Расчет припусков. РАСЧЕТ ПРИПУСКОВ И МЕЖПЕРЕХОДНЫХ РАЗМЕРОВ. Расчет припусков и межпереходных размеров
 Скачать 5.93 Mb.
|
|
9.3. Проектирование сборочных операций По плану, приведённому выше (пп.7.4.), для условий серийного производства выполняется с учетом следующих особенностей: 1. Компоновка операции, т.е. объединение выявленных сборочных работ, выполняется таким образом, чтобы продолжительность операций поточной линии t р.м. не превышала темпа: ( ) ∑ ∑ ∑ ∑ τ − ≤ + ≤ τ + + < д оп в д оп в д м р t t t t t t или t t / / ; , (32) Величины Σ t в и Σ t оп имеют то же значение, что и в формуле (28), но с учетом сборочных работ, выполняемых на каждом рабочем месте. 2. Синхронизация (выравнивание, приведение в соответствие с темпом) загрузки рабочих мест выполняется с целью обеспечения условия (32) в следующем порядке: − перераспределяют работы между рабочими местами, если это, технологически возможно; − применяют специальные приспособления, в том числе поворотные с быстродействующими установочно-зажимающими устройствами, высокопроизводительное сборочное оборудование, механизированный сборочный инструмент, многоместную и многоинструментальную сборку; 56 − изменяют технологические способы выполнения соединений например; заменяют запрессовку втулку посадкой ее с охлаждением). Если условие (31) нельзя выдержать за счет уменьшения времени (Σ t в + Σ t оп ), то необходимо сделать его кратным величине действительного темпа выпуска (t д - τ) и сдублировать рабочие места. Вместо дублирования за одним рабочим местом закрепляют двух или более рабочих. 3. Правильность произведенного выравнивания загрузки рабочих мест оценивают коэффициентами: К п -загрузки каждого сборочного рабочего места и К л. – загрузки всей поточной линии. Коэффициент ( ) В t t t К д оп в П ⋅ τ + + = ∑ ∑ / , (33) где: В – количество рабочих на сборочном месте. Для отдельных рабочих мест допустимой является величина К п = 0,6 – 0,65. Коэффициент ∑ = П П л К П К 1 1 , (34) где: П – число рабочих мест поточной линии. Приемлемой величиной можно считать К л = 0,85 и более. 4. Расчет нормы штучного времени выполняют по формуле: ( ) ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ γ + β + ⋅ τ + + = ∑ ∑ 100 1 / max max оп в шт t t t , (35) где: Σ t вmах , + Σ t ′ оп.max , - длительность лимитирующего оперативного времени операции. 5. Результаты проектирования операций отражают в технологических картах сборки в соответствии с требованиями стандартов [33,34]. 57 10. ПОСТРОЕНИЕ ЦИКЛОГРАММЫ СБОРКИ После разработки схемы сборки, составления сборочных работ, т.е. перечня сборочных работ и их нормирования, стоят циклограмму сборки [1,2]. Циклограмма сборки позволяет; 1 установить возможно более короткий цикл сборки путем совмещения во времени выполнения отдельных переходов; 2 наиболее рационально выполнить компоновку операции сборки из намеченных переходов, обеспечить их синхронизацию, т.е. равенство или кратность их длительности темпу сборки; 3 внести необходимые изменения в конструкцию изделия, совершенствующие ее технологичность, а также в технологический процесс сборки. 11. РАЗРАБОТКА КОМПОНОВКИ И ПЛАНИРОВКИ СБОРОЧНОГО ЦЕХА (УЧАСТКА) Последовательность выполнения работ при разработке общей компоновки и планировки оборудования сборочного цеха определяется руководящими материалами отрасли и состоит из следующих этапов. Первый этап – предварительная компоновка отделений цеха (без планировки цеха). В этой стадии решается предварительно вопрос о расположении сборочного цеха и его отделений относительно пролетов механического цеха. Второй этап – планировка оборудования по делениям цеха на основе разработанной технологии и уточнение площадей от делений. Третий этап – компоновка и планировка оборудования цеха в целом с учетом уточнений площадей по планировки оборудования всех отделений и участков. Планировку сборочного цеха (участка) разрабатывают в следующем порядке: 1. выбранную сетку колонны наносят на миллиметровую бумагу в масштабе 1:100 или 1:200. 2. определяют ширину (количество пролетов) сборочного цеха или участка исходя из подчитанных площадей от делений . 3. выполняют компоновку площадей отделений и участков на площади всего сборочного цеха. 4. наносят на план расположения сложного оборудования и магистральных проездов. 58 5. определяют расположение основных производственных вспомогательных участков. 