Сертификация систем качества

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по практической работе студентов

«ПОСТРОЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ СБОРКИ ИЗДЕЛИЯ»

Направление подготовки: 220500 «Управление качеством»

Специальность: 220501 «Управление качеством»

очной формы обучения

Разработал к.т.н., доц. Кашмин О.С.

Рассмотрено на заседании каф. АСС
Протокол №_______ от__________________2006 г.

Зав. каф. д.т.н. проф.

Иноземцев А.Н

1.ч работы копируем полностью в работу.

Цель и задачи работы

Ознакомиться с формой и порядком заполнения спецификаций изделий, изучить правила построения технологических схем сборки и их назначение.

Общая часть

Сборка – завершающий этап производственного процесса в машиностроении, она в значительной мере определяет качество изделий и их выпуск в заданные сроки. Трудоемкость узловой и общей сборки составляет в среднем около 30 % всей трудоемкости изготовления машин. В массовом и крупносерийном производстве эта доля меньше, а в единичном и мелкосерийном, где выполняется большой объем пригоночных работ, трудоемкость сборки достигает 40…50%. В связи с этим правильная организация, всесторонняя технологическая проработка сборочных работ, по части их содержания, структуры, механизации и автоматизации, имеет большое народнохозяйственное значение.

Технологический процесс сборки - процесс, содержащий действия по установке и образование соединений составных частей заготовки или изделия.

Узловая сборка – сборка, объектом которой является составная часть изделия.

Общая сборка – сборка, объектом которой является изделие в целом.

Законченную часть технологического процесса, выполняемую на одном рабочем месте называют технологической операцией . Операция включает все действия оборудования и рабочих над одним или несколькими совместно собираемыми объектами (операционная партия).

Элементами технологических операций являются технологические и вспомогательные переходы, рабочие и вспомогательные ходы, установ, позиция .

Кроме технологических, различают еще вспомогательные операции , к которым относятся транспортирование, контроль, маркировку, смазку и др. работы. Сборку выполняют в определенной технологически и экономически целесообразной последовательности для получения изделий, полностью отвечающих установленным для них требованиям. Увеличение выпуска машин должно обеспечиваться интенсификацией технологических процессов. Поэтому основная задача технолога–машиностроителя заключается в построении высокопроизводительных технологических процессов.

Большую помощь технологам при разработке технологических процессов общей и узловой сборки оказывают технологические схемы сборки. Эти схемы отражают структуру и последовательность сборки изделия и его составных частей. Технологические схемы сборки, не входящие согласно стандартам ЕСТД (Единой Системы Технологической Документации) в комплект технологической документации, рекомендуется составлять непосредственно по чертежам изделия перед разработкой основной технологической документации (технологических карт установленных форм).

Технологические схемы упрощают проектирование процессов сборки и позволяют оценить технологичность конструкции изделия. При построении технологических схем можно выявить допущенные конструктивные неувязки собираемого изделия. Технологические схемы сборки дают возможность четко представить порядок и последовательность выполнения сборочных операций, определяя их содержание и средства механизации. Для построения технологических схем необходимо различать виды изделий, классификация которых установлена ГОСТ 2.101-68 (рис.1), в соответствии с которой различают: детали, сборочные единицы, комплексы и комплекты.

Изделием называется любой предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению на предприятии. Определение видов изделий.

Деталь – изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала, без применения сборочных операций.

Сборочная единица – изделие, составные части которого подлежат соединению между собой на предприятии-изготовителе сборочными операциями (свинчиванием, сочленением, клепкой, пайкой и т.п.).

Комплекс – два или более специфицированных изделия, не соединенных на предприятии-изготовителе сборочными операциями, но предназначенные для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций.

Комплект – два или более изделия, не соединенных на предприятии-изготовителе сборочными операциями и представляющих набор изделий, имеющих общее эксплуатационное назначение вспомогательного характера. Например, комплект запасных частей, комплект инструментов и принадлежностей.

Изделия в зависимости от наличия или отсутствия в них составных частей делятся на:

а) неспецифицированные (детали) – не имеющих составных частей;

б) специфицированные (сборочные единицы, комплексы, комплекты) - состоящие из двух или более составных частей. Понятие "составная часть" следует применять только в отношении конкретного изделия, в состав которого она входит. Составной частью может быть любое изделие (деталь, сборочная единица, комплекс и комплект).

Рис.1 Виды изделий и их структура

Правила построения технологических схем сборки

Сборку изделия (его составной части) начинают с базовой детали, которая первая устанавливается в сборочное приспособление (стенд, панель) и к которой в процессе сборки присоединяются другие детали или сборочные единицы.

Технологический процесс общей и узловой сборок представляется с помощью технологических схем, которые отражают структуру и последовательность сборки изделия и его составных частей.

Примеры технологических схем общей и узловых сборок показаны в приложении.

Единых общепринятых правил построения и оформление схем сборки в отечественной технологии машиностроения нет, в различных источниках могут встречаться не совпадающие рекомендации. Тем не менее можно сформулировать ряд правил, которые следует соблюдать при построении схем и их пользовании, исходящих из общепринятых требованиям наглядности и однозначности представлений.

2.1. На схемах каждый элемент изделия (деталь, сборочная единица) имеет свое условное обозначение (таблица). Деталь обозначается прямоугольником, сборочная единица шестиугольником, которые разделены на три зоны:

в зоне 1 проставляются обозначение и позиция детали (сборочной единицы) по чертежу;

в зоне 2 – наименование детали (сборочной единицы) по чертежу;

в зоне 3 – количество одновременно устанавливаемых деталей (сборочных единиц). Указанные в таблице размеры условного обозначения элемента изделия желательно выдерживать, составляя технологическую схему сборки, при выполнении данной лабораторной работы. В общем случае условные элементы изображаются произвольного масштаба, одинакового для данной схемы.

2.2. Процесс общей сборки изображают на схеме сплошной горизонтальной линией. Начало линии сборки обозначается сплошь зачерненным кружком Ш5 мм.

2.3. построение технологической схемы общей сборки начинают с базового элемента изделия, который располагают в левой части схемы, условное обозначение собранного объекта – в правой.

