Разработка технологических процессов сборки

    Содержание 

    1 Разработка технологического процесса  сборки………………………………3

    1.1  Задачи и последовательность технологической подготовки сборочного производства……………………………………………………………………………3

    1.2 Определение последовательности и построение схем сборки…………….5

    2 Технoлoгия  сборки…………………………………………………………….9

    2.1 Основные понятия…………………………………………………………...11

    3 Разработка системы контроля………………………………………………...17

    4 Технологический процесс сборки…………………………………………….18 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    1 Разработка технологического процесса  сборки

    1.1 Задачи и последовательность технологической подготовки сборочного производства 

    Техническая подготовка производства изделий состоит  из 3-х основных этапов: конструкторского, технологического и организационного.

    Технологическая подготовка сборочного производства является частью технологической подготовки производства всего изделия и  включает в себя следующие виды работ:

    1) проектирование технологического  процесса сборки;

    2) разработка системы контроля;

    3) освоение технологического процесса;

    4) составление нормативов трудовых  затрат и расхода материалов;

    Первый  этап является наиболее ответственным, и он включает в себя следующие  этапы:

    1) определение сборочного состава  изделия;

    2) выбор организационной формы  сборки;

    3) выбор метода сборки;

    4) разработка технологического маршрута;

    5) подбор оборудования;

    6) выбор нормальной и проектирование  специальной технологической оснастки;

    7) выбор материалов;

    8) выбор режимов выполнения операций;

    9) определение разряда работы;

    10) разработка норм времени на  выполнение операций;

    11) оформление технологической документации.

    Проектирование  технологического процесса начинается с изучения и анализа конструкции  по чертежам, схемам, техническим условиям и программам испытаний. В результате такого анализа должна быть установлена  взаимосвязь отдельных частей изделия, условия их соединения и функционирования, определены процессы, оказывающие наиболее существенное влияние на качество изделия.

    После такого анализа разрабатывается  последовательность или маршрут  сборки, определяется последовательность и содержание каждой операции, оформляется  технологическая документация. В  заключении технологический процесс  оценивается рядом показателей. Основными из них являются удельный вес трудоемкости сборочных работ, длительность цикла сборки, степень  разделения сборки на параллельные потоки, удельный вес механизированности и  автоматизации операций и рядом  других показателей, т.е. проводится оценка технологичности сборочного процесса. По этим показателям можно сравнить несколько вариантов технологического процесса и выбрать наиболее оптимальный.

    Исходными данными при проектировании технологического процесса сборки являются конструкторская  документация на изделие, технические  условия, годовая программа выпуска  или размерность партии, руководящие  технические документы.

    Основными конструкторскими документами являются сборочные чертежи, содержащие изображение  изделия, а также технологические  условия на сборку и другие данные, необходимые для его сборки и  контроля. Кроме сборочного чертежа  и схем на изделие необходимо иметь  техническое описание, спецификацию, а также другие конструкторские  документы, разъясняющие устройство изделия, особенности его сборки, контроля и испытаний.

    Технические условия должны содержать следующие  данные: назначение, условия эксплуатации, технические требования, технологические  характеристики, виды контроля, параметры  контроля, методы и средства контроля и испытаний, условия годности, условия  приемки, условия хранения, транспортирования  и упаковки.

    Руководящими  техническими документами являются ГОСТы, ЕСТД, ЕСКД, различные стандарты  и нормы отрасли, в которой  производиться данное изделие, каталоги на оборудование, нормы времени. 

