Материал: Проектирование технологии сборки и испытаний изделий. Сай В.А., Кириллов О.Н

2.6. Составление маршрутной технологии общей и узловой сборки

Маршрутная технология включает установление последовательности и содержания технологических и вспомогательных операций сборки. Последовательность сборки определяется на основе технологических схем. Содержание операций устанавливают в зависимости от выбранного типа производства и темпа сборки.

При массовом производстве содержание операций должно быть таким, чтобы её длительность была равна темпу (несколько меньше темп) или кратно ему. Выполняемая работа должна быть однородной и должна отличаться определённой законченностью. Длительность операций определяют укрупнено по нормативам с последующим уточнением и корректировкой. Средняя нагрузка всех рабочих мест (постов) сборочной линии должно быть высокой (0,9-0,95).

При серийном производстве содержание операций принимают таким, чтобы на отдельных рабочих местах выполняемая узловая и общая сборка данного изделия и других изделий периодически сменяемыми партиями, обеспечивать достаточно высокую загрузку рабочих мест.

Для общей сборки

где , … - время общей сборки 1-го, 2-го и l-го изделия;

, … - подготовительно-заключительное время для 1-го, 2-го и l-го изделия;

k – число партий в год;

– действительный годовой фонд рабочего времени;

, … - годовая программа выпуска 1-го, 2-го …l-го изделия;

m – число стендов общей сборки;

l – число изделий собираемых на данном стенде.

Обеспечивая равномерный (месячный) выпуск изделия (k=12), получим число стендов общей сборки

Найденное значение m округляют до ближайшего большего mпр, определяющего коэффициент загрузки сборочного стенда

Если мало (0,5 – 0,7 при m_пр =2; 0,65-0,75 при m_пр =3), то m_пр следует уменьшить (до m_пр=1,2) за счет сокращения tш. Это обстоятельство потребует увеличить число рабочих-сборщиков, обслуживающих этот стенд, применение более производительной оснастки и других мероприятий, повышать производительность труда. Если <0,7 при m_пр=1, то сборочный стенд следует догрузить сборкой других изделий.

При узловой сборке число партий должна быть не меньше принятого значения k, иначе нарушится комплексность подачи составных частей изделий на общую сборку. Число партий при узловой сборке можно устанавливать с учётом наименьшей себестоимости выполнения сборки.

При составлении маршрута сборки большое значение имеет назначение местоположения и содержание операций технологичного контроля и других вспомогательных операций (предварительная очистка деталей, регулирование, пригонка, балансировка и др.). Собранные машины (станки, двигатели, компрессоры и др.) окрашивают после окончания приёмки на специально выделенных участках цеха.

2.7. Схемы базирования изделий при узловой и общей

сборке

Каждая деталь машины или механизма при работе занимает в любой момент времени вполне определённые положения относительно других деталей. Это условие обеспечивается соответствующей кинематической схемой и конструкцией машины или механизма, что в конечном счёте выражается определённость базирования деталей, характеризуемой неизменным сохранением соответствующего контакта сопряжённых (соприкасающихся) поверхностей.

Предусмотренное конструкцией положение любой детали в машине или механизме обеспечивается при сборке благодаря соответствующим её поверхностям, осям или точкам. Поверхность или выполняющее ту же функцию сочетания поверхностей, что и ось-точка, принадлежащая заготовке или изделию, и используемое для базирования называется базой.

По назначению базы делятся на три вида: -конструкторские, технологические и измерительные.

На характер сборочных соединений влияет конструкторские базы, которые бывают основными и вспомогательными. Например, поверхность А корпуса коробки скоростей (рис. 2,а) и приводного вала (рис. 2, б) при соприкосновении с другими поверхностями (поверхность станины (см. рис. 1) и подшипник (см. рис.2)) обеспечивают определённость положения корпуса и вала. Такие поверхности называются основными базовыми поверхностями станины, на которые опираются корпус коробки скоростей основными базами и поверхности скольжения подшипника, называют вспомогательными поверхностями.

