Проектирование технологии сборки машин

К исходным данным для проектирования технологических процессов сборки относят сбо­рочный чертеж изделия, технические условия его приемки, программу выпуска изделий и предполагаемую длительность выпуска изде­лий в годах. При большой программе выпуска изделий технологический процесс сборки раз­рабатывают подробно, при малой — сокращен­но. Для проектирования используют справочные материалы: рекомендации по улучше­нию технологичности конструкций изделий, каталоги сборочного и подъемно-транспорт­ного оборудования, альбомы сборочной тех­нологической оснастки, нормативы по нормированию сборочных работ, примеры сборки аналогичных изделий.

Цель технологических разработок - дать подробное описание процессов сборки изде­лия, выявить необходимые средства производ­ства, площади, рабочую силу, трудоемкость и себестоимость сборки изделия. Техноло1иче-ские процессы разрабатывают при проектиро­вании новых и реконструируемых заводов, при организации выпуска новых объектов на дей­ствующих заводах. Кроме того, внедренные технологические процессы периодически кор­ректируют и улучшают на действующих предприятиях.

При проектировании технологических про­цессов сборки для действующих и реконструи­руемых заводов необходимо иметь сведения о сборочном оборудовании, площадях дей­ствующих сборочных цехов и других местных условиях производства. Кроме того, надо знать, какие части изделия поступают со стороны от смежных предприятий и условия их поставки.

Конструкция изделия и технологический контроль сборочного чертежа и технических ус­ловий. Сборочный чертеж должен содержать необходимые проекции и разрезы; специфика­цию элементов изделия; размеры, выдержи­ваемые при сборке; посадки в сопряжениях; данные о массе изделия и его составных ча­стей. В технических условиях указывают точ­ность сборки, качество сопряжений, их герметичность, жесткость стыков, моменты затяжки резьбовых соединений, точность балансировки вращающихся частей и другие сведения. В тех­нических условиях приводят указания о мето­дах выполнения соединений, желательной по­следовательности сборки, методах промежу­точного и окончательного контроля изделий. На основе анализа конструкции изделия со­ставляют возможные предложения по его кон­структивным изменениям, упрощающим сбор­ку. Выявляют перспективность производства изделий, так как от этого зависит степень ме­ханизации и автоматизации сборки. Конструк­тор изделия при составлении сборочных черте­жей решают вопрос о методе обеспечения заданной точности замыкающих звеньев размерных цепей изделия. Технолог проверяет принятое решение. Оно может быть изменено по согласованию с конструктором изделия, ес­ли технолог предложит более рациональный метод сборки. Принятый метод сборки дол­жен быть достаточно полно отражен в сбо­рочном чертеже изделия и оговорен в технических условиях на его приемку.

Составление технологических схем сборки. Изучение собираемого изделия завершается составлением технологических схем общей и узловой сборки (рис. 1). Эти схемы, являясь первым этапом разработки технологического процесса, в наглядной форме отражают марш­рут сборки изделия и его составных частей. Технологические схемы сборки составляют на основе сборочных чертежей изделия. При на­личии образца изделия составление технологи­ческих схем облегчается. В этом случае наивы­годнейшая последовательность сборки может быть установлена путем его пробной разбор­ки. Элементы, снимаемые в неразобранном ви­де, представляют собой части изделия, па ко­торые далее составляют технологические схемы узловой сборки; детали, снимаемые от­дельно, являются элементами, непосредствен­но входящими в общую сборку изделия.

При определении последовательности сборки анализируют и размерные цепи изде­лия. Если изделие имеет несколько размерных цепей, то сборку следует начинать с наиболее сложной и ответственной цепи. В каждой раз­мерной  цепи сборку завершают установкой тех элементов соединения, которые образуют ее замыкающее звено. Эта последовательность сборки должна быть четко отражена в техно­логических схемах. При наличии размерных цепей с общими звеньями начинают сборку с элементов той цепи, которая в наибольшей степени влияет на точность изделия. Если цепи равноценны по точности получаемых результатов, сборку начинают с более сложной цепи.

На последовательность сборки влияют функциональная взаимосвязь элементов изде­лия, конструкция базовых элементов, условия монтажа силовых и кинематических передач, постановка легко повреждаемых элементов в конце сборки, размеры и масса присоеди­няемых элементов, а также степень взаимозаменяемости элементов изделия.

При производстве невзаимозаменяемых из­делий на последовательность сборки влияют пригоночные работы, промежуточные разбор­ка и сборка соединений, дополнительная обра­ботка, очистка и контроль деталей.

