_Sysoev_TMS_-lekcii

ведутся последовательно либо параллельно. В этом случае вначале собирают узлы (агрегаты) изделия, а затем выполняют общую сборку.

Длительность процесса зависит от числа сборщиков, одновременно или последовательно выполняющих сборку:

k

∑t yi + tо

где k – число собранных частей изделия; tyi – трудоемкость сборки отдельных частей изделий (i = 1... к); tо – трудоемкость общей сборки; n – число сборщиков в бригаде.

При параллельной сборке работы выполняет бригада. Сборщики одновременно собирают все узлы изделия, а затем бригада производит общую сборку. Тогда

Tc = tei + to ,

ni n

где ni – число сборщиков, занятых на сборке частей изделия.

К недостаткам этого вида сборки относятся: большое суммарное время сборки; высокая квалификация сборщиков; небольшая производительность; большие затраты на ТСО; большие производственные площади в связи с большим объемом незавершенного производства;

б) операционно-дифференциальная сборка. Технологический процесс разбивают на самостоятельные операции (технологическое разделение труда), и их выполняют определенные сборщики на всех собираемых объектах. Применяют в серийном и массовом производстве.

По сравнению с предыдущей формой организации эта форма имеет преимущества. Недостатки: затраты на организацию операционной сборки увеличиваются, усложняется планирование и учет.

Стационарную сборку применяют как исключение для трудно транспортируемых изделий.

При подвижной сборке объект перемещают после выполнения операции на следующее рабочее место.

в) поточная сборка. Все операции по сборке изделия имеют одинаковую либо кратную трудоемкость, строго взаимосвязаны между собой и образуют комплексы, позволяющие создать поточные линии для реализации технологического процесса. Поточная линия – это ряд взаимосвязанных рабочих мест (оборудования, стапелей, столов и др.) для сборки, расположенных прямолинейно. Их число зависит от сложности собираемого объекта. Поточную сборку характеризует непрерывность исполнения, обеспечиваемая согласованностью операций во времени (имеют одинаковый либо кратный такт выпуска).

319

Рис. 2.1. Классификация сборочных работ

320

Такт выпуска – интервал времени, через который периодически производится выпуск изделия определенного наименования, типоразмера и исполнения (мин/шт.):

τ = 60Фη,

N

где Ф – фонд рабочего времени для выполнения программного задания, ч; h – коэффициент потерь рабочего времени (0,96...0,98); N – программное задание, шт.

Темп выпуска – число изделий, собираемых в единицу времени

(шт./мин): R = 1 / τ.

При этом различают виды конвейерной сборки:

–пульсирующая – сборочные тележки с объектами сборки остаются неподвижными на всех рабочих местах в течение такта выпуска, затем перемещаются на следующее рабочее место;

–непрерывная – конвейер перемещается с постоянной скоростью. Конвейерная сборка экономична, однако требует больших затрат на ее

создание, четкого снабжения и оперативного управления.

По характеру перемещения: стационарная и подвижная виды сборок. При подвижной сборке перемещение может быть непрерывным и прерывным (дискретным).

По количеству собираемых изделий (по типу производства):

а) единичная сборка имеет коэффициент закрепления операций kз ³ 40; б) серийный тип производства (мелкосерийный – kз = 20... 40; серийный

– kз = 10...20; крупносерийный kз = 5...10).

Серийную сборку осуществляют на производстве с ограниченной номенклатурой собираемых изделий, изготавливаемых периодически повторяющимися партиями и сравнительно большим объемом выпуска. Основным принципом этого производства является изготовление всей партии (серии). В серийном производстве технологический процесс распределен на отдельные операции, которые закреплены за определенным специализированным оборудованием, приспособлениями и инструментом. Число смен влияет на потребность в оборудовании и производственных площадях. От количества смен зависит также объем выпуска.

в) массовая сборка (kз = 1...4) отличается от крупносерийного типа производства большей дифференциацией, механизацией и автоматизацией работ на рабочих местах. Используется поточная и конвейерная форма организации процесса сборки.

По степени участия исполнителей: ручная сборка, частично или пол-

ностью механизированная сборка, частично или полностью автоматизированная сборка.

Другие виды сборочных работ, показанные на рис. 7.1 не требуют разъяснений.

61

7.2 Особенности технологического процесса сборки

Технологический процесс сборки является завершающим и поэтому наиболее ответственным этапом производственного цикла. Надежность и долговечность изделия, его важнейшие параметры в значительной степени определяются уровнем технологии и качеством сборки. В процессе сборки выявляются многие дефекты предшествующих технологических процессов, а также связанная со сборкой технологичность конструкции изделия. Отступления от основных требований технологии сборки, предусмотренных соответствующей документацией, служат, как правило, причиной выхода изделия из строя при эксплуатации.

Процесс сборки отличается сложностью. Объектами сборки являются более сложные изделия, чем детали и заготовки. Соответственно возрастает число выходных параметров (геометрических, кинематических, электрических и др.), подлежащих соблюдению.

Сопутствующие сборке физические явления (деформация детали, контактные напряжения и др.) сложны и мало изучены, что затрудняет расчеты ожидаемой точности и обеспечение заданных значений этих параметров.

