Тип сборочного производства

Технология сборки определяется: типом производства, особенностями конструкции и оснащенностью сборочного цеха.

В зависимости от этих факторов существуют два варианта сборки: первый — сборка из отдельных узлов, на которые расчленяют конструкцию, второй — из отдельных элементов, минуя сборку в узлы. Первый вариант более рационален, так как можно собирать одновременно несколько узлов. Кроме того, отдельные узлы легче править, чем полностью собранную конструкцию.

Существуют следующие способы сборки: по предварительной разметке, по упорам-фиксаторам или по шаблонам, по контрольным отверстиям.

При сборке по первому методу положение каждого элемента определяют по линиям, нанесенным на сопрягаемые элементы.

Сборку по упорам-фиксаторам производят на плитах, в кондукторах или в специализированных сборочных приспособлениях.

При сборке по контрольным отверстиям сопрягаемые элементы соединяют, совмещая эти отверстия.

При сборке конструкций широко используют разнообразные сборочные и сборочно-сварочные приспособления. Тип приспособления определяется серийностью производства и степенью сложности конструкции. При индивидуальном производстве Применяют преимущественно универсальные приспособления. В серийном производстве наряду с универсальными приспособлениями применяют специализированные сборочные установки с быстродействующими прижимами. В массовом производстве применяют специализированные установки и приспособления.

Разработка технологических схем общей и узловой сборки

Последовательность и содержание сборочных операций. Схемы сборки

Для разработки последовательности сборочных операций необходимо про­вести расчленение собираемого изделия на составные части. При этом учиты­вают следующие требования.

1. Сборочную единицу не следует расчленять в процессе сборки, транспор­тировки и монтажа.

2. Сборочным операциям предшествуют подготовительные и пригоночные работы, которые выделяют в самостоятельные операции.

3. Габаритные размеры сборочных единиц устанавливают с учетом нали­чия подъемно-транспортных средств.

4. Сборочная единица должна состоять из небольшого числа деталей и со­пряжении для упрощения организации сборочных работ.

5. Сокращать число деталей, подаваемых непосредственно на сборку, за исключением базовой детали и крепежа.

6. Изделие следует расчленять так, чтобы его конструкция позволяла осу­ществлять сборку с наибольшим числом сборочных единиц. Последовательность сборки зависит от:

• конструкции изделия;

• компоновки деталей;

• метода достижения требуемой точности,

• функциональной взаимосвязи элементов изделия;

• конструкции базовых элементов;

• условия монтажа силовых и кинематических передач;

• наличия легко повреждаемых элементов;

• размеров и массы присоединяемых элементов. Последовательность сборки (сборочных операций) разрабатывают, соблю­дая следующие требования.

1. Предшествующие операции не должны затруднять выполнение после­дующих.

2. Для поточной сборки разбивка процесса на операции должна осуществ­ляться с учетом такта сборки.

3. После операций, содержащих регулирование или пригонку, необходимо предусмотреть контрольные операции.

4. Если изделие имеет несколько размерных цепей, то сборку начинают с наиболее сложной и ответственной цепи.

5. В каждой размерной цепи сборку необходимо завершать установкой тех элементов соединения, которые образуют ее замыкающее звено.

6. При наличии нескольких размерных цепей с общими звеньями сборку начинать с элементов той цепи, которая в наибольшей степени влияет на точ­ность изделия

Для определения последовательности сборки изделия и его составляющих частей разрабатывают технологические схемы сборки (рис. 10,2).

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.

На технологических схемах каждая деталь или сборочная единица обозна­чается прямоугольником, разделенным на 3 части (рис. 10.2, в). В верхней части прямоугольника указывают наименование детали или сборочной единицы, в ле­вой нижней части - номер, присвоенный детали или сборочной единице на сбо­рочных чертежах изделия, в правой нижней части - число собираемых элемен­тов. Сборочные единицы обозначают буквами «Сб» (сборка). Базовыми назы­ваются детали или сборочные единицы, с которых начинается сборка. Каждой сборочной единице присваивается номер ее базовой детали. Например, «Сб.7» -сборочная единица с базовой деталью N7. Порядок сборочной единицы указы­вают цифрой перед буквенным обозначением «Сб». Например, индекс «1С6.10» означает сборочную единицу 1-го порядка с базовой деталью N10.

