ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ СБОРКИ МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩИХ СТАНКОВ

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О СБОРКЕ И ЕЕ ЭЛЕМЕНТАХ

Процесс сборки является завершающим этапом изготовле­ния станка. Он может быть выполнен различными методами и средствами в зависимости от масштаба производства. Индиви­дуальная сборка станков выполняется по принципу концентра­ции операций с минимальным количеством оснастки исполни­телями высокой квалификации. С увеличением масштаба про­изводства от концентрации операций переходят к их широкому дифференцированию.

Серийная сборка станков производится в основном диффе­ренцированным методом, при этом из общей сборки выделяется сборка узлов, сложные операции разделяются на более про­стые, за рабочими местами закрепляют отдельные операции, применяется специальная оснастка и механизация процессов сборки. Такой метод производства позволяет организовать сборку станков на поточной линии, а при увеличении масштаба производства перейти к сборке на конвейерных линиях. Для лучшей организации сборочных работ процесс сборки станков подразделяется на сборку комплектов, подузловую сборку, сборку узлов и общую сборку.

Первичным элементом станка является деталь, представляю­щая собой отдельную часть станка, изготовленную из одного куска материала, например болт, гайка, шайба и т. п. Комп­лект представляет собой соединение двух или нескольких дета­лей станка в простейшую сборочную единицу, например вал с пригнанной шпонкой, зубчатое колесо со стопорным винтом, крышка с шариковым подшипником. Подузел представляет со­бой соединение нескольких деталей с одним или несколькими комплектами, например вал коробки скоростей с насаженными на него зубчатыми колесами, втулками, подшипниками, меха­низм подачи поперечно-строгального станка и др.

Узел представляет собой соединение нескольких деталей, одного или нескольких комплектов и подузлов, например для токарного станка — коробка скоростей, коробка подач, задняя бабка, фартук. Характерной особенностью узла является его технологическая законченность, позволяющая производить сборку станка независимо и отдельно от других элементов станка.

Узлы при сборке станка комплектуют в сборочные группы. Группой называется узел или соединение узла с деталями, а также несколько соединенных между собой узлов и деталей, входящих непосредственно в состав станка. Соединения та­кого же характера, входящие в состав группы, называют под­группой (подузел).

Общая сборка — соединение отдельных деталей, подузлов в одно целое, составляющее изделие-станок.

При сборке производится соединение деталей и узлов, вы­верка их относительного положения; им обычно сопутствуют пригоночные работы, объем которых зависит от масштаба про­изводства. Сборка является завершающей стадией при ремонте станков, обеспечивающей восстановление первоначальных ка­честв станка, его мощность и производительность.

СХЕМА СБОРКИ

В индивидуальном производстве подробный технологический процесс заменяют общим перечислением сборочных операций, называемым маршрутной технологией. После изучения сбороч­ных чертежей и конструкции изделия устанавливают последо­вательность комплектования узлов и всего изделия в процессе сборки и составляют схемы сборочных единиц. На сборочной схеме каждую деталь обозначают прямоугольником, а группу и подгруппу станка обозначают прямоугольником или кругом (см. рис. 151). В средней части прямоугольника или круга ука­зывают наименование элемента, его индекс и количество соби­раемых деталей или номер согласно деталям в чертежах. По­строение схемы начинают с базовой детали или с базового узла. Базовой деталью и базовым узлом называют основную деталь или узел, к которым присоединяют другие детали или узлы. Схему сборочных элементов изделия составляют следую­щим образом: проводят горизонтальную или вертикальную линию, с левой стороны (или снизу) линии вычерчивают круг или прямоугольник, прилегающие к линии короткой стороной. Они обозначают базовую деталь или базовый узел станка. Вы­ше горизонтальной линии (или слева от вертикальной) в поряд­ке осуществления сборки вычерчивают прямоугольники, обозна­чающие отдельные детали, непосредственно входящие в соби­раемое изделие. Снизу (или справа) линии наносят все группы (узлы), составляющие изделие, за исключением базовой, кото­рая, как ранее указано, помещается за главной линией. В со­временном станкостроении предусматривается, в большинстве случаев, процесс сборки разделить на сборку узлов и общую сборку станка из собранных ранее узлов. Выделение в сбороч­ном процессе узловой сборки дает возможность разбирать узел на подузлы, комплекты и оснастить сборочные места высоко­производительными приспособлениями, транспортными средст­вами и инструментом. Такую последовательность сборки реко­мендуется сохранить и при ремонте станков.

Организационные формы и методы сборки

В зависимости от типа производства, трудоемкости процесса сборки, степени расчлененности и конструктивных особенностей собираемых станков различают две организационные формы сборки — стационарную и подвижную.

Стационарная сборка характеризуется тем, что основная ба­зирующая деталь остается во время сборки в неизменном поло­жении и является тем центром, куда подаются детали, узлы и группы станка, а также инструменты, приспособления и т. д.

Стационарная сборка характеризуется неполным использо­ванием производственной площади, значительной длительно­стью сборочного процесса, высокой квалификацией слесарей-сборщиков и повышенной стоимостью работы и характерна для капитального и других видов ремонта станков.

