Основы проектирования технологических процессов сборки и технология сборки типовых соединений

Исходные данные для проектирования: сборочный чертеж, ТУ приемки, программа выпуска изделий и предполагаемая длительность выпуска изделий в годах.

При большой программе технологический процесс сборки разрабатывают подробно; при малой – сокращенно.

Для проектирования используют рекомендации по улучшению технологичности конструкций изделий, каталоги сборочного и подъемно-транспортного оборудования, альбомы сборочной техн.оснастки, нормативы по нормированию сборочных работ, примеры сборки аналогичных изделий.

Цель технологических разработок – дать подробные описания процессов сборки изделия, выявить необходимые средства производства, площади, рабочую силу, трудоемкость и себестоимость сборки изделия.

Технологический процесс разрабатывают при проектировании новых и реконструируемых заводов, при организации выпуска новых объектов на действующих заводах. Кроме того, внедренные технологические процессы периодически корректируют и улучшают на действующих предприятиях.

Сборочный чертеж должен содержать необходимые проекции и разрезы, спецификацию элементов изделия, размеры, выдерживаемые при сборке, посадки в сопряжениях, данные о массе изделия и его составных частей. В ТУ указывают точность сборки, качество сопряжений, их герметичность и т.д.

На основе анализа конструкции изделия составляют возможные предложения по его конструктивным изменениям, упрощающим сборку. Выявляют перспективность производства изделий, т.к. от этого зависит степень механизации и автоматизации.

Конструктор решает вопрос о методе обеспечения точности замыкающих звеньев размерных цепей изделия. Технолог проверяет принятое решение.

Изучение собираемого изделия завершается составлением технологических схем общей и узловой сборки – первый этап разработки технологического процесса. В наглядной форме отражают маршрут сборки изделия и его составных частей. Технологическую схему сборки составляют на основе сборочных чертежей изделия. Элементы, снимаемые в неразобранном виде, представляют собой части изделия, на которые далее составляют технологические схемы узловой сборки, детали снимаемые отдельно, являются элементами, непосредственно входящими в общую сборку изделия.

При определении последовательности сборки анализируют и размерные цепи изделия. Если изделие имеет несколько размерных цепей, то сборку следует начинать с наиболее сложной и ответственной цепи. В каждой размерной цепи сборку завершают установкой тех элементов соединения, которые образуют ее замыкающее звено.

На последовательность сборки влияют функциональная взаимосвязь элементов, условия монтажа силовых и кинематических передач, постановка легко повреждаемых элементов в конце сборки, размеры и масса присоединяемых элементов, а также степень взаимозаменяемости элементов изделия. При производстве невзаимозаменяемых изделий на последовательность сборки влияют пригоночные работы, промежуточная разборка и сборка соединений, дополнительная обработка, очистка и контроль деталей.

Технологическая схема сборки - основа для проектирования технологического процесса сборки. Вариант схемы сборки выбирают с учетом удобств работы и контроля качества сборки, числа сборщиков, уменьшения необходимой оснастки и оборудования, сокращения времени и себестоимости сборки, возможность автоматизации.

Детали а) Технологическая схема

общей сборки

Узлы

б) технологическая схема

Проверить зазор

Cб25 1

25 1

узловой сборки

Тип производства

По принятым технологическим схемам сборки выявляют технологические и вспомогательные сборочные операции. Содержание операций сборки устанавливают так, чтобы на каждом рабочем месте выполнялась однородная по своему характеру и технологически законченная работа, что способствует лучшей специализации сборщиков и повышению производительности их труда. Затем определяют темп общей и узловой сборки.

По темпу сборки определяют тип производства. Если темп значительно превышает среднюю предварительно найденную длительность операций, то сборку ведут по принципу серийного производства. На одном рабочем месте периодически (партиями) собирают прикрепленные к нему различные изделия.

Если темп ≤ средней длительности операций, то сборку ведут по принципу массового производства, закрепляя за каждым рабочим местом определенную сборочную операцию (поток). При малом темпе (2-3 мин.) процесс сборки дифференцируют, выделяя небольшие по своему содержанию операции. С дифференциацией сборки повышается специализация и производительность труда сборщиков, сокращаются сроки освоения работы на каждой операции. Однако есть опасность однообразия. Необходимо предусмотреть автом.

При поточном производстве штучное время на операцию должно быть равно такту или кратно ему. К_заг. рабочих мест ≥0,95.

При серийном производстве намечают производственные партии изделий исходя из трудоемкости наладки оборудования, длительности процессов сборки и других организационных и экономических соображений. Производственную партию берут по директивным (плановым) срокам их выпуска. Ориентировочно производственную партию частей изделия 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.

Организационная форма сборки. Выбирают на основе расчетов себестоимости выполнения сборки с учетом сроков подготовки и оснащения производства необходимым технологическим и подъемно-транспортным оборудованием. На выбор разновидности поточно-конвейерной сборки влияют удобство сборки и доступность к изделию с разных сторон.

