Любая машина состоит из отдельных частей. Простейшей из них является деталь, т. е. изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций. Изделие, составные части которого подлежат соединению между собой на предприятии-изготовителе посредством сборочных операций, называется сборочной единицей. Таким образом, технологический процесс соединения, установки и фиксации деталей в сборочных единицах называется сборкой.

Сборка является заключительной стадией всего технологического процесса изготовления сложного изделия. От качества сборки зависят эксплуатационные показатели изделия, его надежность, работоспособность и долговечность. В ряде случаев сборка является наиболее трудоемким процессом: для многих машин, приборов, аппаратов трудоемкость сборки составляет от 40 до 60 % от общей трудоемкости изготовления. При разработке процессов производства изделий составляют технологические схемы сборки, определяющие базовые (с которых начинают сборку) детали, базовые сборочные единицы и последовательность сборки и комплектования деталей и сборочных единиц, имеющих для удобства сборки условные обозначения (индексы). На технологических схемах сборки условно изображают последовательность процесса с указанием индексов используемых деталей и сборочных единиц.

На этапе сборки получают разъемные или неразъемные соединения деталей.

Разъемные соединения позволяют собирать или разбирать изделия без разрушения деталей (резьбовые, шпоночные, шлицевые и др. соединения). Неразъемные соединения применяются для таких изделий (узлов), которые не нужно разбирать при контроле и ремонте.

Основные технологии неразъемных соединений

К неразъемным технологиям относятся: заклепочные соединения, сварка, пайка, склеивание и их комбинации.

заклепочные соединения – клепка – рабочий процесс, при котором происходит соединение двух или нескольких деталей посредством деформирования (расклепывания стержней) заклепок, вставленных в просверленные в деталях отверстия.

Заклепочные соединения широко применяются в производстве летательных аппаратов (от 25 до 40 % массы всех соединений), автомобилей и других машиностроительных изделий.

Недостатки заклепочных соединений: низкая производительность; высокая трудоемкость и материалоемкость; отсутствие постоянства показателей прочности; неравномерность распределения нагрузки по отдельным заклепкам в направлении действия усилия; трудность контроля.

Достоинства: высокая прочность при вибрационных нагрузках.

Заклепки изготовляются из алюминиевых сплавов, низкоуглеродистых сталей, латуни, меди, титановых сплавов.

Процесс соединения деталей заклепками состоит из следующих основных операций: сверление или пробивание отверстия под заклепку; зенкования или штамповки гнезда под закладную головку заклепки при потайной клепке; установки заклепки в отверстие; собственно клепка; контроль качества соединения.

По степени механизации клепочных работ различают клепку: ручную, механизированную (пневматическими молотками или переносными прессами); машинную (клепка на стационарном прессовом оборудовании); автоматическую, выполняемую на специальных клепочных автоматах.

сварка – процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между соединяемыми частицами при их нагревании и (или) пластическим деформированием.

Для возникновения межатомных связей необходимо свариваемые поверхности сблизить на расстояние, соизмеримое с атомным радиусом (расстояние между центрами атомов составляет 0,2…0,5 нм), чтобы начали действовать силы межатомного сцепления. В реальных условиях такому сближению поверхностей препятствуют микронеровности, окисные и органические пленки, адсорбированные газы, а также отсутствие необходимой ориентации кристаллических решеток зерен, выходящих на эти поверхности.

Для получения качественного соединения необходимо устранить причины, препятствующие сближению контактируемых поверхностей, и сообщить поверхностным атомам энергию активации для перевода их в активное состояние.

Энергию активации передают в виде теплоты (термическая активация) или в виде упругопластической деформации (механическая активация). В соответствии с этим образование связей между атомами свариваемых поверхностей происходит в жидкой или твердой фазах, а все способы сварки можно разделить на две основные группы: сварка плавлением и сварка пластическим деформированием .

Сварка плавлением происходит в две стадии. На первой стадии происходит разогрев кромок до их оплавления. При этом разрушается кристаллическая решетка и образуется жидкая металлическая ванна, общая для двух свариваемых заготовок, называемая сварочной ванной. Поверхностные пленки разрушаются или всплывают на поверхность сварочной ванны. Жидкий металл смачивает оплавленные поверхности, что обеспечивает возникновение межатомных связей между соприкасающимися атомами жидкой и твердой фаз. На второй стадии при охлаждении происходит кристаллизация с образованием межатомных связей.

При сварке давлением сближение поверхностных атомов достигается за счет совместной пластической деформации в зоне соединения. Необходимо кратковременное механическое воздействие на заготовки для их сжатия и сближения атомов до возникновения межатомных сил связи. Очистка поверхности от пленок, а также сближение атомов достигается путем совместной пластической деформации в зоне соединения. Неровности снимаются, поверхностные пленки раздробляются. Заготовки контактируют по чистым поверхностям. Сварка давлением возможна лишь при том условии, что материал способен воспринимать значительные местные пластические деформации без разрушения. Часто для повышения пластичности материала места соединения нагревают.

Как при сварке плавлением, так и при сварке давлением в зоне соединения возникает тот тип связи между атомами, которой имеет место внутри свариваемых материалов. В обоих случаях в зону, где происходит образование соединения, вводится энергия.

В зависимости от формы энергии, используемой для образования сварного соединения, различают три класса сварочных процессов: термический, термомеханический и механический.

К термическому классу относятся виды сварки, осуществляемые плавлением с использованием тепловой энергии, а именно: дуговая, электрошлаковая, электронно-лучевая, плазменно-лучевая, ионно-лучевая, тлеющим разрядом, световая, индукционная, газовая, термитная и литейная.

К термомеханическому классу относятся виды сварки, осуществляемые с использованием тепловой энергии и давления, а именно: контактная, диффузионная, индукционно-прессовая, газопрессовая, термокомпрессионная, дугопрессовая, шлакопрессовая, термитно-прессовая и печная.

К механическому классу относятся виды сварки, осуществляемые с использованием механической энергии и давления, а именно: холодная, взрывом, ультразвуковая, трением и другие.

По техническим признакам виды сварки подразделяются по: способу защиты металла в зоне сварки (на воздухе, в вакууме, под флюсом, в защитных газах), непрерывности процесса (непрерывные и прерывистые), по степени механизации (ручная, механизированная, автоматизированная и автоматическая).

Сейчас известно более 70 технологических процессов сварки. Одни процессы применяются широко, другие – ограниченно, но сварка в целом является наиболее важным способом получения неразъемных соединений. Она применяется почти во всех областях техники. Сваривают не только металлы, но также стекло, некоторые виды керамики и пластмасс и разнородные материалы. Сварка осуществляется на земле, под водой и в космосе. Современные авиация, строительство, электроника уже просто немыслимы без сварки. В судостроении, например, использование сварки вместо клепки позволило сократить цикл строительства судов в 5…10 раз и на 20…25 % снизить их металлоемкость. В строительстве предварительная подготовка крупных сварных блоков и их последующая сборка и сварка на монтаже в 2…3 раза и более ускоряет сооружение мостов, крупных резервуаров, цементных печей, нефтеперерабатывающих установок, доменных печей. Сейчас практически все строительные металлоконструкции – сварные. Применение сварки позволяет более эффективно использовать прокат, поковки и отливки в конструкциях. Поэтому на изготовление сварных конструкций расходуется около половины выплавляемой стали, в обозримом будущем роль сварки не уменьшится.

