Дисциплина «Проектирование технологических процессов»

25. Последовательность и содержание сборочных операций и составление схем сборки. 

Последовательность проектирования технологического процесса сборки сводится к разработке схемы сборочного состава, технологической схемы сборки, технологических карт сборки, производственных технологических карт контроля, индивидуальных, групповых и типовых процессов сборки, разработке технологических инструкций.

Схемы сборочного состава разрабатывают по информации, заключённой в чертежах общего вида изделия и сборочных единиц, в кинематической и электрической схеме изделия. Они отражают структуру изделия и последовательность его сборки. Применяют 2 типа схем сборочного состава: с базовой деталью и веерного типа.

Дальше идёт составление технологической схемы сборки.

При составлении схемы сборки придерживаются следующих правил:

- материал обозначается полукругом, внутри которого указывают наименование, ГОСТ и марку материала;

- деталь—круг из двух частей. В нижней части круга—номер позиции по спецификации сборочного чертежа;

- сборочная единица обозначается в виде прямоугольника;

- если деталь или сборочная единица стандартная, то верхняя часть заштриховывается;

- приспособление изображается также как и сборочная единица, но пунктирной линией;

- схема сборки начинается с изображения базовой детали или сборочной единицы, а заканчивается изображением готового изделия.

На технологической схеме сборки последовательность и особенности выполнения сборочных операций отражаются наиболее полно. Она отличается от схемы сборочного состава тем, что на неё наносят надписи, поясняют характер соединения и требования по выполнению сборки. На её основе разрабатывается технологический процесс при серийном и массовом производстве.

Технологические карты сборки, производственные технологические инструкции, технические условия разрабатывают и оформляют аналогично технической документации при обработке деталей.

Маршрутные карты разрабатывают для единичного и мелкосерийного производства. Операционные карты—для серийного производства. Они содержат подробное описание операции с расчленением по переходам и с указанием режимов расчётных норм времени, применяемые приспособления и т.д.

Иногда разрабатываются производственные технологические инструкции которые могут применяться как самостоятельно, так и в качестве дополнения к технологическим картам.

26. Расчет основных показателей технологического процесса сборки. Основные положения технологического процесса сборки изделия. Подготовка деталей к сборке.

Критерия технико-экономической оценки различных вариантов технологических процес­сов сборки. Критерии для оценки спроектиро­ванных технологических процессов сборки можно разбить на абсолютные и относи­тельные.

Абсолютные критерии.

1. Трудоемкость технологического процесса сборки как сумма штучного времени по всем n операциям сборки Этот показатель дают отдельно по узловой и общей сборке изделия. Целесо­образно из общей трудоемкости сборки выде­лять трудоемкость пригоночных работ.

2. Технологическая себестоимость выпол­нения узловой и общей сборки одного изделия

где t_ш.у t_ш.o t_ш.п t_ш.р - штучное время узло­вой и общей сборки, пригонки и регулирова­ния; l_у l_о l_п l_р — минутная заработная плата при выполнении узловой и общей сборки, пригонки и регулирования; S_M — стоимость 1 мин работы сборочного оборудования; T_п.з — подготовительно-заключительное вре­мя, отнесенное к одному изделию на одну опе­рацию; l_н — минутная заработная плата одно­го наладчика; k_а и k_э— коэффициенты аморти­зации и эксплуатации сборочной оснастки (k_а = 0,2 ÷ 0,5; k_э= 0,2); S_o - стоимость всей сборочной оснастки, руб.; N — годовой выпуск изделий; n— число сборочных операций; n' — число единиц сборочного оборудования; n" — число переналаживаемых сборочных опе­раций.

3. Длительность цикла общей (или узло­вой) сборки партии изделий из n штук в серий­ном (непоточном) производстве при последо­вательной их передаче

здесь — сумма штучного времени всех i операций сборки данного объекта; T_xp — время хранения партии изделий на про­межуточном складе; k - число завозов изде­лий на промежуточный склад; Т_тр — время одной перевозки партии изделий от сборочно­го стенда к складу (и обратно); величина 2k + 1 дополнительно учитывает транспортиро­вание изделий на склад готовой продукции (значение k в самом невыгодном случае равно числу операций сборки).

