Выбор и сравнительный анализ методов обеспечения

Точности сборки для замыкающих звеньев изделия.

Сборка – процесс последовательного соединения отдельных дета­лей и сборочных единиц. При этом необходимо обеспечить точность их взаимного положения.

Под точностью сборки следует понимать свойство процесса сбор­ки изделия обеспечивать соответствие значений параметров изделия заданным в конструкторской документации (ГОСТ 23887-79).

В результате сборки необходимо обеспечить такое взаимное по­ложение деталей и сборочных единиц, чтобы их исполнительные по­верхности или сочетание поверхностей в своем относительном движе­нии, а также в стабильном положении не выходили за пределы уста­новленных допусков не только в процессе сборки, но и в процессе их эксплуатации. Определяя метод достижения точности, необходимо четко установить: какие условия необходимо обеспечить при сборке; какие звенья влияют на эти условия; составить размерные цепи, вы­полнить их анализ и т. д.

Прежде чем, приступить к составлению и решению размерной це­пи, необходимо четко поставить задачу, т. е. определить те условия, которые необходимо выполнить для достижения заданной точности. На стадии разработки конструкции изделия конструктор, как правило, составляет и решает размерные цепи. В результате этого он определяет необходимые зазоры или натяги в сочленениях, предварительно опре­деляет возможность и условия компенсации и пр. В задачу технолога входит выявление этих размерных цепей, определение методов дости­жения точности и, при необходимости, корректировка конструктор­ской документации. Основным условием при этом является обеспече­ние необходимой точности при минимальной себестоимости изготов­ления и сборки изделий.

Выбор того или иного метода связан с рядом условий: точностью замыкающего звена, количеством составляющих звеньев размерной цепи, возможным процентом несобираемости и т. д.

В зависимости от объемов выпуска и необходимой производительности труда с точки зрения их снижения, возможность примене­ния методов обеспечения точности сборки должна осуществляться в следующем порядке: полная взаимозаменяемость; неполная взаимоза­меняемость; групповая взаимозаменяемость; регулирование; с компен­сирующими материалами; пригонка.

Выбор методов обеспечения точности сборки во многом зависит также от степени автоматизации производства.

 

Установление порядка комплектования изделия и разработка

Вариантов построения технологических схем сборки.

Важным моментом в разработке технологического процесса сбор­ки является разбивка изделия на отдельные сборочные единицы, уста­новление порядка комплектования сборочных единиц и изделия и со­ставление технологической схемы сборки. При разбивке изделия на сборочные единицы необходимо исходить из следующих принципов:

– сборочная единица не должна быть слишком большой по габа­ритным размерам и массе или состоять из значительного количества деталей и сопряжений, в то же время излишнее дробление машины на сборочные единицы нерационально, так как это усложняет процесс комплектования при сборке, создает дополнительные трудности в ор­ганизации сборочных работ;

– если в процессе сборки требуется проведение испытаний, обкат­ка, специальная пригонка сборочной единицы, то они должны быть выделены в особую сборочную единицу;

– сборочная единица при последующем монтировании ее в машине не должна подвергаться какой-либо разборке, а если этого избежать нельзя, то соответствующие разборочные работы необходимо преду­смотреть в технологии;

– большинство деталей машины, исключая ее главные базовые де­тали (станину, раму и пр.), а также детали крепления, должно войти в те или иные сборочные единицы с тем, чтобы сократить количество отдельных деталей, подаваемых непосредственно на общую сборку;

– трудоемкость сборки должна быть примерно одинакова для большинства сборочных единиц.

При составлении технологической схемы сборки необходимо учесть следующие моменты:

– еслиизделие имеет несколько размерных цепей, то сборку сле­дует начинать с более сложной и ответственной размерной цепи, зве­нья которой являютсясоставляющими звеньями других, более про­стых цепей;

– сборку начинают с тех сборочных единиц и деталей, у которых имеются общие звенья, принадлежащие наибольшему количеству раз­мерных цепей;

– при наличии размерных цепей с общими звеньями сборку необ­ходимо начинать с элементов той размерной цепи, которая максималь­но влияет на точность изделия;

– если цепи равноценны по точности получаемых результатов, сборку начинают с более сложной цепи;

– следует постепенно переходить к сборке тех сборочных единиц и деталей, размеры и относительные повороты которых являются об­щими звеньями, принадлежащими постепенно уменьшающемуся ко­личеству размерных цепей;

– в размерных цепях, в которых конструкцией машины намечено получить требуемую точность замыкающего звена методом регули­ровки находят компенсирующие звенья и детали, выполняющие роль неподвижных и подвижных компенсаторов;

– в каждой размерной цепи сборку завершают установкой замы­кающих звеньев.

Вначале составляют схему общей сборки, а затем технологические схемы узловой сборки.

