МЕТОДИКА І ПОСЛІДОВНІСТЬ ПРОЕКТУВАННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ СКЛАДАННЯ

Розробка технологічного процесу складання виробу повинна здійснюватися відповідно до останніх досягнень науки і техніки, на основі наявного типового або групового технологічного процесу. При їх відсутності ТП повинен розроблятися на основі використання найбільш прогресивних рішень, викладених в діючих ТП складання аналогічних виробів.

При розробці ТП складання використовують вихідну (базову, керівну і довідкову) документацію. Базова інформація включає дані, що містяться в конструкторської документації на збиране виріб, і програму випуску даного вироби. Довідкова інформація включає дані, що містяться в технологічній документації дослідного виробництва, каталогах, паспортах, довідниках, альбомах прогресивних засобів технологічного оснащення збірки, описах прогресивних способів збирання, плануваннях складальних ділянок, методичних матеріалах з проектування та управління процесів складання, прогнозах науково-технічного прогресу і планах підвищення технічного рівня складального виробництва.

Основні етапи розробки ТП.

  • 1. Аналіз вихідних даних для розробки ТП складання. Вихідними даними є: річний обсяг випуску виробів і умови здійснення технологічного процесу, складальні креслення вироби і вузлів, специфікації, робочі креслення деталей, дані про наявний складальному виробництві і ін.
  • 2. Розрахунок такту і ритму збірки, визначення типу виробництва та організаційної форми складання. Залежно від річного обсягу випуску встановлюється доцільна організаційна форма складання.
  • 3. Відпрацювання конструкції виробу, що збирається на технологічність в збірці. Це комплекс заходів, що проводяться на всіх етапах розробки вироби, з метою досягнення оптимального заданого рівня технологічності. Відпрацювання конструкції виробу на технологічність повинна проводитися на стадіях розробки конструкторської документації. Ця робота починається на стадії технічного завдання і технічної пропозиції на проектування нового виробу, а потім ретельно проводиться на стадіях ескізного і технічного проектів, розробки робочої документації. З підвищенням серійності випуску виробів і автоматизації складального виробництва вимоги до технологічності конструкції виробів, які складає зростають.
  • 4. Вибір діючих типового, групового ТП або пошук аналога одиничного процесу складання. Вибір здійснюють шляхом формування технологічного коду виробу, що збирається за допомогою технологічного класифікатора, віднісши збиране виріб по його технологічному коду до діючого типового, групового або одиничного ТП складання. При наявності діючих типового, групового або одиничного процесів ТП складання розробляють на основі наявної технологічної документації. При відсутності таких процесів ТП складання розробляється з урахуванням прогресивних рішень, реалізованих в діючих одиничних процесах складання аналогічних виробів.
  • 5. Проведення розмірно-точностной аналізу (детально розглянуто в параграфі 2.2 збірки, вибір технологічних баз і схем базування, встановлення раціональних методів збірки. При виборі технологічних баз використовують принцип суміщення технологічних баз з вимірювальними і конструкторськими з метою підвищення точності і використання раціональних методів досягнення точності збірки. при виборі технологічних баз також реалізують можливість забезпечення сталості та раціональної послідовності зміни баз при виконанні збірки з делия. При цьому при виконанні аналізу можливих схем базування розраховують похибки установки компонентів і точність складання, що забезпечується застосуванням різних схем базування. При виборі технологічних баз також враховують: зручність установки і зняття виробу, що збирається; його стійкість і надійність закріплення; зручність установки приєднуються компонентів і підведення складального інструменту і т.п.
  • 6. Складання технологічного маршруту складання виробу. На даному етапі визначається послідовність виконання технологічних операцій, яка в наочній формі представляється у вигляді технологічної схеми складання. Визначається зміст технологічних операцій і норми часу на їх виконання, а також склад засобів технологічного оснащення збірки.