6. на сетку колонны наносят грузопотоки цеха с учетом их связей с размещением основных производственных участков. На планировке цеха (участка) показывают: 1) сетку колонн, их оси, конструктивные размеры колонн фундаментов; 2) стенды для общей сборки изделия, его обкатки и испытания, если оно не производится на испытательной станции; 3) рабочие места (верстаки слесарей сборки комплектов и узлов сборки, стеллажи для хранения деталей и сборочных единиц), резервные сборочные места и рабочие места контролеров; 4) сборочное оборудование для выполнения соединений, металлорежущие станки в соответствии с технологическим процессом сборки; 5) оборудование для выполнения вспомогательных работ, вынесенных из узловой и общей сборки; 6) площади для хранения запасов деталей в специальной таре и сборочных единиц, крупных деталей (рам, станин, плит, полов) в количестве обеспечивающем бесперебойную сборку машин; 7) проходы и проезды (исходя из габаритных размеров транспортных средств и перевозимых деталей и узлов); 8) вспомогательное оборудование грузоподъемные и транспортные средства; 9) Места подвода воды, сжатого воздуха, пара и т.д. Оборудование, а также устройство на рабочих местах и участков обозначается порядковыми номерами и вносятся в спецификацию, которая помещается в расчетно–пояснительной записки или на плане. В спецификации указываются: − номер обозначений на плане; − наименование оборудований или устройства; − характеристика оборудования (основные размеры, грузоподъемности, площадь и т.д.); − мощность электродвигателей оборудования и устройств. При разработке общей компоновки и планировки сборочного цеха (участка) необходимо руководствоваться методическими положениями по разработке технологических планировок, нормами технологического проектирования, руководящими материалами по охране труда и техники безопасности, производственной санитарии и пожарной безопасности [17,18], а так же системой стандартов безопасности труда (ССБТ): ГОСТ 12.1.004-85, ГОСТ 12.3.002-75, ГОСТ 12.2.002-91. ГОСТ 12.2.029-88, ГОСТ 12.1.003-83, ГОСТ 12.1.001-89, ГОСТ 3.1120-83. 59 12. АВТОМАТИЗАЦИЯ СБОРОЧНЫХ РАБОТ 12.1. Производственные ситуации автоматизации сборки. Автоматизация сборки остается одной из острых проблем машиностроения, решение которой сдерживается нетехнологичностью конструкций изделий, недостаточной унификацией и малой серийностью и выпуска, отсутствием типового сборочного оборудования, недостаточно высоким качеством деталей изделий, а так же малым числом апробированных на производстве примеров решений. Стадии развития процессов автоматизации сборки – частичная и комплексная механизация, частичная и комплексная автоматизация. При частичной механизации сборки основного освобождается от трудоёмких ручных приемов по выполнению данной операции. При комплексной механизации используют системы механизированных устройств, обеспечивающих выполнение основных и вспомогательных работ (подъем, перемещение, установку и снятие со сборочных стендов тяжелых изделий). Частичная автоматизация заключается в том, что наряду с обычным сборочным оборудованием используются автоматы и полуавтоматы. При комплексной автоматизации сборки системы непрерывно действующих автоматических сборочных машин функционируют как единый взаимосвязанный комплекс. Проектирований технологических процессов автоматической сборке осуществляется в трех основных производственных ситуациях: 1. проектирование технологии сборки для нового завода с комплексной системой автоматизации производства. Разработанных технологических процессов в этом случае определяет конструкторскую строительную, транспортную, энергетическую и организационную части проекта, потребности в оборудовании, рабочей силе, материалах. 2. проектирование при реконструкции завода и внедрений производства новых изделий на действующем заводе. Инициатива технолога в данном случае ограничено необходимостью использования имеющихся площадей, оборудования, транспортных средств, сложившейся схемы грузопотоков и другими местными условиями. 3. автоматизация сборки на действующих предприятиях при выпуске на них освоенной продукции. В этих условиях проектируют автоматические линии, участки линий, отдельные автоматические установки. Возможности автоматизации в данном случае весьма ограничены, так как срок окупаемости предлагаемых средств автоматизации не должен превышать продолжительности выпуска продукции. 