Технологические схемы сборки являются основой для последующего проектирования технологических процессов сборки. Сначала составляют схему общей сборки, а затем схемы узловой сборки. Технологические схемы узловой сборки разрабатывают в этом случае параллельно, что сокращает время на подго­товку производства. Вариант схемы сборки выбирают с учетом удобств работы и контро­ля качества сборки, числа сборщиков, умень­шения необходимой оснастки и оборудования, сокращения времени и себестоимости сборки, а также возможности применения средств ее механизации и автоматизации. Принятый ва­риант схемы на последующих этапах проекти­рования технологии сборки может быть скорректирован с учетом необходимости догрузки сборщиков на отдельных сборочных постах.

Тип производства. По принятым технологи­ческим схемам узловой и общей сборки выяв­ляют технологические и вспомогательные сбо­рочные операции. Содержание операций сбор­ки устанавливают так, чтобы на каждом рабочем месте выполнялась однородная по своему характеру и технологически закончен­ная работа, что способствует лучшей специа­лизации сборщиков и повышению производительности их труда. Затем определяют темп общей и узловой сборки.

По темпу сборки для изделия и его одно­именных составных частей определяют тип производства. Если темп значительно превы­шает среднюю предварительно найденную длительность операций, то сборку ведут по принципу серийного производства. На одном рабочем месте периодически (партиями) соби­рают прикрепленные к нему различные изде­лия

Если темп близок к средней длительности операций пли меньше ее, то сборку ведут по принципу массового производства, закрепляя за каждым рабочим местом определенную сборочную операцию. В этом случае сборку выполняют поточным методом. При малом темпе (2—3 мин) процесс сборки дифференцируют, выделяя небольшие по своему содержа­нию операции. Если это по технологическим соображениям затруднительно или невозмож­но сделать, го операции выполняют парал­лельно, дублируя рабочие места.

С дифференциацией сборки повышается специализация и производительность труда сборщиков, сокращаются сроки освоения ра­боты на каждой операции. Однако при боль­шой степени дифференциации работа стано­вится однообразной и утомительной. Поэтому дифференциацию проводят осмотрительно, за исключением случаев автоматизации сборки.

При поточном методе работы штучное время на операцию должно быть равно темпу (точнее, несколько меньше темпа для создания небольшого резерва в случае непредвиденных задержек сборки) или кратно ему. Коэффи­циент загрузки рабочих мест должен быть не ниже 0,95; его величину на первых операциях поточной линии следует брать меньше, чем на последних операциях; этим обеспечивается большая надежность работы линии в случае вынужденных задержек сборки.

При серийном производстве намечают про­изводственные партии изделий, исходя из тру­доемкости наладки оборудования, длительно­сти процессов сборки, календарных сроков выпуска изделий и других организационных и экономических соображений. Производ­ственную партию изделий часто берут по директивным (плановым) срокам их выпуска. Ориентировочно производственную партию частей изделий назначают следующих разме­ров. При малой программе выпуска и сложных изделиях ее берут равной трехмесяч­ной программе; для изделий средней сложно­сти — месячной программе; для простых изде­лий с большой программой выпуска — двухне­дельной программе. Установленные производ­ственные партии корректируют при последую­щей детальной разработке технологического процесса.

Организационная форма сборки. Зная ис­ходные данные, установленные методы сборки изделия и принятый тип производства, выби­рают организационную форму сборочного процесса. На выбор организационной формы сборки влияют конструкция изделия, его раз­меры и масса, программа и сроки выпуска. Организационные формы сборки устанавли­вают отдельно для изделия и его составных частей. В общем случае они могут быть раз­ными.

Тот или иной вариант организационной формы сборки конкретного изделия выбирают на основе расчетов себестоимости выполнения сборки с учетом сроков подготовки и оснаще­ния производства необходимым технологиче­ским и подъемно-транспортным оборудовани­ем. На выбор разновидности поточно-конвей­ерной сборки влияют удобство сборки к до­ступность к изделию с разных сторон. Подвесной конвейер, например, удобнее для сборки сложных изделий средних размеров, чем кон­вейер пластинчатого типа.

Составление маршрутной технологии обшей и узловой сборки. Маршрутная технология включает  установление   последовательности и содержания технологических и вспомога­тельных операций сборки. Последователь­ность сборки определяется на основе техноло­гических схем. Содержание операций устанавливают в зависимости от выбранного типа производства и темпа сборки. При массовом производстве содержание операции должно быть таким, чтобы ее длительность была рав­на темпу (несколько меньше темпа) или крат­на ему. Выполняемая работа должна быть по своему характеру однородной и должна отли­чаться определенной законченностью. Дли­тельность операции определяют укрупненно по нормативам с последующими уточнением и корректировкой. При этих условиях средняя нагрузка всех рабочих мест сборочной линии должна быть достаточно высокой (порядка 0,9-0,95).