    1.2. Определение последовательности  и построение схем сборки 

    Разработка  технологического процесса сборки ведется  в следующем порядке: на основе анализа  конструкторской документации устанавливается  сборочный состав изделия. Изделие  расчленяется на отдельные сборочные  единицы, определяются источники комплектования элементов, выделяют базовые детали (сборочные единицы). На основе этого  составляется схема сборочного состава, на которой показывают все элементы, входящие в состав изделия и основные этапы (ступени сборки). В геометрических фигурах в виде прямоугольников  указывается наименование элемента, номер его по спецификации, а также  количество этих элементов. На схеме  указываются также источники  поступления элементов и сроки  готовности различных ступеней сборки и изделия в целом. Следует  отметить, что необходимость расчленения  изделия на сборочные единицы  определяется в первую очередь условиями  работы и эксплуатации, а также  возможностью изготовления и расчленения  деталей. Количество сборочных единиц в изделии определяется возможностью сокращения трудоемкости и длительности цикла сборки за счет разделения процесса на параллельные потоки. Поэтому, изделие  разделяется на сборочные единицы  еще по технологическим соображениям. При этом, введение дополнительных сборочных единиц целесообразно, если расширяется фронт сборки, а затраты  на дополнительно введенные разъемы  меньше экономии, получаемой от параллельной сборки. Схема сборочного состава  имеет важное значение для работы над технологическим процессом; кроме того, на ее основе заполняются  комплектовочные карты.

    Схема сборочного состава не дает представления  о последовательности сборки и способе  обеспечения соединений.  Последовательность сборки, способы обеспечения соединений, периодичность и содержание процессов контроля и испытаний дает технологическая схема сборки.

    Сборка  любого изделия - это дискретный во времени процесс, который состоит  из отдельных операций. Каждая операция состоит из ряда переходов. Переход - это наименьшая законченная часть  технологического процесса, выполняемая  без перерыва во времени.

      Процесс сборки сложного изделия  состоит из переходов, выполняемых  не только последовательно, но  и параллельно. Маршрут такого  процесса можно представить графически  в виде схемы. На этой схеме  процесс обозначается линией, т.е.  осью процесса во времени, а  точки - это отдельные переходы  на этой линии. При построении  схемы сборки рекомендуют придерживаться  следующих правил:

    1) материалы изображают полукругом, внутри которого указываются  наименование, марка, ГОСТ, характерный  параметр;

    2) детали изображаются в виде  круга, разделенного на две  части, в нижней части указывается  номер позиции детали на спецификации  сборочного чертежа, в который  она входит;

    3) сборочная единица на схеме  изображается квадратом, в верхней  части которого указывается степень  сложности, а в нижней части  - номер позиции для сборочного  чертежа;

    4) детали и сборочные единицы,  получаемые с других предприятий,  изображаются с заштрихованными  верхними частями круга или  квадрата;

    5) схема сборки начинается с  изображения базовой детали или  сборочной единицы, а заканчивается  изображением готового изделия.  Базовой деталью считают основную  деталь, с которой начинается  общая сборка изделия. В качестве  базовой рекомендуется выбирать  ту деталь, поверхности которой  будут в последствии использованы  при установке готового изделия  или при креплении сборочной  единицы к ранее собранной;

    6) сборочные единицы или детали, собираемые между собой, и с  собранными ранее составляющими  компонентами изделия одновременно  присоединяются к сборочной линии  в одной точке;

    7) детали, и сборочные единицы, которые  не могут быть собраны одновременно  без перерыва во времени или  одновременная сборка которых  не является технической необходимостью, присоединяются к линии сборки  в разных точках;

    8) детали, соединяемые между собой  сборочной операцией образуют  сборочную единицу первой степени  сложности, которая изображается  квадратом на одной линии с  ее базовой деталью;

    9) присоединение хотя бы одной  детали к собранной ранее сборочной  единице образует новую сборочную  единицу следующей степени сложности;

    10) несколько деталей или сборочных  единиц, устанавливаемых после их  предварительной сборки, но без  образования сборочной единицы,  изображаются на схеме условными  значками и присоединяющей к  дополнительной линии сборки  в последовательности (слева направо)  их присоединения; дополнительная  линия сборки подводится к  основной в точке выполнения  установки и крепления этих  составляющих компонент;

    11) детали, образующие сборочную единицу  до установки их в собранную  ранее, обозначаются условными  обозначениями и образуют дополнительную  линию сборки, заканчивающуюся сборочной  единицей, которая присоединяется  к основной линии сборки;

    12) несколько одинаковых деталей  или сборочных единиц обозначаются  одним условным обозначением, а  количество указывается цифрой  около знака;

    13) приспособления, применяемые вместо  деталей или сборочных единиц, без которых не может быть  выполнена сборка, указываются на  схеме как детали или сборочная  единица пунктиром;

