ПОНЯТИЕ О ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ ПРОЦЕССЕ СБОРКИ И ЕГО ОРГАНИЗАЦИОННЫХ ФОРМАХ

Сборочный процесс является заключительным, наибо­лее важным и ответственным этапом производственного процесса в машиностроении. От качества_сбодки зависят эксплуатационные показатели изделия, его надежность, работоспособность и долговечность. В ряде случаев сборка является наиболее трудоемким процессом: для многих машин, приборов, аппаратов трудоемкость сбор­ки составляет от 40 до 60% от общей трудоемкости изготовления.

Технологический процесс сборки заключается в после­довательном соединении деталей в сборочные единицы, механизмы и машины к целом в соответствии с техниче­скими требованиями. Большинство деталей предвари­тельно соединяют с образованием сборочной единицы. Соединение нескольких сборочных единиц составляет ме­ханизм. Целое изделие (машину) собирают из механиз­мов, агрегатов, сборочных единиц и отдельных деталей. Изделие в зависимости от его сложности может быть расчленено на большее или меньшее число сборочных единиц.

Любой сборочный процесс, как правило, состоит из нескольких стадий: 1) подгонки или обработки деталей в сборочной единице (эта операция характерна для еди­ничного или мелкосерийного производств при отсут­ствии условий, обеспечивающих взаимозаменяемость); 2) предварительной сборки — соединения отдельных де­талей в простейшие сборочные единицы и механизмы (агрегаты); 3) общей (или окончательной) сборки изде­лия; 4) регулирования и испытания изделия.

Исходными данными для проектирования технологи­ческого процесса сборки являются следующие доку­менты:

1) сборочные чертежи изделия со спецификацией поступающих на сборку сборочных единиц и деталей;

2) технические условия на приемку и испытание изделия;

3) производственная программа.

Каждая из основных стадий сборки расчленяется на операции и переходы. Под операцией понимают часть технологического сборочного процесса, выполняе­мого одним или несколькими рабочими на одном рабочем месте. Операция состоит из отдельных переходов. Переход - часть операции, выполняемая над опреде­ленным соединением при неизменном инструменте.

Технологический сборочный процесс разрабатывают для каждой стадии и оформляют в виде технологических карт, схем, которые являются основной технологической документацией. По ним проводят нормирование сбо­рочных операций и технико-экономические расчеты, формы технологических карт сборки, так же как карт ме­ханической обработки, регламентируются ГОСТ 3.1105 — 74. В картах указываются: наименование изде­лия; годовой выпуск; наименование и описание операций и переходов, приспособления и инструмент, необходимые для выполнения каждой сборочной операции; эскизы; технические условия сборки; нормы времени; квалифика­ция рабочих.

Сборка выполняется в сборочных цехах, а отдельные ее этапы иногда проводят в механосборочных цехах или в сборочных отделениях механических цехов. Место и ор­ганизация сборки зависит от типа производства, вида со­бираемого изделия, а также от содержания технологиче­ского процесса. Как правило, при массовом и крупносе­рийном производствах предварительную сборку выпол­няют в отделениях механосборочных цехов. В единичном и мелкосерийном производствах как предварительную, так и общую сборку проводят в сборочных цехах. Наибо­лее простые соединения, состоящие из двух или несколь­ких деталей, например запрессовку втулок, штифтов и т. п., целесообразно выполнять в механических цехах. В механических цехах нужно собирать и те соединения, которые после сборки требуют дополнительной механи­ческой обработки.

Технологическая подготовка производства при сборке также зависит от типа производства. В единичном про­изводстве для сборки применяют универсальное сбороч­ное оборудование и универсальную технологическую ос­настку (приспособления, инструмент), что экономически оправдано. Технологический процесс оформляют в маршрутной карте с указанием последовательности операций. В серийном производстве на сборку посту-1ают, в основном, взаимозаменяемые детали, хотя здесь не исключаются отдельные доводочные работы, подбор деталей.

Для сборки изделий в условиях массового и крупносе­рийного производств используют специальное высокопроизводительное сборочное оборудование, специальную оснастку и транспортирующие устройства. Технологиче­ский процесс разрабатывают с учетом дифференциации отдельных сборочных операций, закрепленных за каждым рабочим местом, и оформляют подробную тех­нологическую документацию. Для сборки в массовом производстве характерна полная взаимозаменяемость отсутствие доделочных работ и подбора деталей, что со­здает условия для автоматизации сборки и повышения производительности труда.

В сборочном производстве различают две организа­ционные формы сборки — стационарную и подвижную.

При стационарной сборке изделия полностью соби­рают на одном сборочном месте (посту), к которому по­дают все детали и сборочные единицы, входящие в это изделие. Такую сборку, как правило, выполняет бригада рабочих на верстаках, специальных устройствах, сбо­рочных стендах. Стационарную сборку применяют в еди­ничном и мелкосерийном производствах.

При подвижной сборке собираемое изделие последо­вательно перемещается по рабочим местам, на каждом из которых выполняется определенная сборочная опера­ция. Каждое рабочее место оборудуется приспособления­ми и инструментом для выполнения данной операции. Детали и сборочные единицы поступают для сборки только на соответствующие сборочные места. Подвиж­ную сборку применяют в массовом и крупносерийном производствах. Собираемое изделие перемещают с по­мощью различных транспортных средств — роликовых конвейеров, рельсовых и безрельсовых тележек, лен­точных и цепных сборочных транспортеров и т. п. Выбор транспортирующего устройства во многом зависит от вида собираемого изделия. Наиболее широкое примене­ние в массовом производстве получили цепные под­весные транспортеры, называемые иногда сборочными конвейерами.