При серийном производстве содержание операции принимают таким, чтобы на от­дельных рабочих местах выполняемая узловая и общая сборка данного и других изделий пе­риодически сменяемыми партиями обеспечива­ла достаточно высокую загрузку рабочих мест. Для общей сборки

Здесь t_ш1, t_ш2, ... — время общей сборки первого, второго, ..., l-го изделия; Т_п.з1 Т_п.з2, ... — подготовительно-заключительное время для первого, второго, ... , l-го изделия; k — число партий и год; F_д — действительный годовой фонд рабочего времени; N₁, N2, ... — годовая программа выпуска первого, второго, ... , l-го изделия; m — число стендов общей сборки; l — число изделий, собираемых на данном стенде.

Обеспечивая равномерный (месячный) вы­пуск изделий (k = 12), получим число стендов общей сборки

Найденное значение m округляют до ближай­шего большего m_пр, определяющего коэффи­циент загрузки сборочного стенда η_з = m/m_пр. Если η_з мало (0,5—0,7 при m_пр = 2; 0,65—0,75 при m_пр = 3...), то m_пр следует уменьшить (до значений 1, 2 ... в тех же случаях) путем сокра­щения t_ш. Последнее обеспечивается увеличе­нием числа сборщиков, обслуживающих данный стенд, применением более производи­тельной оснастки и другими мероприятиями, повышающими производительность труда. Если η_з < 0,7 при m_пр = 1, то сборочный стенд следует догрузить сборкой других изделий.

При узловой сборке число партий должно быть не меньше принятого значения k, иначе нарушится комплектность подачи составных частей изделий на общую сборку. Число (а следовательно, и размер) партий при узловой сборке можно устанавливать с учетом на­именьшей себестоимости выполнения сборки.

График определения оптимального разме­ра партий приведен на рис. 2. Линия l харак­теризует себестоимость сборки изделия, линия 2 - издержки на переналадку сборочного обо­рудования и его простой при переналадке, ли­ния 3 - затраты в связи с ростом незавершен­ного производства при увеличении размера партии и затраты на расширение производ­ственных площадей для хранения изделий (су­щественны при больших габаритах). Суммар­ная кривая 4 в области своего минимума дает оптимальный размер партии.

При составлении маршрута сборки боль­шое значение имеет назначение местоположе­ния и содержание операций технического кон­троля и других вспомогательных операций (предварительная очистка деталей, регулирова­ние, пригонка, балансировка и др.). Собранные машины (станки, двигатели, компрессоры и др.) окрашивают после окончательной при­емки на специально выделенных участках цеха.

Схемы базирования изделий при узловой и общей сборке выбирают с учетом обеспече­ния заданной точности сборки, удобств ее вы­полнения сборщиками, упрощения приспо­соблений, оборудования и транспортных средств, а также надежной собираемости дета­лей. Последнее важно в условиях механизированной и автоматизированной сборки.

При выборе технологических баз стремятся выдержать принципы совмещения, постоян­ства и последовательной смены баз. В каждом отдельном случае может быть предложено не­сколько схем базирования. При их анализе рассчитывают погрешности установки, пере­считывают размеры и допуски (если происхо­дит смена баз), а также определяют допуски на размеры технологических баз. Для уменьшения числа вариантов схем базирования сле­дует по возможности использовать типовые решения. Выбирая базы, необходимо учиты­вать дополнительные соображения: удобство установки и снятия собираемого изделия, на­дежность и удобство его закрепления, возмож­ность подвода присоединяемых деталей и сбо­рочных инструментов с разных сторон. По выбранным базам должны быть сформулиро­ваны требования к точности и шероховатости поверхностей, используемых в качестве баз. В зависимости от рассмотренных выше усло­вий возможны следующие основные случаи базирования.

1. Базовую деталь изделия базируют на не­обработанные поверхности и при одной уста­новке производят его полную сборку. Случай характерен для ручной сборки простых изде­лий в приспособлениях, обеспечивающих их неподвижное положение.

2. Базовую деталь изделия базируют на обработанную поверхность. Схему базирова­ния применяют при ручной сборке в приспо­соблениях обеспечивающих точное положение сопрягаемых деталей, а также при механизи­рованной и автоматизированной сборке.

3. Базовую деталь изделия устанавливают на  различные   последовательно   сменяемые базы.