    14) работы, связанные с частичной  разборкой объекта указывается  на схемах изображением снимаемых  деталей, сборочных единиц или  приспособлений со стрелкой, направленной  от линии сборки;

    15) переходы сборки, связанные с  применением материалов (клея, припоя, спирта, бензина, масла, изоляции  и т.п. в переходах намотки,  электромонтажа, заливки и т.п.), указываются  на схемах с присоединением  к линии сборки условного обозначения  материала;

    16) порядок установки одновременно  нескольких составляющих компонент  определяется обходом по часовой  стрелке, начиная с крайнего  левого над линией сборки детали  или сборочной единицы. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    2  Технoлoгия  сборки 

    Технoлoгия  сборки как документ включает oписaние сoстaвa и пoследoвaтельнoсти oперaций и перехoдoв сбoрки изделия с техникo-экoнoмическими рaсчетaми зaтрaт труда, мaтериaлoв, электроэнергии, кoличествa неoбхoдимoгo oбoрудoвaния и oснaстки, числа прoизвoдственных рaбoчих, прoизвoдственнoй плoщaди, трудoемкoсти и себестoимoсти сбoрки изделия. Рaзрaбoткa технoлoгическoгo прoцессa сбoрки oсуществляется с учетoм испoльзoвaния дoстижений технoлoгии сбoрки в aвтoмoбилестрoении, прoизвoдственных ресурсов, неoбхoдимoсти сoкрaщения мaтериaльных, трудoвых и энергетических зaтрaт, всемернoй мехaнизaции и aвтoмaтизaции рaбoт, испoльзoвaния передoвoгo oпытa ремoнтных предприятий, прoгрессивных форм oргaнизaции сбoрoчных прoцессoв и сoздaния нaилучших услoвий трудa.

    Рaзрaбoткa технoлoгическoгo прoцессa сбoрки прoизвoдится  пoэтaпнo нa oснoве стaндaртoв ЕСТПП, ЕСТД и других дoкументoв в тaкoй пoследoвaтельнoсти:

    - технoлoгический aнaлиз сбoрoчных чертежей, утoчнение рaзбивки изделия нa сбoрoчные единицы, oценкa урoвня технoлoгичнoсти и ремoнтoпригoднoсти изделия и егo чaстей и рaзрaбoткa рекoмендaций пo их улучшению;

    - aнaлиз плaнoвых зaдaний и выбoр oргaнизaциoнных фoрм сбoрoчнoгo прoцессa;

    - рaзмерный aнaлиз oснoвных сoединений (с учетoм изменения рaзмерoв в эксплуaтaции и при ремoнте) и выбoр метoдoв сбoрки и их сoчетaний для изделия в целoм;

    - рaзрaбoткa (утoчнение) технических услoвий и технoлoгических инструкций нa сбoрку сoединений, узлoвую и oбщую сбoрку изделий, кoнтрoль, регулирoвку и испытaние сбoрoчных единиц и изделия;

    - прoбнaя рaзбoркa и сбoркa oбрaзцa изделия, сoстaвление схем сбoрки изделия и егo сoстaвных чaстей, сoстaвление кoмплектoвoчнoй кaрты;

    - oпределение и oптимизaция сoстaвa, сoдержaния и пoследoвaтельнoсти oперaций и перехoдoв;

    - нoрмирoвaние технoлoгическoгo прoцессa;

    - выбoр и oпределение кoличествa стaндaртнoгo oбoрудoвaния и oснaстки, зaкaз нестaндaртизoвaнных средств технoлoгическoгo oснaщения (в тoм числе средств кoнтрoля, испытaний и трaнспoртирoвaния);

    - прoектирoвaние пoтoчнoй линии, синхрoнизaция сбoрoчных oперaций и рaзрaбoткa плaнирoвки и oргaнизaции линии (учaсткa, цехa);

    - oпределение требoвaний техники безoпaснoсти, прoизвoдственнoй сaнитaрии и oхрaны oкружaющей среды;

    - техникo-экoнoмический aнaлиз и oбoснoвaние принятoгo вaриaнтa технoлoгическoгo прoцессa сбoрки изделий;

    - oфoрмление технoлoгическoй дoкументaции.

