Принципы организации и виды сборочного производства

Общие положения

 

Сборка является заключительным этапом изготовления или ремонта изделия (машины, оборудования, отдельных их механизмов или агрегатов), в значительной степени определяющим его технико-эксплуатационные характеристики.

Технологический процесс сборки заключается в соединении деталей в сборочные единицы (узлы), а сборочных единиц и отдельных деталей — в механизмы (агрегаты) и машины с обеспечением установленных технической документацией требований к точности, силовому взаимодействию деталей, гарантированных зазоров или натяга и т.д.

При составлении схемы сборочной единицы используют понятия «базовая деталь» и «базовая сборочная единица». С базовой детали начинается сборка сборочной единицы, а с базовой сборочной единицы — сборка изделия.

Для лучшего представления последовательности комплектования и сборки изделия его необходимо разделить на составные части: комплексы, сборочные единицы, детали.

Исходя из видов изделий, различают сборку узлов (узловая сборка), комплексов и изделия (общая сборка). Большая часть сборочных работ при изготовлении и ремонте машин и оборудования выполняется на общей сборке.

Процесс сборки ведется с соблюдением геометрических и кинематических связей между деталями, характеров посадок в их соединениях, заданных конструкторской документацией, и обеспечением требуемой точности сборки.

Под точностью сборки понимают степень соответствия действительных и проектных значений параметров относительного расположения сопрягаемых деталей или сборочных единиц. Она зависит от точности поступающих на сборку деталей и узлов, а также качества выполнения сборочных работ.

Особенностью сборки машин при ремонте по сравнению с их изготовлением является использование трех групп деталей: бывших в эксплуатации, но имеющих допустимые износы и пригодных к дальнейшему применению без восстановления; восстановленных деталей; новых деталей в виде запасных частей. Различие в точности деталей обуславливает необходимость выполнения дополнительных пригоночных и контрольных операций.

Учитывая, что трудоемкость сборочных работ может достигать 35—45 % общих трудозатрат, экономическую значимость имеет применение прогрессивных видов и форм организации сборки, совершенствование технологических процессов сборки, в частности, в направлении повышения уровня механизации за счет широкого применения универсальных и специальных приспособлений и оборудования.

 

Принципы организации и виды сборочного производства

 

Организация процесса сборки машины базируется на следующих основных принципах:

—   обеспечение высокого качества собираемого изделия, гарантирующего необходимые его долговечность и надежность в эксплуатации;

—   минимальный цикл сборки;

—   применение средств механизации, обеспечивающих повышение производительности и безопасные условия выполнения сборочных работ и др.

Пути реализации этих принципов во многом зависят от конкретных видов сборки, применяемых на данном предприятии и его технического оснащения. Основными видами сборки при изготовлении и ремонте машин и оборудования являются следующие.

Предварительная сборка, при которой собранные узлы или изделие в целом подлежат разборке, например, для определения размера неподвижного компенсатора.

Промежуточная сборка, выполняемая для решения определенных технологических задач, в частности, для подготовки сборной детали к механической обработке. Например, предварительная сборка корпуса редуктора с крышкой необходима для последующей совместной обработки в них отверстий под подшипники и т.п.

Сборка под сварку, обеспечивающая с помощью специального приспособления относительное положение заготовок перед сваркой, необходимое для обеспечения требуемой точности изделия. Этот вид сборки является основным при изготовлении металлоконструкций.

Окончательная сборка, как заключительная стадия получения данного изделия в процессе его изготовления или ремонта без последующей его разборки. В отдельных случаях после окончательной сборки изделия выполняется его частичная разборка (демонтаж) с целью подготовки отдельных частей к упаковке для доставки потребителю. Окончательная сборка (монтаж) и установка изделия в этом случае выполняется на месте использования.

По подвижности собираемого изделия сборка подразделяется на стационарную и подвижную, а по организации производства — на непоточную, групповую и поточную.

Непоточная стационарная сборка характеризуется тем, что весь процесс сборки изделия и его сборочных единиц выполняется на одной сборочной позиции: на сборочной площадке цеха, стенде и т.п. Базовые детали изделия должны быть установлены в таком же положении, что и на месте его эксплуатации. Это способствует достижению высокой точности сборки, особенно крупных изделий с недостаточно высокой жесткостью конструкции. Все детали, узлы и комплектующие изделия при данной форме сборки поступают на эту позицию, а все сборочные работы выполняются одной бригадой слесарей-сборщиков последовательно. В этой связи недостатками данного метода являются: ограниченные возможности сокращения длительности общего цикла сборки из-за последовательного выполнения сборочных операций, а также необходимость в высококвалифицированных рабочих, способных выполнять весь комплекс сборочных операций.

