Технологический процесс сборки и его элементы. Общие понятия

1. Технологический процесс сборки и его элементы. Общие понятия

Технологический процесс сборки - часть производственного процесса, характеризующая совокупность операций по последовательному соединению готовых деталей в сборочные единицы, группы, готовые изделия, полностью отвечающие установленным для них техническим требованиям.

Сборочная операция - законченная часть технологического процесса сборки, выполняемая при изготовлении изделия одним или несколькими рабочими на отдельном рабочем месте.

Переход - часть операции, выполненная над одним определенным соединением при неизменном инструменте.

Технологическая схема сборки - последовательность и особенности выполнения сборочных операций.

Маршрутная карта сборки - документ, содержащий описание технологического процесса сборки по операциям.

Операционная карта сборки - документ, содержащий более подробное описание операций с расчленением их по переходам.

Комплектовочная карта составляется на каждую сборочную единицу.

Карта оснастки сборки включает наименование и индексы всех видов оборудования и приспособлений, требуемых для выполнения технологического процесса сборки на данном рабочем месте.

Карта эскизов - графический документ, содержащий эскизы, схемы, таблицы, поясняющие выполнение технологического процесса, операции или перехода, включая контроль и перемещения.

 

 

 

 

 

 

 

 2. Организационные формы сборки

Основными организационными формами сборки являются стационарная и подвижная. В первом случае изделие полностью собирают на одном месте (рабочем посту), к которому подаются все детали и сборочные единицы. При подвижной сборке собираемое изделие последовательно перемещается от одного рабочего места к другому. На каждом рабочем месте выполняется определенный набор операций, для чего оно снабжено соответствующими инструментами и механизмами. Необходимые для сборки детали и сборочные единицы подаются к каждому рабочему месту.

Стационарная сборка может осуществляться без расчленения сборочных работ (принцип концентрации) и с расчленением (принцип дифференциации). В первом случае сборку осуществляет один рабочий высокой квалификации. Цикл сборки по этому принципу удлиняется, а при большой программе выпуска требуется много площади, инструмента и т. п. Стационарная сборка по принципу концентрации применяется в опытном и мелкосерийном производстве, однако в настоящее время такая организация сборки начинает распространяться и в ряде производств средней серийности. Сборщик не только выполняет все операции от начала до конца, но и проводит испытание изделия (сборочной единицы). Это

значительно повышает его  ответственность за результаты сборки, а следовательно, за качество и надежность изделия.

Разновидностью стационарной сборки без расчленения процесса является бригадный метод, когда сборку всего крупногабаритного изделия выполняет бригада рабочих. Но бригадный метод часто является первым шагом на пути дифференциации, ибо внутри бригады обычно имеет место некоторое разделение работ: одни рабочие специализируются на одной группе сборочных операций, другие, в соответствии со своей квалификацией, - на другой. Бригада должна иметь оптимальный состав, зависящий от сложности и габаритов изделия, а также объема его выпуска. При слишком большом количестве рабочих в бригаде они будут мешать друг другу.

Стационарная сборка по принципу дифференциации предполагает деление процесса на узловую и общую сборку изделия. При этом сборку узлов (сборочных единиц) и общую сборку изделия выполняют в одно и то же время (параллельно) рабочие одной бригады. В таком случае существенно сокращается время цикла сборки. Благодаря специализации повышается производительность труда.

При сборке сложных крупных  машин возможна и выгодна большая  дифференциация сборочных работ: собираемые машины размещают на стендах или  стапелях, а рабочий (или небольшая бригада) выполняет у каждого объекта свой набор сборочных операций, затем переходит к следующему объекту, где проделывает ту же работу, и т. д.

Подвижная сборка может осуществляться только при условии расчленения сборочных работ. Перемещение изделия (сборочной единицы) между сборочными постами может быть свободным или принудительным. В первом случае собираемые изделия перемещают сами исполнители с помощью подъемно-транспортных средств или тележек, а ритм перемещения обычно не регламентируется. Свободное перемещение изделий при» сборке применяется в мелкосерийном производстве.

Принудительное перемещение  объектов сборки осуществляется механическими транспортными устройствами (конвейерами) непрерывного или прерывного (периодического) действия и применяется обычно в крупносерийном и массовом производстве. Главной характеристикой принудительного перемещения является одновременность движения всех объектов.