Несмотря на успехи в разработке новых способов сварки, доминирующее положение в производстве уже около полувека занимает дуговая сварка. На нее приходится более 60 % всего объема сварочных работ. Пока еще нет другого способа, который по своей универсальности и простоте мог бы конкурировать с дуговой сваркой.

Ручная дуговая сварка металлическими электродами с покрытием является одним из самых распространенных способов сварки. Ее широко применяют для соединения заготовок малых и средних толщин (до 30 мм) короткими швами.

Ручную сварку начинают зажиганием дуги путем прикосновения конца электрода к свариваемому изделию и быстрого отвода на расстояние в несколько миллиметров. На дуге возникает напряжение 20...25 В, зависящее от длины дуги и марки электрода.

На рис.10 показана схема ручной дуговой сварки. Электрическая дуга горит между металлическим стержнем электрода 1 и свариваемой заготовкой 7. Стержень электрода плавится, и расплавленный металл в виде отдельных капель 8 переносится в сварочную ванну 4, образовавшуюся в результате плавления кромок заготовок. Вместе со стержнем плавится электродное покрытие 2, образуя газовую защитную атмосферу 3 вокруг дуги (температура, которой 4000…6000 С) и жидкий шлак, покрывающий поверхность металлической сварочной ванны и капли жидкого металла. По мере движения дуги происходит затвердевание сварочной ванны и образование сварного шва 6. Затвердевший шлак образует на поверхности шва твердую шлаковую корку 5.

пайка - процесс получения неразъемного соединения заготовок без их расплавления путем смачивания сопрягаемых поверхностей жидким припоем с последующей его кристаллизацией. Проникновение жидкого припоя в зазор между соединяемыми поверхностями происходит за счет капиллярных явлений, для протекания которых необходимы определенные условия. Для обеспечения растекания припоя по поверхности заготовок и хорошего смачивания заготовки нагревают, а также обрабатывают флюсами, которые растворяют и удаляют с поверхности оксиды, уменьшают поверхностное натяжение.

Пайка стала очень быстро развиваться в последнее время в связи с развитием авиа- и ракетостроения, атомной техники, двигателестроения и электроники. По прочности паяное соединение уступает сварному. Однако во многих случаях пайка имеет преимущества перед сваркой. Она экономичнее сварки, не вызывает существенных изменений химического состава и механических свойств деталей. Разработка новых припоев и методов пайки позволила создавать паяные соединения иногда даже более прочные и надежные, чем сварные. Остаточные деформации при пайке меньше, чем при сварке, что обеспечивает большую точность конструкции. С помощью пайки можно соединить разнородные металлы, а также металлы со стеклом, керамикой, графитом и другими неметаллическими материалами, что трудно или невозможно сделать сваркой. Кроме того, при пайке можно за один прием получить много соединений, что очень удобно при изготовлении сложных узлов и при массовом производстве. Все это делает пайку весьма перспективным процессом, область применения которого в последние годы быстро расширяется со все возрастающей скоростью.

Припои представляют собой сплавы цветных металлов сложного состава. За счет изменения химического состава можно получать припои с разной температурой плавления. Все припои по температуре плавления подразделяются на особо легкоплавкие (Тпл. < 145 С), легкоплавкие (Тпл = 145…450 С), среднеплавкие (Тпл = 450…1100 С) и тугоплавкие (Тпл > 1050 С).

Особо легкоплавкие и легкоплавкие припои изготовляют на основе висмута, индия, кадмия, цинка, олова, свинца. Их применяют для образования соединений, не требующих высокой прочности. Широко известны оловянно-свинцовые припои ПОС - 61, ПОС - 40 с содержанием олова 61 и 40 % соответственно.

Среднеплавкие и высокоплавкие припои содержат медь, цинк, никель, а также благородные металлы – серебро, золото, платину.

Припои изготовляют в виде прутков и проволок, а также отдельными порциями определенной массы и формы, которые укладывают в место соединения.

Паять можно углеродистые и легированные стали всех марок, твердые сплавы, цветные металлы, чугуны. При этом необходимо правильно выбрать соответствующий припой и флюс. Флюс не должен химически взаимодействовать с припоем, температура его плавления должна быть ниже температуры плавления припоя, он должен растворять и удалять окисные пленки, уменьшать поверхностное натяжение, улучшать смачиваемость и растекаемость расплавленного припоя. Применяют твердые, пастообразные и жидкие флюсы. Наибольшее применение в качестве флюсов находят бура

Nа В О, борная кислота Н ВО, хлористый цинк ZпСI , фтористый калий КF.

Способы пайки классифицируют в зависимости от используемых источников нагрева. При пайке в печах заранее собирают соединяемый узел, закладывают в него припой и наносят флюс, а затем помещают в печь. Припой расплавляется и заполняет зазоры между соединяемыми заготовками.

Пайку погружением выполняют в ваннах с расплавленными солями или припоями. На паяемую поверхность наносят флюс, припой размещают между поверхностями заготовок, заготовки скрепляют и погружают в ванну. Соленая ванна предохраняет место пайки от окисления.

Нагрев заготовок можно осуществлять токами высокой частоты, газовым пламенем, плазменной горелкой, кварцевой лампой, паяльником. Припой можно размещать заранее у места пайки или вводить его в процессе пайки вручную.

склеивание – технологический процесс соединения деталей с помощью клея или растворителя, образующих прочную клеевую пленку, выдерживающую внешние нагрузки на деталь.

Прочность клеевого соединения характеризуется силами адгезии и когезии. Адгезия характеризуется силами сцепления между клеем и склеиваемым материалом. Когезия – свойство частиц клея соединяться между собой молекулярными или межатомными силами.

В последние годы разработаны различные клеевые композиции, обеспечивающие высокую прочность, надежность и долговечность клеевых соединений. Современные клеи склеивают практически все однородные и разнородные материалы: металлы, пластмассы, резину, древесину, керамику, композиционные материалы.

Клеями называют коллоидные растворы пленкообразующих полимеров, способных при затвердевании образовывать прочные пленки, хорошо прилипающие к различным материалам (обладающие адгезией).

По природе происхождения клеи различают:

а) растительные – крахмал, декстрин, натуральный каучук, канифоль;

б) животные – казеиновый, столярный;

в) синтетические;

г) клеи на основе эфиров целлюлозы;

д) клеи на основе конденсационных смол;

е) клеи на основе полимеризационных смол.

По способу поставки клеи разделяют на жидкие, порошкообразные, растворяющиеся перед употреблением, пленочные.

По теплостойкости клеи характеризуются: 60…80 С, 100…130 С, 200…350 С, 700…1200 С.

В состав клея входят пленкообразующие вещества (синтетические смолы и каучуки), растворители (спирт, ацетон, бензин и др.), пластификаторы (каучук), наполнители (окись алюминия, кварцевая мука, графит).