На послідовність виконання збірки впливають: конструкція, маса і розміри виробу, що збирається і його складових частин; тин виробництва і програма випуску виробів; функціональна взаємозв'язок елементів вироби і ступінь їх взаємозамінності; точність складання і методи її досягнення; ступінь розчленованості вироби на окремі вузли; умови монтажу силових і кінематичних передач; число маложестких і легко пошкоджуються елементів і ін. При складанні невзаємозамінних деталей і виробів на послідовність складання значний вплив мають необхідність виконання прігоночних робіт, проміжного розбирання та збирання, додаткової обробки і контролю і т.п.

При визначенні послідовності складання по конструкторської документації виявляють всі складові вузли, що входять у виріб, і розчленовують їх за рівнями складального складу з метою розробки послідовностей загальної і вузлової зборки. Після цього для вироби і кожного окремо вузла, що збирається виявляються базові деталі (компоненти), що визначають відносне положення входять до даний виріб (вузол) інших деталей і вузлів.

Загальна збірка вироби та збирання вузлів (вузлова зборка) починається з установки на складальному обладнанні базової деталі (компонента), яка повинна володіти достатньою точністю відносного розташування базових і поверхонь, що сполучаються, необхідної стійкістю, твердістю і міцністю, а також можливістю виконання максимального числа складальних операцій без зміни баз. Після виявлення базових деталей визначаються положення, які вони повинні займати на позиціях збірки. Положення базової деталі вибирається з умови забезпечення максимальної зручності і простоти виконання операцій складання, які можуть здійснюватися при вертикальному, горизонтальному або похилому положенні осі збірки.

При виконанні збірки повинна дотримуватися така послідовність установки, при якій змонтовані в першу чергу деталі і вузли не повинні заважати встановленню наступних деталей і вузлів. В першу чергу встановлюються деталі і вузли, що виконують найбільш відповідальні функції в виробі. При цьому за наявності паралельно пов'язаних розмірних ланцюгів у виробі установку звичайно треба починати з тих деталей і вузлів, розміри поверхонь яких є загальними ланками і належать більшій кількості розмірних ланцюгів.

Послідовність складання може бути розроблена в декількох можливих варіантах. Вибір найбільш раціонального варіанту послідовності складання здійснюється на основі проведення розрахунків економічної ефективності наявних варіантів.

  • 7. Розробка технологічних операцій. На цьому етан вирішуються завдання раціональної побудови і вибору структури технологічних операцій. Встановлюється раціональна послідовність виконання і змісту переходів в операціях. Визначаються вимоги, що пред'являються до базують елементів, пристроїв відносної орієнтації, складальним голівках і т.п. Встановлюються вихідні дані, необхідні для розрахунків оптимальних режимів збірки, і проводиться їх розрахунок. Здійснюється вибір обладнання, що забезпечує оптимальну продуктивність за умови досягнення необхідної якості збірки. Виконується розрахунок завантаження устаткування, оснащення і допоміжне обладнання.
  • 8. Нормування ТП складання.
  • 9. Визначення вимог техніки безпеки.
  • 10. Розрахунок економічної ефективності варіантів ТП складання.
  • 11. Оформлення документації на ТП складання.

Різні конструктивні виконання деталей, вузлів і виробів машино- та приладобудування, а також багатоваріантність виготовлення процесів складання однакових виробів обумовлюють велику різноманітність можливих конструктивно-технологічних рішень складального обладнання.

До особливостей складання можна віднести: недостатній рівень механізації і автоматизації; обмеженість стандартних і типових технічних засобів; різноманітність конструкцій збираються компонентів по геометричній формі, розмірам і масі; нетехнологічність конструкцій збираються компонентів в умовах автоматизованого складання; необхідність об'єднання різних за видом і трудомісткості основних і допоміжних операцій в одному комплексі; складність забезпечення автоматичної орієнтації і подачі в зону збірки багатьох зібраних компонентів; необхідність їх одночасного відносного орієнтування, транспортування і позиціонування різних за конструкцією, матеріалами і властивостями; складність траєкторії зібраних компонентів або складального інструменту для реалізації процесу складання; велика різноманітність контрольних операцій; необхідність переорієнтації цих об'єктів в процесі їх складання і неможливість її ефективної автоматизації.