Технологическую схему сборки строят в следующей последовательности.

В левой части схемы (рис. 10.2, а) указывают базовую деталь или базовую сборочную единицу. В правой части схемы указывают собираемое изделие в сборе. Эти два прямоугольника соединяют горизонтальной линией. Выше этой линии прямоугольниками обозначают все детали, входящие непосредственно в изделие, в порядке последовательности сборки. Ниже этой линии прямоуголь­никами обозначают сборочные единицы первого порядка (непосредственно входящие в изделие), в порядке последовательности сборки.

Схемы сборки единиц первого порядка могут строиться как отдельно (по приведенному выше правилу - рис. 10.2, б), так и непосредственно на общей схеме, развивая ее в нижней части схемы (под линией).

Технологические схемы сборки сопровождаются подписями, если они не очевидны из самой схемы, например, «Запрессовать», «Сварить», «Проверить

на биение» и т.д.

Технологические схемы сборки одного и того же изделия многовариантны.

Оптимальный вариант выбирают из условия обеспечения заданного качества сборки экономичности и производительности процесса при заданном масштабе выпуска изделий. Составление технологических схем целесообразно при проек­тировании сборочных процессов для любого типа производства. Технологиче­ские схемы упрощают разработку сборочных процессов и облегчают оценку из­делия на технологичность.

После разработки схем сборки устанавливают состав необходимых работ и определяют содержание технологических операций. В состав технологического процесса сборки в качестве технологических операций вносят разнообразные сборочные работы. Виды сборочных работ приведены в таблице 10.2.

Технологические процессы сборки типовых сборочных единиц, сборки не­подвижных разъемных соединений (резьбовых, шпоночных, шлицевых и т.п.), сборки неразъемных соединений (пластическим деформированием, сваркой, пайкой, склеиванием), сборки различных передач машин и механизмов (зубчатые, цепные и др.) описаны в работе [13].

68. Контроль при сборке типовых узлов
§ 45 Сборка типовых узлов машин

Контроль радиального и осевого биения производят на индикаторных контрольных приспособлениях с базированием по шейкам вала на призмах (рис. 121). Между зубьями закладывают цилиндрический калибр и замечают положение стрелки индикатора; поворачивая вал и перекладывая калибр через два зуба, определяют разницу в показаниях индикатора, которая характеризует радиальное биение начальной окружности колеса; обычно это биение допускается до 25—75 мкм. Торцовое биение обычно допускается до 0,10—0,15 мм. При биении,

выходящем за допустимые пределы, колесо снимают с вала и запрессовывают вновь, повернув его на некоторый угол.

В крупносерийном и массовом производствах контроль качества посадки колеса на вал можно производить на индикаторном приспособлении с эталонным колесом. При вращении неточности зацепления вызывают перемещение эталона, которое отмечается индикатором. Узел можно контролировать одновременно п на торцовое биение зубчатого колеса.

При установке валов с зубчатыми колесами в корпус обычно зацепление удовлетворяет техническим требованиям, если все элементы собираемого узла выполнены в пределах установленных допусков. Однако и при этом условии могут возникнуть дефекты зацепления в результате неблагоприятного сочетания отклонений, каждое из которых находится в пределах допуска. Наиболее типичными дефектами зацепления являются: преувеличенный зазор между зубьями по всему венцу в результате наибольшего отклонения в плюс расстояния между осями зубчатых колес и наибольшего отклонения в минус толщины зубьев; недостаточный зазор между зубьями по всему венцу при наименьшем предельном расстоянии между осями и наибольшей предельной толщине зубьев; неравномерный зазор между зубьями в результате эксцентричности зубчатого венца относительно оси вращения и неравномерной толщины зубьев одного из колес; биение по торцу зуба в результате пере коса оси отверстия колеса к оси зубчатого венца.

Эти дефекты могут быть устранены подбором колес, сменой одного из колес и сменой втулки в колесе.

В условиях массового и крупносерийного производств при сборке зубчатых передач выполнение технических требований обеспечивается соответствующими техническими условиями на все элементы собираемого узла, а также стабильностью технологического процесса сборки.

