В общем случае проектирование технологического процесса сборки включает в себя следующие этапы:

1) в зависимости от программного задания устанавлива-

ется целесообразная форма сборки, определяется её такт (темп) и ритм;

2) производится технологический анализ сборочных чертежей и рабочих деталей с позиции отработки технологичности конструкции;

3) определяется темп производства, т.е. целесообразная в данных условиях производства степень дифференциации проектируемого процесса сборки;

4) производится размерный анализ конструкций собираемых изделий и установления рациональных методов обеспечения требуемой точности сборки;

5) определяют маршрутную технологию сборки, т.е. последовательность соединений всех сборочных единиц и деталей и составляют технологические схемы общей сборки и узловых сборок изделия;

6) разрабатывают схемы базирования сборочных изделий при узловой и общей сборке;

7) разрабатывают операционную технологию;

8) разрабатывается необходимая технологическая оснастка для сборки (приспособление, режущий инструмент, контрольно-измерительный инструмент и оборудование);

9) производится технологическое нормирование сборочных работ и рассчитываются экономические показатели сборочного процесса;

10) оформляется техническая документация процесса.

- обеспечение возможности снижения трудоёмкости и стоимости;

- сокращение цикла узловой и общей сборке;

- возможность сборки машины из обособленных сборочных единиц без повторных разборок;

- сокращение до минимума объёма приготовительных работ.

Количественная оценка технологичности в сборке может быть дана в результате сравнения овеществлённого и живого труда на сборку существующего и вновь предполагаемых видов соединений. Очевидно, что сборка более технологичного соединения должна давать выгодность в затратах труда и в себестоимости.

На основе анализа конструкции изделия составляют возможные предложения по конструктивным изменениям, упрощающим сборку. Конструктор изделия при создании сборочных чертежей решает вопрос о методе обеспечения заданной точности замыкающих звеньев размерных цепей изделия. Технолог проверяет принятое решение. Понятный метод сборки должен быть достаточно полно отражён в сборочном чертеже изделия и оговорён в технологических условиях на его приёмку.

2.3. Составление технологической схемы сборки

После тщательного изучения конструкции изделия и работы, как всей машины, так и отдельных её агрегатов и сборочных единиц, анализе технических условий на их изготовление и сборку приступают к разборке изделия на составные части. При выполнении этой работы исходят из следующих общих принципов:

1) сборочные единицы не должны расчленяться как в процессе сборки, так и в процессе транспортировки и монтаже;

2) габаритные размеры сборочных единиц должны устанавливаться исходя из необходимости обеспечения возможности их сборки и с учётом наличия технических средств их транспортировки;

3) сборочным процессам должны предшествовать подготовительные операции и пригоночные работы;

4) сборочная единица не должна состоять из большого числа деталей и сопряжений;

5) большинство деталей машин должно войти те или иные сборочные единицы с тем, чтобы сократить число отдельных деталей:

6) трудоёмкость сборки большинства сборочных единиц должно быть примерно одинаково.

Последовательность сборки в основном определяется конструкцией изделия, компоновкой детали и методами достижения требуемой точности и может быть представлена в виде технической схемы сборки, является условным изобретением порядка комплектования изделия и узлов при сборке. Схема сборки позволяет наглядно представить весь технологический процесс, проверить правильность намеченной последовательности операций. На схемах каждый этап изделия обозначают прямоугольником, в котором указывается наименование составной части, её индекс и количество.

Пример (рис. 2.1). Деталь (сборочная единица), с которой начинают сборку изделия, присоединяя к ней другие детали и сборочные единицы, называют базовыми деталями (базовой сборочной единицей). Процесс сборки изображается на схеме горизонтальной линией в направлении от прямоугольника с изображением базовой составной части до прямоугольника, изображающее готовое изделие (или сборочную единицу). Выше горизонтальной линии показываются в порядке последовательности сборки прямоугольники, условия обозначающие деталь, а ниже – прямоугольники изображающие, условно изображающие сборочные единицы.

Технологическая схема сборки является основой для проектирования технологического процесса (ТП) сборки. При сборке сложного изделия иногда бывает целесообразно сначала разработать общую схему сборки изделия и после этого – схемы узловых сборок (т.е. сборочные соединения 1-го и 2-го и более высоких порядков). Как правило технические схемы узловой сборки разрабатывают параллельно, что сокращает время на подготовку производства.

Рис. 2.1. Технологическая схема сборки

2.4. Определение типа производства

По принятым технологическим схемам узловой и общей сборки выявляют технологические и вспомогательные

операции. Содержание операций сборки устанавливают так, чтобы на каждом рабочем месте выполнялась однородная по своему характеру и технологически законченная работа, что способствует лучшей специализации и повышению производительности труда рабочих. Затем определяют темп общей и узловой сборки.

Под темпом (тактом) сборки понимают время между выходом со сборки двух сменных готовых деталей. Ритм - количество изделий, собираемых в единицу времени. По темпу сборки для изделия и его одноименных составных частей определяют тип производства. Если темп значительно превышает среднюю предварительно найденную длительность операций, то сборку ведут по принципу серийного производства (Темп>>Тсредн).

На одном рабочем месте периодически (партиями) собирают прикреплённые к нему различные изделия.