2.4. Процесс узловой сборки изображается линией, которую проводят в направлении от базового элемента к собранному объекту.

2.5. Линия сборки изображается сплошной основной линией по ГОСТ2.303-68.

2.6. Условное изображение сборочных единиц, деталей, а также линии установки, демонтажа, информации выполняется сплошной тонкой линией по ГОСТ 2.303-68.

2.7. Условное обозначение всех деталей непосредственно входящих в изделие располагают сверху в порядке последовательности сборки.

2.8. Условное обозначение всех непосредственно входящих в изделие сборочных единиц располагают снизу.

2.9. При возможности одновременной установки нескольких составных частей изделия на его базовую деталь их соединительные линии на схеме сходятся в одной точке.

2.10. При необходимости технологические схемы сборки снабжают надписями-сносками, поясняющими характер сборочных работ (запрессовку, смазку, проверку зазора, доработку, клепку, выверку и т.п.), когда они не ясны из схемы, и выполняемый при сборке контроль.

2.11. Составляют в первую очередь схему общей сборки, а затем схемы узловой сборки (параллельно), обеспечивая необходимую согласованность и координацию действий на основе схемы общей сборки изделия.

Технологические схемы сборки на одно и тоже изделие можно составить в нескольких вариантах, которые отличаются структурой и последовательностью комплектования сборочных элементов. Принятый вариант фиксируют составленной схемой, которая является одним из технологических документов.

Создавая новые машины, следует предусмотреть их общую сборку из предварительно собранных составных частей (принцип узловой сборки), что обеспечивает преимущества не только при их производстве, но также при обслуживании, эксплуатации и ремонте.

3. ВОПРОСЫ ДЛЯ КОНТРОЛЯ

3.1. Составные части технологического процесса.

3.2. Классификация изделий и их составных частей по ЕСКД.

3.3. Назначение технологических схем сборки.

3.4. Основные правила составления технологических схем сборки.

4. ЗАДАНИЕ ДЛЯ РАБОТЫ

Получив в качестве объекта работы изделие, оформить его сборочный чертеж и спецификацию, а также построить технологическую схему сборки сборки изделия. Произвести описание принятой схемы сборки.

5. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

5.1. Ознакомиться с инструкцией по безопасному выполнению лабораторных работ.

5.2. Ознакомиться с содержанием лабораторной работы, заданием.

5.3. Получить изделие для выполнения работы и необходимые инструменты.

5.4. Ознакомиться с конструкцией и назначением изделия.

5.5. Оформить сборочный чертеж изделия (вывести позицию на входящие в изделия сборочные единицы и детали).

5.6. Построить технологическую схему сборки.

5.7. Произвести сборку изделия и окончательно откорректировать технологическую схему сборки.

5.8. Составить отчет и сдать его преподавателю.

6. УКАЗАНИЯ ПО ОФОРМЛЕНИЮ ОТЧЕТА

Отчет оформляется на специальных бланках, выданных преподавателем.

Графическая и текстовая часть отчета должна быть выполнена карандашом аккуратно, стандартным шрифтом с использованием чертежных инструментов.

Отчет составляется индивидуально и подписывается каждым студентом.

7. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. ГОСТ 2.101- 68 ЕСКД Виды изделий.

2. ГОСТ 2.108-68 (СТ СЭВ 2516-80). ЕСКД Спецификация.

3. ГОСТ 3.1407-74. ЕСКД Правила оформления документации на слесарные, слесарно-сборочные и электромонтажные работы.

4. Сборка и монтаж изделий машиностроения: Справочник. В 2-х т. /Ред. совет: В.С.Корсаков (пред.) и др. - М.: Машиностроение, 1983.– Т.1. Сборка изделий машиностроения / Под ред. В.С.Корсакова, В.К. Замятина, 1983.- 480 с.

©2015-2019 сайт
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-04-27

Раздел 6.

Технология сборки машин.

Урок 5

Тема: Основные понятия и определения.

Цели урока: дать основные понятия о принципах и методах сборки. Научиться составлять технологическую схему сборки.

План изложения материала:

1. Основные понятия и определения.

2. Методы сборки.

3. Стадии сборки.

4. Технологическая документация процесса сборки.

5. Технологическая схема сборки.

Задание на дом :

, «Технология изготовления деталей на станках с ЧПУ» М. Машиностроение, 1989г., стр. 221…233.

1. Основные понятия и определения.

Сборка является заключительным этапом в производственном процессе, предусматривающим получение готовых изделий из отдельных деталей и сборочных единиц путём их соединения. Любая машина состоит из отдельных, не поддающихся разборке частей – деталей, каждая из которых изготовлена из одного куска материала без каких-либо соединений. Детали бывают разнообразных форм и размеров. Иногда используются комбинированные детали: сварные и армированные. Основные определения и понятия, используемые при сборке.

Изделием в машиностроении называют предмет, подлежащий изготовлению на данном предприятии.

Установлены следующие виды изделий: деталь, сборочная единица, комплекс, комплект.

Деталь - изделие (составная часть), изготовленная из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций.

Сборочная единица (узел) - изделие, составные части которого соединяют на предприятии – изготовителе.

Технологическим признаком сборочной единицы является возможность её сборки обособленно от других элементов изделия. Она может включать в себя отдельные детали или составные части высших или низших порядков. Деление на составные части производится по технологическому признаку. Составная часть первого порядка входит непосредственно в составную часть изделия, составная часть второго порядка – в первую и т. д. Составная часть высшего порядка делится только на детали.

Комплекс – два или более специализированных изделий, не соединённых на предприятии – изготовителе сборочными операциями, но предназначенных для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций.

В комплекс могут входить кроме изделий детали, сборочные единицы и комплекты (например, запасных частей).

Комплект – два или более изделий, не соединённых на предприятии – изготовителе сборочными операциями и представляющих собой набор изделий, имеющих общее эксплуатационное назначение вспомогательного характера, например, комплект инструментов и т. д.

Сборка – это образование разъёмных или неразъёмных соединений, составных частей заготовки или изделия. По содержанию сборку делят на общую и узловую.