Поверхность Б (рис. 2, б) шкива является базовой для этой детали, а сопрягающаяся с ней поверхность вала в данном случае выполняет роль вспомогательной базы. Следовательно, при сборке соединений основные базы одной детали опираются на вспомогательную базу другой. Основные и вспомога -

тельные базовые поверхности образуют в совокупности сопря-

Рис. 2.2. Виды поверхностей деталей: А, Б - основные

базы; Г – вспомогательные базы

жения, а при достижении силового замыкания – соединения.

Деталь с базовым поверхностями, выполняющая в сборочной единице роль соединительного звена, обеспечивающего при сборке соответствующее относительное положение других деталей, называют базовыми деталями.

Конструкторская база – это база, используемая для определения положения детали или сборочной единицы в изделии (ГОСТ 21495-76). На практике под конструкторской базой понимают поверхность, линия или точка детали, по отношению к которой определяется на чертеже расчётные положения других деталей или сборочных единиц изделия, а также других поверхностей и геометрических элементов данной детали.

Технологическая база – это база, используемая для определения положения заготовки или изделия в процессе изготовления или ремонта. На практике при сборке технологической базы назначают поверхность, линию или точку детали или сборочную единицу, относительно которой ориентируются другие детали или сборочные единицы изделия.

Схемы базирования при узловой и общей сборке выбирают с учётом обеспечения заданной точности, удобств её выполнения сборщиками, упрощение приспособлений, оборудования и транспортных средств, надёжной собираемости деталей.

При выборе технологической базы стремятся выдержать принцип совмещения, постоянства и последовательной смены баз. В каждом отдельном случае может быть предложено несколько схем базирования. Выбирая базы, необходимо учитывать расчёт погрешности установки, пересчитывают размеры и допуски (если происходят смещение баз), а также определяют допуск на размеры технологических баз. По выбранным базам должны быть сформированы требования к точности и шероховатости поверхностей используемых в качестве баз. В зависимости от рассмотренных выше условий возможны следующие основные случаи базирования.

1. Базовую деталь изделия базируют на необработанные поверхности и при одной установке производят его полную сборку. Случай характерен для ручной сборки простых изделий в приспособлениях, обеспечивающих неподвижное положение.

2. Базовую деталь изделия базируют на отработанную поверхность. Эту схему базирования применяют при ручной сборке в приспособлениях, обеспечивающих точное положение сопрягаемых деталей, а также при механизированной и автоматизированной сборке.

3. Базовую деталь изделия устанавливают на различные последовательно сменяемые базы.

2.8. Нормирование сборочных операций

Задача нормирования времени возникает на разных этапах проектирования технологического процесса (ТП) сборки.

В начале приходится решать задачу установления типа производства. На основе разработанных технологических схем общей и узловой сборки выявляют несколько характерных операций и для них определяют нормы времени по укрупнённым нормативам или другими способами нормирования. Сопоставляя среднеарифметическое из этих норм с темпом работы, устанавливают тип производства.

На этапе разработки маршрутной технологии нормы времени устанавливают на все операции технологического процесса (ТП) после выявления их структуры и содержания. Для серийного производства используют при нормировании укрупнённые нормативы. Для массового производства применяют расчётно-аналитический метод нормирования.

На этапе разработки операционной технологии в массовом производстве установленные ранее нормы времени корректируют после внесения в содержание операций отдельных изменений (уменьшение и перекрытие элементов времени, изменение структуры операции). Откорректированные нормы времени увязывают с темпом работы. Содержание операций и норм времени тщательно прорабатывают при автоматизации сборочных процессов, при многомашинном обслуживании.

При рассмотрении основ технического нормирования известно, что штучное время состоит из четырёх элементов:

1. t_осн – основное время;

2. t_всп – вспомогательное время;

3. t_обсл - обслуживания рабочих мест;

4. t_потр – время на личные потребности.