Нормирование времени сборочных операций. Задача нормирования времени возникает на различных этапах проектирования технологи­ческого процесса сборки, В начале ее прихо­дится решать для установления типа про­изводства. На основе разработанных техноло­гических схем общей и узловой сборки выяв­ляют несколько характерных операций и для них определяют нормы времени по укруп­ненным нормативам или другими прибли­женными методами нормирования. Сопостав­ляя среднеарифметическое из этих норм с темпом работы, устанавливают тип про­изводства.

На этапе разработки маршрутной техноло­гии нормы времени устанавливают на все опе­рации технологического процесса после выя­вления их структуры и содержания. Для серийного производства при нормировании используют укрупненные нормативы, для мас­сового применяют расчетно-аналитический ме­тод нормирования.

На этапе разработки операционной технологии в массовом производстве установ­ленные ранее нормы времени корректируют после внесения в содержание операций от­дельных изменений (уменьшение и перекры­тие элементов штучного времени, изменение структуры операций). Откорректированные нормы времени увязывают с темпом работы. Содержание операций и нормы времени под­робно прорабатывают при автоматизации сборочных процессов, при многомашинном обслуживании, а также при использовании ро­ботов на основных и вспомогательных опера­циях.

Определение типа сборочного оборудования, оснастки и подъемно-транспортных средств. Содержание операций определяет тип, основные размеры и техническую характеристику сбо­рочного оборудования, технологической ос­настки (приспособлений, рабочего и измери­тельного инструмента) и подъемно-транс­портных средств. Так, для сборки сопряжений с натягом применяют прессы — при малых усилиях запрессовки (1 — 1,5 кН) пневматиче­ские, при средних усилиях запрессовки (1,5—5 кН) механические приводные и для больших усилий запрессовки гидравлические; для со­единения деталей заклепками при малых габа­ритах изделий — стационарные клепальные машины; при крупных габаритах — перенос­ные клепальные скобы. Эти средства про­изводства назначают с учетом ранее вы­бранных типа производства и организа­ционных форм сборочного процесса.

При серийном производстве технологиче­ское оборудование и оснастку применяют уни­версального, переналаживаемого типа. Их раз­меры принимают по наиболее крупному при­крепленному к данному рабочему месту изде­лию. В массовом производстве преимуще­ственно применяют специальные оборудование и оснастку. Тип, основные размеры и грузоподъемность подъемно-транспортных средств определяют по установленным орга­низационным формам сборки, размерной ха­рактеристике изделий и их массе.

Разработка операционной технологии сборки. Для проектирования операций необходимо знатъ маршрутную технологию общей и узло­вой сборки, схему базирования и закрепления изделия, намеченное ранее содержание опера­ций, а также темп работы, если операции проектируют для поточной линии. При проекти­ровании операции уточняют ее содержание, устанавливают последовательность и возмож­ность совмещения переходов во времени, окончательно выбирают оборудование, при­способления и инструменты (или дают зада­ние на их конструирование), назначают ре­жимы работы сборочного оборудования, корректируют нормы времени, устанавливают схемы наладок. Проектирование сборочной операции - задача многовариантная. Вариан­ты оценивают по производительности и себе­стоимости. Проектируя сборочную операцию, стремятся к уменьшению штучного времени. Это позволяет сократить потребное количе­ство оборудования и рабочую силу. Штучное время увязывают с темпом работы поточной линии.

Штучное время сокращают уменьшением его составляющих и совмещением времени выполнения нескольких технологических пере­ходов. Основное время снижают повышением скорости рабочих движений, а вспомогатель­ное — уменьшением времени вспомогательных ходов, рациональным построением процесса сборки и использованием быстродействующих приспособлений.

Возможности перекрытия элементов штуч­ного времени зависят от схемы построения сборочной операции. По числу устанавли­ваемых для сборки изделий схемы операций делят на одно- и многоместные, а по числу ин­струментов на одно- и многоинструментные. По последовательности работы сборочных инструментов и расположению собираемых изде­лий операции могут быть последовательного, параллельного и параллельно-последователь­ного выполнения. При различном сочетании указанных признаков образуется ряд схем, значительно отличающихся друг от друга по производительности и себестоимости.

Переход от одноместной, одноинструментной, последовательной схемы к много­местной, многоинструментной, параллельной схеме часто повышает производительность в несколько раз. Принятая операция позволяет выбрать сборочные оборудование и механизи­рованные инструменты из имеющегося парка или по каталогу. Метод сборки определяет тип оборудования и инструмента (пресс, кле­пальная машина, резьбозавертывающий авто­мат), а размеры изделия — основные размеры оборудования. Установленная степень концен­трации переходов и схема построения сбороч­ной операции влияют на выбор модели обору­дования. Предпочтительна модель с запасом мощности, с большим сроком работы до ре­монта и большей степенью автоматизации ра­бочего цикла. Если принято решение выпол­нять сборку на специальном оборудовании, то должно быть составлено техническое задание на его проектирование с соответствующими обоснованиями и пояснениями.