Подвижная сборка является поточной. Весь сбо­рочный процесс расчленяется на операции, требующие примерно одинакового времени t_p для их выполнения, что соответствует такту сборки (выпуска) t_в. При этом перемещение изделия (движение конвейера) может быть непрерывным или периодическим. При непрерывном перемещении изделия сборщик выполняет операцию в процессе движения конвейера, скорость которого дол­жна обеспечивать выполнение сборочной операции на данном рабочем месте и соответствовать такту сборки, т. е. t_в = t_p

При периодическом перемещении сборочная операция полняется во время остановки конвейера. Продолжительность остановки t_рдолжна соответствовать времени выполнения сборочной операции, а такт сборки t_в = t_p + t_п, где t_п - время перемещения изделия от одного ра­бочего места до другого.

Синхронизация сборочных операции с целью обеспе­чения постоянного такта сборки достигается различными технологическими и организационными мероприятиями, в частности благодаря предварительной сборке деталей в сборочные единицы, объединению или расчленению сборочных операций, увеличению числа рабочих на одной операции, применению специальных приспособле­ний и инструментов и т. п.

При подвижной сборке перемещение изделия может совмещаться с выполнением технологических операций: промывки, продувки, сушки, окраски.

Основными технико-экономическими показателями сборочного процесса являются: материальные затраты на сборку, которые в основном складываются из заработ­ной платы производственных рабочих (сборщиков), от­числений на амортизацию сборочного оборудования и оснастки, накладных цеховых расходов; трудоем­кость отдельных сборочных операций t_сб и трудоемкость сборки изделия t_o6; коэффициент трудоемкости сбороч­ного процесса η_тр, который равен отношению трудоемко­сти сборки t_o6 к трудоемкости изготовления деталей, входящих в данное цзделие:

η_тр = t_o6 /t_изг

Чем ниже этот показатель, тем совершеннее сбо­рочный процесс; у наиболее эффективных сборочных про­цессов η_тр ≤ 0,2.

Технико-экономический анализ основных показателей дает возможность оценить эффективность разработанно­го технологического процесса сборки и выбрать наиболее совершенные методы сборки.

Совершенствование процессов сборки и улучшение ос­новных технико-экономических показателей достигается сокращением материальных затрат и трудоемкости сбор­ки. Характерной особенностью современного машино­строения является частая смена объектов производства, связанная с непрерывным совершенствованием конструкции изделий. Поэтому большое внимание уделяется со­вершенствованию технологической подготовки производ­ства, сокращению сроков и себестоимости освоения производства новых машин. Одним из основных резер­вов в этом направлении служит нормализация технологи­ческой оснастки.

Большое значение для совершенствования технологии сборки имеет типизация сборочных процессов. Внедрение типовых технологических процессов, разрабатываемых для отдельных классификационных групп соединений и сборочных единиц на базе обобщения передового опы­та, обеспечивает снижение трудоемкости, повышение уровня механизации и качества сборки, а также значи­тельное сокращение цикла технологической подготовки производства.

Уменьшение трудоемкости сборки можно обеспечить тщательной отработкой и анализом технологичности конструкций. Такой анализ также повышает качество сборки, снижает металлоемкость конструкций.

Важнейшей задачей сборочного производства являет­ся механизация отдельных сборочных операций и авто­матизация всего сборочного процесса в целом. Автома­тизация дает возможность значительно повысить про­изводительность труда, обеспечить высокое качество продукции. Рост производительности труда в результате автоматизации в условиях капитализма ведет к сокраще­нию занятости и увеличению числа безработных, а при социализме основной целью автоматизации является ликвидация тяжелого малопроизводительного и низко­квалифицированного ручного труда, замена его трудом творческим, что дает стимул рабочим обогащать свои знания, повышать квалификацию и культурный уровень. В настоящее время автоматические сборочные линии применяются на автомобильных заводах, на предприя­тиях радиотехнической промышленности, точной механи­ки, сельскохозяйственного машиностроения, хотя в це­лом уровень автоматизации сборочных процессов не­сколько отстает от уровня автоматизации других техно­логических процессов производства.

В будущем автоматическое сборочное оборудование необходимо создать на основе унифицированных бло­ков — силовых головок, загрузочных, подающих и ориен­тирующих устройств (например, вибрационных транспор­теров), ограничивающих элементов, поворачивающих и отсекающих устройств, контрольных приборов.

Автоматизации и механизации подлежат все сбо-чные операции - завинчивание резьбовых деталей, Шлепка, запрессовка, отбортовка, гофровая обжимка, склеивание и др.

Дальнейшее развитие получат транспортные средства поточного сборочного производства, будут внедряться новые схемы организации внутрицехового транспорта с использованием не только различных типов конвейе­ров, но и с широким применением промышленных робо-тов'(автоматических манипуляторов). Найдут применение транспортные средства линейного и поворотного типа с механизированным съемом изделий и автоматическим их адресованием на рабочие позиции.

Сборочные конвейеры с автоматическим адресова­нием могут использоваться при организации однопред-метных механизированных поточных линий с различной степенью синхронизации выполняемых операций.

Перспективным направлением совершенствования сборки является создание и внедрение роботов-сборщи­ков, особенно при автоматизации монотонных быстро-сменяющихся процессов.