2. Методы сборки.

При соединении деталей машин в процессе сборки необходимо обеспечить их взаимное расположение в пределах заданной точности это достигается применением одного из следующих методов.

1. Полной взаимозаменяемости.

Этот принцип заключается в том, что любая деталь может быть поставлена на машину без каких либо пригоночных работ; точно также деталь, снятая с машины данной модели, должна без всякой пригонки подойти к любой такой же машине. Этот принцип применяется в массовом и крупносерийном производстве, т. к. при этом методе себестоимость изготовления деталей увеличивается, а сборки – уменьшается. Процесс сборки разбивают на ряд операций. Высокая квалификация рабочих необходима только на некоторых операциях, а на большинстве есть возможность использовать рабочих низкой квалификации.

2. Групповой взаимозаменяемости.

Сборка путём группового подбора деталей применяется тогда, когда по условиям работы соединения требуемый зазор или натяг настолько мал, что допуски основных размеров деталей, входящих в соединение, технологически выполнить трудно. В этом случае расширяют поля допусков размеров, а заданную точность соединения обеспечивают соответствующим подбором деталей. Этот вид сборки позволяет получить весьма точные соединения, его можно успешно применять, когда детали изготавливаются большими партиями. При этом методе детали сортируют на размерные группы в пределах одного и того же допуска. Например: собирается узел из двух деталей и посадка осуществляется путём установки вала в отверстие. Валы и детали, имеющие отверстия сортируют на группы. При сборке к деталям, имеющим максимальное значение отверстия, подбирают группу валов, имеющих максимальное значение наружного размера.

3. Пригонка.

Этот вид сборки применяют в единичном и мелкосерийном производствах, а также при экспериментальных работах. При механической обработке деталей расширяют поля допусков отдельных размеров. Получающаяся неточность компенсируется замыкающим размером детали, который будет изготавливаться по месту, т. е. пригоняться. Перед отправкой на общую сборку детали подвергаются ручной слесарной обработке для получения окончательной формы и размеров, после чего их пригоняют по месту опиливанием, пришабриванием, притиркой, шлифованием, развёртыванием и т. д. Пригонка является трудоёмкой операцией, требующей рабочих высокой квалификации.

4. Регулирование.

5. С помощью компенсирующих материалов.

Эти методы близки к методу пригонки и заключаются в том, что точность замыкающего звена достигается изменением значения компенсирующего звена без удаления слоя материала. При методе регулирования изменение значения компенсирующего звена осуществляют путём изменения положения одной из деталей или путём введения специальной детали требуемого размера. В первом случае такую деталь называют подвижным компенсатором, во втором – неподвижным. Подвижный компенсатор в виде втулки устанавливают в отверстие стенки корпуса и закрепляют, выдерживая требуемый зазор. Компенсатор является подвижным вследствие того, что в продольном направлении его можно установить в нужном положении, зафиксировав затем это положение стопорным винтом. При этом не требуется пригоночных работ. Широко распространены компенсаторы в виде мерных втулок, шайб, прокладочных колец. Этот метод применяется часто при регулировании подшипников.

3. Стадии сборки.

По стадиям сборку разделяют на:

1. предварительную (сборка заготовок);

2. промежуточную (сборка заготовок, выполняемая для их совместной обработки);

3. сборку под сварку;

4. окончательную (сборка, после которой не предусмотрена разборка).

По методу образования соединения различают слесарную сборку, монтаж, электромонтаж, сварку, пайку, клёпку, склеивание.

В зависимости от видов и условий производства применяют поточную и не поточную форму организации сборочных работ.

4. Технологическая документация процесса сборки.

К технологической документации относят: технологические карты сборки, технологические схемы узловой и общей сборки, карты маршрутной технологии, операционные карт, комплектовочные карты, карты оснастки сборки.

В условиях единичного производства вместо технологической карты используют технологические схемы сборки или карты маршрутной технологии и сборочные чертежи.

В серийном и массовом производстве следующий комплект документов: сборочный чертёж, технологические карты, комплектовочные карты и карты оснастки.

Техпроцесс сборки разрабатывают в следующей последовательности:

1) устанавливают организационную форму сборки, такт, ритм;

2) отработка конструкции на технологичность;

3) размерный анализ, выбор метода сборки;

4) определяют степень расчленения сборочного процесса;

5) устанавливают последовательность соединения и составляют схему сборки;

6) определяют способы соединения, определяют содержание операций, методы контроля и испытания;

7) разрабатывают необходимую оснастку;

8) нормируют;

9) оформляют документацию.

5. Составление технологической схемы сборки.

Для разработки ТП сборки составляют технологические схемы сборки. В этих схемах условно изображают последовательность сборки машины из элементов (деталей, групп или подгрупп). Схему сборки обычно составляют в соответствии со сборочным чертежом и спецификацией. Типовая схема разбивки изделия на сборочные элементы представлена на рисунке, где каждый элемент изображён в виде прямоугольника, внутри которого (или рядом с ним) пишется наименование и номер сборочного элемента, а иногда и трудоёмкость сборки. В технологических схемах подписывают название методов соединения там, где они не определены типом соединения деталей. Так указывают: «приварить», «запрессовать», «набить смазкой» (но не делают указание «заклепать», если показана установка заклёпки). На основе технологической схемы сборки разрабатывается технологический процесс, который, так же как процесс механической обработки, состоит из отдельных операций, которые в свою очередь расчленяются на более мелкие составные части – элементы технологического процесса при сборке. Рассмотрим примеры выполненных технологических схем сборки.

Технологическая схема сборки.

Закрепление материала

Порядок составления технологической схемы сборки разберём на примере узла, показанного в методическом пособии по проведению практической работы № 16.

Работу проведём в следующей последовательности:

1. Изучить сборочный чертеж, спецификацию и описание работы узла.

2. Установить последовательность сборки.

3. Составить технологическую схему сборки.

4. Сравнить составленную схему со схемой, показанной в методическом пособии.

5. При необходимости внести коррективы в составленную схему.

Урок 6

Практическая работа № 16.

Составление технологической схемы сборки

Урок 7

Тема: Сборка типовых соединений

Цели урока: разобрать последовательность сборки типовых соединений.

