Методика проведения работы

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Практическое освоение методики и приобретение навыков разработки схем и технологических процессов сборки на основе выполнения сборочно-разборочных работ.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

По походным материалам для разработки технологического процесса: сборочному чертежу, спецификации поступающих на сборку деталей и сборочных единиц, технологических требований к изделию, деталировочные чертежи, объему выпуска (по заданию преподавателя) разработать технологическую схему сборки типового узла.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Разработка технологического процесса сборки машины является составной частью технологической подготовки производства. Главными принципами проектирования процесса сборки являются обеспечение высокого качества изделий, достижения наибольшей производительности и экономичности процесса за счет применения механизации и автоматизации сборочных работ. Технический и организационный уровень сборки в значительной степени определяет надежность и долговечность машины, а увеличение срока службы и повышение надежности работы машины в период ее эксплуатации − это один из важнейших путей более быстрого оснащения высококачественной техникой всех операций народного хозяйства.

Основной проектирования технологического процесса сборки является определение наиболее рациональной последовательности и установление методов сборки; планирование сборочных операций и режимов в сборке по элементам; выбор и конструирование необходимого инструмента, приспособлений, оборудования; назначение технических условий на узловую сборку и общую сборку изделия по операциям; выбор методов и средств технического контроля качества сборки; установление норм времени на выполнение сборочных операций; определение рациональных способов транспортировки деталей, полуфабрикатов и изделий; подбор и проектирование транспортных средств; разработка технологической планировки сборочного цеха и необходимой технической документации.

Для разработки технологического процесса сборки машины или узла необходимо иметь сборочные чертежи, характеризующие машину или узел с полнотой, необходимой для отчетливого представления конструкции. Чертежи деталей, спецификацию деталей по узлам, технические требования, годовой выпуск изделия. При изучении служебного назначения, условий работы и конструкции изделия особое внимание уделяется анализу технологичности конструкции.

Степень углубленности разработки технологического процесса сборки определяется типом производства и объемом выпуска изделий, при больших объемах выпуска технологический процесс разрабатывается подробно и с возможно большей дифференциацией сборочных операций. При малом объеме выпуска ограничиваются составлением маршрута сборочных операций.

Факт сборки определяют по формуле:

, 2.1

где Ф – действительный годовой фонд времени ( при двухсменной работе Ф = 4015 час.);

N – годовой объем выпуска деталей, шт.;

– коэффициент, учитывающий потери на ремонт оборудования (0,97 при двухсменной работе)

Тип производства определяется сопоставлением такта и ориентировочно установленной средней длительности основных операций сборки . При – производство массовое и определяется коэффициентно закрепления операции (ГОСТ 3.1121-84)

2.2

где O – число различных операций;

P – число рабочих мест с различными операциями.

при K=1 – массовое поточное производство;

при 1<K<10 – крупносерийное производство;

при 10<K<20 – среднесерийное производство;

при 20<K<40 – мелкосерийное производство;

при единичном производстве не регламентируется.

Выбор организационной формы сборки определяется заданной программой выпуска изделий, машин: при единичном производстве применяют непоточную (стационарную) сборку, при серийном и массовом – поточную.

Непоточная (стационарная) сборка – сборка изделия для или его составной части на одной позиции, к которому подаются детали и узлы (подузлы) собираемой машины.

Поточная сборка – сборка изделия, в условиях поточного производства. Она бывает двух видов: подвижная и неподвижная.

Согласно ГОСТ 2.101-83 устанавливаются четыре вида: детали, сборочные единицы, комплексы и комплекты.

Деталь – изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций.

Сборочная единица - изделие, собранное из двух или нескольких деталей на предприятии-изготовителе посредством любых соединений.

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

Комплект – два или более изделия, не соединенных на предприятии-изготовителе сборочными операциями, но представляющие набор изделий, имеющий общее эксплуатационное назначение вспомогательного характера.

Согласно ГОСТ 3.1109-83 сборка, объектом которой является изделие в целом, называется сборкой. Сборка, объектом которой является составная часть изделия, называется узловой сборкой.

Узел – сборочная единица, собранная отдельно от других составных частей детали или изделия в целом, выполняющая определенные функции в изделии совместно с другими составными частями.

Подузел – часть узла машины, связанная с другими посредством крепежных деталей.

Основой сборочных операций является процесс соединения деталей и узлов (подузлов) с обеспечением правильного их взаимного положения и определенной посадки.

Различают следующие виды соединений: неподвижные разъемные, неподвижные не разъемные, подвижные разъемные, подвижные не разъемные.