60 Автоматическую сборку в основном применяют в массовом производстве. Сфера её использовании может быть расширенна унификацией и стандартизацией изделий, что приводит к увеличению количества и продолжительности их выпуска. Применение автоматической сборки в серийном производстве ограничивается меньшими программами выпуска изделий. Сроки окупаемости средств автоматизации не редко оказываются большими предполагаемой длительности выпуска изделий. В этом случае автоматизацию проводят на основе быстропереналаживаемого сборочного оборудования из типовых узлов и исполнительных механизмов, сборочных работ. Автоматическая сборка в единичном и мелко серийном производстве выполняется специализированным оборудованием с программным управлением и работами. Примеры удачного решения задач автоматизации сборки: автоматическая сварка протяженных швов в крупногабаритных узлах, автоматическая клепка крупных панелей. По организационным формам автоматическая сборка может быть стационарной и конвейерной. Стационарную сборку выполняют на специальном оборудовании или с помощью роботов. И еще можно применить в массовом и серийном производстве в основном для не больших узлов. Конвейерная сборка в большинстве случаев осуществима с периодической остановкой собираемых изделий (автоматические сборочные линии). Сборка с непрерывном перемещением изделия осуществляется на конвейерах, оснащенных работами, а так же на роторных автоматических линиях. 12.2.Требование к изделию Автоматизация сборки предъявляется особые требования технологичности конструкции изделий [2,4,15,24]: 1. Деталям необходимо придавать простые и симметричные формы, увеличивая, по возможности количества плоскостей симметрии. При этом упрощаются схемы пассивной и активной ориентации детали в вибробункерах. 2. Конструкция деталей должна исключать их сцепление при выдаче из вибробункерах. 3. Детали, сопрягающиеся с зазором или натягом (а также резьбовые детали), необходимо выполнять с фасками или направляющими элементами. Фаски обеспечивают лучшее направление сопрягаемых деталей на сборочной позиции автомата. 61 4. Базовые детали изделий должны иметь надежные комплекты технологических баз для установки на рабочих позициях автоматов, позволяющих реализовать принципы единства и постоянства баз. 5. Базовые детали изделий должны просто и надежно устанавливаться и закреплятся в сборочном приспособлении. 6. Детали изделия должны иметь точно выполненные базы для надежного захвата рабочим органом робота. 7. В конструкции изделия необходимо максимально использовать унифицированные и стандартные детали. Это позволяет применить однотипные исполнительные и вспомогательные устройства сборочных автоматов. 8. Конструкция изделия должна обеспечивать подачу деталей по простым прямолинейным траекториям. Детали должны последовательно поступать в одном направлении на базовую деталь. Предпочтительная подача в вертикальном направлении. Это упрощает конструкции исполнительных механизмов автомата. 9. Конструкция изделия должна быть удобной для подвода и отвода сборочных инструментов по прямолинейным траекториям. 10. Конструкция изделия должна обеспечивать возможность сборки без изменения положения (поворота) базовой детали. 11. Сложные изделия должны допускать их расчленение на предварительно собираемые сборочные единицы. Это позволяет автоматизировать узловую сборку. Узлы после контроля передаются на общую сборку. Автоматизация сборки облегчается переходом к более удобным видам соединений сопрягаемых деталей. 1. Применение болтовых соединений усложняет конструкцию сборочных автоматов. Более удобны винты, ввертываемые в резьбовые отверстия соединяемых деталей. 2. Неудобны при автоматической сборке валов шпоночные соединения. Их желательно заменять шлицевыми или соединениями с гарантированным натягом. 3. Автоматическая сборка упрощается при использовании в качестве фиксаторов разрезных стопорных колец вместо шайб с винтами или фиксирующих гаек. 4. Технология выполнения соединений не должна быть связана с продолжительными процессами (охлаждением нагретых деталей, сушкой, полимеризацией клеев). Несоблюдение этого условия нарушает синхронизацию переходов сборки. 