В слесарных и сборочных работах в большинстве случаях отсутствует чётное разделение основного и вспомогательного времени на том или ином переходе.

При нормировании в серийном производстве для каждой сборочной операции определяют по соответствующим нормативам подготовительно-заключительное время (t_пз), которое составляет от 3 до 6 минут для слесарных работ и 6-15 минут для сборочных. Время на сборку партии (t_пар) узлов или изделий определяют по формуле:

,

где n – размер партии.

2.9. Разработка операционной технологии

Сборочные операции проектируют на основе технологических схем сборки, знания маршрутной технологии узловой и общей сборки, схемы базирования и закрепления изделий, намеченное ранние содержание операций, темп работы, если операции проектируют для поточной линии. При разработке сборочных операций следует учитывать, что каждая операция должна иметь определённую технологическую закономерность, причём при поточном методе трудоёмкость операции должна быть ровна или несколько меньше темпа сборки, либо кратна ему.

Проектируя сборочную операцию, уточняют содержание технологических переходов, определяют схему базирования, выбирают технологическое оборудование, приспособления, измерительный инструмент, устанавливают режимы работы, норму времени, разряд работы.

При проектировании сборочных операций выполняют необходимые технологические расчёты, позволяющие обосновать выбор оборудования, техники, оснастки и режимов работы. В технологический расчёт входят: определение силы запрессовки для соединения с натягом, установление режимов нагрева или охлаждения при сборке деталей с тепловым воздействием, расчёт необходимой силы при клёпке и т.д.

Оценку разработанных вариантов технологического процесса сборки производят, используя абсолютные и относительные показатели.

Абсолютные показатели – себестоимость отдельных операций и процесса сборки в целом и трудоёмкость сборки узлов и изделий. Относительные показатели – коэффициент загрузки каждого рабочего места, коэффициент загрузки сборочной линии, коэффициент трудоёмкости сборочного процесса (отношение трудоёмкости сборки к трудоёмкости изготовления деталей, входящих в сборочный элемент):

.

Коэффициент – для единичного и мелкосерийного производства;

– для серийного производства;

– массового производства.

Чем меньше этот коэффициент , тем выше уровень механизации сборочных работ. Однако, с учётом того, что предприятие получает в порядке кооперации ряд деталей с других предприятий, то более объективным будет не коэффициент , а коэффициент себестоимости сборочного процесса , который равен отношению себестоимости сборочного процесса к себестоимости изготовления изделия:

.

Технологическими мероприятиями, повышающими технико-экономические показатели процесса сборки, являются:

1) механизация и автоматизация операций;

2) достижения синхронизации операций путём увязки операционного времени с темпом сборки.

Параллельно с разработкой технологического процесса сборки проектируют необходимое технологическое оборудование и оснастку: стенды, приспособления, специальные рабочие инструменты и специальные измерительные средства, подъёмно-транспортное оборудование и др. Заканчивается проектирование сборочного процесса разработкой плана расположения на участке сборки технологического оборудования.

2.10. Документация технологического процесса сборки

При единой системе технологического процесса документации предусмотрены её следующие виды:

I) маршрутная карта – документ, содержащий описания технологического процесса сборки изделия по всем операциям различных видов в технологической последовательности с указанием данных об оборудовании, оснастке, материалах и трудовых нормативах в соответствии с установленными формами. Маршрутные карты применяют в единичном и серийном производстве.

2) операционная карта – технологический документ, содержащий описание технологических операции с указанием переходов, режимов работы, обработки и данных о средствах технологического оснащения. Операционные карты применяют в серийном и массовом производствах. Комплект этих карт на сборку изделия по всем операциям дополняют маршрутной картой (МК). Карты эскизов – технологический документ содержит эскизы, схемы и таблицы, необходимые для выполнения технологического процесса, операции или перехода сборки изделия.