3. Проектирование технологических процессов сборки машин

   1. Структура и содержание технологического процесса сборки

Технологический процесс сборки представляет собойчасть производственного процесса, непосредственно связанную с последовательным соединением, взаимной ориентировкой и фиксацией деталей и узлов, для получения готового изделия, удовлетворяющего установленным требованиям.

В состав технологического процесса сборки в качестве технологических операций или переходов включаются следующие работы:

1. Подготовительные работы по приведению деталей, а также покупных изделий в состояние, требуемое условиями сборки: деконсервирование, мойка, сортирование на размерные группы, укладка в тару и др.

2. Пригоночные работы, связанные с обеспечением собираемости соединений и технических требований к ним: опиливание и зачистка, притирка, полирование, шабрение, сверление, развертывание, правка.

3. Собственно сборочные работы по соединению двух или большего числа деталей с цельюполучения сборочных единиц и изделий основного производства: свинчиванием, запрессовыванием, клепкой и др.

4. Регулировочные работы, проводимые в процессе сборки или после ее окончания с целью достижения требуемой точности во взаиморасположении деталей в сборочных единицах и изделии.

5. Контрольные работы, выполняемые в процессе сборки и после ее окончания с целью проверки соответствия сборочных единиц и изделий параметрам, установленным чертежом и техническими условиями на сборку (точность, плавность движений, бесшумность, надежность функционирования отдельных систем и т.п.).

6. Демонтажные работы по частичной разборке собираемого изделия с целью подготовки его купаковке итранспортированию к потребителю.

Технологическая операция сборкипредставляет собой законченную часть этого процесса, выполняемую непрерывно над одной сборочной единицей или над совокупностью одновременно собираемых единиц (узлов, деталей), одним или группой (бригадой) рабочих на одном рабочем месте.

Так же, как и при механической обработке, сборочная операция разделяется на переходы и рабочие приемы.

Последовательность проектирования технологических процессов сборки указана в п.3.1.3.

При анализе конструкторской документации особое внимание уделяется техническим условиям по точности сборки, качеству сопряжений и их герметичности, жесткости стыков, методам промежуточного и окончательного контроля изделий, методу обеспечения заданной точности замыкающих звеньев размерных цепей изделия.

В соответствии с делением машины на сборочные единицы и детали, кроме общей сборкимашины,различают сборку узловую, подузловуюи комплектную.

2. Организационные формы сборки

При выборе формы организации сборочного процесса учитывается годовой объемпроизводства, номенклатура собираемых изделий, степень повторяемости производственного процесса, технологическая сложность готовой продукции (габариты, масса), используемые при сборке СТО и технология.

По перемещению собираемого изделия сборка подразделяется на стационарную и подвижную, по организации производства – на непоточную, групповую и поточную. Схемаорганизационных форм сборки показана на рис. 3.3 [12].

При непоточной стационарной сборке весь процесс сборки изделия иего сборочных единиц выполняетсяна одной позиции: стенде, станке, рабочем месте, на полу цеха и др. Этот вид сборки может выполняться без расчленения сборочных работ, когда вся сборка изделия производится одной бригадой рабочих-сборщиков последовательно от начала до конца. В этом случае применяется концентрированный технологический процесс сборки, состоящий из небольшого числа сложных операций. Преимущества этого метода: 1) сохранение неизменного положения основной базовой детали, что способствует достижению более высокой точности собираемого изделия; 2) использование универсальных транспортных средств, приспособлений и инструментов.

Недостатками этого метода являются: 1) длительность общего цикла сборки, выполняемой последовательно; 2) потребность в высококвалифицированных рабочих. Непоточная стационарная сборка чаще всегоприменяется в единичном и мелкосерийном производствах.

Непоточная стационарная сборка с расчленением сборочных работ предполагает дифференциацию процесса на узловую и общуюсборку. Сборка каждойсборочной единицы и общая сборка выполняются одновременно разными бригадами и многими сборщиками, что позволяет значительно сократить цикл сборки изделия. Данный метод сборки используется при производстве изделий в небольших количествах.

Непоточная подвижная сборка выполняется с принудительным или свободным перемещением собираемого изделия от одной позициик другой. Технологический процесс сборки при этомрасчленяется на отдельные операции, выполняемые одним рабочим или небольшимих числом. Свободное перемещение собираемого объекта осуществляется с помощью механизированных средств или вручную. Сборочныеединицы могут также собираться на тележках, на рольгангах и т.п.При сборке с принудительным передвижением собираемого объекта перемещение на последующую позицию осуществляется при помощи конвейера или тележек, замкнутых ведомой цепью. Непоточная подвижная сборка применяется при серийном производстве изделий.

Поточная сборка характеризуется тем, что при построении технологического процесса сборки отдельные операции процесса выполняютсяза одинаковый промежуток времени – такт, или за промежуток времени кратный такту. Синхронизация операций достигается их перестрой­кой или автоматизацией лимитирующих операций. Поточная сборка может быть организована со свободным или с принудительнымритмом. В первом случае рабочийпередает собираемое изделие на соседнюю операцию по мере выполнения собственной работы, а во втором случае, момент передачи выполненной работы на следующую операцию определяется сигналом (световым или звуковым) или скоростью непрерывно или периодически движущегося конвейера. Главным условием организации поточной сборки является обеспечение взаимозаменяемости собираемых узлов и отдельных деталей. В случае необходимости использования пригоночных работ, они должны осуществляться за пределами потока. Поточная сборка является рентабельной при достаточно большом объеме выпуска собираемых изделий.

Поточная стационарная сборка является одной из форм поточной сборки. Она применяется при сборке крупных и громоздких изделий (например, при сборке самолетов и т.п. изделий). При этом виде сборки все собираемые объекты остаются на рабочих позициях в течение всего процесса сборки. Рабочие (или бригады) по сигналу все одновременно переходят от одних собираемых объектов кследующим через периоды времени, равные такту.Каждый рабочий (или каждая бригада) выполняет закрепленную за ним (бригадой) одну и ту же операцию на каждом из собираемых объектов.

Групповая сборка изделий применяется в серийном производстве за счет использования поточных линий с «гибким» тактом (несинхронным), имеющим между рабочими позициями межоперационные накопители, обеспечивающие независимую работу позиций без жесткой синхронизации. Несинхронные линии обладаютследующими преимуществами: 1) благодаря наличию межоперационных заделов их производительность на 10…30% выше, чем у линий с «жестким» тактом; 2) они удобны в эксплуатации, так как каждая позиция имеет автономную систему управления; 3) на одной линии можно производить сборку изделий нескольких модификаций в произвольном порядке; 4) в несинхронную линию можно встраивать дополнительно ручные позиции, позволяющие, в случае необходимости, дублировать автоматические; 5) применение несинхронных линий улучшает условия труда рабочих, снижает монотонность выполнения ручных операций.

За такт работы несинхронной линии принимается наибольшее значение времени выполнения автоматической или ручной позиции.