План изложения материала

1. Сборка подшипников.

2. Сборка зубчатых соединений.

3. Сборка резьбовых пар.

Задание на дом:

, «Технология изготовления деталей на станках с ЧПУ», М., Машиностроение,1989г., стр. 233…237.

1. Сборка подшипников.

Сборка подшипников включает установку внутренних и наружных колец, регулировку натяга, проверку и испытание. Внутренние кольца соединяют с валом по посадкам с натягом. Наружные кольца с корпусом соединяют по посадкам с зазором, переходным и посадкам с натягом при тяжелом режиме работы.

Этапы, предшествующие сборке подшипников :

1. Расконсервация. (непосредственно перед монтажом.)

2. Промывка. (6% раствор мыла в бензине или горячем антикоррозионном растворе.)

3. Контроль. (Визуально проверяют внешний вид, отсутствие коррозии, прижогов, трещин, повреждений, наличие маркировки, лёгкость вращения, размеры, радиальное и осевое биения, радиальный зазор и т. д.)

4. Выбор способа монтажа.

5. Предварительная регулировка. (устранение зазоров и создание предварительного натяга)

Способы монтажа подшипников:

· Запрессовка с помощью пресса или молотка.

· Запрессовка с помощью съёмника.

· Гидропрессовый метод

· Сборка с нагревом.

· Сборка с охлаждением.

Процесс сборки подшипников состоит из их установки, пригонки, укладки вала и по необходимости в регулировании опор.

2. Сборка зубчатых зацеплений.

Сборка зубчатых зацеплений с валами подразделяется на сборку зубчатых колёс на валу, установки валов с колёсами в корпус и регулировки их зацепления. Зубчатые колёса устанавливают на вал с зазором или с натягом вручную или с помощью пресса в холодном состоянии; при больших размерах колёс с нагревом колёс или с охлаждением вала. Нормальное зацепление зубчатых колёс обеспечивается правильным положением ведущего и ведомого валов в корпусе, т. е. при расположении их осей в одной плоскости, их параллельности и соблюдении межцентрового расстояния. Правильность положения валов осуществляется регулированием положения гнёзд под подшипники в корпусе.

Правильность зацепления проверяется по пятну контакта поверхностей зубьев с помощью краски. В передачах, работающих на средних скоростях пятно – 60…65% рабочей длины зуба. В передачах, работающих на высоких скоростях – 70…80%.

В конических передачах правильность заце6пления регулируется перемещением вдоль осей одного или обоих зубчатых колёс. Боковой зазор контролируется щупом, краской, пластиной и регулируется мерными шайбами.

При сборке червячных передач особое значение имеют правильное расположение оси червяка и червячного колеса, боковой зазор и пятна касания (не меньше 65…70% от рабочей длины зуба).

3. Сборка резьбовых пар.

Качество сборки резьбовых пар зависит от правильной затяжки болтов и гаек, от чистоты поверхности и перпендикулярности торца гайки или болта и бобышки под них. Перекос гайки может вызвать обрыв болта.

Сборку болтовых соединений следует производить завинчиванием от руки до соприкосновения болта с деталью, а затем постепенно завинчивать болт ключом до полной затяжки. Длина рукоятки ключа не должна превышать 15 диаметров резьбы, что обеспечивает нормальную затяжку и предотвращает срыв резьбы. При большом количестве болтовых соединений вначале затягивают гайки, расположенные посередине, а затем по концам детали. При большом количестве болтовых соединений по окружности затягивают гайки крест накрест.

Существует ряд способов затяжки гаек, обеспечивающих достаточную плотность соединения:

· затяжка с замером удлинения болта (шпильки);

· затяжка с замером угла поворота гайки;

· затяжка тарированным ключом на величину крутящего момента.

Сборка резьбовых пар.

Винтовое соединение. Болтовое соединение.

Монтажные работы" href="/text/category/montazhnie_raboti/" rel="bookmark">монтажные работы и работы, связанные с разборкой изделия. При нормировании границей расчленения ТП обычно служит сборочная единица, т. е. комплект, который хранится, перемещается и подаётся на дальнейшую сборку как единое целое (с одного рабочего места на другое). Расчленение операции является необходимым условием нормирования и изучения ручного труда.

В слесарно-сборочных работах трудовые приёмы, как основные (соединение или изменение размеров), так и вспомогательные (перемещение деталей и т. д.), являются ручными, поэтому при нормировании оперативное время не подразделяется на основное и вспомогательное.

Выбор методов и способа нормирования производят в зависимости от того, с какой степенью точности и обоснованности должна быть установлена норма. При этом учитывают тип производства, в котором выполняется работа .

При массовом и крупносерийном производстве ТП разрабатывается подробно, каждый вид работы закреплён за конкретным рабочим местом, используют аналитический метод расчёта норм времени.

В серийном производстве при применении универсального и специализированного оборудования применяют укрупнённые нормативы времени.

В мелкосерийном и единичном производстве при использовании универсального оснащения, маршрутного ТП нормирование производят по типовым нормам методом сравнения или хронометража.

Норма штучного времени на сборочную операцию рассчитывается по формуле:

где m – число i-х расчётных комплексов в операции;

Нормированное время на выполнение расчётного комплекса приёмов;

Суммарный поправочный коэффициент i – му комплексу приёмов в зависимости от характера и условий выполняемой работы;

К" – коэффициент, учитывающий тип производства.

2. Пример расчёта.

Исходные данные:

Работа выполняется на месте сборки агрегата при ограничении вращения гаечного ключа. Производство среднесерийное, партия сборки 200 изделий. Количество и характеристика собираемых деталей: корпус цилиндра – один, уплотнитель D = 18 мм – один, штуцер М181,5, L = 20 мм – один.

https://pandia.ru/text/78/011/images/image010_52.gif" height="23">= 0,15 мин. Содержание расчётного комплекса (б) включает: взять штуцер, ввернуть предварительно вручную, взять ключ и завернуть окончательно, отложить ключ. По нормативам t= 0,3 мин. В условиях ограниченного движения инструмента вводится поправочный коэффициент 1,4. Тогда t=0,3https://pandia.ru/text/78/011/images/image013_38.gif" width="15 height=24" height="24">=1,5%, а=2,5%, аhttps://pandia.ru/text/78/011/images/image016_26.gif" width="12" height="24 src=">=(0,15+0,42){1+(1,5+2,5+1)/100}0,9=(0,15+0,42)1,050,9=0,54 (мин)

5. При повышенных требованиях к точности расчёта можно пользоваться аналитическими формулами.