При проектировании сборочных операций устанавливают режим работы сборочного оборудования и механизированных инструмен­тов (усилие запрессовки, моменты и порядок затяжки резьбовых соединений, температуру нагрева или охлаждения при использовании сборки с тепловым воздействием, моменты при выполнении вальцовочных соединений) и определяют настроечные размеры для их наладки.

На рис. 3 приведены схемы построения маршрутного и операционного технологиче­ского процесса сборки для поточно-массового и серийного производства. Штриховой линией показана параллельно выполняемая узловая сборка. Схемы отражают последовательность этапов разработки, прямые и обратные связи.

Документация, фиксирующая технологиче­ские разработки. По единой системе техноло­гической документации предусмотрены ее сле­дующие виды.

Маршрутная карта — документ, содержа­щий описание технологического процесса из­готовления (сборки или ремонта) изделия по всем операциям различных видов в технологической последовательности с указанием данных об оборудовании, оснастке, материальных и трудовых нормативах в соответствии с уста­новленными формами. Маршрутные карты применяют в единичном и серийном про­изводстве.

Операционная карта — технологический до­кумент, содержащий описание технологиче­ской операции с указанием переходов, режи­мов обработки и данных о средствах технологического оснащения. Операционные карты применяют в серийном и массовом производ­стве. Комплект этих карт на изделие по всем операциям дополняют маршрутной картой. Карта эскизов — технологический документ, содержащий эскизы, схемы и таблицы, необхо­димые для выполнения технологическою про­цесса, операции или перехода сборки из­делия

Технологическая инструкция — технологи­ческий документ, содержащий описание прие­мов работы или технологических процессов изготовления или ремонта изделия. правила эксплуатации средств технологического осна­щения, описание физических и химических яв­лений, возникающих при отдельных операциях.

Технологическая документация содержит также сборочные чертежи с техническими ус­ловиями приемки и технологические схемы общей и узловой сборки.

Комплектовочная карта — технологический документ, содержащий данные о деталях, сбо­рочных единицах и материалах, входящих в комплект собираемого изделия.

Ведомость оснастки — технологический до­кумент, содержащий перечень технологической оснастки, необходимой для выполнения данно­го технологического процесса (операции).

Ведомость технологических документов — технологический документ, определяющий со­став и комплектность технологических доку­ментов, необходимых для изготовления или ремонта изделия. В технологической докумен­тации четко излагают содержание и условия сборки. Точное выполнение всех указаний тех­нологической документации имеет важное значение для обеспечения технологической дисциплины на производстве и выпуска каче­ственных изделий.

Критерия технико-экономической оценки различных вариантов технологических процес­сов сборки. Критерии для опенки спроектиро­ванных технологических процессов сборки можно разбить на абсолютные и относи­тельные.

Абсолютные критерии. 1. Трудоемкость технологического процесса сборки как сумма штучного времени по всем n операциям сборки  Этот показатель дают отдельно по узловой и общей сборке изделия. Целесо­образно из общей трудоемкости сборки выде­лять трудоемкость пригоночных работ.

2. Технологическая себестоимость выпол­нения узловой и общей сборки одного изделия

 

где t_ш.у t_ш.o t_ш.п t_ш.р - штучное время узло­вой и общей сборки, пригонки и регулирова­ния; l_у l_о l_п l_р — минутная заработная плата при выполнении узловой и общей сборки, пригонки и регулирования; S_M — стоимость 1 мин работы сборочного оборудования; T_п.з — подготовительно-заключительное вре­мя, отнесенное к одному изделию на одну опе­рацию; l_н — минутная заработная плата одно­го наладчика; k_а и k_э — коэффициенты аморти­зации и эксплуатации сборочной оснастки (k_а = 0,2 ÷ 0,5; k_э = 0,2); S_o - стоимость всей сборочной оснастки, руб.; N — годовой выпуск изделий; n — число сборочных операций; n' — число единиц сборочного оборудования; n" — число переналаживаемых сборочных опе­раций.

Стоимость 1 мин работы сборочного обо­рудования приближенно определяют по завод­ским данным или по формуле

где S_a — расходы по амортизации сборочного оборудования; S_p — расходы на ремонт обору­дования; S_э — расходы на электроэнергию (сжатый воздух); S_а.з - расходы по амортиза­ции здания, отнесенные к площади, занимае­мой сборочной машиной; S_в.м — расходы на вспомогательные материалы.