Маршрутная технология включает установление последовательности и содержание технологических и вспомогательных операций сборки на основе технологических схем. Содержание операций устанавливают в зависимости от выбранного типа производства и темпа сборки. Длительность операций определяют укрупненно по нормативам с последующей корректировкой.

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

Для общей сборки:

[t_ш1N₁+…+t_шiN_i) + (T_п.з.1 +…+Т_п.з.i) k] m ≤ F_д,

где t_ш1…- время обшей сборки первого, второго и т.д. изделия,

Т_п.з…. – подготовительно-заключительное время 1 … изделия,

k – число партий в год,

F_d – действительный годовой фонд рабочего времени,

N_1… – годовая программа выпуска первого… изделия,

m – число стендов общей сборки,

i – число изделий, собираемых на данном стенде.

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

M=F_d / [(t_ш1N₁+…+t_шiN_i)+(Т_п.з.1+…+Т_п.з.i) k]

Найденное значение m округляют до ближайшего большего m_пр, определяющего коэффициент загрузки сб.стенда:

ή_з =m / m_пр.

Если ή_з мало, то m_пр следует уменьшить путем сокращения t_ш за счет увеличения числа сборщиков, обслуживающих данный стенд и т.д.

Если ή_з < 0,7 при m_пр =1, то сборочный стенд следует догрузить сборкой других изделий.

1. характеризует себестоимость сборки изделия

2. издержки на переналадку сборочного оборудования

3. затраты в связи с ростом незавершенного производства при увеличении размера партии и затраты на расширение площадей для хранения изделий

4. суммарная кривая в области своего минимума дает оптимальный размер партии

График для определения оптимального размера партии

При составлении маршрута сборки большое значение имеет назначение местоположения и содержания операций технологического контроля и других вспомогательных операций (очистка, регулировка, пригонка, балансировка и др.). Собранные машины окрашивают на специальных участках.

Схемы базирования изделий при узловой и общей сборке выбирают с учетом обеспечения заданной точности сборки, удобств ее выполнения сборщиком, упрощения приспособлений, оборудования и транспортных средств, а также надежной собираемости деталей, что важно в условиях механизированной и автоматизированной сборки. Необходимо выдерживать принципы совмещения, постоянства и последовательной смены баз. Выполняется анализ вариантов схем базирования, рассчитываются погрешности установки, пересчитывают размеры и допуски (при смене баз), а также определяют допуски на размеры технологических баз. Для уменьшения числа вариантов схем баз следует по возможности использовать типовые решения.

Возможны следующие основные случаи базирования:

1) базовую деталь изделия базируют на необработанные поверхности и при одной установке производят его полную сборку (характерно для ручной сборки простых изделий в неподвижном приспособлении).

2) Базовую деталь изделия базируют на обработанную поверхность. 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.

Нормирование времени сборочных операций

На основе разработанных технологических схем общей и узловой сборки выявляют несколько характерных операций и для них определяют нормы времени по укрупненным нормативам или другим приближенным методам нормирования, составляя среднеарифметическое из этих норм с темпом работы, устанавливают тип производства.

На этапе разработки маршрута технологические нормы времени устанавливают на все операции технологического процесса, после выявления их структуры и содержания .

На этапе разработки операции технологи в массовом производстве установленные ранее нормы времени корректируют и увязывают с темпом работы.

Определение типа сборки оборудования, оснастки и подъемно-транспортных средств, назначенных с учетом ранее выбранных типов производства и организационных форм сборочного процесса

Разработка операционной технологии сборки

Для проектирования операций необходимо знать маршрутную технологию общей и узловой сборки, схему базирования и закрепления изделия, найденные ранее содержание операций, и темп работы (для поточной линии). При проектировании уточняют содержание операций, устанавливают последовательность и возможность совмещения переходов во времени, окончательно выбирают оборудование, приспособления и инструмент, назначают режимы работы сборочного оборудования, корректируют нормы времени, устанавливают схемы наладок. Проектирование сборочных операций – задача многовариантная. Оценка осуществляется по производительности и себестоимости. Проектируя сборочные операции стремятся к уменьшению Т_оп , что позволяет сократить потребное количество оборудования и рабочую силу. Штучное время связывают с темпом работы поточной линии.

По последовательности работы сборочных инструментов и расположению собираемых изделий операции могут быть…При различном сочетании указанных признаков образуется ряд схем, значительно отличающихся друг от друга по производительности и себестоимости.

Метод сборки определяет тип оборудования и инструмента, а размеры изделия – основные размеры оборудования. Установленная степень концентрации переходов и схемы построения сборочных операций влияют на выбор модели оборудования.

При проектировании сборочных операций устанавливают режимы работы сборочного оборудования и инструмента и определяют размеры для их насадки.

На рисунке приведены схемы построения маршрутного и операционного технологического процесса сборки для поточного – мелкого и серийного производства.

Рис. Схемы построения маршрутной и операционной технологии сборки