Сборка является заключительным этапом при изготовлении машин. Объем работ при сборке в автомобилестроении составляет до 20% от об­щей трудоемкости изготовления автомобиля.

Технологический процесс сборки - это совокупность операций по со­единению деталей в определенной последовательности с целью получить изделие, отвечающее заданным эксплуатационным требованиям.

Изделие состоит из основных частей, роль которых могут выполнять детали, сборочные единицы, комплексы, комплекты.

Сборочная единица - часть изделия, составные части которой подле­жат соединению между собой на сборочных операциях на предприятии-изготовителе. Её характерной особенностью является возможность сборки обособленно от других элементов изделия. Сборочная единица изделия в зависимости от конструкции может собираться либо из отдельных деталей, либо из сборочных единиц высших порядков и деталей. Различают сбороч­ные единицы первого, второго и более высоких порядков. Сборочная еди­ница первого порядка входит непосредственно в изделие. Она состоит либо из отдельных деталей, либо из одной или нескольких сборочных единиц второго порядка и деталей и т.д. Сборочную единицу наивысшего порядка расчленяют только на детали. Сборочные единицы называют на практике узлами или группами.

Сборочная операция - это технологическая операция установки и об­разования соединений сборочных единиц изделия. Сборку начинают с ус­тановки и закрепления базовой детали. Поэтому в каждой сборочной еди­нице должна быть найдена базовая деталь - это деталь, с которой начинают сборку изделия, присоединяя к ней детали и другие сборочные единицы.

По последовательности выполнения различают:

Промежуточную сборку - это сборка мелких элементов на механических участках или сборка 2-х деталей перед окончательной обработкой;

Узловую сборку - это сборка сборочных единиц изделия;

Общую сборку - это сборка изделия в целом.

По наличию перемещений собираемых изделий различают:

Стационарную сборку - это сборка изделия или основной его части на од­ном рабочем месте;

Подвижную сборку - собираемое изделие перемещается по конвейеру.

По организации производства различают:

Поточную сборку, - которая предусматривает разделение технологического процесса на отдельные технологические операции, продолжительность ко­торых не превышает такта выпуска изделия;

Групповую сборку, - которая предусматривает возможность сборки раз­личных однотипных изделий на одном рабочем месте.

По степени подвижности различают подвижные и неподвижные со­единения.

Подвижные соединения обладают возможностью относительного пе­ремещения в рабочем состоянии в соответствии с кинематической схемой механизма. При этом используются посадки с зазором. Для сборки не тре­буется значительных усилий.

Неподвижные соединения не позволяют перемещаться друг относи­тельно друга соединяемым деталям. В неподвижных соединениях используются переходные посадки или посадки с натягом.

По характеру разбираемости соединения подразделяют на разъемные и неразъемные.

Разъемные соединения могут быть полностью разобраны без повре­ждения соединяемых деталей.

Неразъемные соединения собираются при помощи прессовых поса­док, сварки, пайки, склеивания и т.д. Без повреждения собираемых деталей их разобрать невозможно.

Методы сборки - определяются конструктором изделия путем про­становки допусков сопрягаемых деталей.

При сборке всегда происходит материализация заложенных конст­руктором размерных цепей.

Метод полной взаимозаменяемости - позволяет проводить сборку из­делия без какого-либо подбора или дополнительной обработки деталей. Метод наименее трудоемок, но необходимо увеличить затраты на механи­ческую обработку.

Сборка - это образование разъемных или неразъемных соединений составных частей заготовки или изделия. Сборка может осуществляться простым соединением деталей, их запрессовкой, свинчиванием, сваркой, пайкой, клейкой и т. д. В зависимости от типа производства затраты времени на сборочные работы составляют от общей трудоемкости: в массовом и крупносерийном производстве 20… 30 %; серийном - 25… 35%; в единичном и мелкосерийном – 35… 40%. В различных отраслях машиностроения доля сборочных работ различна: в тяжелом машиностроении 30… 35%; в станкостроении 25… 30%; в автомобилестроении 18… 20%; в приборостроении 40… 45% Основная часть слесарно-сборочных работ – это ручные работы, т. е работы требующие больших затрат физического труда и высокой квалификации рабочих.

Рабочие места сборки резьбовых соединений оснащаются винто-, гайко-, шпильковертами. Поворотные столы используют при ручной и автоматизированной сборке изделий массой до 50 кг. Манипуляторы для передачи деталей имеют строго заданную траекторию перемещения, снабжены захватными органами различной конструкции грузоподъмностью до 20 кг. В процессе сборки осуществляется контроль с применением универсальных и специальных мерительных средств и приспособлений.

По объему paзделяют общую сборку, результатом которой является изделие в целом, и узловую сборку, результатом которой является составная часть изделия, т. е. сборочная единица или узел. В условиях единичного и мелкосерийного типов производства основная часть сборочных работ выполняется на общей сборке и лишь малая их доля осуществляется над отдельными сборочными единицами. С увеличением серийности производства сборочные работы все больше разделяются на отдельные сборочные единицы, а в условиях массового и крупносерийного типов производств объем узловой сборки становится равным или даже превосходит объем общей сборки. Это в значительной мере способствует механизации и автоматизации сборочных работ и повышению их производительности.