4. Число единиц сборочного оборудования k_об.

5. Число сборщиков k_сб.

6. Средний разряд сборщиков.

7. Энерговооруженность сборщиков.

Относительные критерии.

1. Коэффициент трудоемкости сборочного процесса φ_сб =T_сб/T_м, где Т_сб — трудоемкость сборки изде­лия; Т_м — трудоемкость обработки деталей изделия. Для различных производств φ_сб = 0,1 ÷ 0,5.

2. С развитием производственного коопе­рирования коэффициент φ_сб не характеризует процесс производства в целом. Вместо φ_сб в этом случае применяют коэффициент себе­стоимости сборки φ_с, равный отношению себе­стоимости с_сб сборки к себестоимости с_изд из­делия в целом. Коэффициент φ_с более полно характеризует долю процесса сборки в общем процессе производства изделия. Он отражает участие не только живого, но и овеществлен­ного труда.

3. Коэффициент загрузки рабочих мест и поточной линии

где k_рас — расчетное число рабочих мест на данной операции; k_пр — принятое число рабо­чих мест (k_пр > k_рас); n — принятое число рабо­чих мест в линии. Приемлемое значение η_з = 0,9 ÷ 0,95, а η_з.л ≥ 0,9.

4. Коэффициент расчлененности сбороч­ного процесса k_pacч = Т_сб.уз/Т_сб, где Т_{сб. уз}— суммарная трудоемкость узловой сборки.

Следует стремиться к большему значению k_расч, что приводит к удешевлению сборки.

5. Коэффициент совершенства сборочного процесса изделия

где Т_пр — трудоемкость пригоночных работ, разборки и повторной сборки изделия. В мас­совом производстве этот коэффициент равен 0,95-1,0; в серийном 0,8-0,9; в единичном 0,6-0,8.

6. Показатель уровня автоматизации процесса сборки а = Т_авт/Т_сб, где Т_авт — длительность сборки изделия на автоматизированных операциях; Т_сб — длительность сборки на всех операциях технологического процесса.

7. Коэффициент оснащенности технологи­ческого процесса сборки

k_осн = k_прис / n,

где k_прис — число сборочных приспособлений; n — число операций сборки данного изделия.

С ростом k_осн снижается трудоемкость и себестоимость сборки.

27. Технологический процесс сборки неподвижных соединений различными технологическими методами.

--неподвижные неразъёмные соединения, которые осуществляются путем запрессовки, сварки, пайки, склеивания, развальцовки, а также заклепочные соединения;

--неподвижные разъёмные (резьбовые, шпоночные, конусные, шлицевые соединения);