Рассмотрим общие правила составления и построения технологических схем. Для условий единичного и мелкосерийного производств обычно ограничиваются составлением схемы общей сборки изделия или узла без детализации на отдельные операции. При серийном и массовом выпуске изделий разрабатывают сначала схему общей сборки, а затем схемы сборки узлов и подузлов всех порядков, дифференцируя процесс на отдельные технологические операции.

Схемы вычерчивают на листах формата А1.Допускается пользо­ваться форматами А0и А2, а для изделий с ограниченным сборочным комплектом – форматами А2 и АЗ.

Все элементы изделия на схемах обозначают прямоугольниками,разделенными на три части (рис. 1.4) (рекомендуемые размеры: h=12–30 мм, Z= 60–100 мм).

В верхней части (обозначение 1) записывают наименование эле­мента. В левой нижней части (обозначение 2) – индекс присоединяе­мого элемента. В правой нижней части (обозначение 3) – количество присоединяемых элементов. Индексы элементов должны соответство­вать обозначениям (номерам), присвоенным сборочным единицам, деталям, стандартам и прочим изделиям на сборочных чертежах изделий и в спецификациях Узлы (группы) дополнительно обозначают буквами «Сб» (сборка). Каждому узлу (подузлу) присваивается номер его базового элемента (например, 1Сб6,2Сб11, ЗСб12 и т.п.).

Рис. 1.4. Обозначение элемента изделия на технологических схемах

Технологические схемы строят по следующему правилу. В левой часта схемы горизонтально располагают прямоугольник, изображаю­щий базовый элемент (деталь, узел, подузел), а в правой части, так же горизонтально, — прямоугольник, соответствующий изделию (узлу, подузлу) в сборе. Обе части соединяют горизонтальной линией — ли­нией сборки. Выше линии сборки прямоугольниками обозначают де­тали, а ниже линии – узлы (подузлы) в порядке последовательности их сборки. Прямоугольники, обозначающие те и другие элементы, вычер­чивают так, чтобы их длинная сторона была перпендикулярна линии сборки, продолжение средних линий пересекалось с ней, а сами пря­моугольники как верхние, так и нижние, располагались на одинаковом расстоянии (обычно 10—20 мм) от линии сборки. Каждая из точек пе­ресечений средних линий с линией сборки обозначает соответствую­щий переход выполняемой сборочной операции. На схеме узловой сборки показывают подузлы 1-го порядка. На схеме подузла 1-го по­рядка – подузлы 2-го порядка и т. д.

Над схемой или в левом верхнем углу листа шрифтом № 10 или № 14 (по ГОСТ 2. 304-68) пишут: «Схема сборки...», — указывают на­именование изделия. Аналогичную запись делают в основной надписи (в штампе), расположенной в правом нижнем углу формата, взамен графы «Наименование изделия».

Записи в прямоугольниках, обозначающих элементы изделия, производят обычно шрифтом № 5. Допускаются сокращенные записи.

Направление, соответствующее последовательности сборки, пока­зывают стрелками. Стрелки ставят в любом удобном месте вдоль ли­нии сборки. Технологические схемы сборки снабжают надписями, по­ясняющими основные работы, которые приходится выполнять при сборке, если эти работы не очевидны и не вытекают из сборочного чертежа изделия, например: «Сварить», «Кернитъ», «Запрессовать» и др. Надписи делают на выносных линиях, которые проводят от точек, обозначающих соответствующие технологические переходы, или от линий сборки. Данные надписи, например: «Отверстие под штифт сверлить и развернуть в сборе», указывают в примечании. В таких случаях на выносной линии в окружности диаметром 6-8 мм указыва­ют номер примечания.

Если на формате размещается несколько технологических схем, то над каждой из них шрифтом № 7 или № 10 указывают номер соот­ветствующей технологической операции.

На эскизах сборки элементы конструкции вычерчивают в выбран­ном масштабе с помощью чертежных инструментов. Положение каж­дого элемента на схеме должно быть таким, какое он занимает в про­цессе сборки.

Эскизы базовых узлов, подузлов и деталей изображают контур­ными линиями синего цвета. Остальные элементы сборочного ком­плекта (узлы, подузлы и детали), последовательно участвующие в сборке (присоединяемые), изображают красными контурными линия­ми или утолщенными линиями (2S). Допускается красным цветом ука­зывать только контактные, сопрягаемые поверхности, а остальные об­водить синим или черным (простым) карандашом.

Каждый элемент сборочного компонента в данной операции обо­значают номером позиции, соответствующим сборочному чертежу и спецификации.

На каждом операционном эскизе обязательно проставляют необ­ходимые посадки, присоединительные, регулировочные и прочие тех­нологические размеры, подлежащие выполнению и контролю при вы­полнении данной сборочной операции или перехода. На эскизах соб­ранных изделий проставляют также габаритные размеры, при необходимости — допуски расположения поверхностей. Другие технологические требования к сборке указывают текстом над основной надписью. Требования к оформлению схем технологических наладок приведены в полном соответствии с ЕСКД.

