Основные термины и определения

Технология сборки изделий.

Введение

Сборка изделия – один из заключительных этапов изготовления машины, результат работы конструкторов и технологов.

Выполнение сборочных работ требует больших временных затрат. В зависимости от типа производства временные затраты сборочных работ составляют для массового и крупносерийного производств 20—30 %, а для единичного и мелкосерийного — 35—45 % от общего времени выпуска изделия.

Следует отметить, что от 50 до 85 % слесарно-сборочных опера­ций выполняется вручную. Это требует значительных физических усилий и экономических вложений, а также высокой квалифи­кации рабочих.

Качество машины и трудоемкость сборки во многом зависят от того, как понято конструктором и воплощено в конструкции назначение машины, как установлены квалитеты (степени) точ­ности, насколько удачно выбраны методы достижения требуемой точности машин и как они отражены в технологии изготовления.

Технолог, разрабаты­вающий процесс сборки машины, должен отчетливо представлять, для каких задач создается машина, понимать связи, посредством которых она должна выполнять предписанный процесс; и соот­ветствующим построением технологического процесса изготовле­ния обеспечить с необходимой точностью эти связи, установить требования к технологии изготовления деталей и контролю их точности.

В процессе сборки изделий возможны погрешности взаимного расположения деталей, существенно снижающие точность и слу­жебные качества собираемого объекта. Причинами их возникнове­ния могут быть ошибки, допускаемые рабочими при ориентации и фиксации установленного положения собираемых деталей; погрешности установки калибров и измерительных средств, используемых при сборке; погрешности регулирования, пригон­ки и контроля точности положения детали в узле, достигнутого при сборке, а также собственные погрешности измерительных средств; относительные сдвиги деталей в промежутке времени между их установкой в требуемое положение и фиксацией в этом положении; образование задиров на сопрягаемых поверхностях деталей; упругие деформации сопрягаемых деталей при их уста­новке и фиксации; пластические деформации поверхностей со­пряжения, нарушающие их точность и плотность соединений.

Основные термины и определения

Сборка— это образование разъемных или неразъемных соеди­нений составных частей заготовки или изделия. Сборка может осуществляться простым соединением деталей, их запрессовкой, свинчиванием, сваркой, пайкой, клейкой и т.д. По объему раз­деляют общую сборку, результатом которой является изделие в целом, и узловую сборку, результатом которой является со­ставная часть изделия, т.е. сборочная единица или узел.

В условиях единичного и мелкосерийного типов производств основная часть сборочных работ выполняется на общей сборке и лишь малая их доля осуществляется над отдельными сбороч­ными единицами. С увеличением серийности производства сбо­рочные работы все больше разделяются на отдельные сборочные единицы, а в условиях массового и крупносерийного типов про­изводств объем узловой сборки становится равным или даже превосходит объем общей сборки. Это в значительной мере спо­собствует механизации и автоматизации сборочных работ и по­вышению их производительности. По стадиям процесса сборка подразделяется на предварительную, промежуточную, сборку под сварку, окончательную и др.

Предварительная сборка,т.е. сборка заготовок, составных час­тей или изделий, которые в последующем подлежат разборке. Например, предварительная сборка узла с целью определения размера неподвижного компенсатора.

Промежуточная сборка, т.е.сборка заготовок, выполняемая для дальнейшей их совместной обработки. Например, предвари­тельная сборка корпуса редуктора с крышкой для последующей совместной обработки отверстий под подшипники, предвари­тельная сборка шатуна с крышкой шатуна для обработки отвер­стия под шатунные шейки коленчатого вала и т.п.

Сборка под сварку,т.е. сборка заготовок для их последующей сварки. Процесс соединения деталей при помощи сварки в боль­шинстве случаев является сборочным и может быть введен непо­средственно в поток узловой или общей сборки. Большой объем сборочных работ с использованием сварки выполняется при из­готовлении, например, кузовов и кабин различных транспорт­ных машин. В процессе сварки основание, кабина и другие элементы кузова удерживаются в специальных приспособлениях фиксаторами или конвекторами, что обеспечивает правильное положение элементов относительно друг друга.

Окончательная сборка,т.е. сборка изделия или его составной части, после которой не предусмотрена его последующая раз­борка при изготовлении.

Следует отметить, что после окончательной сборки некото­рых изделий может следовать их демонтаж, который включает работы по частичной разборке собранного изделия для его под­готовки к транспортированию потребителю.

Любая машина состоит из определенных деталей, сборочных единиц различной сложности. В соответствие с ГОСТ 2.101-68 вводятся определения:

Деталь— это изделие, изготовленное из однородного по на­именованию и марке материала без применения сборочных опе­раций (например, вал, винт, литой корпус).

В технологии сборки есть понятие «базовая деталь» — это деталь с базовыми поверх­ностями, выполняющая в сборочном соединении (узде) роль со­единительного (основного) звена, которое обеспечивает при сборке соответ­ствующее относительное положение других деталей.