где S_маш — балансовая стоимость машины, руб.; а - процент амортизационных отчисле­ний; F — годовой фонд времени работы ма­шины;

где k_п - коэффициент, учитывающий тип про­изводства (0,9 — для единичного, 1 — для се­рийного и 1,2 — для массового); с_м — затраты на малые ремонты, осмотры и межремонтное обслуживание машины первой категории сложности, руб.; R_м — категория сложности ремонта машины;

где N_y — установленная мощность электродви­гателей, кВт; а и β - коэффициенты использо­вания установленной мощности по времени и величине аβ = 0,5 ÷ 0,9; S_э' - стоимость 1 кВт·ч электроэнергии; r_в — среднечасовой расход воздуха, м³; S_в — стоимость 1 м³ воз­духа, руб.;

где S_з - стоимость цехового здания; а_з — процент амортизационных отчислений; F_м — площадь, занимаемая сборочной маши­ной; F_з - площадь здания цеха;

где D_год — расходы на вспомогательные мате­риалы на единицу оборудования в год, руб.

3. Длительность цикла общей (или узло­вой) сборки партии изделий из n штук в серий­ном (непоточном) производстве при последо­вательной их передаче

здесь  — сумма штучного времени всех i операций сборки данного объекта; T_xp — время хранения партии изделий на про­межуточном складе; k - число завозов изде­лий на промежуточный склад; Т_тр — время одной перевозки партии изделий от сборочно­го стенда к складу (и обратно); величина 2k + 1 дополнительно учитывает транспортиро­вание изделий на склад готовой продукции (значение k в самом невыгодном случае равно числу операций сборки).

При поточной сборке длительность цикла той же партии изделий из n штук при темпе t

T_y = t(i + n).

4. Число единиц сборочного оборудования k_об.

5. Число сборщиков k_сб.

6. Средний разряд сборщиков.

7. Энерговооруженность сборщиков.

Относительные критерии. 1. Коэффициент трудоемкости сборочного процесса φ_сб = T_сб/T_м, где Т_сб — трудоемкость сборки изде­лия; Т_м — трудоемкость обработки деталей изделия. Для различных производств φ_сб = 0,1 ÷ 0,5.

2. С развитием производственного коопе­рирования коэффициент φ_сб не характеризует процесс производства в целом. Вместо φ_сб в этом случае применяют коэффициент себе­стоимости сборки φ_с, равный отношению себе­стоимости с_сб сборки к себестоимости с_изд из­делия в целом. Коэффициент φ_с более полно характеризует долю процесса сборки в общем процессе производства изделия. Он отражает участие не только живого, но и овеществлен­ного труда.

3. Коэффициент загрузки рабочих мест и поточной линии

где k_рас — расчетное число рабочих мест на данной операции; k_пр — принятое число рабо­чих мест (k_пр > k_рас); n — принятое число рабо­чих мест в линии. Приемлемое значение η_з = 0,9 ÷ 0,95, а η_з.л ≥ 0,9.

4. Коэффициент расчлененности сбороч­ного процесса k_pacч = Т_сб.уз/Т_сб, где Т_{сб. уз} — суммарная    трудоемкость узловой сборки.

Следует стремиться к большему значению k_расч, что приводит к удешевлению сборки.

5. Коэффициент совершенства сборочного процесса изделия

где Т_пр — трудоемкость пригоночных работ, разборки и повторной сборки изделия. В мас­совом производстве этот коэффициент равен 0,95-1,0; в серийном 0,8-0,9; в единичном 0,6-0,8.

6. Показатель уровня автоматизации процесса сборки а = Т_авт/Т_сб, где Т_авт — длительность сборки изделия на автоматизированных операциях; Т_сб — длительность сборки на всех операциях технологического процесса.

7. Коэффициент оснащенности технологи­ческого процесса сборки

k_осн = k_прис / n,

где k_прис — число сборочных приспособлений; n — число операций сборки данного изделия.

С ростом k_осн снижается трудоемкость и себестоимость сборки.

Типовые и групповые технологические про­цессы сборки. Типизация технологических про­цессов сборки способствует снижению затрат на разработку технологических процессов сборки, ускорению этих разработок, а также уменьшению себестоимости производства из­делий. Цель типизации - стандартизовать тех­нологические процессы, для того чтобы сборка одинаковых и сходных по конструкции изде­лий осуществлялась общими, наиболее совер­шенными и эффективными методами. Типовой технологический процесс в этих случаях разра­батывают как образцовый, позволяющий вне­дрять прогрессивную технологию и передо­вую производственную технику.

Типизацию осуществляют по отдельным отраслям машиностроения, а в некоторых слу­чаях и по отдельным группам заводов, про­изводящих однородную продукцию.

