себестоимости сборки <р5, определяемый отношением себе­ стоимости сборки Sc6 к себестоимости изделия или узла в целом (включая и себестоимость сборки) Su3d; при этом

более надежно характеризует удельное значение процесса сборки в общем процессе производства данного изделия, отражая участие не только живого, но и овеществленного труда.

Основными технологическими мероприятиями, повышающими технико-экономические показатели процессов сборки, являются: замена в максимально возможной степени ручных операций механи­ зированными операциями; широкое применение сборочных и кон­ трольных приспособлений; ликвидация или возможное уменьшение технологически неизбежных простоев путем соответствующего пере­ распределения технологических переходов между операциями с целью возможно большей увязки оперативного времени с темпом сборки.

Технологическая документация процессов сборки включает сбо­ рочные чертежи, технологические схемы узловой и общей сборки, сборочные операционные карты, сборочные инструкционные карты.

В сборочной операционной карте дается общий план операций технологического процесса сборки; в ней содержатся также данные, необходимые для выполнения технологического процесса сборки.

Сборочные инструкционные карты составляются на отдельные операции в случае особой их сложности и содержат подробные ука­ зания, относящиеся к выполнению операции. В инструкционной карте указываются нормы времени на каждый отдельный прием работы.