3. Определение последовательности и содержания сборочных операций

На основании анализаконструкции машины выявляются все сборочные единицы, из которых состоит машина. В каждой сборочной единицедолжна быть найдена базовая деталь, определяющая положение всех, составляющих данную сборочную единицу, других сборочных единиц и деталей. Роль базовой детали обычно выполняют рамы, станины, корпусы, основания и т.п. детали.

После выявления базовой детали определяется последовательность установки на нее всех сборочных единиц и деталей. Для этого можно воспользоваться схемами размерных цепей, построенных на основе размерного анализа и выявленных методов достижения требуемой точности в каждой из размерных цепей, при этом надо руководствоваться указанными ниже исходными положениями [3].

1. Сборку следует начинать с тех сборочных единиц или деталей, размеры и относительные повороты поверхностей которых являются общими звеньями, принадлежащими наибольшему количеству размерных цепей.

2. Следует постепенно переходить к сборке тех сборочных единиц и деталей, размеры и относительные повороты поверхностей которых являются общими звеньями, принадлежащими постепенно уменьшающемуся количеству размерных цепей.

3. При прочих равных условиях сборку следует начинать с тойразмерной цепи, с помощью которойрешается наиболее ответственная задача.

4. В размерных цепях, в которых конструкцией машины намечено получать требуемую точность замыкающего звена методом регулировки или пригонки, необходимо найти компенсирующие звенья и детали.

Наметив на основе указанныхположений последовательность общей сборки машины, следует проверить возможность ее соблюдения на реальной машине с учетом конструктивных форм, габаритных размеров, массы сборочных единиц и деталей.

Последовательность сборки определяется также конструкцией изделия, компоновкой деталей и может быть представлена в видетехнологической схемы сборки, являющейся условным изображением порядка комплектования изделия и узлов при сборке. На схеме каждый элемент изделия обозначается прямоугольником, в котором указываютсянаименование составной части, ее индекс и количество (рис.3.4, а)[12].

Процесс сборки изображается на схеме горизонтальной линией в направлении от прямоугольника с изображением базовой составной части до прямоугольника, изображающего готовое изделие (или сборочную единицу).

Выше горизонтальной линии показываются в порядке последовательности сборки прямоугольники, условно обозначающие детали, а ниже –прямоугольники, условно изображающие сборочные единицы.

Для каждой сборочной единицы первого и более высоких порядков могут быть построены аналогичные схемы (рис.3.4, б-г).

Технологическая схема сборки является основой для проектирования технологического процесса сборки; оперативным документом, по которому персонал сборочного цеха организует выполнение сборочного процесса, производит комплектование машины, подачу сборочных единиц и деталей в надлежащей последовательностик местам сборки, ведет учет, расставляетрабочих, планирует производство.

При сборке сложного изделия целесообразно сначала разработать общую схему сборки изделия и после этого – схемы узловых сборок.

Некоторые крупногабаритные изделия транспортируются к заказчику в разобранном виде, поэтому при разработке технологической схемы сборки таких изделий одновременно необходимо составлять и схему демонтажа.

После разработки схем сборки устанавливается состав необходимых сборочных, регулировочных, пригоночных, подготовительных, контрольных работ и определяется содержание технологических операций и переходов.

В условиях единичного производства ограничиваются разработкой маршрутных технологических карти в работе, в основном,руководствуются технологическими схемами сборки. На выполнение отдельных ответственных операций (запрессовка крупных деталей, испытания и т.п.) составляются типовые инструкции.В работе широко используетсяуниверсальное сборочное оборудование и инструменты.

В серийном производстве разрабатываются маршрутно-операционные и операционные технологические карты и, при необходимости, выпускаются технологические инструкции, комплектовочные карты, ведомость оснастки и другие документы.

Процесс сборки расчленяется на общую сборку и сборку узлов, а также на технологические операции и переходы, а в крупносерийном и массовом производстве – и на приемы. Доля пригоночных работ может быть сокращена за счет широкого применения регулировки размеров с помощью разнообразных компенсаторов, применения селективной сборки.

При формировании технологической операции в ее состав, повозможности, включаются однородные работы, что способствует специализации сборщиков и повышению производительности их труда. В целяхсинхронизации операций, необходимой для организациипоточной сборки, состав технологической операции устанавливается с учетом трудоемкости отдельных элементов сборочных работ.