 

Анализ вариантов схем сборки, выбор ипостроение рациональной схемы.

Последовательность сборки изделия определяется егоконструк­цией, Для простых изделий чаше всего возможна только одна последовательность сборки. Для более сложных изделий возможно ограниченноеколичество вариантов сборки. Отдельные виды изделий могут быть собраны с применением различных методовобеспечения точно­сти сборки, что также приводитк дополнительным вариантам схем сборки. Вариантностьсхем может быть получена и при различном делении изделия на отдельные сборочные единицы. Возможные вари­анты разработчик должен выявить при составлении технологической схемы сборки и дать подробное описание их отличительных особенно­стей. Анализируя полученные варианты, необходимо выбрать опти­мальный. Как правило, лучшим оказывается тот, который, обеспечивая заданную точность сборки, более удобен и, следовательно, более про­изводителен и экономичен. Удобство сборки предполагает: сокращение общего количества сборочных операций; упрощение конструкции сборочных приспособлений и инструментов, применение универсальных; сокращение или полное устранение пригоночных или регулировочных работ; возможное понижение точности отдельных элементов изделий и ряд других условий.

При анализе разработчик может выполнять необходимые расчеты, которые могут подтвердить эффективность соответствующих вариантов. Это точностные расчеты с использованием теории размерных цепей, прочностные расчеты, расчеты норм времени и др.

Разработка предварительного варианта технологического маршрута сборки

При разработке технологического процесса сборки необходимо выявить все работы, которые должны быть выполнены при сборке заданного изделия. Эти работы весьма разнообразны, многие из них нигде не указаны и не вытекают из сборочных чертежей и чертежей деталей. Их можно определить только при учете и анализе конкретным условий, в которых выполняется сборка, таких, как: полнота и степень точности механической обработки деталей, поданных на сборку; принятые при сборке методы достижения заданной точности замыкающим звеньев; принятые технологические способы выполнения соединения; необходимые методы проверки выполненных соединений и др.

По целевому назначению выполняемые работы условно подразделяют на:

– механическую обработку, которую выполняют в сборочном цехе. К ней относят зачистку заусенцев, опиловку, вырубку канавок, сверление мелких отверстий, нарезание мелких резьб, зенкерование и развертывание отверстий для установки штифтов, шабрение плоскостей притирку поверхностей и др.;

– распаковку, освобождение от консервации, промывку, продувку, протирку, смазку, осмотр, проверку соответствия узлов и деталей тех­ническим требованиям и др.;

– изготовление отдельных простых деталей. Изготовление прокла­док, пружин, гладких цилиндрических штифтов, гибка труб и др. Эти работы допустимы в сборочных цехах единичных и мелкосерийных производств;

– выполнение соединений деталей и сборочных единиц. Эта группа охватывает работы по выполнению разборных и неразборных, под­вижных и неподвижных соединений, осуществляемые всеми техноло­гическими способами.

Следует иметь в виду, что работы по выполнению соединений представляют собой сборочный переход, состоящий из основного приема (действия) и одного или нескольких вспомогательных приемов (действий). Содержание сборочных переходов можно установить, рас­сматривая технологию сборки типовых соединений или изучая пред­варительно структуру и содержание карт нормативов;

– работы, обусловленные методами пригонки и регулирования. К ним относят измерение размера замыкающего звена, частичную раз­борку узла, пригонку неподвижного компенсатора, подбор и постанов­ку регулировочных колец, прокладок и др.;

– работы по проверке правильности выполнения соединений дета­лей и узлов в процессе сборки. К ним относят проверку свободного вращения вала, проверку размера запрессованной втулки, проверку соосности втулок, проверку радиального и торцевого биения зубчатых колес и др.;

– дополнительные работы, которые не относятся ни к одной из пе­речисленных групп и вызываются конструктивными, технологически­ми или эксплуатационными особенностями изделия. К ним относят маркировку, окраску мест с целью предохранения от коррозии и др.

При выявлении сборочных работ разработчик определяет, какие из них можно и целесообразно выполнять вне общей или узловой сборки как подготовительные. Остальные работы — выполнение со­единений, работы, обусловленные методами пригонки и регулирова­ния, работы по проверке правильности выполнения соединений и уз­лов в процессе сборки – составляют основное содержание узловой и общей сборки. Из полученного перечня сборочных работ составляют операционный технологический маршрут сборки. При этом необходи­мо учитывать возможность рабочих мест, организационную форму сборки, количество комплектующих деталей, подаваемых к рабочему месту, необходимость технологического оснащения рабочих мест и др. Технологический маршрут удобно оформить в виде таблицы (табл. 1.3).

Таблица 1.3