Первым этапом типизации технологических процессов сборки является классификация дан­ной группы изделий. Изделия или их со­ставные части могут быть разделены на классы по общности технологических задач, возникающих при их сборке. Каждый класс изделий разбивают на подклассы, затем на группы и подгруппы; при этом учитывают определенные конструктивные признаки изде­лий и их размеры. Типовое изделие (составная часть изделия) объединяет совокупность изде­лий, имеющих одинаковый план (маршрут) операций, осуществляемых на однородном сборочном оборудований с применением однотипных приспособлений и инструментов. Учитывают также состав собираемого объек­та, структуру сборочных операций и производ­ственные условия: серийность выпуска, часто­ту сменяемости объекта сборки и другие фак­торы.

Работа по классификации завершается со­ставлением классификаторов, позволяющих делить типизируемые сборочные объекты по характерным конструктивным и технологиче­ским признакам.

Вторым этапом типизации технологиче­ских процессов сборки является разработка принципиально общего технологического про­цесса с усыновлением типовых последователь­ности и содержания операций, типовых схем базирования и типовых конструкций оснастки. Если изделия достаточно полно унифицированы, то на них составляют одну общую тех­нологическую карту с нормами бремени. При меньшей степени унификации разрабатывают как обязательный образец принципиальный технологический процесс, на базе которого со­ставляют технологические процессы для конкретных изделий. Типизация технологических процессов способствует внедрению новых, бо­лее совершенных методов сборки, сокращению сроков и удешевлению подготовки про­изводства, более широкому применению средств механизации и автоматизации, устано­влению типажа сборочного оборудования, а также использованию типовой переналажи­ваемой оснастки. На основе типовых техноло­гических процессов создают типовые компо­новки специализированного оборудования.

По мере совершенствования технологии сборочного производства типовые технологи­ческие процессы необходимо периодически корректировать. Типовые технологические процессы сборки целесообразно применять на заводах серийного и массового производства с устойчивой номенклатурой изделий.

Основу групповых технологических процес­сов сборки составляет не только общность конструктивных особенностей изделий, но и общность технологии их сборки. Это позво­ляет в условиях мелкосерийного и серийного производства  осуществлять  технологические процессы сборки, характерные для крупносерийного и массового производства, перехо­дить от непоточного к поточному производ­ству. В методе групповой технологии зало­жены большие возможности унификации, чем при использовании типовых технологических процессов. Повышается непрерывность, прямоточность и ритмичность производства.

В групповых поточных линиях оборудова­ние располагают по маршруту сборки близких по конструкции и размерам изделий (или их элементов) нескольких наименований, закреп­ленных за линией. Все закрепленные за линией изделия собирают периодически пропускаемы­ми партиями, и в каждый данный момент времени линия работает как непрерывно-по­точная. Переход от сборки одного изделия к другому возможен без переналадки линии; в Других случаях производят частичную и не­сложную переналадку. Оборудование линии комплектуют и располагают по технологиче­скому маршруту сборки наиболее сложного и трудоемкого изделия в группе (комплексно­го изделия). Другие изделия группы можно со­бирать с пропуском отдельных переходов и операций. Реже используют другой способ групповой сборки, когда на линии одновре­менно собирают весь комплект изделий группы. Линия все время работает как не­прерывно-поточная без переналадки оборудо­вания. Приспособления для такой сборки многоместные, более сложные и более крупных размеров.

На разработку группового технологическо­го процесса затрачивают значительно больше времени, чем на единичный, однако в расчете на изделие затраты на технологическое проек­тирование снижаются в несколько раз.

На групповых поточных линиях обеспечи­вается более высокая производительность и экономичность, чем в непоточном серийном производстве, но экономия времени сборки из­делий, закрепленных за линией, должна быть больше затрат времени на ее переналадку.

Групповые технологические процессы про­ектируют в определенной последовательности: 1) подбирают группу изделий, удовлетворяю­щих требованиям групповой сборки, наме­чают маршрут сборки, содержание операций и схемы групповых наладок; ориентировочно определяют оперативное время    сборки; 2) уточняют содержание операций и разра­батывают наладки  для наиболее  сложных и выпускаемых в большом количестве изделий группы; затем разрабатывают наладки для других изделий группы; определяют штучное время сборки; 3) уточняют требования к сбо­рочному оборудованию (дают задания на мо­дернизацию или конструирование нового спе­циального оборудования); 4) разрабатывают конструкции сборочных приспособлений и вы­являют необходимую инструментальную ос­настку ; уточняют условия и режимы выполне­ния сборочных операций, окончательно уста­навливают нормы времени; конструирование сборочных приспособлений — наиболее тру­доемкий этап разработки групповой сборки; 5) составляют технологическую документацию каждого изделия группы; 6) выявляют техни­ко-экономические показатели групповой сбор­ки.