Сборочная единица— это изделие, составные части которого подлежат соединению между собой на предприятии-изготовите­ле путем сборочных операций (свинчиванием, опрессовкой, клепкой, сваркой, пайкой, развальцовкой и т.п.). Например, станок, автомобиль, редуктор, сварной корпус.

В литературе вместо термина «сборочная единица» чаще ис­пользуют термин «узел». Кроме того, для удобства разработки и нормирования технологического процесса сборки узлы услов­но разделяют на подузлы, узлы первого, второго и более высоких порядков. Обычно узел более высокого порядка включает в себя один или несколько узлов более низкого порядка, комплекты и отдельные детали.

Комплекс — два и более специфицированных изделия, не соеди­ненные на предприятии-изготовителе сборочными операциями, но предназначенные для взаимосвязанных эксплуатационных функций. В комплекс, кроме изделий, выполняющих основные функции, могут входить детали, сборочные единицы и комплек­ты, предназначенные для выполнения вспомогательных функ­ций, например детали и сборочные единицы для расширения технологических возможностей станка, монтажа изделия на месте эксплуатации.

Комплект — два и более изделия, соединенные на предпри­ятии сборочными операциями, или набор изделий, имеющих общее эксплуатационное назначение вспомогательного характе­ра (например, комплект запасных частей, комплект инструмен­та, комплект измерительных инструментов).

Составные части (сборочные единицы) могут быть спроектированы с учетом конструкторских и технологических требова­ний (ГОСТ 3.1108—82), в соответствии с которыми различают конструктивные сборочные единицы, технологические сбороч­ные единицы и узлы.

Конструктивная сборочная единица — это единица, спроекти­рованная лишь по функциональному принципу без учета особо­го значения условий независимой и самостоятельной сборки. Примером конструктивных сборочных единиц являются меха­низмы газораспределения, системы топливо- и маслопроводов двигателей.

Технологическая сборочная единица, или узел — это сборочная единица, которая может собираться отдельно от других составных частей изделия (или изделия в целом) и выполнять определен­ную функцию в изделиях одного назначения только совместно с другими составными частями (ГОСТ 23887-79). Например, го­ловки блоков цилиндров.

Наилучшим вариантом конструкции является сборочная еди­ница, которая отвечает условию ее функционального назначе­ния в изделии и условию самостоятельной независимой сборки. Это так называемая конструктивно-технологическая единица. К таким единицам относят насосы, клапаны, вентили, коробки скоростей, коробки передач и т.п.

Из конструктивно-технологических сборочных единиц фор­мируют агрегаты.

Агрегат— это сборочная единица, обладающая полной взаи­мозаменяемостью, возможностью сборки отдельно от других со­ставных частей изделия (или изделия в целом) и способностью выполнять определенную функцию в изделии или самостоятель­но. Сборка изделия или его составной части из агрегатов назы­вается агрегатной.

Изделие, спроектированное по агрегатному (модульному) принципу, имеет лучшие технико-экономические показатели, как в изготовлении, так и в эксплуатации и ремонте: цикл сбор­ки при этом значительно сокращается. Повышается и качество сборки, потому что каждая сборочная единица после ее сборки может быть испытана независимо от других сборочных единиц. Значительно улучшаются условия эксплуатации такого изделия, особенно при замене отдельных составных частей. Агрегатная конструкция позволяет производить ремонт каждой составной части отдельно, исходя из ее состояния. При этом уменьшается количество изделий, находящихся в резерве. Примером агрегатно­го изделия может служить автомобиль (особенно иномарка), металлорежущий станок.

Установленная последовательность ввода деталей и групп в технологический процесс сборки изделия характеризует систе­му его комплектования.

Последовательность комплектования может быть одновариантной в случае простых сборочных единиц и многовариантной для комплексных групп и изделий. Примером одновариантной последовательности комплектования могут быть сборочные еди­ницы, приведенные на рис. 1. В первом случае (рис. 1.а) в гнездо крышки 1 устанавливается подшипник 2, а затем сто­порное кольцо 3; во втором (рис. 1.9, б) — шарикоподшипник 2 устанавливается на вал-шестерню 1 и стопорится кольцом 3; в третьем (рис. 1.9, в) — после напрессовки шарикоподшипни­ка 2 на шлицы вала-шестерни 1 устанавливают вторую шестер­ню 3. Другие последовательности комплектования здесь невоз­можны.

Рис. 1. Сборочные единицы одновариантного комплектования:

а — сборка подшипника с крышкой; б—сборка подшипника с валом-шестерней; в—сборка подшипника с валом-шес­терней и шестерней

Однако в сложных сборочных единицах и изделиях, когда комплектуют десятки и сотни деталей, возможен ряд вариантов в последовательности сборки. При большом числе деталей в из­делии таких вариантов может быть очень много. Конструкции машин все более усложняются, и количество деталей и их соединений неуклонно растет. В этом случае ставится задача исполь­зования оптимального варианта, обеспечивающего наилучшее выполнение установленных технических требований к объекту сборки при минимальных затратах труда и средств.