К неподвижным разъемным соединения относятся те, которые можно разобрать без повреждения соединяемых и скрепляющих деталей (резьбовые, шпоночные, шлицевые, конические соединения с переходными насадками); к неподвижным разъемным – такие, разъединение которых связано с повреждением или полным разрушением деталей (посадки с гарантированным натягом, развальцовка и отбортовка, сварка, пайка, клейка, оклеивание).

К подвижным разъемным соединениям относятся соединения с подвижной посадкой, а к подвижным неразъемным – подшипники качения, втулочно-роликовые клепанные цепи, запорные краны.

При сборке изделий и машин необходимо достигнуть заданную точность сборки, определенную надежность и долговечность.

Точность может быть определена методами полной взаимозаменяемости, регулирования и пригонки.

Метод полной взаимозаменяемости целесообразен в массовом и серийном производствах при коротких размерных цепях и отсутствии жестких допусков на размер замыкающего звена.

Сборка методом неполной (частичной) взаимозаменяемости заключается в том, что допуски на размеры деталей, составляющих размерную цепь, преднамеренно расширяют для удешевления производства.

Сборка методом неполной (частичной) взаимозаменяемости целесообразна в серийном и массовом производствах для многозвенных цепей.

Сборка методом групповой взаимозаменяемости заключается в том, что детали изготавливаются с расширенными полями допусков, а перед сборкой сопрягаемые детали сортируются на размерные группы для обеспечения допуска посадки, предусмотренного конструктором. Сборку деталей каждой группы ведут по методу полной взаимозаменяемости. Метод групповой взаимозаменяемости используют для достижения наиболее высокой точности сборки малозвенных размерных цепей.

Сборка методом регулирования заключается в том, что необходимая точность размера – замыкающего звена достигается путем изменения размера заранее выбранного компенсирующего звена. Сборка методом регулирования имеет ряд преимуществ: универсальность (метод применим независимо от числа звеньев в цепи, от допуска замыкающего звена и масштаба выпуска деталей), простота сборки при высокой ее точности, отсутствии пригоночных работ, возможность регулирования (отделения в процессе эксплуатации машин).

Сборка методом пригонки заключается в достижении заданной точности сопряжения путем снятия с одной из сопрягаемых деталей необходимого слоя материала, опиловкой, шабрением, притиркой или другим способом. Сборка методом пригонки трудоемка и целесообразна в единичном и мелкосерийном производстве.

Последовательность сборки изделия в основном определяется его конструкцией, компоновкой деталей и методами достижения требуемой точности. Простые сборочные единицы или изделия, как правило, имеют одновариантную последовательность ввода деталей в технологический процесс сборки; сложные – многовариантную. Общие указания по разработке последовательности сборки состоят в следующем:

2.1. Сборку следует начинать с установления на сборочном стенде и конвейере базовой детали, к которой последовательно присоединяются остальные детали.

2.2. При прочих равных условиях сборки следует начинать с деталей, имеющих размеры, входящие в качестве составляющих звеньев в ту размерную цепь, при помощи которой решается наиболее ответственная задача.

2.3. Последовательность сборки определяется возможностью и удобством присоединения деталей.

2.4. Каждая ранее смонтированная деталь или сборочная единица не должна мешать последующей сборке.

2.5. Детали или сборочные единицы, выполняющие наиболее ответственные функции желательно монтировать в первую очередь. То же самое относится к деталям и сборочным единицам, размеры которых являются общими звеньями нескольких параллельно связанных размерных цепей.

2.6. Необходимо по возможности исключить промежуточные сборки.

2.7. Необходимо обеспечить минимальное количество переустановок в процессе сборки.

Построение последовательности сборки изделия и его узлов разрабатывают технологические схемы сборки. Сборочные единицы изделия в зависимости от их конструкции могут составлять либо из отдельных деталей, либо из узлов и подузлов деталей. Различают подузлы первой, второй и более высоких ступеней. Подузел первой ступени входит непосредственно в состав узла; подузел второй ступени входит в состав подузла первой и т.д. Подузел последней ступени состоит только из отдельных деталей.

Технологические схемы составляют отдельно для общей сборки изделия и для сборки каждого из его узлов (подузлов).

Рассмотрим принцип составления технологических схем на примере сборки узла ступицы (рис. 2.1.).

На технологических схемах сборки каждая деталь или сборочная единица обозначается прямоугольником (рис.2.2), разделенным на три части.

Рис. 2.2

Эскиз ступицы

Рис. 2.1

1 – крышка, 2 – винт (4 шт.), 3 – кольцо стопорное, 4 – винт (4 шт.),

5 – фланец, 6 – прокладки, 7 – кольцо компенсационное, 8 – шкив,

9 – подшипник (2 шт.), 10 – кольцо уплотнительное, 11 – ступица,

12 – втулка

Технологическая схема сборки ступицы

Рис. 2.3

В верхней части (1) указывается наименование элемента. В левой нижней части (2) его номер по позиции (рис.2.1), в правой нижней (3) их количество. Каждой сборочной единице или составной части изделия присваивается обозначение его базовой детали с добавлением символа “Сб”.