По стадиям процесса сборка подразделяется на предварительную, промежуточную, сборку под сварку, окончательную и др. Предварительная сборка, т. е. сборка заготовок, составных частей или изделий, которые в последующем подлежат разборке. Промежуточная сборка, т. е. сборка заготовок, выполняемая для дальнейшей их совместной обработки. Например, предварительная сборка корпуса редуктора с крышкой для последующей совместной обработки отверстий подшипники. Сборка под сварку, т. е. сборка заготовок для их последующей сварки. Процесс соединения деталей при помощи сварки в большинстве случаев является сборочным. Окончательная сборка, т. е. сборка изделия или его составной части, после которой не предусмотрена его последующая разборка при изготовлении. После окончательной сборки некоторых изделий может следовать их демонтаж, который включает работы по частичной разборке собранного изделия для его подготовки к транспортированию потребителю.

Технологический процесс сборки представляет собой часть производственного процесса, непосредственно связанную с подготовкой, пригонкой, взаимной ориентацией, с последовательным соединением, фиксацией деталей и узлов для получения готового изделия. К технологическому процессу сборки относят операции: соединения, проверки правильности действия отдельных механизмов и узлов и машины в целом (точность, плавность движений, бесшумность, надежность функционирования смазочной системы и т. п.), очистки, промывки, окраски и отделки и контроля. Технологическая операция сборки представляет собой законченную часть этого процесса, выполняемую непрерывно над одной сборочной единицей одним или группой рабочих на одном рабочем месте. Сборочная операция - это технологическая операция установки и образования соединений составных частей заготовки и изделия. Переход сборочного процесса - это законченная часть операции сборки, выполняемая над определенным участком сборочного единения (узла) неизменным методом выполнения работы при пользовании одних и тех же инструментов и приспособлений. Приемом сборочного процесса называется отдельное законченное действие рабочего в процессе сборки или подготовки к сборке изделия или узла.

Технологический процесс сборки может включать следующие операции (по ГОСТ 3. 1703 -79): сборка, балансировка, закрепление, запрессовывание, клепка, контровка, маркирование, пломбирование, склеивание, стопорение, свинчивание, установка, центровка, штифтование, шплинтование, разборка, распрессовывание, расшплинтовывание, расштифтовывание, распломбирование, развинчивание.

Технологическая схема сборки – наглядное изображения порядка сборки машины и входящих в нее деталей сборочных единиц или комплектов. Каждый элемент изделия обозначают прямоугольником, в котором указывают наименование составной части, позицию на сборочном чертеже изделия, количество. Деталь или собранная ранее сборочная единица, с которой, присоединяя к ней другие детали и сборочные единицы, начинают сборку изделия, называют базовой деталью. Процесс сборки изображается на схеме горизонтальной (вертикальной) линией, направленной от прямоугольника с изображением базовой детали к прямоугольнику, изображающему готовое изделие. Сверху и снизу от горизонтальной (справа и слева от вертикальной) линии показывают прямоугольники, условно обозначающие детали и сборочные единицы в соответствии с последовательностью их присоединения к базовой детали. На схеме сборки также условными значками (кружками, треугольниками с буквами) показывают места регулировки, пригонки и другие операции.

Любая машина состоит из отдельных частей. Простейшей из них является деталь, т. е. изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций. Изделие, составные части которого подлежат соединению между собой на предприятии-изготовителе посредством сборочных операций, называется сборочной единицей. Таким образом, технологический процесс соединения, установки и фиксации деталей в сборочных единицах называется сборкой.

Сборка является заключительной стадией всего технологического процесса изготовления сложного изделия. От качества сборки 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. При разработке процессов производства изделий составляют технологические схемы сборки, определяющие базовые (с которых начинают сборку) детали, базовые сборочные единицы и последовательность сборки и комплектования деталей и сборочных единиц, имеющих для удобства сборки условные обозначения (индексы). На технологических схемах сборки условно изображают последовательность процесса с указанием индексов используемых деталей и сборочных единиц.

На этапе сборки получают разъемные или неразъемные соединения деталей.

Разъемные соединения позволяют собирать или разбирать изделия без разрушения деталей (резьбовые, шпоночные, шлицевые и др. соединения). Неразъемные соединения применяются для таких изделий (узлов), которые не нужно разбирать при контроле и ремонте.

Основные технологии неразъемных соединений

К неразъемным технологиям относятся: заклепочные соединения, сварка, пайка, склеивание и их комбинации.

заклепочные соединения – клепка – рабочий процесс, при котором происходит соединение двух или нескольких деталей посредством деформирования (расклепывания стержней) заклепок, вставленных в просверленные в деталях отверстия.

Заклепочные соединения широко применяются в производстве летательных аппаратов (от 25 до 40 % массы всех соединений), автомобилей и других машиностроительных изделий.

Недостатки заклепочных соединений: низкая производительность; высокая трудоемкость и материалоемкость; отсутствие постоянства показателей прочности; неравномерность распределения нагрузки по отдельным заклепкам в направлении действия усилия; трудность контроля.

Достоинства: высокая прочность при вибрационных нагрузках.

Заклепки изготовляются из алюминиевых сплавов, низкоуглеродистых сталей, латуни, меди, титановых сплавов.

Процесс соединения деталей заклепками состоит из следующих основных операций: сверление или пробивание отверстия под заклепку; зенкования или штамповки гнезда под закладную головку заклепки при потайной клепке; установки заклепки в отверстие; собственно клепка; контроль качества соединения.

По степени механизации клепочных работ различают клепку: ручную, механизированную (пневматическими молотками или переносными прессами); машинную (клепка на стационарном прессовом оборудовании); автоматическую, выполняемую на специальных клепочных автоматах.

сварка – процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между соединяемыми частицами при их нагревании и (или) пластическим деформированием.

Для возникновения межатомных связей необходимо свариваемые поверхности сблизить на расстояние, соизмеримое с атомным радиусом (расстояние между центрами атомов составляет 0,2…0,5 нм), чтобы начали действовать силы межатомного сцепления. В реальных условиях такому сближению поверхностей препятствуют микронеровности, окисные и органические пленки, адсорбированные газы, а также отсутствие необходимой ориентации кристаллических решеток зерен, выходящих на эти поверхности.

Для получения качественного соединения необходимо устранить причины, препятствующие сближению контактируемых поверхностей, и сообщить поверхностным атомам энергию активации для перевода их в активное состояние.