На вибір конструкції складального обладнання впливають геометрична форма, конструктивні особливості, розміри і фізико-механічні властивості зібраних компонентів, тип виробництва, програма і номенклатура виробів, терміни переходу на випуск нових конструкцій виробів.

У масовому і великосерійному виробництві переважне застосування знаходять спеціальні та спеціалізовані переналагоджувані складальні автомати агрегатно-модульного типу, а також робототехнічні комплекси з використанням спеціальних і спеціалізованих роботів. У среднесерийном і дрібносерійного виробництва переважно використовується переналаживаемое спеціалізоване і універсальне складальне обладнання, включаючи роботи, складальні центри, верстати з ЧПУ, механізовані і автоматизовані складальні верстати і стенди.

Складність механізації і автоматизації збирання зростає у виробництві виробів, що мають вельми малі розміри і масу, слабко виражені асиметрію форми, мінливість геометричної форми, високу чутливість до механічних впливів. Серед таких виробів є вироби з масою (3 ... 8) 10 7 кг і габаритними розмірами (1,5-1,5 0,3) 10-3 м, для яких методи, засновані на гравітаційному переміщенні, неприйнятні. Крім цього, до збірки виробів з особливо чистих матеріалів зазвичай висуваються вимоги щодо забезпечення виробничої (вакуумної) гігієни. Зазначені особливості виробництва мікромініатюрних виробів в більшості випадків не дозволяють використовувати традиційні методи збирання, застосовувані в машинобудуванні. Завдання автоматизації збирання цих виробів вирішується на основі розробки і застосування безконтактних методів автоматичного маніпулювання з використанням магнітних і електричних полів, пневматичних систем і їх комбінацій.

При складанні прецизійних виробів пред'являються високі вимоги до точності відносного положення деталей в зібраному виробі. Зазвичай при складанні збираються деталі сортують на розмірні групи і підбирають комплект за номінальними розмірами сортувальних груп або застосовують пригін, а також інші методи, що ускладнює процес автоматичного складання таких виробів. Крім того, збірка ряду прецизійних виробів проводиться в термостатичних приміщеннях на віброізоляційних стендах із забезпеченням особливих правил транспортування і зберігання високоточних деталей.

Для забезпечення заданої точності вихідних параметрів при складанні прецизійних виробів необхідно враховувати деформації деталей, що збираються, що виникають в результаті впливу па них прикладаються складальних зусиль, а також контактні деформації і похибки геометричної форми деталей, похибки вимірювання при сортуванні на розмірні групи. Такі деформації і похибки можуть привести до зміни динамічного якості виробів, спотворення поверхонь контактування, порушення умов змащення, виникненню сверхдопустімих навантажень і напруг і т.п., що може стати причиною передчасного руйнування та виходу з ладу виробів.

Збірка великих і важких виробів, таких як обладнання прокатних станів, шахтне обладнання, турбіни, бурові установки та ін., Зазвичай здійснюється в умовах одиничного і дрібносерійного виробництва. Збірку даних виробів проводять в основному за допомогою універсального технологічного обладнання і оснастки: складальних стендів, маніпуляторів, кантователей, прес-скоб, пресів, механізованих і ручних слюсарно-складальних інструментів, універсально-збірних пристосувань. Як підйомно-транспортних засобів застосовують мостові крани, консольні і консольно-поворотні крани, підйомники, електроталі і т.п.

Великогабаритні унікальні вироби збирають у замовника, а на заводі-виробнику виконують складання вузлів, здійснюють контроль і випробування окремих складальних одиниць і комплектів, проводять заходи, що забезпечують збирання окремих складальних вузлів на основі розмірного аналізу і реалізації методів імітації загальної зборки виробу.

Після розробки технологічного процесу складання заповнюється технологічна документація, яка в загальному випадку містить наступні документи:

  • • маршрутну карту;
  • • операційну карту;
  • • карту типового (групового) технологічного процесу;
  • • карту ескізів;
  • • карту технологічної інформації;
  • • відомість технологічних документів;
  • • комплектувальних карту;
  • • відомість деталей (складальних одиниць) до типового (групового) технологічного процесу і операції.
 
< Попер   ЗМІСТ   Наст >