Лабораторная работа. Сборка лопастного насоса. Методичка (1094222), страница 2
Текст из файла (страница 2)
1. Сборка - процесс образования разъемных или неразъемных соединений составных частей детали или изделия, таким образом, чтобы основные поверхности деталей занимали бы заданное взаимное расположение.
Узловая сборка - сборка, объектом которой является составная часть изделия - сборочная единица (узел).
Сборочная единица это изделие, составные части которого подлежат соединению. Характерной особенностью сборочной единицы является возможность ее сборки обособленно от других элементов изделия. Сборочная единица в зависимости от конструкции может состоять либо из отдельных деталей, либо включать сборочные единицы более высоких порядков и детали. Различают сборочные единицы первого, второго и более высоких порядков. Сборочная единица первого порядка входит непосредственно в изделие. Сборочная единица наивысшего порядка расчленяется только на детали (рис. 1).
Главными принципами проектирования процесса сборки являются: обеспечение высокого качества изделий, достижение наибольшей производительности и экономичности процесса на основе широкого применения механизации и автоматизации сборочных работ.
Рис. 1. Технологическая структура машины
Цель технологических разработок - дать подробное описание процессов сборки изделия, выявить необходимые средства производства, площади, рабочую силу, трудоемкость и себестоимость сборки.
Степень углубленности технологических разработок зависит от типа производства и размера программного задания. При больших размерах годового выпуска (массовое, крупносерийное производство) ТПС разрабатывают детально и с возможно полной дифференциацией. В условиях мелкосерийного и единичного производств ограничиваются общей наметкой сборочных операций, учитывая, что подробная разработка в данных условиях экономически не оправдывается.
На рис. 2 представлена укрупненная схема выполнения этапов проектирования ТПС изделия. Общие и частные варианты показаны разветвляющимися линиями. Для уменьшения числа сопоставляемых вариантов важно использовать типовые решения, рекомендации нормативных и руководящих материалов, а варианты этапов желательно анализировать и сопоставлять на промежуточных стадиях проектирования.
Рис. 2. Последовательность проектирования ТПС
Технический и организационный уровень сборки, в значительной степени определяющий надежность изделия, зависит от программы выпуска изделия, типа производства и метода работы.
Намеченный годовой выпуск изделий (программа выпуска) характеризует тип производства и предопределяет степень дифференциации технологического процесса.
Уточняется тип производства (табл. 2) и определяется метод работы по отношению такта сборки t к средней продолжительности сборочной операции .
где: N - количество изделий выпускаемых за период времени равный номинальному фонду времени, шт.; Ф - номинальный фонд времени, ч (годовой Ф при работе в одну, две три смены соответственно составляет 2070, 4140 и 6210 ч.).
- определяют по технологическим процессам изготовления аналогичных изделий в подобных условиях производства или рассчитывают по укрупненным нормативам на различные комплексы сборочных работ, для чего по сборочному чертежу изделия составляют перечень сборочных работ (прил.1).
Таблица 2
Определение типа производства при сборке изделий
Трудоемкость сборки изделия, ч | Среднемесячный выпуск изделий при типах производства, шт. | ||||
единичное | мелкосерийное | среднесерийное | крупносерийное | массовое | |
Св. 2500 | до 1 | св. 2 до 4 | св.5 | - | - |
от 250 до 2500 | до 3 | от 3 до 8 | от 9 до 60 | св.60 | |
от 25 до 250 | до 5 | от 8 до 30 | от 31 до 350 | от 351 до 1500 | св. 1500 |
от 2,5 до 25 | до 8 | от 9 до 50 | от 51 до 600 | от 601 до 3000 | св. 3000 |
от 0,25 до 2,5 | - | до 80 | от 81 до 800 | от 801 до 4500 | св. 4500 |
до 0,25 | - | - | - | от 1000 до 6000 | св. 6000 |
Сборка может быть поточной (групповые, переменно-поточные линии) и непоточной. Если число рабочих мест, приходящихся на одну операцию , принимают поточную форму организации
производства, в противном случае - непоточную. Поточная сборка имеет большие преимущества, она позволяет повысить производительность труда, снизить себестоимость изделия, сократить длительность производственного цикла, повысить уровень автоматизации и механизации сборки, улучшить условия труда.
Основные организационные формы сборки: стационарная и подвижная; без расчленения (принцип концентрации операций) и с расчленением (принцип дифференциации операций) сборочных работ. При выборе формы организации сборочного процесса учитывают годовой объем производства, ассортимент собираемых изделий, степень повторяемости производственного процесса, технологическую сложность готовой продукции (размеры, массу), используемую при сборке технику и технологию.