Энергию активации передают в виде теплоты (термическая активация) или в виде упругопластической деформации (механическая активация). В соответствии с этим образование связей между атомами свариваемых поверхностей происходит в жидкой или твердой фазах, а все способы сварки можно разделить на две основные группы: сварка плавлением и сварка пластическим деформированием .

Сварка плавлением происходит в две стадии. На первой стадии происходит разогрев кромок до их оплавления. При этом разрушается кристаллическая решетка и образуется жидкая металлическая ванна, общая для двух свариваемых заготовок, называемая сварочной ванной. Поверхностные пленки разрушаются или всплывают на поверхность сварочной ванны. Жидкий металл смачивает оплавленные поверхности, что обеспечивает возникновение межатомных связей между соприкасающимися атомами жидкой и твердой фаз. На второй стадии при охлаждении происходит кристаллизация с образованием межатомных связей.

При сварке давлением сближение поверхностных атомов достигается за счет совместной пластической деформации в зоне соединения. Необходимо кратковременное механическое воздействие на заготовки для их сжатия и сближения атомов до возникновения межатомных сил связи. Очистка поверхности от пленок, а также сближение атомов достигается путем совместной пластической деформации в зоне соединения. Неровности снимаются, поверхностные пленки раздробляются. Заготовки контактируют по чистым поверхностям. Сварка давлением возможна лишь при том условии, что материал способен воспринимать значительные местные пластические деформации без разрушения. Часто для повышения пластичности материала места соединения нагревают.

Как при сварке плавлением, так и при сварке давлением в зоне соединения возникает тот тип связи между атомами, которой имеет место внутри свариваемых материалов. В обоих случаях в зону, где происходит образование соединения, вводится энергия.

В зависимости от формы энергии, используемой для образования сварного соединения, различают три класса сварочных процессов: термический, термомеханический и механический.

К термическому классу относятся виды сварки, осуществляемые плавлением с использованием тепловой энергии, а именно: дуговая, электрошлаковая, электронно-лучевая, плазменно-лучевая, ионно-лучевая, тлеющим разрядом, световая, индукционная, газовая, термитная и литейная.

К термомеханическому классу относятся виды сварки, осуществляемые с использованием тепловой энергии и давления, а именно: контактная, диффузионная, индукционно-прессовая, газопрессовая, термокомпрессионная, дугопрессовая, шлакопрессовая, термитно-прессовая и печная.

К механическому классу относятся виды сварки, осуществляемые с использованием механической энергии и давления, а именно: холодная, взрывом, ультразвуковая, трением и другие.

По техническим признакам виды сварки подразделяются по: способу защиты металла в зоне сварки (на воздухе, в вакууме, под флюсом, в защитных газах), непрерывности процесса (непрерывные и прерывистые), по степени механизации (ручная, механизированная, автоматизированная и автоматическая).

Сейчас известно более 70 технологических процессов сварки. Одни процессы применяются широко, другие – ограниченно, но сварка в целом является наиболее важным способом получения неразъемных соединений. Она применяется почти во всех областях техники. Сваривают не только металлы, но также стекло, некоторые виды керамики и пластмасс и разнородные материалы. Сварка осуществляется на земле, под водой и в космосе. Современные авиация, строительство, электроника уже просто немыслимы без сварки. В судостроении, например, использование сварки вместо клепки позволило сократить цикл строительства судов в 5…10 раз и на 20…25 % снизить их металлоемкость. В строительстве предварительная подготовка крупных сварных блоков и их последующая сборка и сварка на монтаже в 2…3 раза и более ускоряет сооружение мостов, крупных резервуаров, цементных печей, нефтеперерабатывающих установок, доменных печей. Сейчас практически все строительные металлоконструкции – сварные. Применение сварки позволяет более эффективно использовать прокат, поковки и отливки в конструкциях. Поэтому на изготовление сварных конструкций расходуется около половины выплавляемой стали, в обозримом будущем роль сварки не уменьшится.

Несмотря на успехи в разработке новых способов сварки, доминирующее положение в производстве уже около полувека занимает дуговая сварка. На нее приходится более 60 % всего объема сварочных работ. Пока еще нет другого способа, который по своей универсальности и простоте мог бы конкурировать с дуговой сваркой.

Ручная дуговая сварка металлическими электродами с покрытием является одним из самых распространенных способов сварки. Ее широко применяют для соединения заготовок малых и средних толщин (до 30 мм) короткими швами.

Ручную сварку начинают зажиганием дуги путем прикосновения конца электрода к свариваемому изделию и быстрого отвода на расстояние в несколько миллиметров. На дуге возникает напряжение 20...25 В, зависящее от длины дуги и марки электрода.

На рис.10 показана схема ручной дуговой сварки. Электрическая дуга горит между металлическим стержнем электрода 1 и свариваемой заготовкой 7. Стержень электрода плавится, и расплавленный металл в виде отдельных капель 8 переносится в сварочную ванну 4, образовавшуюся в результате плавления кромок заготовок. Вместе со стержнем плавится электродное покрытие 2, образуя газовую защитную атмосферу 3 вокруг дуги (температура, которой 4000…6000 С) и жидкий шлак, покрывающий поверхность металлической сварочной ванны и капли жидкого металла. По мере движения дуги происходит затвердевание сварочной ванны и образование сварного шва 6. Затвердевший шлак образует на поверхности шва твердую шлаковую корку 5.

пайка - процесс получения неразъемного соединения заготовок без их расплавления путем смачивания сопрягаемых поверхностей жидким припоем с последующей его кристаллизацией. Проникновение жидкого припоя в зазор между соединяемыми поверхностями происходит за счет капиллярных явлений, для протекания которых необходимы определенные условия. Для обеспечения растекания припоя по поверхности заготовок и хорошего смачивания заготовки нагревают, а также обрабатывают флюсами, которые растворяют и удаляют с поверхности оксиды, уменьшают поверхностное натяжение.