На следующем этапе выбираетсятехнологическая оснастка: приспособления, рабочий и измерительный инструменты с учетом принятого типа производства и организационных форм сборочного процесса. В серийном производстве применяется оснастка универсального ипереналаживаемого типов. В поточно-массовом производствеиспользуется, преимущественно, специальная оснастка.

После определения структуры и содержания сборочных операций устанавливается норма времени на их выполнение. Для условий единичного и мелкосерийного производства при нормированиисборочных работ могут быть использованы укрупненные нормативы на слесарно-сборочные работы. Для серийного и массового производства применяется расчетно-аналитический метод нормирования.При этом операцию разбивают на ряд сборочныхэлементов: переходов и приемов.

При ручной сборке оперативное время на выполнение элементов операции определяется по нормативам на слесарно-сборочные работы, а штучное время рассчитывается по формуле

, (3.1)

где t_оп– оперативное время на выполнениеi-го элемента сборочной операции;

β, γ –коэффициенты, определяющие время на организа­цион­ное обслуживание и перерывы (около 6…9% от).

При сборке изделий партиями определяется штучно-калькуляционное время по формуле (1.15).

При механизированной и автоматизированной сборке время на выполнение элементов сборочной операции рассчитывается по формуле

t _i = l _i / v_i, (3.2)

где l_i – длина перемещения;

v_i– скорость перемещения исполнительного сборочного механизма.

Компоновка сборочной позиции должна обеспечиватьминимальное время вспомогательных и холостых ходов, особенно для робототехнических сборочных комплексов и модулей, где все переходы выполняются, как правило, последовательно. При проектировании необходимо рассмотреть несколько вариантов компоновок с составлением циклограммы работы сборочных механизмов. По циклограмме определяется возможность совмещения элементов времени цикла и рассчитывается время сборочного цикла.

При конвейерной сборке в штучное время операции входитвремя на перемещение собираемого изделия, если оно не перекрывается временем цикла.

Для механизированной и автоматизированной сборочных операций необходимо определить режимы сборочногопроцесса:сборочную силу,скорость поступательного перемещения присоединяемой детали, частоту ее вращения, момент затяжки, температуру нагрева или охлаждения собираемых деталей, частоту и амплитуду колебаний собираемых деталей и т.п.

При проектировании сборочных ТП необходимо максимально использовать для одинаковых и сходных по конструкции изделий типовые ТП, которые осуществляются общими, наиболее совершенными и эффективными методами. К типовым относятся ТП сборкитиповых узлов: сподшипниками качения и скольжения, зубчатых и червяных передач, направляющих скольжения и т.п.

При выполнении ТП сборки возникает необходимость систематической проверки качества собираемой машины и ее сборочныхединиц. Это необходимо делать каждый раз, когда требуемая точность, в тех или иных размерных и кинематических цепях, достигается методами регулировки и, особенно, пригонки. Необходимость контроля возникает даже в тех случаях, когда для достижения требуемого качестваиспользуется метод полнойвзаимозаменяемости, так как в процессе сборки возникает ряд дополнительных погрешностей, связанных с влиянием упругих деформаций, сменой баз и т.д. Поэтому необходимо включать в разрабатываемый ТП сборки переходы и операции, связанные с проверкой достигнутого качества собираемого объекта с указанием методики и средств контроля.

Машины и сборочные единицы, после сборки, подвергают испытаниям, служащим для проверки их соответствия служебному назначению. Испытания сборочных единиц перед их подачей на общую сборку снижают трудоемкость сборки и сокращают цикл сборки и испытания готовой машины.

Испытания машины и сборочных единиц обычно проводятся с максимальным приближением к рабочим режимам, на которых машины должны работать, выполняя свое служебное назначение. В ряде случаев испытания ведут на форсированных режимах в целях быстрейшего выявления имеющихся дефектов.

Для испытания машин и сборочных единиц малых и средних габаритов создают специальные стенды. Испытания тяжелых машин больших габаритных размеров производят обычно на сборочныхстендах.К такиммашинам относятся, например, паровые турбины, тяжелыестанки, дизели и др.