Универсальные клеи БФ-2, БФ-4, БФ-6 – применяются для склеивания металлов, пластмасс, керамики и стекла.

Эпоксидные клеи состоят из эпоксидной смолы, пластификатора и отвердителя. Склеивают металлы с металлами и с пластическими массами.

Клеи бывают холодного и горячего отверждения.

Технологический процесс склеивания включает следующие основные операции: подготовка деталей (сборка); подготовка поверхности; нанесение клея; открытая выдержка; сборка (соединение) деталей; отверждение клея по заданному режиму, включающему подбор давления, температуры и времени отвердения; контроль качества склеивания (простукиванием, вихревыми токами, ультразвуковыми приборами и т. д.)

Подготовка поверхности имеет очень важное значение, от качества ее подготовки зависит прочность соединения. Подготовка поверхности включает следующие процессы: очистку от окислов и загрязнений, обезжирование, создание шероховатости для повышения сил адгезии. В некоторых случаях создают специальные покрытия с наличием шероховатости или пористости: анодирование, цинкование и т. д.

Клей наносится тонким слоем (чем тоньше слой, тем выше прочность соединения), не более 0,1…0,2 мм. Способы нанесения клея: кистью, штапелем, пульверизатором и т.д. Склеенные детали закрепляются в струбцинах или используются зажимы с применением давления 5…300 МПа.

К недостаткам технологии склеивания следует отнести: необходимость подогрева конструкции; недостаточную разработку технологии и зависимость прочности соединения от подготовки поверхности; ненадежность методов контроля качества клеевых соединений, недостаточная стабильность прочности клеевых соединений.

Технологические процессы сборки

ТП сборки представляет собой часть производственного процесса, содержащий действия по установке и образованию соединений составных частей изделий. ТП изготовления деталей в большинстве случаев подчинен технологии сборки машин, т.е. сначала разрабатывается ТП сборки машины, а затем – ТП изготовления деталей.

Различают следующие виды соединений:

- неподвижные разъемные (резьбовые, шпоночные, шлицевые, конические и др.);

- неподвижные неразъемные (соединения с посадками гарантированного натяга, сваркой, пайкой, клепкой, склеиванием);

- подвижные разъемные (соединения с подвижной посадкой);

- подвижные неразъемные (подшипники качения, втулочно-роликовые цепи, запорные краны).

Сборка может иметь различные организационные формы в зависимости от условий, типа и организации производства (рис. 1.2) .

Сборка подразделяется:

По перемещению собираемого изделия – на стационарную и неподвижную;

По организации производства – на непоточную и поточную.

Непоточная стационарная сборка - сборка, выполняемая на одном рабочем месте.

Непоточная подвижная сборка – сборка, выполняемая на нескольких рабочих местах, а собираемое изделие перемещается от одного рабочего места к другому.

Поточная стационарная сборка отличается тем, что собираемые изделия остаются на рабочих местах, а рабочие переходят от одних собираемых изделий к следующим через периоды времени, равные такту.

Поточная подвижная сборка – сборка, выполняемая при перемещении собираемого изделия от одного рабочего места к другому.

Общие требования к технологичности сборочных конструкций:

1. Следует предусматривать разделение изделия на самостоятельные сборочные единицы, допускающие независимую сборку, контроль и испытание. Это позволит производить параллельную сборку отдельных сборочных единиц и сократить производственный цикл сборки;

2. Сборочные единицы должны состоять из стандартных и унифицированных частей, что приводит к увеличению серийности и снижению трудоемкости их изготовления;

3. В конструкции сборочной единицы следует предусматривать возможность общей сборки без промежуточной разборки;

4. Предусматривает простоту замены быстроизнашиваемых частей;

5. Конструкция должна обеспечивать удобные сборочные работы с применением целесообразных средств технического оснащения, среств механизации и автоматизации, исключать

сложные сборочные приспособления. Базовая деталь должна иметь технологическую базу, обеспечивающую достаточную устойчивость собираемого изделия;

6. Минимальное число поверхностей и мест соединений составных частей;

7. Конструкция составных частей должна исключать дополнительную обработку и сокращать пригоночные работы;

8. Уменьшать количество деталей и составных частей и стремиться к их взаимозаменяемости;

9. Нормализация крепежных и других деталей для сокращения номенклатуры сборочных инструментов;

10. Возможность захвата сборочных единиц грузоподъемными устройствами для транспортировки и установки на собираемое изделие;

11. Для соблюдения принципа взаимозаменяемости избегать многозвенных размерных цепей, которые сужают допуски. Если сократить число звеньев невозможно, то в конструкции изделия предусмотреть компенсатор.

12. Для сокращения цикла сборки предусмотреть возможность одновременного и независимого друг от друга присоединения сборочных единиц к базовой детали изделия;

13. В тех случаях, когда по условиям сборки важно обеспечить определенное и единственно возможное относительное положение собираемых элементов в изделии, необходимо предусмотреть установочные метки, контрольные штифты или несимметричное размещение крепежных деталей для исключения субъективных ошибок при сборке или ремонте;

14. Предусмотреть возможность механизации и автоматизации сборочных работ.

Достижение заданной точности сборки заключается в обеспечении размера замыкающего звена размерной цепи, не выходящего за пределы допуска.

В зависимости от типа производства различают пять методов достижения точности замыкающего звена при сборке:

Полной взаимозаменяемости;

Неполной взаимозаменяемости;

Групповой взаимозаменяемости;

Регулирования;

Пригонки.

Характеристики данных методов приведены в табл. 1.2 .

Таблица 1.2. Методы достижения точности

замыкающего звена

Метод	Сущность метода	Область применения
Полной взаимозаменяемости	Метод при котором требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается у всех объектов путем включения в нее составляющих звеньев без выбора, подбора или изменения их значений	Использование экономично в условиях достижения высокой точности при малом числе звеньев размерной цепи и при достаточно большом числе изделий подлежащих сборке
Непол-ной взаимозаменяемости	Метод при котором требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается у заранее обусловленной части объектов путем включения в нее составляющих звеньев без выбора, подбора или изменения их значений	Использование целесообразно для достижения точности в многозвенных размерных цепях; допуски на составляющие звенья при этом больше, чем в предыдущем методе, что повышает экономичность получения сборочных единиц; у части изделий погрешность замыкающего звена может быть за пределами допуска на сборку, т.е. возможен определенный риск несобираемости
Групповой взаимозаменяемости	Метод, при котором требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается путем включения в размерную цепь составляющих звеньев, принадлежащих одной из групп, на которые они предварительно рассортированы	Применяется для достижения наиболее высокой точности замыкающих звеньев малозвенных размерных цепей; требует четкой организации сортировки деталей на размерные группы, их маркировки, хранения и транспортирования в специальной таре
Пригонки	Метод, при котором точность замыкающего звена размерной цепи достигается изменением размера компенсирующего звена путем удаления с компенсатора определенного слоя материала	Используется при сборке изделий с большим числом звеньев, детали могут быть изготовлены с экономичными допусками, но требуются дополнительные затраты на пригонку компенсатора; экономичность в значительной мере зависит от правильного выбора компенсирующего звена, которое не должно принадлежать нескольким связанным размерным цепям
Регулирования	Метод, при котором требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается изменением размера или положения компенсирующего звена без удаления материала с компенсатора	Аналогичен методу пригонки, но имеет большее преимущество в том, что при сборке не требуется выполнять дополнительные работы со снятием слоя материала; обеспечивает высокую точность и дает возможность периодически ее восстанавливать при эксплуатации машины

Метод полной взаимозаменяемости экономично применять в крупносерийном и массовом производстве. Основан метод на расчете размерных цепей на максимум-минимум. Метод прост и обеспечивает 100% взаимозаменяемость. Недостаток метода – уменьшение допусков на составляющие звенья, что приводит к увеличению себестоимости изготовления и трудоемкости.