Пайка стала очень быстро развиваться в последнее время в связи с развитием авиа- и ракетостроения, атомной техники, двигателестроения и электроники. По прочности паяное соединение уступает сварному. Однако во многих случаях пайка имеет преимущества перед сваркой. Она экономичнее сварки, не вызывает существенных изменений химического состава и механических свойств деталей. Разработка новых припоев и методов пайки позволила создавать паяные соединения иногда даже более прочные и надежные, чем сварные. Остаточные деформации при пайке меньше, чем при сварке, что обеспечивает большую точность конструкции. С помощью пайки можно соединить разнородные металлы, а также металлы со стеклом, керамикой, графитом и другими неметаллическими материалами, что трудно или невозможно сделать сваркой. Кроме того, при пайке можно за один прием получить много соединений, что очень удобно при изготовлении сложных узлов и при массовом производстве. Все это делает пайку весьма перспективным процессом, область применения которого в последние годы быстро расширяется со все возрастающей скоростью.

Припои представляют собой сплавы цветных металлов сложного состава. За счет изменения химического состава можно получать припои с разной температурой плавления. Все припои по температуре плавления подразделяются на особо легкоплавкие (Тпл. < 145 С), легкоплавкие (Тпл = 145…450 С), среднеплавкие (Тпл = 450…1100 С) и тугоплавкие (Тпл > 1050 С).

Особо легкоплавкие и легкоплавкие припои изготовляют на основе висмута, индия, кадмия, цинка, олова, свинца. Их применяют для образования соединений, не требующих высокой прочности. Широко известны оловянно-свинцовые припои ПОС - 61, ПОС - 40 с содержанием олова 61 и 40 % соответственно.

Среднеплавкие и высокоплавкие припои содержат медь, цинк, никель, а также благородные металлы – серебро, золото, платину.

Припои изготовляют в виде прутков и проволок, а также отдельными порциями определенной массы и формы, которые укладывают в место соединения.

Паять можно углеродистые и легированные стали всех марок, твердые сплавы, цветные металлы, чугуны. При этом необходимо правильно выбрать соответствующий припой и флюс. Флюс не должен химически взаимодействовать с припоем, температура его плавления должна быть ниже температуры плавления припоя, он должен растворять и удалять окисные пленки, уменьшать поверхностное натяжение, улучшать смачиваемость и растекаемость расплавленного припоя. Применяют твердые, пастообразные и жидкие флюсы. Наибольшее применение в качестве флюсов находят бура

Nа В О, борная кислота Н ВО, хлористый цинк ZпСI , фтористый калий КF.

Способы пайки классифицируют в зависимости от используемых источников нагрева. При пайке в печах заранее собирают соединяемый узел, закладывают в него припой и наносят флюс, а затем помещают в печь. Припой расплавляется и заполняет зазоры между соединяемыми заготовками.

Пайку погружением выполняют в ваннах с расплавленными солями или припоями. На паяемую поверхность наносят флюс, припой размещают между поверхностями заготовок, заготовки скрепляют и погружают в ванну. Соленая ванна предохраняет место пайки от окисления.

Нагрев заготовок можно осуществлять токами высокой частоты, газовым пламенем, плазменной горелкой, кварцевой лампой, паяльником. Припой можно размещать заранее у места пайки или вводить его в процессе пайки вручную.

склеивание – технологический процесс соединения деталей с помощью клея или растворителя, образующих прочную клеевую пленку, выдерживающую внешние нагрузки на деталь.

Прочность клеевого соединения характеризуется силами адгезии и когезии. Адгезия характеризуется силами сцепления между клеем и склеиваемым материалом. Когезия – свойство частиц клея соединяться между собой молекулярными или межатомными силами.

В последние годы разработаны различные клеевые композиции, обеспечивающие высокую прочность, надежность и долговечность клеевых соединений. Современные клеи склеивают практически все однородные и разнородные материалы: металлы, пластмассы, резину, древесину, керамику, композиционные материалы.

Клеями называют коллоидные растворы пленкообразующих полимеров, способных при затвердевании образовывать прочные пленки, хорошо прилипающие к различным материалам (обладающие адгезией).

По природе происхождения клеи различают:

а) растительные – крахмал, декстрин, натуральный каучук, канифоль;

б) животные – казеиновый, столярный;

в) синтетические;

г) клеи на основе эфиров целлюлозы;

д) клеи на основе конденсационных смол;

е) клеи на основе полимеризационных смол.

По способу поставки клеи разделяют на жидкие, порошкообразные, растворяющиеся перед употреблением, пленочные.

По теплостойкости клеи характеризуются: 60…80 С, 100…130 С, 200…350 С, 700…1200 С.

В состав клея входят пленкообразующие вещества (синтетические смолы и каучуки), растворители (спирт, ацетон, бензин и др.), пластификаторы (каучук), наполнители (окись алюминия, кварцевая мука, графит).

Универсальные клеи БФ-2, БФ-4, БФ-6 – применяются для склеивания металлов, пластмасс, керамики и стекла.

Эпоксидные клеи состоят из эпоксидной смолы, пластификатора и отвердителя. Склеивают металлы с металлами и с пластическими массами.

Клеи бывают холодного и горячего отверждения.

Технологический процесс склеивания включает следующие основные операции: подготовка деталей (сборка); подготовка поверхности; нанесение клея; открытая выдержка; сборка (соединение) деталей; отверждение клея по заданному режиму, включающему подбор давления, температуры и времени отвердения; контроль качества склеивания (простукиванием, вихревыми токами, ультразвуковыми приборами и т. д.)

Подготовка поверхности имеет очень важное значение, от качества ее подготовки зависит прочность соединения. Подготовка поверхности включает следующие процессы: очистку от окислов и загрязнений, обезжирование, создание шероховатости для повышения сил адгезии. В некоторых случаях создают специальные покрытия с наличием шероховатости или пористости: анодирование, цинкование и т. д.

Клей наносится тонким слоем (чем тоньше слой, тем выше прочность соединения), не более 0,1…0,2 мм. Способы нанесения клея: кистью, штапелем, пульверизатором и т.д. Склеенные детали закрепляются в струбцинах или используются зажимы с применением давления 5…300 МПа.

К недостаткам технологии склеивания следует отнести: необходимость подогрева конструкции; недостаточную разработку технологии и зависимость прочности соединения от подготовки поверхности; ненадежность методов контроля качества клеевых соединений, недостаточная стабильность прочности клеевых соединений.