Сборка болтовых и винтовых соединений Болтовые и винтовые соединения по технологии сборки можно разделить на соединения, собираемые без затяжки и соединения, в которых создается предварительная затяжка. Наибольшее распространение получили соединения второго типа. Предварительная затяжка резьбовых соединений при сборке играет существенную роль в повышении долговечности работы сборочной единицы или изделия и должна быть такой, чтобы упругие деформации деталей соединения при установившемся режиме работы механизма находились в пределах, предусмотренных его конструкцией. Уменьшение величины предварительной затяжки приводит к появлению зазоров в стыке деталей, в результате чего появляются дополнительные динамические нагрузки, которые сокращают усталостную прочность резьбовых деталей. Для выполнения затяжки применяют предельные ключи, выключающиеся при достижении заданного момента затяжки, и динамические ключи с указателем момента затяжки. В технических условиях на сборку ответственных резьбовых соединений указывают предельные значения осевой силы или момента затяжки. Важным условием обеспечения нормальной работоспособности резьбового соединения является отсутствие изгибающих напряжений в теле болта или шпильки. В связи с этим неплотное прилегание гайки вследствие перекоса торца или опорной поверхности детали в ответственных, тяжело нагруженных соединениях недопустимо. При большом числе гаек рекомендуется завертывать их в определенном порядке. Общий принцип — сначала затягивают средние гайки, затем пару соседних гаек справа и пару соседних гаек слева и т.д., постепенно приближаясь к краям. Затяжку гаек целесообразно производить постепенно, то есть сначала затянуть все гайки на 1/3 усилия затяжки, затем на две трети и только26 после этого - на полную величину усилия затяжки. Гайки, расположенные по кругу, следует затягивать крест-накрест. В процессе разборки резьбовых соединений целесообразно придерживаться обратного порядка отвинчивания гаек, это позволит предотвратить перекосы скрепляемых деталей. Иногда для уменьшения износа резьбы корпуса в него ввертывают втулки с наружной и внутренней резьбой. Созданная при сборке затяжка резьбовых соединений в процессе работы машины в условиях эксплуатации под действием переменных нагрузок постепенно уменьшается. Во избежание самоотвинчивания в конструкциях резьбовых соединений, подверженных переменным нагрузкам, предусматривается стопорение контргайкой, винтом, разводным шплинтом, пружинными шайбами и др. Наибольшее применение получило стопорение пружинными шайбами (до 80%). Механизация сборки резьбовых соединений в условиях массового и серийного производства достигается применением электрических и пневматических инструментов (гайковёртов, шпильковёртов и т.п.). Они ускоряют сборку резьбовых соединений и повышают их качество. В условиях массового производства применяют многошпиндельные гайковёрты, у которых все шпиндели приводятся во вращение от одного двигателя, и с индивидуальным приводом каждого шпинделя. Для облегчения работы механизированный инструмент подвешивают на пружинных блоках. Сборка резьбовых соединений может быть автоматизирована. При сборке крупногабаритных изделий с большими диаметрами резьбовых соединений переносной механизированный инструмент оказывается недостаточным. В этих случаях применяют стационарные механизированные установки как одношпиндеольные, так многошпиндельные.

28. Особенности технологического процесса сборки подшипников скольжения и узлов с подшипниками качения.

Сборка с подшипниками скольжения Подшипники скольжения могут быть цельными и разъемными. В первом случае — это цельная втулка из антифрикционного материала, во втором — вкладыши с диаметральным разъемом. Сборка цельной втулки состоит из операций её установки в корпусе, фиксирования от проворачивания и калибрования отверстия Установка втулки может производиться, с гарантированным натягом на прессах или с зазором на клею. Перед запрессовкой втулка и отверстие в корпусе должны быть тщательно осмотрены, острые углы и заусенцы на торцах зачищены, поверхности сопряжения тщательно протерты и во избежание надиров смазаны чистым машинным маслом или сульфидом молибдена. Запрессованную втулку закрепляют от провертывания винтами или штифтами. После запрессовки внутреннюю поверхность втулки калибруют, для чего их растачивают, развертывают, калибруют уплотняющими оправками, 42 прошивками, шариками и раскатывают. Перед калибровкой обрабатывают отверстие для подвода смазки. Разъёмные подшипники в виде вкладышей могут быть толстостенными и тонкостенными. Отличаются они не толщиной стенки, а жесткостью (отношением толщины стенки без заливки к наружному диаметру). Жесткость толстостенных подшипников — 0,065...0,095, тонкостенных — 0,025...0,045 мм. Вкладыши толстостенных подшипников изготавливают из специальной стали, чугуна, бронзы и заливают баббитом или другими антифрикционными материалами. Вкладыши устанавливают с небольшим натягом или зазором и фиксируют от перемещения установочными штифтами или заплечиками. При установке вкладышей необходимо проверить совпадение смазочных каналов в корпусе и крышке с отверстиями во вкладышах. Несовпадение этих отверстий более 0,4...0,6 мм не допускается. Маслинные каналы в корпусе перед постановкой вкладыша должны быть промыты керосином. Крышка подшипника фиксируется на корпусе штифтами, пазами или шипами с небольшим (0,02...0,04 мм) натягом.