Если темп близок к средней предварительной надёжности длительности операций или меньше её, то сборку ведут по принципу массового производства. При этом за каждым рабочем местом закрепляются определённая сборочная операция. В этом случае сборку выполняют поточным методом. При малом темпе (2-3 минуты) процесс сборки дифференцируют, выделяя небольшие по своему содержанию операции. С дифференциацией сборки повышается специализация; повышается производительность труда сборщиков; сокращаются сроки освоения работы на каждой операции. Однако, при большей степени дифференциации работа становится однообразной и утомительной. Надо быть осмотрительным, за исключением случаев автоматической сборки.

При поточном методе работы штучное время на операцию должно быть больше или равно темпу сборки или кратно ему. Коэффициент загруженности рабочего места должен быть не ниже 95%.

Серийное производство характеризуется ограниченной номенклатурой изделий собирающихся периодически повторяющимися партиями, и сравнительно большим объёмом выпущенных изделий.

В зависимости от количества изделий в партии или серии, значения коэффициента закрепления операций различают мелкосерийное, среднесерийное и крупносерийное производство.

Производственная партия – это группа сборочных изделий одного наименования и типоразмера, запускаемых в сборку одновременно или непрерывно в течение определённого интервала времени.

Объём серии – это общее количество сборочных изделий определённых наименований, типоразмера и изготовления, собираемых по неизменяемой конструкторской документации.

При серийном производстве намечают производственные партии изделий исходя из ) трудоёмкости наладки оборудования, длительности процессов сборки, календарных сроков выпуска изделий и других организационных и экономических соображений.

Производственную партию изделий часто берут по директивным (плановым) сроком их выпуска. Ориентировочно производственную партию частей изделий назначают следующих размеров: при малой программе выпуска и сложных изделиях ее берут равной трехмесяч­ной программе; для изделий средней сложно­сти — месячной программе; для простых изде­лий с большой программой выпуска — двухне­дельной программе.

Для серийного производства характерно использование универсального, специализированного и частично специального оборудования. Средняя квалификация рабочих выше, чем в массовом производстве, но ниже, чем в единичном.

2.5. Организационные формы сборки машин

Выбор рациональной организации сборки – во многом определяет эффективность производства изделий в машиностроении. Прежде всего исходят из основных требований, предъявляемых к процессу сборки:

1) всемерной экономии рабочего времени и средств;

2) сокращения продолжительности цикла сборки;

3)рационального использования производственных площадей.

Основными организационными формами сборки являются стационарная и подвижная. При стационарной сборке изделия полностью собирают на одном рабочем посту (месте). Все детали и сборочные единицы, требуемые для сборки, поступают на этот пост. При подвижной сборке собираемое изделие последовательно перемещается по сборочным постам, на каждом из которых выполняют определённую операцию. Посты оснащаются приспособлениями и инструментами, необходимыми для выполнения данной операции.

Стационарная сборка может быть осуществлена без расчленения (принцип концентрации) и с расчленением (принцип дифференциации) сборочных работ.

Стационарную сборку изделий без расчленения работ должен осуществлять один рабочий высокой квалификации. Цехи сборки по этому методу значительно удлиняется при значительной трудоёмкости, и при большой программе выполнения требуют большое количество сборочных площадей, оборудования и пр. Этот метод часто применяют в опытном производстве при сборке специальных, уникальных приборов, а также в мелкосерийном производстве, когда весь процесс сборки изделия состоит из небольшого количества операций. Количество и надёжность высоко. Сборщик не только выполняет все операции от начала до конца, но и производит испытания.

Разновидность метода сборки без расчленения процесса является бригадный метод, когда сборку всего крупногабаритного изделия выполняет бригада рабочих. Однако, внутри бригады, как правило, имеет место дифференциации работ.

Стационарная сборка с расчленением работ предполагает деления процесса на узловую сборку основных групп и общую сборку изделия. При этом сборку каждой группы и общую сборку изделия выполняют в одно и то же время многие сборщики. В результате одновременного выполнения сборочных операций сокращается длительность процесса сборки.

Расчленение процесса сборки дает значительную экономическую эффективность. Сокращается потребность в рабочей силе, производственных площадях, увеличение выпуска машин, уменьшение трудоёмкости, снижение себестоимости сборочных работ.

При нерасчленённом процессе сборки темп не регулируется, и выпуск продукции совершается неравномерно, через разный промежуток времени.

Подвижная сборка и расчленённый процесс организуют так, что рабочие, выполняющие отдельные операции, находятся на закреплённых за ними местах (постах), к которым подаются соответствующие детали и сборочные единицы, объект же производства последовательно перемещается от одного поста к другому. Это перемещение может быть свободным (изделия перемещаются на тележке сами рабочие), и принудительным (объекты сборки перемещаются при помощи механических транспортных устройств непрерывного или прерывного действия). Свободное перемещение осуществляется обычно в мелкосерийном производстве, принудительное - в крупносерийном и массовом.

Тот или иной вариант организационной формы сборки конкретного изделия выбирают на основе расчётов себестоимости выполнение сборки с учётом сроков подготовки и оснащения производства необходимым технологически и подъёмно-транспортным оборудованием.