Контроль качества сборки изделий. При проектировании технологических процессов общей и узловой сборки важное место зани­мает технический контроль качества произво­димой продукции. Качество обеспечивается предупреждением и своевременным выявле­нием брака продукции на всех этапах производственного процесса. Профилактический контроль направлен на проверку комплектую­щих изделий, полуфабрикатов и деталей смежных производств, на проверку сборочно­го оборудования и оснастки, а также на систематическую проверку правильности протека­ния технологического процесса сборки. Каче­ство продукции в сборочных цехах контроли­руют рабочие, наладчики оборудования и мастера участков. Меньший объем работ выполняют контролеры, производя промежу­точный и окончательный контроль. В марш­рутной технологии указывают операции кон­троля и элементы контроля, включаемые в сборочные операции.

При узловой и общей сборке проверяют: 1) наличие необходимых деталей в собранных соединениях (выполняют осмотром); 2) пра­вильность положения сопрягаемых деталей и узлов (выполняют осмотром); 3) зазоры в собранных сопряжениях (щупом); 4) точ­ность взаимного положения сопряженных де­талей (на радиальное и осевое биение и др., производят в контрольных приспособлениях); 5) герметичность соединения в специальных приспособлениях и плотность прилегания по­верхностей деталей на краску в процессе сбор­ки; 6) затяжку резьбовых соединений, плот­ность и качество постановки заклепок, плот­ность вальцовочных и других соединений; 7) размеры, заданные в сборочных чертежах; 8) выполнение специальных требований (уравно­вешенности узлов вращения, подгонки по мас­се и статическому моменту, проверку щупом производят в процессе сборки и после ее окон­чания); 9) выполнение параметров собранных изделий и их составных частей (производи­тельности и развиваемого напора насосов, точности делительных механизмов, качества контакта в электрических соединениях и др.); 10) внешний вид собранных изделий (отсут­ствие повреждений деталей, загрязнений и других дефектов, которые могут возникнуть в процессе сборки).

В функцию контроля входит также провер­ка предписанной последовательности выполне­ния сборочных переходов (порядок затяжки резьбовых соединений, последовательность на­ложения сварных швов и др.) и проверка обя­зательного выполнения вспомогательных опе­раций (промывки и очистки сопрягаемых деталей, промывки трубопроводов и др.). За­дача проектирования технологии сборки связа­на с выбором организационно-технической формы и средств контроля.

Средства контроля выбирают с учетом их метрологических характеристик (пределов и точности измерения), конструктивных осо­бенностей (габаритных размеров, массы), эко­номических соображений, а также с учетом улучшения условий труда контролеров.

При проектировании операций контроля исходными данными являются точность конт­роля (допустимая погрешность контроля обы­чно не превышает 20% допуска на контроли­руемую величину) и его производительность. Технолог устанавливает объект, метод и сред­ства контроля. Он дает техническое задание на конструирование специальных конт­рольно-измерительных инструментов и при­способлений; выбирает схему контрольного приспособления с учетом наименьшей себе­стоимости выполнения контрольной операции.

На контрольные операции составляют ин­струкционные карты, в которых подробно указывают метод и последовательность конт­роля, используемые средства контроля.

Испытание собранных изделий. Испытание собранных изделий — заключительная кон­трольная операция качества их изготовления. Машины испытывают в условиях, прибли­жающихся к эксплуатационным. Все виды ис­пытаний можно свести к приемочным, конт­рольным и специальным.

При приемочных испытаниях выявляют фактические эксплуатационные характеристики машины (точность, производительность, мощность, затраты энергии и т. п.), а также пра­вильность работы различных механизмов и устройств машины.

Контрольным испытаниям подвергают из­делия, у которых ранее были обнаружены де­фекты. При особо высоких требованиях к из­делиям их подвергают после сборки обкатке и испытывают. Затем разбирают (частично или полностью), проверяют состояние дета­лей, вторично собирают и подвергают кратко­временным контрольным испытаниям.

Специальные испытания выполняют для изучения износа, проверки безотказности ра­боты отдельных устройств, установления при­годности новых марок материалов для ответ­ственных деталей и исследования других явле­ний в машинах. Специальные испытания отли­чаются большой длительностью. Их програм­му разрабатывают в зависимости от цели проведения испытаний. Этим испытаниям под­вергают не только собранные изделия, но и их составные части (коробки перемены передач, водяные и масляные насосы и другие меха­низмы). Испытания ведут на специальных стендах.