Техпроцесс сборки при этом относительно прост: укладка нижних вкладышей в отверстия корпуса; смазка поверхностей скольжения; укладка вала; установка верхних вкладышей и крышек с постановкой необходимого количества прокладок; предварительная и окончательная затяжка гаек; проверка легкости вращения вала и шплинтовка гаек. При этом большое значение приобретает равномерное прилегание наружных поверхностей к основанию и крышке подшипника. При плохом прилегании ухудшается теплопередача от вкладыша к корпусу. Вкладыш под действием сил, нагружающих цапфу вала, станет периодически менять свою форму — "дышать", что вызовет отслаивание антифрикционного слоя. Избежать этого в условиях применения взаимозаменяемых вкладышей можно только тщательным подбором и контролем установки вкладышей, и требуемой степенью затяжки гаек

Сборка соединений с подшипниками качения. Долговечность подшипников определяется качеством монтажа подшипниковых узлов. Неправильно выбранные посадки, перекосы при монтаже, повреждения и загрязнения при сборке могут вызвать преждевременный выход подшипника из строя. Как правило, вращающееся кольцо подшипника соединяется с деталью неподвижно, неподвижное кольцо — с небольшим зазором. Перед сборкой подшипник промывают в 6%-м растворе масла в бензине или в антикоррозионном растворе (1% триэтаноламина, 0,2% нитрита натрия, 0,1% смачивателя ОП-10). Промытый подшипник нагревают в масляной ванне до температуры 30…90°C в течение 15...20 мин и напрессовывают на вал с обязательным применением для этого оправок во избежание перекоса. Усилие запрессовки должно при этом передаваться через внутреннее кольцо. Напрессованный подшипник проверяется на провертывание от руки. При этом должен быть обеспечен ровный без заедания ход. Кроме этого проверяется осевой и радикальный зазор, причем первый не должен быть больше 0,1...0,7 мм. Радиальный зазор в 12...20 раз меньше. Установка подшипников в корпус выполняется аналогично. Отличие в том, что нагревают при этом корпус. При невозможности нагрева корпуса — охлаждают подшипник. Конические роликовые подшипники позволяют выдерживать одновременно большую нагрузку, как в радиальном, так и в осевом направлении. Зазоры в таких подшипниках не зависят от их посадки на валу и в корпусе. Регулирование зазоров производится при сборке подшипниковых узлов. Монтаж конических роликовых подшипников производится раздельно, то есть внутреннее кольцо с роликами и сепаратором напрессовывается на вал, а наружное кольцо — в корпус. При этом особо тщательно необходимо следить за правильностью запрессовки наружного кольца» Для предотвращения перекоса его запрессовывают с применением специальных приспособлений.

29. Особенности технологического процесса сборки различных типов зубчатых передач.

Нормальная работа зубчатых колес требует выполнения при сборке ряда условий, наиболее существенные из которых следующие: точка касания зубьев зубчатых колес должна находиться на начальной окружности; работа зубчатого зацепления должна быть плавной, без толчков и рывков. Эти требования должны обеспечиваться не только качественным изготовлением деталей в механическом цехе, но и правильно построенным технологическим процессом сборки. При сборке зубчатых передач выполняют следующие работы: а) установку зубчатого колеса на валу; б) установку залов с зубчатыми колесами в корпусе; в) регулирование и контроль зацепления зубчатых колес. Цилиндрические зубчатые передачи составляют 75…80% общего количества передач. Посадку цилиндрических колес на центрирующие поверхности вала производят под прессом с применением специальных приспособлений, назначение которых заключается в обеспечении установки колеса на посадочной шейке без перекоса. Необходимость предотвращения перекосов следует предусматривать и при демонтаже зубчатых колес; снятие колес производится также под прессом или с помощью съёмников. Перед запрессовкой колеса следует проверить состояние сопрягаемых поверхностей. При запрессовке до упора следует убедиться в наличии фаски нужного размера. При установке зубчатых колес наиболее часто встречаются следующие погрешности: качание зубчатого колеса на шейке вала, радиальное биение начальной окружности, торцовое биение и неплотное прилегание к упорному буртику вала.

30. Контроль качества сборочных работ и испытания собранных изделий и сборочных единиц.