Метод неполной взаимозаменяемости заключается в том, что допуски на размеры деталей, составляющиеразмерную цепь, преднамеренно расширяют для удешевления производства. В основе метода лежит положение теории вероятности, согласно которому крайние значения погрешностей, составляющих звеньев размерной цепи встречаются значительно реже, чем средние значения. Такая сборка целесообразна в серийном и массовом производствах при многозвенных цепях.

Метод групповой взаимозаменяемости применяют при сборке соединений высокой точности, когда точность сборки почти недостижима методом полной взаимозаменяемости (например, шарикоподшипники). В этом случае детали изготавливают по расширенным допускам и сортируют в зависимости от размеров на группы так, чтобы при соединении деталей, входящих в группу, было обеспечено достижение установленного конструктором допуска замыкающего звена.

Недостатком данной сборки являются: дополнительные затраты на сортировку деталей по группам и на организацию хранения и учета деталей; усложнение работы планово-диспетчерской службы.

Сборка методом групповой взаимозаменяемости применяется в массовом и крупносерийном производствах при сборке соединений, обеспечение точности которых другими методами потребует больших затрат.

Метод пригонки трудоемок и применяется в единичном и мелкосерийном производствах.

Метод регулировки имеет преимущество перед методом пригонки, т.к. не требует дополнительных затрат и применяется в мелко- и среднесерийном производствах.

Последовательность сборки разрабатывают, соблюдая следующие требования:

Предшествующие операции не должны затруднять выполнение последующих;

Для поточной сборки разбивка процесса на операции должна осуществляться с учетом такта сборки;

После операций, содержащих регулирование или пригонку, необходимо предусматривать контрольные операции;

Если изделие имеет несколько размерных цепей, то сборку начинать с наиболее сложной и ответственной цепи;

В каждой размерной цепи сборку необходимо завершать установкой тех элементов соединения, которые образуют ее замыкающее звено;

При наличии нескольких размерных цепей с общими звеньями сборку начинать с элементов той цепи, которая в наибольшей степени влияет на точность изделия.

Для определения последовательности сборки изделия определяют технологические схемы сборки (рис. 1.3).

Вопросы для самопроверки

1. Что включает в себя техническая подготовка производства?

2. Назовите стадии жизненного цикла продукции.

3. Для чего разрабатывается график подготовки производства?

4. Что включает в себя ТПП?

5. Какая продукция подлежит обязательной сертификации?

6, Дайте определение сертификации системы качества предприятия-изготовителя.

7. Назовите виды ТКИ.

8. Какие факторы являются главными, определяющими требования к ТКИ?

9. Каким показателем при оценке ТКИ является материалоемкость изделия?

10. Какова цель отработки конструкции изделия на технологичность?

11. Назовите основные требования к ТКИ.

12. Какие основные технологические признаки присущи единичному производству?

13. Как определить количество деталей в партии?

14. Чему равен коэффициент закрепления операций в массовом производстве?

Рис. 1.3. Технологические схемы сборки:

а – общей, б – узловой, в – обозначение составной части

15. Чем групповая форма организации производства отличается от поточной?

16. Как называется интервал времени, через который производится выпуск изделий?

17. Что является высшей формой развития автоматизированного производства? 18. Дайте определения производственному и технологическому процессам.

19. Чем «установ» отличается от «позиции»?

20. Как называется законченное действие рабочего?

21. Приведите основные характеристики ТП.

22. Назовите основные принципы технологического проектирования.

23. Дайте характеристику принципа технологичности конструкции.

24. Какие виды соединений применяются в машиностроении?

25. Чем поточная стационарная сборка отличается от непоточной подвижной сборки??

26. Каковы требования к технологичности сборочных конструкций?

27. Назовите и дайте характеристику методам достижения точности замыкающего звена при сборке.

28. Что определяет технологическая схема сборки?

ТОЧНОСТЬ ОБРАБОТКИ

Проектирование технологического процесса сборки машины.

В основе проектирования любого технологического процесса сборки машины должны быть заложены следующие основные принципы:

а) обеспечение высокого качества собираемой машины, гарантирующего долговечность и надежность ее эксплуатации;

б) минимальный цикл сборки;

в) минимальная трудоемкость слесарно-сборочных работ;

г) применение рациональной механизации, прямо влияющей на повышение производительности и облегчение труда сборщиков, а также вопросы, связанные с обеспечением безопасных условий труда.

Разработке технологического процесса сборки машин должна предшествовать своевременная работа технологов в конструкторском отделе над технологичностью запроектированной машины.

Передовые заводы тяжелого машиностроения уделяют большое внимание типизации технологических процессов сборки машин. Типизация технологических процессов сборки дает значительный экономический эффект. Например, по Уралмашзаводу трудоемкость сборочных работ на машины, собираемые по типовым технологическим процессам, сокращена до 35%. Типизация позволяет производить большую оснащенность процесса сборки, сокращает цикл сборки, упорядочивает нормирование труда, высвобождает время технологов для творческой работы над качеством выпускаемых машин и дальнейшим повышением производительности труда.

Рациональным приемом, создающим условия для Наиболее качественной разработки технологических процессов сложных машин, является применение технологических схем сборки машины. При разработке технологических процессов сборки стремятся применять принцип дифференциации сборочных операций. Это выражается в расчленении машины на простейшие сборочные единицы (технологические комплекты, подузлы, узлы), разделении сложных сборочных операций на более простые, разделении общей сборки машины на узловую. Такое построение технологического процесса сборки позволяет производить работу развернутым фронтом, дает возможность использовать менее квалифицированных рабочих на повторяющихся операциях.

Фиг. 227.

Фиг. 228. Технологические комплекты :

а - блок зубчатых колес; б - коленчатый вал с шестерней.

На фиг. 227 дана технологическая схема сборки трубной мельницы. Мельница разбита на технологические сборочные единицы, позволяющие наиболее рационально и производительно осуществлять их сборку. Собственно мельница состоит из трех узлов (средняя часть в сборке с крышками и фундаментные плиты), из четырех подузлов (подшипник I, загрузочная часть II, кожух разгрузочной части III, промежуточное соединение IV) и из двенадцати технологических комплектов. Смазочная система, редуктор, а также подузлы III и IV представлены как не входящие в общую сборку машины. Они собираются отдельно и отправляются к заказчику на монтаж, минуя общую сборку.

При разработке технологических схем сборки простейшую сборочную единицу, представляющую собой соединение двух или нескольких деталей, называют технологическим комплектом. Соединяющая деталь является базовой деталью комплекта.

На фиг. 228 представлены блок зубчатых колес и коленчатый вал в в сборе с шестерней. Зубчатое колесо 1 и коленчатый вал являются базовыми деталями этих комплектов.

Технологический комплект создается технологом и не всегда оформляется чертежом. При серийном производстве следует считать рациональным оформление технологических комплектов чертежами или эскизом технолога.

Подузел представляет собой соединение одного или нескольких комплектов и деталей, закоординированных относительно основных баз соединяющей их детали. Соединяющая деталь называется базовой деталью подузла.

На фиг. 229 представлен подузел: коленчатый вал 2 в сборе с шестерней 1, пальцем 5, роликоподшипниками 4 (комплекты) и другими мелкими деталями. В данном случае коленчатый вал 2 является базовой деталью подузла.

При проектировании технологического процесса сборки машины подузел, скомплектованный технологом, может расходиться с чертежом конструктора, но при серийном производстве подузел должен быть оформлен чертежом или экскизом технолога.

Узел — сложная сборочная единица, представляет собой соединение одного или нескольких подузлов, комплектов и деталей, закоординированных относительно основных баз соединяющей их детали. Такая деталь называется базовой деталью узла. Базовыми деталями узлов наиболее часто являются валы, корпуса, картеры, станины и др.

Фиг. 229. Подузел — коленчатый вал в сборе с шестерней, роликоподшипниками и другими деталями.

Машина представляет собой соединение одного или нескольких узлов, подузлов, комплектов и деталей, закоординированных относительно основных баз соединяющей их детали. Базовыми деталями машин обычно являются станины, рамы, корпуса и т. д.

Раздел 6.

Технология сборки машин.

Урок 5

Тема: Основные понятия и определения.

Цели урока: дать основные понятия о принципах и методах сборки. Научиться составлять технологическую схему сборки.

План изложения материала:

1. Основные понятия и определения.

2. Методы сборки.

3. Стадии сборки.

4. Технологическая документация процесса сборки.

5. Технологическая схема сборки.

Задание на дом :

, «Технология изготовления деталей на станках с ЧПУ» М. Машиностроение, 1989г., стр. 221…233.

1. Основные понятия и определения.

Сборка является заключительным этапом в производственном процессе, предусматривающим получение готовых изделий из отдельных деталей и сборочных единиц путём их соединения. Любая машина состоит из отдельных, не поддающихся разборке частей – деталей, каждая из которых изготовлена из одного куска материала без каких-либо соединений. Детали бывают разнообразных форм и размеров. Иногда используются комбинированные детали: сварные и армированные. Основные определения и понятия, используемые при сборке.

Изделием в машиностроении называют предмет, подлежащий изготовлению на данном предприятии.

Установлены следующие виды изделий: деталь, сборочная единица, комплекс, комплект.

Деталь - изделие (составная часть), изготовленная из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций.

Сборочная единица (узел) - изделие, составные части которого соединяют на предприятии – изготовителе.

Технологическим признаком сборочной единицы является возможность её сборки обособленно от других элементов изделия. Она может включать в себя отдельные детали или составные части высших или низших порядков. Деление на составные части производится по технологическому признаку. Составная часть первого порядка входит непосредственно в составную часть изделия, составная часть второго порядка – в первую и т. д. Составная часть высшего порядка делится только на детали.

Комплекс – два или более специализированных изделий, не соединённых на предприятии – изготовителе сборочными операциями, но предназначенных для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций.

В комплекс могут входить кроме изделий детали, сборочные единицы и комплекты (например, запасных частей).

Комплект – два или более изделий, не соединённых на предприятии – изготовителе сборочными операциями и представляющих собой набор изделий, имеющих общее эксплуатационное назначение вспомогательного характера, например, комплект инструментов и т. д.

Сборка – это образование разъёмных или неразъёмных соединений, составных частей заготовки или изделия. По содержанию сборку делят на общую и узловую.

2. Методы сборки.

При соединении деталей машин в процессе сборки необходимо обеспечить их взаимное расположение в пределах заданной точности это достигается применением одного из следующих методов.

1. Полной взаимозаменяемости.

Этот принцип заключается в том, что любая деталь может быть поставлена на машину без каких либо пригоночных работ; точно также деталь, снятая с машины данной модели, должна без всякой пригонки подойти к любой такой же машине. Этот принцип применяется в массовом и крупносерийном производстве, т. к. при этом методе себестоимость изготовления деталей увеличивается, а сборки – уменьшается. Процесс сборки разбивают на ряд операций. Высокая квалификация рабочих необходима только на некоторых операциях, а на большинстве есть возможность использовать рабочих низкой квалификации.

2. Групповой взаимозаменяемости.

Сборка путём 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 заданную точность соединения обеспечивают соответствующим подбором деталей. Этот вид сборки позволяет получить весьма точные соединения, его можно успешно применять, когда детали изготавливаются большими партиями. При этом методе детали сортируют на размерные группы в пределах одного и того же допуска. Например: собирается узел из двух деталей и посадка осуществляется путём установки вала в отверстие. Валы и детали, имеющие отверстия сортируют на группы. При сборке к деталям, имеющим максимальное значение отверстия, подбирают группу валов, имеющих максимальное значение наружного размера.

3. Пригонка.

Этот вид сборки применяют в единичном и мелкосерийном производствах, а также при экспериментальных работах. При механической обработке деталей расширяют поля допусков отдельных размеров. Получающаяся неточность компенсируется замыкающим размером детали, который будет изготавливаться 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, развёртыванием и т. д. Пригонка является трудоёмкой операцией, требующей рабочих высокой квалификации.

4. Регулирование.

5. С помощью компенсирующих материалов.

Эти методы близки к методу пригонки и заключаются в том, что точность замыкающего звена достигается изменением значения компенсирующего звена без удаления слоя материала. При методе регулирования изменение значения компенсирующего звена осуществляют путём изменения положения одной из деталей или путём введения специальной детали требуемого размера. В первом случае такую деталь называют подвижным компенсатором, во втором – неподвижным. Подвижный компенсатор в виде втулки устанавливают в отверстие стенки корпуса и закрепляют, выдерживая требуемый зазор. Компенсатор является подвижным вследствие того, что в продольном направлении его можно установить в нужном положении, зафиксировав затем это положение стопорным винтом. При этом не требуется пригоночных работ. Широко распространены компенсаторы в виде мерных втулок, шайб, прокладочных колец. Этот метод применяется часто при регулировании подшипников.

3. Стадии сборки.

По стадиям сборку разделяют на:

1. предварительную (сборка заготовок);

2. промежуточную (сборка заготовок, выполняемая для их совместной обработки);

3. сборку под сварку;

4. окончательную (сборка, после которой не предусмотрена разборка).

По методу образования соединения различают слесарную сборку, монтаж, электромонтаж, сварку, пайку, клёпку, склеивание.

В зависимости от видов и условий производства применяют поточную и не поточную форму организации сборочных работ.

4. Технологическая документация процесса сборки.

К технологической документации относят: технологические карты сборки, технологические схемы узловой и общей сборки, карты маршрутной технологии, операционные карт, комплектовочные карты, карты оснастки сборки.

В условиях единичного производства вместо технологической карты используют технологические схемы сборки или карты маршрутной технологии и сборочные чертежи.

В серийном и массовом производстве следующий комплект документов: сборочный чертёж, технологические карты, комплектовочные карты и карты оснастки.

Техпроцесс сборки разрабатывают в следующей последовательности:

1) устанавливают организационную форму сборки, такт, ритм;

2) отработка конструкции на технологичность;

3) размерный анализ, выбор метода сборки;

4) определяют степень расчленения сборочного процесса;

5) устанавливают последовательность соединения и составляют схему сборки;

6) определяют способы соединения, определяют содержание операций, методы контроля и испытания;

7) разрабатывают необходимую оснастку;

8) нормируют;

9) оформляют документацию.

5. Составление технологической схемы сборки.

Для разработки ТП сборки составляют технологические схемы сборки. В этих схемах условно изображают последовательность сборки машины из элементов (деталей, групп или подгрупп). Схему сборки обычно составляют в соответствии со сборочным чертежом и спецификацией. Типовая схема разбивки изделия на сборочные элементы представлена на рисунке, где каждый элемент изображён в виде прямоугольника, внутри которого (или рядом с ним) пишется наименование и номер сборочного элемента, а иногда и трудоёмкость сборки. В технологических схемах подписывают название методов соединения там, где они не определены типом соединения деталей. Так указывают: «приварить», «запрессовать», «набить смазкой» (но не делают указание «заклепать», если показана установка заклёпки). На основе технологической схемы сборки разрабатывается технологический процесс, который, так же как процесс механической обработки, состоит из отдельных операций, которые в свою очередь расчленяются на более мелкие составные части – элементы технологического процесса при сборке. Рассмотрим примеры выполненных технологических схем сборки.

Технологическая схема сборки.

Закрепление материала

Порядок составления технологической схемы сборки разберём на примере узла, показанного в методическом пособии по проведению практической работы № 16.

Работу проведём в следующей последовательности:

1. Изучить сборочный чертеж, спецификацию и описание работы узла.

2. Установить последовательность сборки.

3. Составить технологическую схему сборки.

4. Сравнить составленную схему со схемой, показанной в методическом пособии.

5. При необходимости внести коррективы в составленную схему.

Урок 6

Практическая работа № 16.

Составление технологической схемы сборки

Урок 7

Тема: Сборка типовых соединений

Цели урока: разобрать последовательность сборки типовых соединений.

План изложения материала

1. Сборка подшипников.

2. Сборка зубчатых соединений.

3. Сборка резьбовых пар.

Задание на дом:

, «Технология изготовления деталей на станках с ЧПУ», М., Машиностроение,1989г., стр. 233…237.

1. Сборка подшипников.

Сборка подшипников включает установку внутренних и наружных колец, регулировку натяга, проверку и испытание. Внутренние кольца соединяют с валом по посадкам с натягом. Наружные кольца с корпусом соединяют по посадкам с зазором, переходным и посадкам с натягом при тяжелом режиме работы.

Этапы, предшествующие сборке подшипников :

1. Расконсервация. (непосредственно перед монтажом.)

2. Промывка. (6% раствор мыла в бензине или горячем антикоррозионном растворе.)

3. Контроль. (Визуально проверяют внешний вид, отсутствие коррозии, прижогов, трещин, повреждений, наличие маркировки, лёгкость вращения, размеры, радиальное и осевое биения, радиальный зазор и т. д.)

4. Выбор способа монтажа.

5. Предварительная регулировка. (устранение зазоров и создание предварительного натяга)

Способы монтажа подшипников:

· Запрессовка с помощью пресса или молотка.

· Запрессовка с помощью съёмника.

· Гидропрессовый метод

· Сборка с нагревом.

· Сборка с охлаждением.

Процесс сборки подшипников состоит из их установки, пригонки, укладки вала и по необходимости в регулировании опор.

2. Сборка зубчатых зацеплений.

Сборка зубчатых зацеплений с валами подразделяется на сборку зубчатых колёс на валу, установки валов с колёсами в корпус и регулировки их зацепления. Зубчатые колёса устанавливают на вал с зазором или с натягом вручную или с помощью пресса в холодном состоянии; при больших размерах колёс с нагревом колёс или с охлаждением вала. Нормальное зацепление зубчатых колёс обеспечивается правильным положением ведущего и ведомого валов в корпусе, т. е. при расположении их осей в одной плоскости, их параллельности и соблюдении межцентрового расстояния. Правильность положения валов осуществляется регулированием положения гнёзд под подшипники в корпусе.

Правильность зацепления проверяется по пятну контакта поверхностей зубьев с помощью краски. В передачах, работающих на средних скоростях пятно – 60…65% рабочей длины зуба. В передачах, работающих на высоких скоростях – 70…80%.

В конических передачах правильность заце6пления регулируется перемещением вдоль осей одного или обоих зубчатых колёс. Боковой зазор контролируется щупом, краской, пластиной и регулируется мерными шайбами.

При сборке червячных передач особое значение имеют правильное расположение оси червяка и червячного колеса, боковой зазор и пятна касания (не меньше 65…70% от рабочей длины зуба).

3. Сборка резьбовых пар.

Качество сборки резьбовых пар зависит от правильной затяжки болтов и гаек, от чистоты поверхности и перпендикулярности торца гайки или болта и бобышки под них. Перекос гайки может вызвать обрыв болта.

Сборку болтовых соединений следует производить завинчиванием от руки до соприкосновения болта с деталью, а затем постепенно завинчивать болт ключом до полной затяжки. Длина рукоятки ключа не должна превышать 15 диаметров резьбы, что обеспечивает нормальную затяжку и предотвращает срыв резьбы. При большом количестве болтовых соединений вначале затягивают гайки, расположенные посередине, а затем по концам детали. При большом количестве болтовых соединений по окружности затягивают гайки крест накрест.

Существует ряд способов затяжки гаек, обеспечивающих достаточную плотность соединения:

· затяжка с замером удлинения болта (шпильки);

· затяжка с замером угла поворота гайки;

· затяжка тарированным ключом на величину крутящего момента.

Сборка резьбовых пар.

Винтовое соединение. Болтовое соединение.

Монтажные работы" href="/text/category/montazhnie_raboti/" rel="bookmark">монтажные работы и работы, связанные с разборкой изделия. При нормировании границей расчленения ТП обычно служит сборочная единица, т. е. комплект, который хранится, перемещается и подаётся на дальнейшую сборку как единое целое (с одного рабочего места на другое). Расчленение операции является необходимым условием нормирования и изучения ручного труда.