Рабочие движения при сборке отличаются настолько большим многообразием, что воспроизведение их в автоматических сборочных системах затруднено, а подчас и невозможно. Этим объясняется низкий уровень механизации сборочных работ.

Относительно высокая трудоемкость сборки связана с низкой степенью механизации. Высокие требования к качеству вызывают необходимость тщательной подготовки деталей и составных частей к сборке (промывка, очистка, комплектация и т. п.) и контроля параметров изделия.

С развитием техники повышаются требования к точности сборочных параметров, надежности соединений, качеству изделия в целом, обеспечиваемому в процессе сборки.

Одной из главных и неотложных задач становится механизация и автоматизация сборочных процессов.

Следует также отметить, что технологический процесс сборки, как завершающий и наиболее ответственный этап изготовления изделия, требует общей культуры производства, а поддержание ее составляет одну из важных задач технологов на предприятиях.

7.3 Этапы технологической подготовки процесса сборки изделия

На рис. 7.2 представлена укрупненная схема разработки и совершенствования технологического процесса сборки.

62

Рис. 7.2. Этапы разработки технологического процесса сборки

Анализ исходной информации для разработки технологического процесса сборки выполняют в соответствии с п. 1.3 раздела 1.

Составление графической схемы и циклограммы сборки изделия.

Для выбора организационной формы сборочных работ с заданным объемом выпуска необходимо конструкцию изделия правильно распределить на сборочные единицы и комплектующие детали, группы деталей, агрегаты и узлы.

Поэтому при анализе технологичности конструкции изделия технолог не только определяет возможность изготовления изделия в данных производственных условиях и критически оценивает его работоспособность исходя из опыта изготовления аналогичных конструкций, но и продумывает варианты рациональной организации сборки. Для этого составляют графическую схему сборки и временную циклограмму.

63

рабочим чертежом, промыты, очищены и приняты ОТК. Перед сборкой детали обдувают сжатым воздухом, протирают хлопчатобумажными салфетками. Поверхности, работающие в условиях трения, смазывают маслом.

Затем разрабатывают графическую схему сборки, где сборочные элементы изображают в виде прямоугольников и располагают в последовательности введения их в изделие (см. рис. 7.4). Каждый элемент изделия обозначен прямоугольником, в котором указывают наименование элементов сборки, его номер и количество собираемых в этот момент элементов.

Рис. 7.4. Технологическая схема сборки масляного насоса

Разработку технологической схемы начинают с определения базовой детали (или сборочной единицы). Правильно выбранный базовый сборочный элемент должен наилучшим образом определять положение других сборочных единиц в изделии. От прямоугольника – базовой детали до прямоугольника, изображающего готовое изделие, проводят горизонтальную линию. Над ней в порядке последовательности сборки располагают прямоугольники, условно изображающие детали, а ниже – прямоугольники, условно изображающие сборочные единицы.

Сборку масляного насоса начинают с подгонки и установки призматической шпонки в шпоночный паз ведущего валика. После этого на валик и шпонку надевают ведущую шестерню до упора в буртик валика. Шестерню следует устанавливать вручную, при этом удары не допускаются. Проверяют «утопание» буртика ведущего валика в торцовой выточке шестерни. Буртик не должен выступать над торцом шестерни. Проверку проводят визуально на просвет. Аналогичным образом устанавливают шестерню на ведомый валик. Валики с надетыми шестернями поочередно устанавливают цапфенными частями в соответствующие отверстия в корпусе насоса. Проверяют легкость вращения шестерен, отсутствие касания зубьев шестерен за стенки насоса. Если зубья шестерен задевают за стенки корпуса, выясняют причину этого и

65

устраняют ее слесарными методами. Посадочные части валиков перед сборкой смазывают маслом. Шестерни не должны выступать за торец корпуса насоса. Проверяют легкость вращения шестерен, находящихся в зацеплении. Ставят крышку насоса и крепят ее к корпусу болтами, установленными на пружинные шайбы. Устанавливают шпонку приводной шестерни, прижимают ее к торцу ведущего валика с помощью гайки. Окончательное закрепление приводной шестерни и контровка гайки с помощью шплинта производят после регулировки приводной зубчатой передачи на общей сборке компрессора. Ввертывают штуцер, устанавливаемый на прокладке. После сборки вновь проверяют легкость и плавность вращения валиков, отсутствие касания зубьев с корпусом.

Собранный масляный насос испытывают на специальном испытательном стенде для проверки его основных технических характеристик.

Для каждой сборочной единицы (первого, второго и более высокого порядков) могут быть построены аналогичные схемы. Здесь же даются необходимые указания сборщику по регулировке, смазке, соединению и пр.

Технологическая схема сборки является основой для проектирования технологического процесса сборки. Расположением сборочных элементов на схеме определяется последовательность их поступления на сборку.