При сборке зубчатых колес в условиях единичного, мелкосерийного и серийного производств проверяют боковой и радиальный зазоры, а также правильность зацепления, определяемую размерами и расположением пятен контакта. Зазоры в зацеплении проверяют щупом, а при большом модуле (главным образом в тяжелом машиностроении) путем прокатывания между зубьями свинцовых проволочек диаметром до 0,8 мм с последующим измерением толщин сплющенных проволочек микрометром. Для проверки равномерности бокового зазора по длине зуба устанавливают три-четыре проволочки, Применяют, кроме того, специальное приспособление, принципиальная схема которого показана на рис. 122. Величина бокового зазора измеряется индикатором 2 с учетом длины L рычага 3 и радиуса начальной окружности R. Нижнее колесо стопорится упором 4. В других случаях боковом зазор измеряют непосредственно индикатором 1, укрепленным на корпусе узла.

Качество зацепления зубчатых колес проверяют также на краску в соответствии с нормами на контакт парных колес, установленными действующими стандартами. Этими нормами предусмотрено, что при

вращении меньшего колеса, покрытого тонким слоем лазури, на парном колесе отпечатки должны покрыть среднюю часть поверхности зуба (рис. 123, а). При неправильных зазорах пятна располагаются по рис. 123, б, в и г.

При сборке конических зубчатых передач требуемый зазор между зубьями достигается путем регулирования зацепления, т. е. перемещением колес в осевых направлениях; при этом перемещают либо оба колеса, либо одно из них. Регулирование осуществляют набором, регулировочных прокладок или перемещением втулок посредством специальных регулировочных гаек.

Для регулирования применяют стальные или латунные прокладки толщиной 0,05—1,5 мм; при этом набор прокладок устанавливают под опорные плоскости колес или промежуточных элементов, на которые они опираются.

При вращении регулировочной гайки втулка перемещает вал с колесом в осевом направлении, приближая или удаляя его от сопрягаемого с ним колеса. При достижении требуемого зазора узел фиксируется в установленном положении. Как известно, зазор с и величина осевого перемещения колеса х при угле зацепления α. и угле начального конуса φ связаны зависимостью

В целях упрощения регулирования зацепления одно из зубчатых колес предварительно устанавливают по координате, заданной чертежом; его закрепляют в этом положении, а регулирование зазора производят осевым перемещением другого колеса.

По пятнам контакта, получаемым при проверке на краску конических передач, можно судить о приемлемом или недостаточном зазоре зацепления, перекосе осей зубчатых колес и других погрешностях сборки.

При проверке конических зубчатых колес на краску пятно контакта должно располагаться при провертывании без нагрузки ближе к тонкому концу зуба, не доходя до его края по длине на 1,5—3, мм и по высоте на 0,4—1 мм. В связи с деформацией тонкого конца зуба, пятно контакта при работе под нагрузкой распространяется в направлении к толстому, концу зуба, что обусловливает более благоприятное прилегание рабочих поверхностей зубьев.

При общей сборке червячной передачи контролируют правильность расположения пятна контакта. Плохой контакт в зацеплении может явиться следствием погрешностей в межосевом расстоянии и неперпендикулярности осей червяка и червячного колеса; необходимо также проверять расположение оси червяка в средней плоскости колеса и в случае надобности отрегулировать червячную пару путем осевого смещения червячного колеса и последующей фиксации его в этом положении.

Аналогично зубчатым передачам проверяется боковой зазор («мертвый ход»} передачи. Проверкой с помощью динамометра величины крутящего момента при проворачивании передачи и его постоянства на полном обороте червячного колеса выявляется правильность посадки червячного колеса на валу без эксцентриситета, а также отсутствие биения червяка.

Собранные силовые быстроходные зубчатые передачи часто подвергают обкатке с измерением передаваемых крутящих моментов; при этом достигается лучшая прирабатываемость трущихся поверхностей, увеличивается к. п. д. передачи, более правильно распределяется нагрузка. Одновременно производят контроль правильности сборки узла по нагреву и тучности.

Обкатку осуществляют на специальных установках и стендах. В настоящее время начинают широко применять испытательные стенды с электронагружателями, отдающие оставшуготся от создания тормозного момента часть энергии в электрическую сеть.

Показатель шумности характеризует наличие многих погрешностей, допущенных при сборке узла. Уровень шумности измеряют шумо-мерами и оценивают в децибеллах.