Контроль качества сборки изделий. При проектировании технологических процессов общей и узловой сборки важное место зани­мает технический контроль качества произво­димой продукции. Качество обеспечивается предупреждением и своевременным выявле­нием брака продукции на всех этапах производственного процесса. Профилактический контроль направлен на проверку комплектую­щих изделий, полуфабрикатов и деталей смежных производств, на проверку сборочно­го оборудования и оснастки, а также на систематическую проверку правильности протека­ния технологического процесса сборки. Каче­ство продукции в сборочных цехах контроли­руют рабочие, наладчики оборудования и мастера участков. Меньший объем работ выполняют контролеры, производя промежу­точный и окончательный контроль. В марш­рутной технологии указывают операции кон­троля и элементы контроля, включаемые в сборочные операции.

При узловой и общей сборке проверяют: 1) наличие необходимых деталей в собранных соединениях (выполняют осмотром); 2) пра­вильность положения сопрягаемых деталей и узлов (выполняют осмотром); 3) зазоры в собранных сопряжениях (щупом); 4) точ­ность взаимного положения сопряженных де­талей (на радиальное и осевое биение и др., производят в контрольных приспособлениях); 5) герметичность соединения в специальных приспособлениях и плотность прилегания по­верхностей деталей на краску в процессе сбор­ки; 6) затяжку резьбовых соединений, плот­ность и качество постановки заклепок, плот­ность вальцовочных и других соединений; 7) размеры, заданные в сборочных чертежах; 8) выполнение специальных требований (уравно­вешенности узлов вращения, подгонки по мас­се и статическому моменту, проверку щупом производят в процессе сборки и после ее окон­чания); 9) выполнение параметров собранных изделий и их составных частей (производи­тельности и развиваемого напора насосов, точности делительных механизмов, качества контакта в электрических соединениях и др.); 10) внешний вид собранных изделий (отсут­ствие повреждений деталей, загрязнений и других дефектов, которые могут возникнуть в процессе сборки).

В функцию контроля входит также провер­ка предписанной последовательности выполне­ния сборочных переходов (порядок затяжки резьбовых соединений, последовательность на­ложения сварных швов и др.) и проверка обя­зательного выполнения вспомогательных опе­раций (промывки и очистки сопрягаемых деталей, промывки трубопроводов и др.). За­дача проектирования технологии сборки связа­на с выбором организационно-технической формы и средств контроля.

Средства контроля выбирают с учетом их метрологических характеристик (пределов и точности измерения), конструктивных осо­бенностей (габаритных размеров, массы), эко­номических соображений, а также с учетом улучшения условий труда контролеров.

При проектировании операций контроля исходными данными являются точность конт­роля (допустимая погрешность контроля обы­чно не превышает 20% допуска на контроли­руемую величину) и его производительность. Технолог устанавливает объект, метод и сред­ства контроля. Он дает техническое задание на конструирование специальных конт­рольно-измерительных инструментов и при­способлений; выбирает схему контрольного приспособления с учетом наименьшей себе­стоимости выполнения контрольной операции.

На контрольные операции составляют ин­струкционные карты, в которых подробно указывают метод и последовательность конт­роля, используемые средства контроля.

Испытание собранных изделий. Испытание собранных изделий — заключительная кон­трольная операция качества их изготовления. Машины испытывают в условиях, прибли­жающихся к эксплуатационным. Все виды ис­пытаний можно свести к приемочным, конт­рольным и специальным.

При приемочных испытаниях выявляют фактические эксплуатационные характеристики машины (точность, производительность, мощность, затраты энергии и т. п.), а также пра­вильность работы различных механизмов и устройств машины.

Контрольным испытаниям подвергают из­делия, у которых ранее были обнаружены де­фекты. При особо высоких требованиях к из­делиям их подвергают после сборки обкатке и испытывают. Затем разбирают (частично или полностью), проверяют состояние дета­лей, вторично собирают и подвергают кратко­временным контрольным испытаниям.

 

⇐ Предыдущая1234567

Поделиться: