Главная страница
Навигация по странице:

  • 5.1 Исходная база и последовательность разработки технологического процесса изготовления машины

  • 5.2 Ознакомление со служебным назначением машины

  • 5.3 Изучение намечаемого количественного выпуска машин

  • 5.4 Изучение рабочих чертежей машины

  • 5.5 Основные положения разработки технологического процесса изготовления деталей машин

  • 5.6 Основные положения разработки технологического процесса сборки машин

  • 5.7 Пример разработки технологического процесса сборки машины

  • УП тех_я машиностроения1. Машиностроени я


    Скачать 1.38 Mb.
    НазваниеМашиностроени я
    АнкорУП тех_я машиностроения1.doc
    Дата08.05.2018
    Размер1.38 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаУП тех_я машиностроения1.doc
    ТипРеферат
    #19009
    страница7 из 9
    1   2   3   4   5   6   7   8   9
    ГЛАВА 5 ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАШИНЫ
    5.1 Исходная база и последовательность разработки технологического процесса изготовления машины
    Для разработки технологического процесса изготовления машины необходимы следующие исходные материалы:

    1. краткое описание, предельно ясно определяющее служебное назначение машины;

    2. технические условия и нормы, определяющие ее служебное назначение;

    3. рабочие чертежи машины;

    4. данные о количестве машин, намеченных к выпуску в единицу времени (год, квартал, месяц);

    5. общее количество машин, намеченных к выпуску по неизменяемым чертежам;

    6. условия, в которых предполагается организовать и осуществлять подготовку, изготовление и выпуск машин (вновь создаваемый или действующий завод, имеющееся на нем оборудование, перспективы получения нового оборудования);

    7. местонахождение завода (возможности кооперирования с другими заводами, условия снабжения и т.д.);

    8. наличие и перспективы получения кадров;

    9. плановые сроки подготовки и освоения новой машины и организации ее выпуска.

    Все эти исходные материалы необходимы для детального выяснения задачи, которая ставится перед технологическим процессом, и условий, в которых должны протекать его разработка и осуществление. Чем правильнее, точнее и яснее сформулированы задаче и условия ее выполнения, тем быстрее и с меньшими затратами она решается.

    Опыт освоения многих машин показал, что каждая неясность, недостаточно четкое понимание служебного назначения машины заставляют вносить много изменений, иногда существенных, в конструкцию машины в период подготовки ее производства и даже внедрения. Эти изменения технических условий или конструкций влекут за собой пересмотр технологических процессов, переделку конструкций технологической оснастки, перестановку оборудования и т. д. Результатом является удлинение сроков подготовки производства и освоения выпуска новых машин. Иногда в случае недостаточной ясности служебного назначения машины до начала разработки ее конструкции приходится даже изменять первоначально намеченное служебное назначение машины, заменяя его другим, так как изготовленная машина не выполняет первоначально намеченного служебного назначения без радикальной переделки конструкции и изменений технологических процессов. Из изложенного следует необходимость предельно ясного выявления служебного назначения машины, и что не менее важно, правильного его отражения в технических условиях и различных нормах, которым должна отвечать новая машина.

    Количество машин, намечаемых к выпуску в единицу времени и по неизменяемым чертежам, требуется для выбора наиболее экономичного варианта технологического процесса, оборудования, инструмента, технологической оснастки, степени механизации, автоматизации и организационных форм.

    Очень важно также знать все условия, в которых будет осуществляться технологический процесс. Когда технологический процесс разрабатывается и будет осуществляться на вновь проектируемом заводе, тогда свобода выбора варианта технологического процесса, оборудования, инструмента значительно больше, чем при технологическом процессе, разрабатываемом для внедрения на действующем заводе. В последнем случае на выбираемый вариант технологического процесса оказывает существенное влияние имеющееся оборудование, иногда даже его загрузка, перспектива получения нового, производственные возможности инструментального цеха приспособлений, возможности кооперирования по этим вопросам с другими заводами и т. д.

    Месторасположение завода необходимо знать для выяснения вопросов кооперирования с другими заводами по изготовлению заготовок, ряда деталей (литых, штампованных, кованых), получения готовых деталей и сборочных единиц (крепежных, нормалей, шарико- и роликоподшипников, электрооборудования, муфт, насосов, смазочных агрегатов, электродвигателей).

    Наличие кадров, перспективы их получения и подготовки оказывают влияние на разработку технологических процессов. Чем менее квалифицированными кадрами располагает завод и чем больший намечается выпуск машин, тем более детально приходится разрабатывать технологический процесс и его документацию, карты технологических процессов, операционные чертежи и эскизы.

    Технологическая документация и чертежи должны позволять рабочему, наладчику и мастеру самим, без каких-либо дополнительных указаний, выполнять операцию, изготовлять деталь или собирать сборочную единицу или машину, отвечающие полностью их служебному назначению.

    Задачей каждого технологического процесса является экономичное изготовление машин или комплекса машин, отвечающих их служебному назначению.

    В соответствии с этой задачей разработка технологического процесса изготовления машины должна осуществляться в следующей последовательности:

    1. ознакомление со служебным назначением машины;

    2.  изучение и критический анализ технических условий и различных норм (точности, производительности, КПД, расхода горючего), определяющих служебное назначение машины;

    3. ознакомление с намеченным количественным выпуском машин в единицу времени и общим количеством выпуска по неизменяемым чертежам;

    4. изучение рабочих чертежей машины и их критический анализ под углом зрения возможности выполнения машиной ее служебного назначения, намечаемых конструкцией способов получения точности, требуемой служебным назначением, выявления и исправления допущенных ошибок;

    5. разработка технологического процесса последовательности общей сборки машины, обеспечивающего возможность выполнения ею служебного назначения и выявление требований технологии общей сборки к конструкции машины, сборочным единицам и деталям;

    6.  анализ служебного назначения сборочных единиц и разборка последовательности технологического процесса сборки сборочных единиц, их регулировки и испытания; выявление требований технологии сборки к деталям, составляющим сборочные единицы, и к конструкции сборочных единиц;

    7. изучение служебного назначения деталей, критический анализ технических условий и требований к деталям со стороны технологии, выявление требований к конструкции деталей;

    8. выбор технологического процесса наиболее экономичного получения заготовок с учетом требований служебного назначения деталей и намечаемого количества выпуска в единицу времени и по неизменяемым чертежам;

    9. разработка наиболее экономичного технологического процесса изготовления деталей при намеченном количестве выпуска в единицу времени и по неизменяемым чертежам; внесение коррективов в технологию сборки и, если необходимо, в конструкцию деталей;

    10. планировка оборудования и рабочих мест, подсчет загрузки и внесение необходимых коррективов в технологический процесс;

    11. проектирование и изготовление инструмента, технологической оснастки и оборудования; опробование их и внедрение в производство;

    12. внесение в технологический процесс всех коррективов для исправления ошибок и недочетов, обнаруженных во время внедрения технологических процессов в производство.


    5.2 Ознакомление со служебным назначением машины
    Перед началом разработки технологического процесса технологу необходимо детально изучить и понять служебное назначение машины, намечаемой к изготовлению. Каждая машина предназначена для выполнения какого-либо процесса, результат которого должен быть полезен человеку. Поэтому изучение служебного назначения машины следует начинать с ознакомления с намечаемыми результатами ее действия. Например, изучение служебного назначения станка необходимо начинать с ознакомления с формами, размерами и техническими условиями на изготовление деталей, намечаемых для обработки на станке. Ознакомление должно сопровождаться критическим анализом, который нередко приводит к уточнению ряда параметров, характеризующих точность и другие показатели качества деталей, подлежащих обработке, а также к уточнению их взаимной увязки и методики измерения.

    Правильная методическая отработка технических условий, базирующаяся на предельно ясном определении служебного назначения машины является непременным и обязательным условием наиболее экономического изготовления машин, отвечающих служебному назначению.
    5.3 Изучение намечаемого количественного выпуска машин
    Перед разработкой технологического процесса изготовления машины необходимо знать: намечаемый выпуск машин в единицу времени (в год, квартал, месяц); общее количество машин, намечаемое к изготовлению по неизменяемым чертежам, или, другими словами, календарный промежуток времени, в течение которого намечается выпуск машин по данным чертежам.

    Эти данные требуются для выбора наиболее экономичных вариантов технологических процессов, видов оборудования, инструмента, объема технологической оснастки, организации технологического процесса, степени его механизации и автоматизации.

    В процессе разработки технологического процесса нередко приходится несколько изменять намечаемый выпуск машин в единицу времени в ту или иную сторону. Объясняется это тем, что при намеченном выпуске часть оборудования может остаться недоиспользованной вследствие его некомплектности, что снижает основные технико-экономические показатели. Опыт показывает, что добавление некоторого количества оборудования позволяет в ряде случаев повысить использование всего оборудования, а тем самым и технико-экономические показатели за счет увеличения первоначально намеченного выпуска машин.
    5.4 Изучение рабочих чертежей машины
    Проектированию технологического процесса предшествует подробное изучение рабочего чертежа детали, технических условий на ее изготовление и условий ее работы в изделии. Проверяют достаточность проекций, правильность простановки размеров, изучают требования к точности и шероховатости обработанных поверхностей, а также другие требования технических условий. Нередко конструкторы завышают класс точности и уменьшают регламентируемую шероховатость поверхностей детали, что усложняет технологический процесс ее изготовления. В этом случае технолог может предложить соответствующие коррективы, и на основе обсуждения с конструктором находят правильное решение.

    При контроле рабочего чертежа выявляют возможность улучшения технологичности конструкции детали. Обращают внимание на уменьшение размеров обрабатываемых поверхностей, что снижает трудоемкость механической обработки; повышение жесткости детали, что обеспечивает возможность многоинструментной обработки; применение многолезвийных инструментов и высокопроизводительных режимов резания; облегчение подвода и отвода режущих инструментов, в результате чего уменьшается вспомогательное время; унификацию размеров пазов, канавок, переходных поверхностей и отверстий, что сокращает номенклатуру размерных и профильных инструментов; обеспечение надежного и удобного базирования заготовки, а при простановке размеров – возможность совмещения технологических и измерительных баз; удобство осуществления многоместной обработки заготовок. В результате улучшения технологичности конструкции может быть получен значительный эффект от снижения трудоемкости и себестоимости выполнения процессов обработки.

    Таким образом, изучение рабочих чертежей машины должно производиться не только с точки зрения понимания ее служебного назначения, но и с учетом возможностей наиболее экономичного ее изготовления при намеченном количестве.
    5.5 Основные положения разработки технологического процесса изготовления деталей машин
    Каждая машина состоит из отдельных деталей. Разработка технологического процесса изготовления детали представляет собой решение сложной комплексной задачи. Требуется найти оптимальный для данных производственных условий вариант перехода от полуфабриката, поставляемого обычно металлургической промышленностью, к готовой детали, отвечающей всем требованиям ее служебного назначения. Выбранный оптимальный вариант должен обеспечить наиболее низкую себестоимость изготовления детали. При разработке технологического процесса приходится учитывать влияние большого количества различных, ранее изученных факторов выявлять и оценивать их удельное значение и на основе синтеза разрабатывать технологический процесс. Разработку технологического процесса удобно вести в определенной последовательности:

    1) изучить по сборочным и рабочим чертежам, техническим условиям и нормам точности и требованиям технологии сборки служебное назначение детали и все требования, которым деталь должна отвечать;

    2) выявить количество деталей, подлежащих изготовлению в единицу времени и по неизменяемому чертежу;

    3) наметить вид и организационные формы будущего производственного процесса (поточное или непоточное производство, вид потока, форма организации);

    4) выбрать полуфабрикат, из которого должна изготовляться деталь;

    5) выбрать технологический процесс получения заготовки, если изготовлять деталь непосредственно из полуфабриката неэкономично или физически невозможно;

    6) разработать технологический процесс изготовления детали из заготовки;

    7) разработать изложенным выше путем несколько возможных вариантов изготовления детали и выбрать из них наиболее экономичный.

    Для решения поставленных задач необходимо иметь следующие исходные данные и материалы:

    1. сборочные и рабочие чертежи изделия и детали;

    2. технические условия, нормы точности и другие данные, характеризующие служебное назначение детали в работающей машине, требования к детали, выявленные при разработке технологического процесса сборки;

    3. количество деталей, подлежащих изготовлению в единицу времени по неизменяемому чертежу;

    4. условия, в которых должен осуществляться технологический процесс, вновь проектируемый или действующий завод, состав оборудования – наличие и перспектива обновления путем модернизации, получения нового, наличие производственных площадей, перспективы расширения, наличие и перспектива получения кадров;

    5.  стандарты и нормали на полуфабрикаты;

    6. типовые и рабочие технологические процессы на основные виды деталей;

    7. технологические характеристики оборудования рабочего (режущего, давящего) измерительного инструмента;

    8. различного рода справочная литература, руководящие материалы, инструкции, нормативы.

    Разработка технологического процесса изготовления каждой детали должна начинаться с детального изучения ее служебного назначения в машине. Для этого необходимо изучить сборочные чертежи машины или той сборочной единицы, в которую в качестве одного из взаимосвязанных звеньев входит данная деталь. Это изучение необходимо сопровождать критическим анализом рабочего чертежа, технических условий и требований технического процесса сборки, которым должна отвечать готовая деталь.

    Критический анализ технических условий и рабочих чертежей деталей позволяет привести их в большее соответствие с требованиями служебного назначения детали и установить оптимальное число требований технических условий. В результате этой работы четко и ясно формулируется задача, для решения которой должен разрабатываться технологический процесс изготовления каждой детали.

    В каждую машину различные детали входят в разном количестве. Например, для четырехцилиндрового автомобильного двигателя требуется один блок цилиндров; поршней, пальцев и шатунов по четыре штуки, крепежных деталей – в еще большем количестве.

    Поэтому следующим этапом является выявление количества каждой из деталей, подлежащих изготовлению в единицу времени по неизменяемому чертежу. Зная количество деталей, подлежащих изготовлению, намечают вид и форму организации производственного и технологического процессов в целом и по отдельным его стадиям.

    Имея отработанный рабочий чертеж, технические условия которым должна отвечать готовая деталь, и зная число деталей, подлежащих изготовлению в единицу времени и по неизменяемому чертежу, можно приступить к выбору экономичного вида полуфабриката и разработке технологического процесса его превращения в готовую деталь с наименьшими затратами живого и овеществленного труда. При этом возможны варианты.

    При одних из них можно использовать полуфабрикат, максимально приближающийся по качественным показателям (размерам, форме, шероховатости поверхности, механическим свойствам, химическому составу, качеству поверхностного слоя материала) к требованиям готовой детали, что сокращает потери, связанные с его превращением в готовую деталь. Однако стоимость такого полуфабриката возрастает с увеличением степени его приближения к требованиям готовой детали и повышением уровня самих этих требований. Другие полуфабрикаты или заготовки, отличающиеся меньшей степенью приближения к требованиям готовой детали, стоят меньше, но требуют больших последующих расходов по их превращению в готовую деталь, например, путем обработки резанием.

    Следовательно, из нескольких возможных вариантов превращения полуфабрикатов в готовую деталь необходимо использовать наиболее экономичный.

    Вопрос о выборе вида полуфабриката и варианта превращения его в готовую деталь должен решаться на основе сравнения себестоимости детали при каждом из возможных вариантов. При одних и тех же требованиях к готовой детали себестоимость механической обработки обычно выше себестоимости получения заготовок. При этом, чем дальше отстоят размеры и другие показатели качества заготовок от требований к готовой детали, тем в большей степени возрастает себестоимость обработки заготовок резанием и потери материала. По мере приближения заготовок к требованиям готовой детали себестоимость их последующей обработки довольно быстро снижается.

    Например, приближение качества заготовки к требованиям готовых деталей путем перевода их изготовления со свободной ковки на горячую штамповку, несмотря на увеличение себестоимости 1 т заготовок на 20 %, позволило сократить себестоимость изготовления готовых деталей в среднем на 45,6 % без учета экономии металла, потери которого при этом сократились с 75 до 60 % массы металла, затраченного на изготовление деталей. Объясняется это сокращением в 2 раза себестоимости обработки резанием 1 т штампованных заготовок по сравнению с обработкой таких заготовок, полученных свободной ковкой. Себестоимость обработки резанием 1 т заготовок в 14,5 раза больше себестоимости 1 т заготовок, полученных свободной ковкой, и только в 6 раз больше себестоимости тонны штампованных заготовок.

    Современный прогресс в развитии и совершенствовании технологических процессов и средств производства порождает непрерывное сокращение при прочих равных условиях себестоимости и повышение качества полуфабрикатов и заготовок.

    Опыт машиностроения показывает, что, чем раньше по ходу технологического процесса полуфабрикат, заготовка и обрабатываемая деталь приближаются к требованиям, предъявляемым к готовой детали, тем в конечном итоге экономичнее становится процесс превращения полуфабриката в готовую деталь.

    Указанное направление является одним из ведущих в развитии современной технологии машиностроения. Учитывая это, можно сказать, что первым, чем надо руководствоваться при выборе полуфабриката, является выявление возможности получения полуфабриката, максимально приближающегося по качественным показателям к соответствующим показателям требований, предъявляемых к готовой детали.

    Для проверки правильности выбора полуфабриката необходимо параллельно разработать один или несколько вариантов технологических процессов изготовления той же детали из других полуфабрикатов. Сопоставляя разные варианты, выбирают тот, при котором получается наименьшая себестоимость детали.

    Современная металлургическая и другие отрасли промышленности выпускают довольно значительную номенклатуру сортового и профильного материала, из которой (хотя она еще далеко недостаточна) можно подобрать необходимые для изготовления деталей полуфабрикаты.

    Максимальное приближение полуфабриката по профилю и размерам к готовым деталям экономит отходы металла и резко сокращает себестоимость механической обработки.

    Если для изготовления детали нельзя подобрать полуфабрикат, позволяющий превратить его сразу в готовую деталь, приходится выбирать другой вид полуфабриката, позволяющий превратить его сначала с наименьшими потерями и расходами в заготовку, приближающуюся по требованиям к готовой детали, а затем уже заготовку – в готовую деталь. В таких случаях в качестве полуфабриката используются металл в слитках, сортовой материал в виде прутков, листа, ленты или проволоки для изготовления кованых, штампованных, сварных, редуцированных, высаженных, штампо-сварных, литейно-сварных и других видов заготовок.

    5.6 Основные положения разработки технологического процесса сборки машин
    Одним из важных этапов создания машины является ее сборка из отдельных деталей. В соответствии с делением машины на сборочные единицы и детали различают общую сборку машины, сборку узлов (узловую), сборку подузлов (подузловую) и сборку комплектов (комплектную).

    Под узловой сборкой понимают соединение, координирование и фиксацию с требуемой точностью подузлов, комплектов и деталей, составляющих узел. В результате узловой сборки должен получиться узел, полностью отвечающий служебному назначению.

    Под подузловой сборкой понимают соединение, координирование и фиксацию с требуемой точностью комплектов и деталей, составляющих подузел.

    Под комплектной сборкой понимают соединение, координирование и фиксацию с требуемой точностью всех деталей, составляющих комплект. В результате подузловой сборки и сборки комплектов должны получаться подузлы и комплекты, отвечающие их служебному назначению.

    К технологическому процессу сборки обычно относят также переходы, связанные с проверкой правильности действия сборочных единиц и деталей, например плавности и точности относительных перемещений, действия смазочной системы, последовательности включения отдельных механизмов. В сборочные процессы включаются также переходы, связанные с очисткой, мойкой, окраской и отделкой деталей, сборочных единиц и нередко машины в целом, а также переходы, связанные с регулировкой машины и ее механизмов, и переходы по разборке машины, если она отправляется потребителю в разобранном виде с целью удобства транспортировки.

    На основе изучения служебного назначения машины, ее сборочных и рабочих чертежей, размерного анализа и намеченного количества машин, подлежащих изготовлению в единицу времени и по неизменяемым чертежам, выбираются вид и организационная форма производственного процесса сборки машины. Решающим фактором является количество машин, подлежащих изготовлению, причем к вопросу о выборе вида и организационной формы производственного процесса сборки необходимо подходить с точки зрения экономической эффективности.

    После того как предварительно намечены вид и организационная форма технологического процесса сборки машины, приступают к разработке последовательности ее общей сборки.

    Для установления последовательности общей сборки машины прежде всего необходимо произвести анализ ее конструкции для выявления всех составляющих машину сборочных единиц и отдельных деталей, которые должны поступать на общую сборку.

    Анализ удобно начать с выявления номенклатуры подразделений сборочных единиц, из которых состоит конструкция машины. Обычно конструкция состоит из узлов, подузлов, комплектов и отдельных деталей. Конструкция ряда более сложных машин состоит из узлов первого, второго и так далее порядков, подузлов, комплексов и деталей. Установив номенклатуру сборочных единиц, выявляют все сборочные единицы, из которых состоит машина.

    В каждой сборочной единице должна быть найдена базирующая деталь, определяющая положение всех составляющих данную сборочную единицу других сборочных единиц и деталей.

    Последовательность общей сборки машины определяется ее конструктивными особенностями и заложенными в конструкцию методами получения требуемой точности.
    5.7 Пример разработки технологического процесса сборки машины
    Разрабатывая последовательность сборки машины, очень удобно изображать ее в виде графической схемы сборки. Эта схема не только помогает в разработке последовательности сборки машины, но и является основным оперативным документом, по которому персонал сборочного цеха знакомится с последовательностью сборки новой машины, организует выполнение сборочного процесса, производит комплектование машины, подачу сборочных единиц и деталей в надлежащей последовательности к местам сборки, ведет учет, расставляет рабочих, планирует производство и разрешает вносить усовершенствования в конструкцию, технологический процесс и организацию производства машины.

    Конструкции большинства машин не позволяют вести их сборку без предварительной частичной разборки их сборочных единиц, поступающих на общую сборку в собранном виде. Поэтому при построении схемы сборки в нее необходимо включать и все неизбежные по ходу технологического процесса разборки сборочных единиц. Для машин, которые посылают потребителю в разобранном виде, строят специальные схемы их демонтажа у изготовителя и повторной сборки у потребителя, так как в таких случаях сборочные единицы обычно значительно укрупняют.

    Схема сборки и разборки должна быть наглядна, показывать последовательность процессов и служить оперативным документом. Для этого схему общей сборки машины удобнее всего строить следующим образом. Лист бумаги делят на несколько зон: деталей, комплектов, подузлов, узлов (последние, если необходимо, разбивают по зонам узлов первого порядка, второго и т. д.) и машины в целом. Каждому из составляющих машину элементов дают условное обозначение, например деталь обозначают небольшим прямоугольником, в котором указывают наименование и номер детали по чертежу. Прямоугольниками больших размеров или другими геометрическими фигурами обозначают и все остальные элементы. На схему общей сборки машины наносят только условные обозначения деталей и сборочных единиц, непосредственно поступающих на общую сборку.

    Рассмотрим разработку технологии сборки машины на примере разработки технологического процесса сборки одного узла – шестеренного масляного насоса (рис. 11). Общность методики разработки технологии сборки машины, узла и любой другой сборочной единицы вполне допускает ее показ на более простом примере.

    Шестеренный насос предназначен для подачи смазочного материала к трущимся поверхностям деталей трактора под давлением 0,6 МПа. Насос должен обеспечить подачу масла не менее 30 л/мин при частоте вращения зубчатых колес 39 с-1.

    Проанализируем достаточность и правильность технических условий, задаваемых чертежом, по подаче насоса, требуемой служебным назначением. Фактическая подача насоса

    , (1)

    где – теоретическая подача насоса за один оборот зубчатых колес, л/мин;

    п – частота вращения зубчатых колес, с -1;

    – утечка масла, л/мин;

     – потери при всасывании, л/мин.

    При нагнетании возможны утечки масла:

    , (2)

    где – утечка через радиальные зазоры между зубьями и корпусом;

    – утечка, обусловленная неплотностью контакта зубьев;

    – утечка через торцовые зазоры между корпусом и зубчатым колесами.

    В соответствии с приведенными зависимостями расчет насоса и разработка норм точности должны быть проведены по следующей схеме. Исходя из требуемой подачи, следует установить теоретическую подачу, нормы утечки и потерь масла при всасывании. Затем переходят к размерам зубчатых колес, их модулю, ширине и параметрам зацепления. Нормы допустимых утечек и потерь при всасывании позволяют ограничить допусками параметры, от которых зависят утечки и потери. В частности, исходя из установленной нормы утечки масла, находят нормы утечек , , , а исходя из них определяют наибольший допустимый радиальный зазор, боковой зазор между зубьями, торцовый зазор. Устанавливая наименьшие допустимые зазоры, следует учитывать условия трения зубчатых колес о корпус и возможность заклинивания их при нагреве во время работы.

    При расчете допусков, необходимо определить, соответствуют ли требованиям служебного назначения насоса верхние предельные значения зазоров, заданные в чертежах. В табл. 8 приведены возможные утечки масла, найденные по методике расчета шестеренных насосов.
    Таблица 8 Влияние зазоров на утечки масла

    Причина утечки масла

    Верхнее предельное отклонение зазора, мм

    Возможная утечка масла,

    л/мин

    Радиальные зазоры

    Боковой зазор между зубьями зубчатых колес

    Торцовый зазор между зубчатыми колесами и корпусом

    0,15

    0,45

    0,12

    0,44

    4,49

    1,8

    В с е г о




    6,73


    Потери при всасывании, одной из главных причин которых является разрежение во всасывающей камере насоса и неполное заполнение межзубовых впадин, = 4,83 л/мин.

    Учитывая, что теоретическая подача насоса при размерах зубчатых колес и корпуса, указанных в чертежах будет
    60Qт n = 60*0,01793*39=41,95 л/мин,
    можно ожидать, что подача насоса
    Qф = 41,95-6,73-4,83=30,39 л/мин
    Следовательно, верхние предельные отклонения зазоров установлены правильно.

    Среди технических требований имеются следующие.

    1. В собранном насосе при прокручивании от руки зубчатые колеса должны вращаться плавно.

    2. Собранный насос должен быть чистым; его зубчатые колеса должны работать плавно и бесшумно; насос следует подвергнуть испытаниям на специальной установке в течение 3 – 4 мин.

    Требования, касающиеся легкости и плавности, а также бесшумности вращения зубчатых колес, заданы в неявной форме, поэтому формулировку первого из них следовало бы заменить следующей: в окончательно собранном насосе приводной вал должен свободно проворачиваться от руки; крутящий момент, требующийся для поворота приводного вала, не должен превышать 1…1,5 Нм. Второе условие следует сформулировать так: уровень звукового давления (шума) при работе насоса под нагрузкой не должен превышать 40 дБ.

    В нормы точности, заданные чертежом, следует внести еще одно уточнение: на зазор между корпусом и торцом ведомого зубчатого колеса привода следует установить допуск; учитывая, что для свободного вращения зубчатого колеса вполне достаточен зазор 0,1 мм, можно установить предельное отклонение зазора 0,1...0,5 мм.

    Выяснив соответствие технических требований служебному назначению шестеренного насоса и откорректировав их, можно перейти к ознакомлению с намечаемым выпуском машин в единицу времени и по неизменяемым чертежам. Допустим, что в год надо изготовить 100000 насосов рассматриваемой конструкции, причем общий выпуск насосов по неизменяемым чертежам составляет 800000 шт.

    Приступая к проведению размерного анализа, наметим наиболее важные задачи, которые необходимо решить в процессе изготовления насоса. Этими задачами является обеспечение;

    1) требуемого радиального зазора между зубчатыми колесами и корпусом;

    2) зазора между корпусом и торцами зубчатых колес (торцового зазора);

    3) требуемого бокового зазора между зубьями зубчатых колес;

    4) требуемого зазора между торцом оси ведомого зубчатого колеса и крышкой корпуса;

    5) зазора между корпусом и торцом ведомого зубчатого колеса;

    6) плотности контакта зубьев зубчатого колеса;

    7) легкости вращения зубчатых колес.

    Сборку насоса следует производить в следующем порядке. В окончательно обработанные корпус и крышку необходимо запрессовать втулки подшипников, собрать корпус с крышкой, поставить контрольные штифты, фиксирующие положение крышки относительно корпуса, и обработать окончательно втулки. После этого следует снять крышку с корпуса, установить в корпус детали насоса и снова поставить крышку на место.

    Более детально и наглядно последовательность сборки шестеренного насоса представлена на рис. 12 (номера на схеме соответствуют номерам деталей на рис. 11). На схеме показана не только сборка, но и частичная разборка, оказавшаяся необходимой в процессе сборки насоса данной конструкции. Сборка комплекта 4, включающего детали 7 и 9, производится в механическом цехе, где изготовляют зубчатые колеса. На схеме можно также указать все операции дополнительной обработки деталей, выполняемые в сборочном цехе, В процессе разработки технологического процесса сборки любой сборочной единицы возникают задачи, от решения которых существенно зависит построение технологических процессов изготовления деталей. Именно на этапе разработки технологического процесса изготовления машины или узла очень важна увязка технологических процессов изготовления деталей со сборкой изделия.

    Исходя из конструкции объекта сборки, масштаба его выпуска и числа собираемых объектов по неизменяемым чертежам, можно ориентировочно наметить форму и вид организации процесса сборки насоса. Сравнительно простая конструкция насоса, малые габариты, небольшая масса и в то же время значительный масштаб выпуска указывают на то, что наиболее подходящей является поточная сборка. Транспортировать собираемый объект с одного рабочего места на другое удобнее с помощью непрерывно движущегося конвейера.

    Для облегчения труда сборщиков и повышения его производительности при заданных масштабах выпуска и серийности можно применить не только универсальную, но и специальную технологическую оснастку. Например, для запрессовки втулок подшипников в корпус и крышку лучше всего использовать пневматический пресс.

    Чтобы при запрессовке не была испорчена цилиндрическая поверхность валика, зубчатое колесо перед запрессовкой необходимо нагреть. Поэтому в номенклатуру оборудования участка сборки насоса надо включить нагревательную установку с масляной ванной.

    Итогом всей проделанной работы по разработке технологического процесса сборки насоса является технологическая карта сборки шестеренного насоса (табл. 9). В отличие от схемы сборки в технологической карте сборки для удобства планирования и организации сборочного процесса сборка комплектов отделена от общей сборки насоса.

    В табл. 9 дано лишь краткое содержание операций без перечислений всех работ, составляющих их. Например, операция 1 сборки подузла 1 предусматривает установку корпуса в приспособлении, установку крышки и шайб, наживление болтов, выверку положения крышки относительно корпуса, довертывание болтов и съем детали. В соответствии с содержанием операции определена норма штучного времени. Так как сборка насоса не прерывается сборкой других изделий и сборщикам не нужно знакомиться с технической документацией, получать полуфабрикаты, инструмент, то подготовительно-заключительное время в технологической карте не приведено. Время обслуживания рабочего места и время перерывов учтено при нормировании в размере 6 % оперативного времени.
    Таблица 9 Технологическая карта сборки шестеренного насоса (см. рис. 11 )