В слесарно-сборочных работах трудовые приёмы, как основные (соединение или изменение размеров), так и вспомогательные (перемещение деталей и т. д.), являются ручными, поэтому при нормировании оперативное время не подразделяется на основное и вспомогательное.

Выбор методов и способа нормирования производят в зависимости от того, с какой степенью точности и обоснованности должна быть установлена норма. При этом учитывают тип производства, в котором выполняется работа .

При массовом и крупносерийном производстве ТП разрабатывается подробно, каждый вид работы закреплён за конкретным рабочим местом, используют аналитический метод расчёта норм времени.

В серийном производстве при применении универсального и специализированного оборудования применяют укрупнённые нормативы времени.

В мелкосерийном и единичном производстве при использовании универсального оснащения, маршрутного ТП нормирование производят по типовым нормам методом сравнения или хронометража.

Норма штучного времени на сборочную операцию рассчитывается по формуле:

где m – число i-х расчётных комплексов в операции;

Нормированное время на выполнение расчётного комплекса приёмов;

Суммарный поправочный коэффициент i – му комплексу приёмов в зависимости от характера и условий выполняемой работы;

К" – коэффициент, учитывающий тип производства.

2. Пример расчёта.

Исходные данные:

Работа выполняется на месте сборки агрегата при ограничении вращения гаечного ключа. Производство среднесерийное, партия сборки 200 изделий. Количество и характеристика собираемых деталей: корпус цилиндра – один, уплотнитель D = 18 мм – один, штуцер М181,5, L = 20 мм – один.

https://pandia.ru/text/78/011/images/image010_52.gif" height="23">= 0,15 мин. Содержание расчётного комплекса (б) включает: взять штуцер, ввернуть предварительно вручную, взять ключ и завернуть окончательно, отложить ключ. По нормативам t= 0,3 мин. В условиях ограниченного движения инструмента вводится поправочный коэффициент 1,4. Тогда t=0,3https://pandia.ru/text/78/011/images/image013_38.gif" width="15 height=24" height="24">=1,5%, а=2,5%, аhttps://pandia.ru/text/78/011/images/image016_26.gif" width="12" height="24 src=">=(0,15+0,42){1+(1,5+2,5+1)/100}0,9=(0,15+0,42)1,050,9=0,54 (мин)

5. При повышенных требованиях к точности расчёта можно пользоваться аналитическими формулами.

Основы технологии машиностроения

Методические указания к выполнению курсовой работы

по дисциплине «Основы технологии машиностроения»

для студентов направления 151900.62 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств»

всех форм обучения

2014
Кафедра: «Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты»

Составители: доцент, к.т.н. Батинов Игорь Васильевич, доцент, к.т.н. Иванова Татьяна Николаевна, ст. преподаватель Санников Игорь Николаевич.

Методические указания составлены на основании государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования и утверждены на заседании кафедры

Основы технологии машиностроения: Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Основы технологии машиностроения»

/ Составитель И.В. Батинов, Т.Н. Иванова, И.Н. Санников.- Сарапул, 2014 – 16с.

□ Соответствие содержания учебного и учебно-методического материала целям учебной дисциплины;

□ Соответствие современным научным представлениям по данной области знаний с учетом уровня профессиональных образовательных программ;

□ Корректность использования специальной терминологии и обозначений.

Номер протокола_________________ Дата заседания_________________

Зав. кафедрой _______________________________________ Подпись

Дата _________________

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ.. 4

2. ЦЕЛЬ ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ... 4

3. ОБЪЕМ И СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ... 4

3.1 Размерный анализ изделия. 5

3.2 Описание технологического процесса сборки. 9

3.3 Составление технологической схемы сборки. 11

3.4 Технологические и конструкторские базы.. 12

3.5 Технический контроль и его основные цели. 12

3.6 Техническое нормирование сборочных операций. 13

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ... 14

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Основы технологии машиностроения» разработаны в соответствии с учебным планом по специальности 151900.62 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств» для студентов дневной, очно-заочной и заочной форм обучения.

В методических указаниях определяется объем и содержание курсовой работы, изложены основные требования к оформлению пояснительной записки, технологической документации и графической части работы, даются рекомендации по выполнению основных разделов курсовой работы, приводится перечень основной литературы.

ЦЕЛЬ ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Целью выполнения курсовой работы по дисциплине «Основы технологии машиностроения» является закрепление, углубление и обобщение теоретических знаний студента, полученных во время изучения курса, а так же приобретение практических навыков по разработке технологических процессов.

ОБЪЕМ И СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

В качестве изделия, которое анализируется при выполнении курсовой работы применяется редуктор, спроектированный в ходе выполнения курсового проекта по курсу «Детали машин». Курсовая работа состоит из расчетно-пояснительной записки объемом 25-35 страниц, комплекта документации.

ВВЕДЕНИЕ

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА ПРОИЗВОДСТВА

1.1. Служебное назначение и принцип работы узла

1.2. Служебное назначение детали

1.3 Анализ технических требований

1.4. Анализ технологичности конструкции изделия

1.5. Определение типа производства

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1. Размерный анализ изделия

2.2. Описание технологического процесса сборки

2.3. Составление технологической схемы сборки

2.4. Технологические и конструкторские базы

2.5. Технический контроль и его основные цели

2.6. Техническое нормирование сборочных операций

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЯ

Графическая часть состоит из сборочного чертежа с размерным анализом (формат А1), анализа схем базирования (формат А2), чертежа детали (формат А3), технологической схемы сборки (формат А3).

Размерный анализ изделия

Размерной цепью называется замкнутая цепь размеров, опре­деляющих точность относительного расположения осей и поверхнос­тей одной детали или нескольких деталей в сборочном соединении . Размерная цепь, определяющая точность относительного распо­ложения осей и поверхностей одной детали, называется подеталь­ной размерной цепью. Размерная цепь, определяющая точ­ность относительного положения осей и поверхностей нескольких деталей в сборочном соединении, называется сборочной размерной цепью. Подетальные и сборочные размерные цепи называются конструк­торскими размерными цепями, так как они образуются в результате конструирования деталей и сборочных соединений. Каждая размерная цепь содержит одно звено, которое носит название исходного или замыкающего. Все остальные звенья цепи в этом случае носят название составляющих. В сборочных размерных цепях замыкающим звеном может быть зазор, линейный или угловой размер, точность которого оговаривается в технических требованиях к изделию.