Непоточная стационарная сборка с расчленением сборочных работ предполагает выделение узловой и общей сборки. Благодаря этому сборка различных узлов машины может выполняться одновременно (параллельно), что позволяет существенно сократить длительность ремонта по сравнению с непоточной стационарной сборкой. Данная форма организации сборки особенно эффективна при наличии оборудованных соответствующими техническими средствами специализированных участков или рабочих мест по изготовлению (ремонту) составных частей машины — электрооборудования, гидрооборудования и т.д., так как обеспечивает лучшую организацию труда, повышение качества и снижение стоимости сборки благодаря специализации рабочих.

Применение узловой сборки предусматривает расчленение конструкции изделия на технологические сборочные единицы, которые могут быть собраны независимо друг от друга. Это условие должно быть обеспечено при проектировании или модернизации изделия, при отработке его на технологичность.

Непоточная подвижная сборка характеризуется последовательным перемещением собираемого изделия от одной позиции к другой с распределением между ними операций технологического процесса сборки. Перемещение собираемого изделия может быть свободным или принудительным при помощи конвейера или аналогичных устройств. Сборка может выполняться как на конвейере, так и возле него. Продолжительность выполнения работ на каждой позиции может быть различная, что обуславливает необходимость создания межоперационных заделов. Поэтому непоточная подвижная сборка экономически эффективна в условиях серийного производства.

Поточная сборка отличается тем, что все операции процесса выполняются синхронно за одинаковый промежуток времени — такт, или кратный ему. Во втором случае операция выполняется параллельно на нескольких рабочих местах. Межоперационное перемещение собираемого изделия при этом может осуществляться вручную или с помощью конвейера, имеющего непрерывное или периодическое перемещение. Поточная сборка сокращает длительность производственного цикла и уменьшает межоперационные заделы деталей, позволяет за счет механизации сборочных операций и специализации рабочих снизить на 35—50 % трудоемкость сборки. Она рентабельна при достаточно большом количестве собираемых изделий. Конструкция собираемого изделия должна быть высоко технологичной для исключения, по возможности, пригоночных работ. При их необходимости они должны выполняться за пределами потока.

Поточная стационарная сборка является одной из форм поточной сборки и применяется при сборке тяжелых, громоздких и неудобных для транспортирования изделий. Она отличается тем, что все изделия собираются на постоянных местах без перемещения, а рабочие переходят от одного изделия к другому через периоды времени, равные такту, и выполняют закрепленные за ними операции.

 

Виды сборочных работ

 

Процесс сборки состоит из двух основных частей: подготовки деталей к сборке и собственно сборочных операций. К подготовительным работам относятся: выполняемые при необходимости слесарно-пригоночные работы (опиливание, шабрение и др.) с контролем точности универсальными или специальными мерительными средствами, а также подгонка деталей по месту для получения необходимой точности сборки; очистка и промывка деталей; смазывание сопрягаемых деталей, если это необходимо по техническим условиям.

Перед сборкой некоторые детали подвергают балансировке (статической или динамической), комплектуют по размерным группам и по массе (например, поршни двигателей внутреннего сгорания).

К собственно сборочным работам относится процесс соединения сопрягаемых деталей и узлов с обеспечением правильного их взаимного положения и определенной посадки.

Сборочные работы, следовательно, делятся на основные и вспомогательные. При выполнении основных сборочных работ создаются требуемые подвижные или неподвижные соединения. Получение любого соединения включает относительную ориентацию собираемых деталей и сообщение им требуемого относительного перемещения с применением сборочных приспособлений и технологического оборудования. Целью вспомогательных работ является подготовка деталей к выполнению основных сборочных работ, подбор необходимых инструментов для проведения сборки, контроль ее качества, консервация и упаковка собранного изделия и др.

Таким образом, технологический процесс сборки включает разнообразные работы, которые можно отнести к следующим видам:

—   подготовительные работы — приведение деталей и сборочных единиц в состояние, требуемое условиями сборки: расконсервация, очистка, мойка, сортировка на размерные группы, комплектование, укладка в тару, транспортирование и др.;

—   пригоночные работы по обеспечению возможности сборки соединений: правка, сверление и развертывание отверстий в сборе, калибрование гладких и резьбовых отверстий, зачистка, опиливание, шабрение, притирка поверхностей деталей и т.д.;

—   собственно сборочные работы — получение в соответствии с чертежом разборных или неразборных соединений деталей, сборочных единиц и изделий свинчиванием, запрессовыванием, клепкой, паянием и др. методами;

—   регулировочные работы для обеспечения требуемой точности взаимного расположения и относительного перемещения деталей в сборочных единицах;

—   контрольные работы, выполняемые в процессе сборки и после ее окончания с целью проверки соответствия сборочных единиц и изделий требованиям, установленным технической документацией;

—   демонтажные работы — частичная разборка собранного изделия для обеспечения возможности доставки его потребителю.