62 12.3. Методы достижения точности при автоматической сборке. Сборка с применением метода полной взаимозаменяемости обеспечивает наибольшую простоту автоматизации сборочных работ. Этот метод наиболее эффективен в малозвенных размерных цепях. Другие методы достижения точности принципиально возможны, но применение их связано с техническими трудностями. Сборку по методу групповой взаимозаменяемости в автоматизированном производстве применяют при повышенных требований к точности замыкающих звеньев размерных цепей. Сборочные машины в этом случае усложняются тем, что для каждой размерной группы деталей необходим отдельные бункера или магазины. Усложняются так же технологическая схема машины и система управления. Сборка по методу регулирования принципиально возможно и допустимо при наличие сложных многозвенных размерных цепей. Сборочная машина при этом усложняется введением устройств для проверки выдерживаемого при сборке размера и установки подвижного (или неподвижного) компенсатора. Выполнение пригонок на сборочной машине целесообразно. Они нарушают темп сборки и усложняют исполнительные устройства. При необходимости пригонку следует выполнять вне автоматической линии. Сборка с применением методом неполной взаимозаменяемости в условиях автоматизации возможна. В этом случае структура сборочных машин усложняется введением устройств для контроля выдерживаемых размеров и удаления изделий, у которых замыкающее звено выходит за пределы установленного допуска. Эти изделия подвергают дополнительной (ручной) сборке. 12.4. Особенности проектирования технологических процессов. Проектирование технологических процессов автоматической сборки имеет свои особенности: 1. до начала проектирования выявляют перспективный объем выпуска изделий и предполагаемую продолжительность их производства. Предположительно устанавливают уровень автоматизации, намечая, какие процессы будут автоматизированы полностью и какие частично. На основе этих данных проводят технико-экономическое обоснование автоматизации. 2. Тщательно разрабатывают технологические процессы сборки, учитывая, что их последующая коррекция будет крайне затруднена в связи с большими затратами на автоматизацию. 3. За основу разрабатываемой технологии принимают существующую прогрессивную технологию и проверенные типовые решения. 63 4. При проектировании обеспечивается непрерывность протекания технологических процессов сборки и сокращение производственного цикла, оптимальная концентрация переходов при построении операции. 5. Особое внимание уделяют детальной проработке вопросов ориентации, базирования, транспортирования, контроля качества продукции, а также технических заданий на конструирование специальных исполнительных устройств и оснастки. Ряд особенностей имеет проектирование операций сборки. 1. Уточняют содержание операций, степень концентрации технологических переходов, выявляют и регламентируют по времени все элементы операции – от ориентации деталей до удаления собираемого изделия, определяют силы запрессовки, клепки, затяжки резьбовых соединений, штучное время. 2. Устанавливают технологические характеристики необходимого сборочного оборудования: структурная схема, кинематика и динамика, система управления, необходимость переналадки, степень автоматизации рабочего цикла. 3. Составляют техническое задание на конструирование сборочного приспособления (и специальных сборочных инструментов) с указанием принятых схем базирования, способов автоматической подачи, ориентации деталей и снятия собранного изделия. 4. Определяют необходимый контроль выполнения сборки, включая технологические и вспомогательные элементы операции. 5. При проектировании сложных операций сборки на многопозиционных станках и автоматических линиях определяют загрузку оборудования по отдельным позициям, стоят циклограммы работы и уточняют загрузку оборудования. 6. При использовании автоматических линий устанавливают структуру и тип линии, применяемое оборудование, число участков и линий, загрузки и надёжности работы отдельных позиций, необходимые заделы и накопители, конфигурацию линии в плане. На основе этих данных составляют техническое задание на проектирование линий. 7. нормы времени на операцию сборки определяют расчетно- аналитичским методом. При использовании автоматического оборудования штучное время определяют без учета времени t об на обслуживание рабочего места и времени t п перерывов в работе. 8. Оценки и сопоставления вариантов технологических процессов автоматической сборки производят на основе системы технико- экономических показателей [24]. |