    Номер операции

    Операция

    Инструмент

    Оборудование и приспособление

    Разряд рабочего

    Норма штучного времени, мин

    режущий и монтажный

    контрольно-измерительный







    Сборка комплекта 1










    1

    Запрессовать втулку в корпус 1

    -

    -

    Пневматический пресс

    1

    0,59







    Сборка комплекта 2










    2

    Запрессовать втулку 5 в крыш-ку 12

    -

    -

    Пневматический пресс

    1

    0,59







    Сборка и разборка подузла 1










    1


    2

    3

    4

    5

    6

    Присоединить к корпусу крышку 12 четырьмя винта-ми 10, поставив предваритель-но шайбы 11

    Просверлить в корпусе 1 два от-верстия  7,8+0,2 мм под штифты 17

    Развернуть в корпусе 1 два от-верстия  8 мм под штиф-ты 17

    Установить два штифта 17

    Расточить втулки подшипников  15 мм
    Пометить крышку по корпусу, разобрать подузел 1

    -


    Сверло  7,8 мм
    Специальная развертка
    Молоток

    Алмазный резец
    -

    Приспособление для выверки по-ложения крышки
    -

    Предельный ка-либр
    -

    Предельный ка-либр
    -

    Четырехшпиндельный винтоверт

    Вертикально сверлиль-ный станок, приспо-собление

    То же


    Алмазно-расточный станок, приспособле-ние

    Четырехшпиндельный винтоверт

    1


    1

    1

    1

    2

    1

    0,96


    1,98

    0,46

    0,32

    1,02

    1,10













    Итого




    5,84


    Продолжение табл. 4

    Номер операции

    Операция

    Инструмент

    Оборудование и приспособление

    Разряд рабочего

    Норма штучного времени, мин

    режущий и монтажный

    контрольно-измерительный







    Сборка комплекта 3










    1

    Установить валик 4 в приспо-собление, поставить шпонку 18, напрессовать зубчатое колесо 6

    -

    -

    Масляная ванна, при-способление

    1

    0,85







    Общая сборка насоса










    1

    2


    3
    4

    5

    6

    Запрессовать ось 8 в корпус 1

    Установить в корпус 1 комп-лект 3, посадить ведомое зубча-тое колесо 2 привода и зафикси-ровать его штифтом 3

    Посадить ведомое зубчатое ко-лесо 7 насоса

    Присоединить к корпусу 1 крышку (комплект 2) четырьмя винтами 10 с шайбами 11

    Установить стопорные пласти-ны 14, прикрепить их к корпусу болтами 13

    Установить прокладку 16 и при-соединить трубу приемника 15 винтами 19 с шайбами 20

    -

    Молоток


    »
    -

    -

    -

    -

    -


    -
    -

    -

    -

    Камера для охлажде-ния валика, приспособ-ление

    -


    -
    Четырехшпиндельный винтоверт
    Пневматический ключ

    То же

    1

    1


    1
    1

    1

    1

    0,80

    1,16


    0,22
    0,96

    1,32

    1,01













    Итого

    Общая трудоемкость сборки насоса

    5,47

    13,34


    При заданной программе и двухсменной работе такт Т выпуска насосов

    мин/шт., (3)

    где Ф — фонд времени, ч.

    Число рабочих, необходимое для выполнения заданной программы,

    , (4)

    где – трудоемкость операции, мин; – трудоемкость совмещенных операций, мин; – время, затрачиваемое на перемещение объекта сборки с операции на операцию; – число параллельных потоков.

    При отсутствии совмещенных во времени операций, при совмещении времени транспортирования собираемых насосов с оперативным временем и одном потоке

    13,34 / 2,41 = 5 рабочих. (5)

    Чтобы примерно одинаково загрузить сборщиков работой, операции по сборке насоса можно распределить как указано в табл. 10. Рабочие на 2, 3, 4 и 5-м рабочих местах немного перегружены. Для более равномерной загрузки сборщиков следует повысить режимы работы оборудования и наметить приспособления, способствующие увеличению производительности труда рабочих на этих местах.
    Таблица 10. Распределение работы между сборщиками.


    Номер рабочего места

    Работа, выполняемая на каждом рабочем месте

    Трудоемкость, мин.

    1

    2
    3
    4

    5

    Сборка комплектов 1 и 2, сборка подузла1, операция 1

    Сборка подузла 1, операции 2….4

    Сборка подузла 1, операции 5 и 6, сборка комплекта

    Общая сборка насоса, операции 1, 2 и 6

    Общая сборка насоса, операции 3….5


    2,14
    2,76

    2,87
    2,97
    2,50


    1   2   3   4   5   6   7   8   9


    написать администратору сайта