При конструировании изделий требуемая точность замыкающего звена обычно устанавливается из условий эксплуатации изделия и его служебного назначении. Для достижения требуемой точности замыкающего звена размерной цепи существует пять методов :

а) полной взаимозаменяемости. Сущность метода заключается в том, что требуемая точность за­мыкающего звена достигается на сборке без какого-либо выбора, подбора или дополнительной обработки деталей, размеры которых включаются в сборочную размерную цепь. Точность замыкающего звена рассчитывают по методу максимума и минимума. Основными преимуществами этого метода являются простота процесса сборки, сводящегося к выполнению различных соедине­ний без пригоночных и регулировочных работ, обеспечение предпо­сылок для организации поточной сборки и ее автоматизации и про­стое решение вопроса об обеспечении изделия запасными частями. Этот метод достижения точности замыкающего звена используется тогда, когда допуск на его размер установлен достаточно широким, что позволяет назначать на составляющие звенья размерной цепи выполнимые в производственных условиях допуски;

б) неполной взаимозаменяемости. Сущность метода заключается в том, что требуемую точность за­мыкающего звена размерной цепи достигают на сборке не для всех собираемых объектов: некоторый процент объектов, величина ко­торого устанавливается заранее, не будет собираться по методу полной взаимозаменяемости и потребуется либо замена некоторых деталей, либо их дополнительная обработка. Метод неполной взаимозаменяемости обеспечивается расчетом размерных цепей по методу, основанному на теории вероятностен. Достоинством этого метода является то, что использование его позволяет значительно расширить допуски на составляющие звенья размерной цепи по сравнению с методом полной взаимозаменя­емости. Недостатком метода следует считать, что некоторый процент изделий не будет собираться по методу полной взаимозаменяемости и потребуется замена части деталей или их дополнительная обработка. Однако этот процент бывает настолько мал, обычно не более 0,27%, что затраты на дополнительную обработку деталей часто с избытком окупаются экономией, получаемой от сокращения трудоемкости механической обработки деталей за счет расширения допусков на их размеры;

в) групповой взаимозаменяемости. Метод заключается в том, что при конструировании изделия тре­буемая точность замыкающего звена обеспечивается по методу пол­ной взаимозаменяемости, но вследствие трудности выполнения по­лученных расчетом допусков на размеры составляющих звеньев, которые могут выходить за пределы первого класса точности, они заменяются производственными или технологическими допусками, превышающими расчетные конструкторские допуски в несколько раз. Для обеспечения требуемой точности замыкающего звена не­посредственно на сборке изделия производят сортировку сопрягае­мых деталей на группы по их действительным размерам, а затем берут сопрягаемые детали из тех групп, в результате сборки кото­рых получается допуск замыкающего звена, равный допуску, уста­новленному конструктором, т. е. обеспечивается требуемая точ­ность сборочного соединения. Сортировка деталей по размерам на группы оказывается воз­можной потому, что действительные размеры деталей являются случайными величинами и имеют рассеяние своих значений в пре­делах допуска. Сборка по методу групповой взаимозаменяемости носит название селективной сборки. Метод групповой взаимозаменяемости имеет ограниченное при­менение и используется главным образом для размерных цепей, состоящих из трех составляющих звеньев: для сборочных соеди­нений, которые в процессе эксплуатации изделия не подвергаются разборке и сборке, а заменяются комплектно, например, плунжер­ные пары, подшипники качения и т. д.

г) пригонки. Метод заключается в том, что в размерную цепь включается так называемое компенсирующее звено за счет введения в конструкцию специальной детали – неподвижного компенсатора. При расчете такой размерной цепи на все ее составляющие звенья назначаются легкодостижимые допуски. Требуемая точность замыкающего звена достигается за счет дополнительной обработки (пригонки) не­подвижного компенсатора на сборке. В качестве неподвижного компенсатора обычно используется прокладка, простановочное кольцо или одна из деталей сборочного соединения. Достоинством этого метода является то, что он позволяет при высоких требованиях к точности замыкающего звена назначать расширенные допуски па составляющие звенья размерной цепи, благодаря чему упрощается механическая обработка деталей и сокращается трудоемкость их обработки. Недостатком метода является то, что в процессе сборки иногда приходится производить предва­рительную сборку, затем разборку и повторную сборку для под­гонки компенсатора, что приводит к увеличению трудоемкости сборки.

д) регулирования. Метод заключается в том, что в конструкцию изделия вводится специальная деталь, называемая подвижным компенсатором. В ка­честве подвижного компенсатора используют: винтовую пару, клин, набор прокладок, зазор в сопряжении типа вал – отверстие и т. п. На все звенья размерной цепи назначаются легко выполнимые до­пуски, а требуемая точность замыкающего звена достигается на сборке за счет перемещения подвижного компенсатора на необхо­димую величину. Этот метод по сравнению с методом пригонки име­ет ряд преимуществ: 1) отпадает необходимость в повторной сбор­ке и разборке; 2) в процессе эксплуатации изделия можно восстановить требуемую точность замыкающего звена, например, в связи с износом некоторых деталей сборочного соединения; 3) создаются предпосылки для организации поточной сборки. Расчет размерной цепи при использовании метода регулирования сводится по сущест­ву к расчету подвижного компенсатора.

В соответствии с принятыми методами достижения точности за­мыкающего звена различают и пять методов сборки, которые носят аналогичные названия.

Описание технологического процесса сборки

Технологический процесс – часть производственного процесса, содержащая действия по изменению и последующему определению состояния предмета производства . Выполняется на рабочих местах. Технологический процесс разделяется на операции, операции разделяются на переходы. Необходимость деления технологического процесса на порождается двумя причинами – физическими и экономическими.

Технологическая операция – законченная часть техпроцесса, выполняемая на одном рабочем месте .

Технологический переход – законченная часть технологической операции, характеризуемая постоянством обрабатываемых поверхностей, применяемого инструмента при неизменном режиме работы оборудования .

Переход, непосредственно связанный с осуществлением технологического воздействия, называют основным. Переход, состоящий из действий рабочего или механизмов, необходимых для выполнения основного перехода, называют вспомогательным . К вспомогательным переходам относят такие элементарные действия как установка и закрепление заготовки в приспособлении, смена инструмента,

его подвод к заготовке, открепление и снятие заготовки, а в процессе сборки – установка базирующей детали на сборочном стенде или в приспособлении на конвейере, перемещение к ней присоединяемых деталей и т.д.

Разработка технологического процесса пред­ставляет собой решение сложной комплексной задачи. Для облегчения работ по проектированию технологических процессов сборки их разделяют на этапы :

1. в зависимости от объема выпуска (заданной программы) уста­навливается целесообразная организационная форма сборки, опре­деляются ее такт и ритм , , ;

2. осуществляется технологический анализ сборочных чертежей для отработки конструкции на технологичность , , ;

3. производятся размерный анализ конструкций, расчет размер­ных цепей и разрабатываются методы достижения точности сборки (полная, неполная, групповая взаимозаменяемость, регулировка и пригонка) , , ;

4. определяется целесообразная степень дифференциации или концентрации сборочных операций , ;

5. устанавливается последовательность соединения всех сбороч­ных единиц и деталей изделия и составляются технологические схе­мы узловой и общей сборки , , ;

6. разрабатываются (или выбираются) наиболее производитель­ные, экономичные и технически обоснованные способы сборки, способы контроля и испытаний , ;

7. разрабатываются (или выбираются) необходимое технологи­ческое или вспомогательное оборудование и технологическая оснаст­ка (приспособления, режущий инструмент, монтажное и контроль­ное оборудование) , ;

8. производятся техническое нормирование сборочных работ и определение экономических показателей , , ;

9. разрабатывается планировка, оборудование рабочих мест и оформляется техническая документация на сборку.

При разработке маршрута сборки целесообразно пользоваться рекомендациями , , .

Похожая информация.