Далее разрабатывают технологические временные схемы – циклограм- мы (рис. 7.5), где указывают порядок поступления сборочных элементов на сборку во времени, дают особые технологические указания по выполнению отдельных сборочных операций и др. Время выполнения перехода устанавливают, используя опытно-статистические нормы при изготовлении аналогичных изделий, которые корректируют в процессе разработки технологического процесса и его освоения на различных этапах производства. Циклограммы сборки дают представление о такте выпуска изделия, технологическом цикле, возможности организации параллельного выполнения работ и позволяют контролировать, а также направлять ход сборочного процесса, использовать ЭВМ для комплектования изделия и подачи сборочных элементов во времени на сборочные участки.

Технологический процесс маршрутного описания (МТП) представляет собой план сборки, определяющий последовательность выполнения операций с указанием мест их осуществления. Выполняется на маршрутных картах (МК). Название операций должно быть написано в сжатой форме. Число операций техпроцесса зависит от программы выпуска.

В маршрутной технологии все операции (в том числе и операции, которые не выполняют в данном цехе) перечисляют в последовательности их выполнения. МТП применяют, в основном, в единичном производстве. Пользуясь маршрутной технологией и чертежом, сборщики высокой квалификации самостоятельно выбирают порядок сборки, применяя рациональные приемы сборочных работ. Нормы на операции устанавливает нормировщик, ориентируясь на опытно-статистические нормы, использованные в практике изготовления подобного изделия. Маршрутную технологию утверждает главный технолог.

66

Пример оформления технологического процесса маршрутного описания сборки приведен в П1.2.

Разработка технологического процесса сборки операционного опи-

сания. Разработка технологического процесса сборки операционного описания и другие этапы разработки документации, показанные на рис. 7.2, имеют много общего с разработкой техпроцессов на изготовление деталей, поэтому названные этапы обобщены и описаны в гл. 6 настоящего пособия.

Рис. 7.5. Циклограмма сборки ступицы

7.4 Механизация и автоматизация сборочных процессов

Сборка является заключительным и определяющим этапом производственного процесса, обеспечивающим технические характеристики изделий и их качество. В сборочном производстве механизировано менее 25 % сборочных операций, автоматизировано менее 6 %. Автоматизация безальтернативный путь решения проблемы повышения производительности труда, технического уровня и качества выпускаемой продукции.

Особенности автоматизации процессов сборки. Анализ развития ма-

шиностроительного производства показывает, что допущены значительные диспропорции в совершенствовании различных технологических процессов производства изделий. В результате чего ручные операции при сборке мало механизированы и автоматизированы и занимают большой удельный вес в общей структуре трудоемкости производства машин.

Вместе с тем имеется ряд причин, которые сдерживают уровень механизации и автоматизации сборочных операций и общей сборки:

–сложность и многообразие конструктивных форм сборочных единиц, затрудняющих создание автоматов;

–многообразие рабочих движений и приемов, необходимых для осуществления сборки. Это вызвано различием конструкций изделий, применяемых типов соединений и методов их осуществления;

67

–нетехнологичность конструкций изделий, связанная с тем, что отработка конструкции на технологичность на этапе изготовления установочной партии ведется для ручной сборки;

–недостаточная изученность физических явлений, сопутствующих сборочным операциям (упругопластический контакт и деформации, погрешности во многозвенных размерных цепях и пр.);

–частые конструкторские изменения и сменяемость изделий.

Развитие автоматизации ведется по трем направлениям: автоматизация отдельных операций; автоматизация технологических процессов; комплексная автоматизация производства изделий.

Выбор того или иного направления автоматизации обусловлен масштабами и стабильностью производства продукции, а также конструктивно-тех- нологическими особенностями изделия.

Сборочные параметры изделий характеризуются высокой точностью, поэтому механизация и автоматизация процесса сборки может применяться на отдельных, наиболее трудоемких операциях.

Для перехода к автоматической сборке необходимы:

–тщательная проработка технологичности конструкции изделия с точки зрения возможности автоматической сборки (поиск простых соединений, выбор баз для установки, замена болтов на винты и т. д.);

–пересмотр методов обеспечения заданной точности сборки. Избегать пригонку, селективный подбор и регулировку при сборке для обеспечения заданных параметров;

–использование типовых конструкций и соединений, а также типовых техпроцессов сборки;

–выбор рациональной компоновки конструкции изделия.

Вместе с тем следует рассчитывать экономическую целесообразность механизации и автоматизации производственных процессов.

Автоматизация элементов сборочного процесса. Механизацией и ав-

томатизацией сборочных процессов охватывают в первую очередь наиболее трудоемкие операции, связанные с токсичностью, утомительные и монотонные:

–подготовительные операции (расконсервация, промывка, и т. д.);

–питание деталями рабочей зоны (загрузка в бункер, первичная ориентация, накопление деталей в магазине, поштучная выдача в рабочую зону, установка и ориентация в исходной сборочной позиции, закрепление);

–сборка – соединение деталей;

–контроль сборочных параметров (геометрических, гидравлических и т. д.) и их регулировка;

–удаление собранного узла или изделия;

–учет, консервация, упаковка и складирование.

Наиболее сложными и трудоемкими элементами техпроцесса сборки являются операции ориентации и соединения (55…85% всего объема сборочных работ).

Первичная ориентация производится в бункерах, применяемых при ав-

68