Стационарная сборка без расчленения сборочных работ чаще всего применяется в единичном и мелкосерийном производствах и является непоточной. Если программа выпуска велика, то требуется большое количество производственных площадей, оборудования оснастки и инструмента, так как каждое рабочее место должно быть оборудовано для всего комплекса сборочных работ.
Стационарная сборка с расчленением сборочных работ на узловую сборку основных групп (сборочных единиц) и общую сборку изделия позволяет вести сборочный процесс параллельно. При этом продолжительность сборки может быть значительно сокращена.
В ряде производств объект сборки остается на одном месте, а рабочие переходят от одного собираемого объекта к другому, выполняя сборочную операцию. При этом целесообразно применять поточный метод работы.
В условиях серийного и массового производств за каждым рабочим постом (позицией) закреплены один или несколько рабочих, а собираемый объект перемещается от одного поста к другому при помощи транспортных средств. Условие непрерывности сборочного процесса: длительность каждой сборочной операции должна быть равна или кратна действительному такту сборки.
Действительный такт отличается от номинального, так как учитывает потери времени на перерыв в работе и обслуживание рабочих мест, т.е. .
При серийном производстве намечают производственные партии изделий, исходя из трудоемкости наладки оборудования, длительности процессов сборки, календарных сроков выпуска и других организационных и экономических факторов. Ориентировочно производственную партию 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. Размер производственной партии корректируется при дальнейшей детальной разработке технологического процесса.
2. При разработке технического проекта (создании сборочных чертежей) конструктор выбирает методы обеспечения заданной точности замыкающих звеньев размерных цепей изделия. При разработке ТПС изделия технолог проверяет принятые решения.
Требуемая точность сопряжения деталей при сборке обеспечивается методами полной, неполной (частичной) и групповой взаимозаменяемости, регулировкой и индивидуальной пригонкой.
Необходимый метод обеспечения точности сборки выбирают (и проверяют) на базе расчета размерных цепей изделия (прил.2). Если назначенный конструктором допуск на замыкающее звено данной размерной цепи, рассчитанный на max-min, равен или больше суммы допусков составляющих звеньев , то возможен метод полной взаимозаменяемости. Этот метод применим при малозвенных размерных цепях, так как при многозвенной размерной цепи и высокой точности сборки допуски на составляющие звенья будут очень жесткими, что нерентабельно.
Допуская определенный риск получения брака (0,27 %), можно несколько расширить допуски составляющих звеньев размерной цепи, обеспечив метод неполной (частичной) взаимозаменяемости. При этом размерную цепь рассчитывают теоретико-вероятностным методом.
При высокой точности замыкающего звена малозвенной цепи может быть применен метод групповой взаимозаменяемости. Выбор количества размерных групп при групповом подборе зависит от характера сопряжения и условий работы. Число размерных групп должно быть оптимальным, так как от этого зависят затраты в производстве на сортировку, затаривание, учет, хранение и т.д.
Для решения задач оптимального комплектования сборок из рассортированных деталей широко используется вычислительная техника.
Допуск посадки каждой группы:
где: - конструкторские допуски на сопрягаемые поверхности отверстия и вала;
- технологические допуски на те же сопрягаемые поверхности; N - число групп.
Все данные по этому методу должны быть полно и четко изложены в технических условиях на сборочном чертеже.
Если методы взаимозаменяемости непригодны, то конструктор решает вопрос об использовании методов регулировки или пригонки. В первом случае в конструкции предусматривается жесткий или регулируемый компенсатор (рис. 3) и оговариваются предельные размеры, размерные группы для жесткого компенсатора и перемещение для регулируемого.
Во втором случае на чертеже указывается, по каким поверхностям производится пригонка, и какой припуск на нее оставлен (рис. 4).
Если технолог в результате анализа, предложит более рациональный метод сборки, решение может быть изменено после согласования с конструктором.
При выполнении работы номинальные размеры составляющих звеньев цепи студент определяет по натуральному образцу насоса.
3. Изучение собираемого изделия (прил. 3) завершается составлением ТСС общей и узловой сборки (рис. 5). Такие схемы отражают структуру и последовательность комплектования изделия и его составных частей. Процесс сборки изображается на схеме горизонтальной прямой, которую проводят в направлении от базового элемента к собранному объекту. Базовый - это тот элемент, с которого начинается сборка изделия или отдельной сборочной единицы. Сверху располагаются в порядке последовательности сборки обозначения непосредственно входящих в изделие деталей, а снизу - сборочных единиц.