Поточной называется сборка, при которой работа идет непрерывно и собранные изделия выходят периодически через определенный промежуток времени. Поточная сборка может применяться как при подвижном, так и при неподвижном объекте сборки. С этой точки зрения поточную сборку подразделяют на два вида: поточную подвижную и поточную стационарную.

Для осуществления поточной сборки необходимо:

1. расчленить весь сборочный процесс на отдельные операции, по возможности одинаковые или кратные по времени их выполнения (с целью синхронизации по такту и непрерывности операций сборки с учетом определенной часовой, сменной и другой производительности);
2. обеспечить передачу собираемого объекта на каждую последующую операцию немедленно по окончании предыдущей;
3. выполнить регулярную и своевременную (до начала соответствующей операции) доставку к сборочным рабочим местам комплектов деталей и сборочных единиц;
4. обеспечить взаимозаменяемость деталей, чтобы исключить пригонку по месту.

Сложность организации  поточной сборки в крупносерийном и массовом производстве окупается теми преимуществами, которые она дает, а именно: рабочие специализируются на выполнении определенных операций; специализация рабочих и механизация рабочих мест существенно сокращают время выполнения операций; значительно повышается пропускная способность сборочного цеха; лучше используются рабочие по квалификации, так как они распределяются по операциям соответственно сложности последних.

Поточная подвижная сборка выполняется на транспортных устройствах различного вида:

- на рольгангах;

- рельсовых и безрельсовых тележках, перемещаемых вручную;

- рельсовых тележках, соединенных между собой и образующих тележечный конвейер;

- ленточных, пластинчатых и подвесных круговых конвейерах;

- специальных сборочных конвейерах, приспособленных для сборки определенного изделия;

- рельсовых путях, по которым перемещается собираемая машина на своих или временно прикрепленных к ней колесах;

- подвесных однорельсовых путях;

- карусельных столах.

Подача изделия (движение конвейера) может быть непрерывной  или периодической. При непрерывной  подаче изделий рабочие выполняют свои операции во время движения конвейера, пока изделие проходит зону рабочего места, а при периодической подаче изделий операции выполняются в период остановки конвейера. Вид движения конвейера выбирается в зависимости от размера производственной программы, характера собираемого изделия, сложности сборочных операций и других технологических факторов. Поточная сборка на неподвижных рабочих местах (стендах), или поточная стационарная (неподвижная) сборка, применяется в мелкосерийном

Производстве, особенно для изделий большой массы, нетранспортабельных или требующих для перемещения сложных транспортных устройств. В таком случае весь процесс сборки расчленяется на примерно одинаковые по времени операции, каждая из которых выполняется определенной бригадой.

В зависимости  от количественного соотношения  между пригоночными и сборочными работами в машиностроении различают четыре вида сборки:

1) по принципу  индивидуальной пригонки;

2) по принципу  полной взаимозаменяемости;

3) путем индивидуального или группового подбора;

4) с применением  компенсаторов.

Сборка по принципу индивидуальной пригонки. Этот вид сборки применяют в единичном и мелкосерийном производстве, а также при экспериментальных работах. При механической обработке деталей, выполняемой без применения предельных калибров, расширяют поля допусков отдельных размеров. Получающаяся неточность компенсируется замыкающим размером детали, который будет выполняться по месту, т. е. пригоняться. Перед отправкой на общую сборку детали подвергаются ручной слесарной обработке для получения окончательной формы и размеров, после чего их пригоняют по месту опиливанием, пришабриванием, притиркой, шлифованием, развертыванием и т. д. Пригонка является трудоемкой операцией, требующей высокой квалификации рабочих.

Сборка по принципу полной взаимозаменяемости применяется в крупносерийном и массовом производстве. В этом случае детали обрабатывают в механическом цехе по предельным калибрам, и станочные операции являются окончательной стадией обработки для придания деталям нужной формы и размеров. Отделочные станочные операции (шлифование, механическая доводка, притирка и т. д.) обеспечивают надлежащее сопряжение поверхностей. Такие детали получаются взаимозаменяемыми и идут прямо на сборку через промежуточный склад. Если при сборке деталь устанавливают без предварительной сортировки или подбора к другой детали, с которой она сопрягается, и при этом получают соединение с требуемой посадкой без какой-либо приладки или притирки, то можно говорить о полной взаимозаменяемости деталей (что позволяет организовать поточный метод сборки).