Базовым называется первичный элемент, с которого начинается сборка. Базовой может быть как деталь, так и сборочная единица.

Разработка технологической схемы сборки начинают с определения базовой детали (или сборочной единицы) и деления изделия сборочной единицы и детали. От прямоугольника с изображением базового элемента до прямоугольника, изображающего готовое изделие (или сборочную единицу), проводится горизонтальная линия. Над ней располагают в порядке последовательности сборки прямоугольники, условно обозначающие сборочные единицы. Для каждой сборочной единицы (первого, второго и более высокого порядка) могут быть построены аналогичные схемы (рис.2.3).

Технологическая схема сборки является основой для проектирования технологического процесса сборки. После разработки схем сборки устанавливают состав необходимых сборочных регулировочных, пригоночных, подготовительных и сборочных работ и определяют содержание технологических операций и переходов, производят нормирование сборочных работ.

Маршрутный технологический процесс сборки ступицы представлен в таблице 2.1.

Таблица 2.1

Номер операции	Наименование операции	Содержание операции по переходам
	Сборка шкива (сб. 8)	1. Закрепить шкив ( дет.8) в приспособлении. 2. Установить уплотнительное кольцо (дет. 10) 3. Смазать и установить подшипник (дет. 9) 4. Протереть и установить втулку (дет. 12) 5. Смазать и установить подшипник (дет. 9)
	Установка шкива (сб. 8)	1. Закрепить ступицу (дет. 11) в приспособлении. 2. Установить шкив (дет. 8) на ступицу (дет. 11) 3. Протереть и установить кольцо компенсационное (дет.7) 4. Установить кольцо стопорное (дет. 3) 5. Установить прокладку (дет. 6)
	Сборка фланца (сб. 5)	1. Закрепить фланец (дет.5) в приспособлении 2. Установить крышку (дет. 1) 3. Закрепить крышку (дет. 1) винтом (дет. 2)

Продолжение таблицы 2.1

	Установка фланца (сб. 5)	1. Установить фланец (сб. 5) 2. Закрепить фланец (сб. 5) винтами (дет.4)
	Контрольная	1. Проверить легкость вращения шкива (сб. 5) 2. Проверить биение поверхности А относительно поверхности Б.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Методика проведения работы

В качестве задания на выполнения работы студентам выдается изделие, спецификация входящих в него сборочных единиц и деталей, а так же реальное изделие в собранном виде. В задании указывается планируемый объем выпуска изделия.

Разработку технологии сборки следует начинать с изучения конструкции изделия и технических требований на его приемку. Используется натуральный образец собираемого изделия. Действительный такт сборки рассчитывается по формуле 2.1.

Тип производства определяется в соответствии с ГОСТ 3.1121-84. Точность сборки в данной работе обеспечивается методом полной взаимозаменяемости.

На основании технологической схемы сборки составляется технологический маршрут сборки.

Порядок выполнения работы

4.2.1. Изучить собираемого изделия, проанализировать технические требования на сборку.

4.2.2. Рассчитать действительный такт сборки и определить тип производства.

4.2.3. Разработать технологические схемы общей и узловой сборки: разобрать изделие на сборочные единицы и детали, одновременно записывая технологическую последовательность разборки; собрать изделие, одновременно проверяя правильность записей; при необходимости внести дополнения и изменения в схему сборки.

4.2.4. Разобрать технологический маршрут сборки изделия и заполнить таблицы 4.2.1.

4.2.5. Проанализировать технологичность конструкции с точки зрения удобства сборки и обеспечения заданной точности.

4.2.6. Составить отчет.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

5.1. Название работы.

5.2 Цель работы.

5.3 Содержание задания.

5.4 Расчет действительного такта сборки.

5.5 Технологическая схема общей сборки.

5.6 Технологическая схема узловой сборки.

5.7 Заполненная таблица 4.2.1.

5.8 Заключение о технологичности конструкции изделия на основе выполнения операции сборки.

5.9 Заключение о правильности сборки

5.9.1 Форма и вид сборки.

5.9.2 Метод сборки.

5.9.3 Виды соединений в сборке.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1) Какие исходные данные и материалы требуются для разработки технологии сборки?

2) Дайте определение основных понятий “форма” и “виды” сборки, “виды соединений”.

3) В чем заключается преимущество каждого метода сборки?

4) Дайте определения понятий “деталь”, “сборочная единица”, “узел”, и “подузел”, “комплекс”, “комплект”.

5) Что содержит и как строится схема сборки?

Таблица 4.2.1