Подвижная сборка характеризуется тем, что собираемый объект (станок) в процессе сборки перемещается с одного ра­бочего места на другое. На каждом рабочем месте выполняется одна или несколько определенных операций. Детали и узлы подаются на оборудованные рабочие места сборщиков. Подвиж­ная сборка может осуществляться свободным или принудитель­ным передвижением собираемого объекта. При свободном передвижении собираемый объект перемещается вручную по рольгангу или на тележках. При принудительном собираемый объект перемещается конвейером или передвигающимися замк­нутой цепью тележками, на которых производится сборка. Такая организация сборки, при которой относительное движе­ние происходит непрерывно, называется поточной. При подвиж­ной сборке длительность сборочного процесса невелика, выпуск собранных станков с единицы площади выше, чем при стацио­нарной сборке, а стоимость работы — ниже. Рабочие, занятые при подвижной сборке, могут иметь более низкую квалифика­цию. Подвижная сборка типична для массового и серийного производства, однако она может найти определенное примене­ние и при централизованном методе ремонта одномодельных станков.

Для получения необходимой точности соединения дета­лей существуют следующие основные методы: полной взаимо­заменяемости, неполной (частичной) взаимозаменяемости, групповой взаимозаменяемости, пригонки, регулировки с по­мощью подвижного компенсатора, регулировки с помощью неподвижного компенсатора.

Метод полной взаимозаменяемости. Этот метод сборки яв­ляется наиболее совершенным, так как детали можно собирать без пригонки, обеспечивая заданную точность сборочной еди­ницы. Детали являются взаимозаменяемыми. Это качество имеет особое значение при массовом и крупносерийном производ­стве, однако оно может иметь место и в серийном производстве. Применение взаимозаменяемых деталей удешевляет сборку, облегчает использование запасных частей. Применение метода полной взаимозаменяемости определяется экономическими со­ображениями. Точность обработки деталей не должна быть выше необходимой.

Метод неполной (частичной) взаимозаменяемости заклю­чается в том, что допуски на размеры деталей увеличиваются до экономической точности обработки их на станках. При этом для деталей, выполненных по крайним пределам допусков, по­требуется некоторая пригонка при сборке или замена одной детали другой.

Метод групповой взаимозаменяемости применяется в тех случаях, когда по условиям работы соединения требуемый за­зор или натяг настолько мал, что допуски основных размеров деталей, входящих в соединение, технологически выполнить трудно. В этом случае детали изготовляют по размерам с рас­ширенными допусками, а заданная точность соединения обес­печивается соответствующим подбором деталей. Подбор дета­лей позволяет получить весьма точные соединения. Этот метод может быть успешно применен, когда детали изготовляются большими партиями.

Метод пригонки. Если сборку не экономично решать спосо­бом полной или неполной взаимозаменяемости, то можно при­менить способ пригонки (изготовление по месту). Для этого расширяют допуски на отдельные размеры обрабатываемых деталей. Образующаяся при этом повышенная неточность будет компенсироваться замыкающим размером детали, которая будет изготовляться по месту, т. е. пригоняться. Пригонка яв­ляется трудоемкой работой, требующей высококвалифицирован­ных рабочих. Метод пригонки широко применяется при ремонте металлообрабатывающих станков и агрегатов автоматических линий.

Регулировка с помощью неподвижного компенсатора. Непо­движный компенсатор — это деталь, дополнительно вводимая в размерную цепь для устранения погрешности замыкающего звена. Компенсирующий размер при сборке обычно является замыкающим цепь. Для правильной работы узла зазор получается за счет прокладочного кольца 1 (рис. 144, а), являюще­гося замыкающим звеном цепи. Толщина кольца пригоняется с таким расчетом, чтобы были компенсированы ошибки входящих в цепь размеров и, кроме того, образовался бы требуемый зазор.

Рис. 144. Виды компенсаторов

Регулирование с помощью подвижного компенсатора. По­движной компенсатор — деталь, перемещением которой устра­няется погрешность замыкающего звена. Сущность способа подвижных компенсаторов заключается в следующем: расши­ряют допуски на неточность изготовления размеров, входящих в размерную цепь, отчего конечная точность понижается. Для ее восстановления вводится подвижный замыкающий цепь раз­мер—компенсатор. При этом цепь приобретает ценное свой­ство — восстанавливать автоматически или путем систематиче­ского регулирования точность, потерянную в процессе эксплуа­тации. Способ подвижных компенсаторов приемлем в тех случаях, когда взаимозаменяемость затруднена в индивиду­альном производстве, при которых можно с успехом применять пригонку.

Подвижной компенсатор в виде втулки 1 (рис. 144,6) уста­навливается в отверстие стенки корпуса и закрепляется с со­блюдением требуемого зазора с помощью установочного винта. Компенсатор 1 является подвижным вследствие того, что в продольном направлении его можно установить в нужном по­ложении, зафиксировав затем это положение винтом. При этом не требуется пригоночных работ, что и является ценным свой­ством подвижных компенсаторов.