Применение принципа полной взаимозаменяемости определяется экономическими соображениями. Точность деталей не должна быть выше необходимой.

Принцип взаимозаменяемости деталей вызывает необходимость обрабатывать их в механическом цехе с относительно узкими пределами допустимых отклонений размеров, что удорожает механическую обработку; за траты на сборочные работы при этом уменьшаются.

Сборка по принципу неполной (частичной) взаимозаменяемости. Этот вид сборки применяют в крупносерийном и массовом производстве. Сущность принципа заключается в том, что допуски на размеры деталей увеличиваются до экономически оправданной точности обработки их на станках. При сборке надлежащая посадка соединяемых деталей, также изготовляемых по предельным калибрам, но с большими допусками, обеспечивается или путем предварительного подбора деталей по размерам, или путем применения компенсаторов.

Принцип неполной взаимозаменяемости уменьшает себестоимость механической обработки (вследствие больших допустимых отклонений размеров), но при этом себестоимость сборочных работ повышается, так как детали необходимо подбирать и сортировать на размерные группы.

Сборка путем  индивидуального или группового подбора. Подбор деталей можно осуществить двумя способами: или их подбирают из любых, изготовленных в пределах установленного допуска и поступающих на сборку (индивидуальный подбор), или, что встречается чаще, детали предварительно сортируют на размерные группы в пределах одного и того же допуска (групповой подбор).

Сборка путем группового подбора деталей применяется тогда, 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 расширяют поля допусков размеров, а заданная точность соединения обеспечивается соответствующим подбором деталей. Этот вид сборки позволяет получить весьма точные соединения, его можно успешно применять, когда детали изготовляются большими партиями.

Сборка с применением компенсаторов. При сборке по принципу неполной взаимозаменяемости можно также использовать компенсаторы. Этот вид сборки нашел широкое распространение в производстве. Необходимая точность сопряжения сборочных единиц достигается установкой в них специальных деталей - компенсаторов, воспринимающих все отклонения размеров, полученные на сопрягаемых деталях. Компенсаторы подразделяют на неподвижные и подвижные.

Регулировка с помощью неподвижного компенсатора. Неподвижный компенсатор - это деталь, дополнительно вводимая в размерную цепь для устранения погрешности размера замыкающего звена. Компенсирующий размер при сборке обычно замыкает цепь. Необходимый для правильной работы изделия зазор получается за счет прокладочного кольца, 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.

Регулировка с помощью подвижного компенсатора. Подвижный компенсатор - это деталь, перемещением которой устраняют погрешность замыкающего звена. Сущность регулирования с помощью подвижных компенсаторов заключается в следующем: расширяют поля допусков размеров деталей, образующих размерную цепь, отчего конечная точность последней понижается. Для ее восстановления вводят замыкающее подвижное звено - компенсатор. При этом цепь приобретает ценное свойство - восстанавливать автоматически или путем систематического регулирования точность, потерянную в процессе эксплуатации. Подвижные компенсаторы используют в случаях, когда взаимозаменяемость затруднена (например в индивидуальном производстве, когда можно с успехом применять пригонку).

Широко распространены компенсаторы в виде мерных втулок. Мерные шайбы и прокладочные кольца применяют при регулировке зазоров в конических шестернях, конических роликоподшипниках, в подшипниках скольжения и т. п.

Компенсатором может быть не только специальная деталь, но и одна из основных деталей, подвергаемая при сборке дополнительной обработке. Это дает возможность ставить на место остальные детали соединения без пригонки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Контроль качества сборки и испытания машин

 

Качество машины - это соответствие ее технических показателей тем требованиям, которые к ней предъявляют. Технический контроль в сборочных цехах имеет целью установить правильность соединений и взаимодействия деталей и сборочных единиц и правильность сборки всей машины. Требования, предъявляемые при контроле, должны находиться в соответствии с техническими условиями, установленными на приемку готовых изделий, сборочных единиц и машины в целом.