    Нaибoлее  слoжным, трудoемким и oтветственным этaпoм рaзрaбoтки технoлoгическoгo прoцессa сбoрки является oпределение и oптимизaция сoстaвa, сoдержaния и  пoследoвaтельнoсти oперaций и перехoдoв. При этoм учитывaют тип прoизвoдствa (единичнoе, серийнoе, мaссoвoе), дoступнoсть и удoбствo выпoлнения рaбoт, рaциoнaльную пoследoвaтельнoсть устaнoвки сoстaвных чaстей изделия, применение единых средств технoлoгическoгo oснaщения для выпoлнения рядa oперaций и др.

    Грaфическoе  изoбрaжение в виде услoвных oбoзнaчений  пoследoвaтельнoсти сбoрки (рaзбoрки) изделия  или егo сoстaвнoй чaсти нaзывaется схемoй сбoрки (рaзбoрки) изделия. Для  сoстaвления схемы пoсле технoлoгическoгo aнaлизa кoнструкции изделия егo делят  нa узлы первoгo, втoрoгo и других бoлее  высoких пoрядкoв.

    Схему сбoрки нaчинaют с бaзoвoй детaли (узлa) и зaкaнчивaют гoтoвым изделием (узлoм). Между ними прoвoдят oсевую  линию, сверху кoтoрoй пoкaзывaют присoединяемые  детaли, снизу — сбoрoчные единицы. Схему рaзбoрки, нaoбoрoт, нaчинaют с  изделия (узлa) и зaкaнчивaют бaзoвoй  детaлью (узлoм). Пoследoвaтельнoсть устaнoвки  и снятия сoстaвных чaстей изделия  oпределяют при решении зaдaчи фoрмирoвaния технoлoгических oперaций сбoрки и рaзбoрки.

    При неoбхoдимoсти нa схемaх сбoрки пoкaзывaют рaсстaнoвку кoнтрoльных oперaций, делaют дoпoлнительные нaдписи, oпределяющие  сoдержaние сбoрoчных и кoнтрoльных oперaций, нaпример «привaрить», «сверлить  сoвместнo с...», «oтрегулирoвaть зaзoр...»  и т.п.  

     2.1 Основные понятия. 

    Технологическим  процессом  сборки  называется  совокупность  операций по соединению,  координированию,  фиксации,  закреплению  деталей  и сборочных единиц  (СЕ)  для  обеспечения  их  относительного  положения  и  движения, необходимого  функциональным  назначением  сборочной  единицы  (СЕ) и общей сборки   (ОС)   прибора.  Трудоемкость  процессов  сборки  в  общем  объеме производства  современных  приборов  составляет  30-50%.  Сборочный процесс охватывает механическую сборку деталей, сборку электроэлементов и монтаж их пайкой, наладку и регулировку, а также контрольные проверочные операции.

      Сборка  -  это образование разъемных  или неразъемных соединений составных частей,  узлов  или  других  изделий.

    Узловая сборка - это оборка, объектом которой  является  составная  часть  изделия. 

    Общая  сборка  - это сборка, объектом  которой  является  изделие  в  целом. Комплектующие изделия – это изделия  предприятия-поставщика,  применяемые  как  составная часть изделия выпускаемого  предприятием.     Сборочный комплект- это группа составных частей изделия,  которые необходимо подать на рабочее место для сборки изделия или его составной части.

      Устанавливаются   следующие   виды  изделий:  детали,  сборочные   единицы, комплексы и комплекты.

      Деталь  -  это  изделие,  изготовленное   из однородного по наименованию  и

    марке  материала,  без  применения  сборочных  операций. К деталям относятся также изделия, подвергнутые покрытиям и изготовленные с применением местной пайки, сварки, склейки и т.п.

      Сборочная  единица  -  это   изделие,  составные  части   которого подлежат

    соединению  между собой на предприятии изготовителе (свинчиванием, клепкой, сваркой  и  т.д.).  Это понятие адекватно понятию "узел", реже "группа", но может  быть  и  законченным  изделием.  Следует учесть, что технологическое понятие  "сборочная единица" шире конструкторских терминов, т.к. может быть разбита на несколько единиц при разработке технологического процесса.

      Комплекс;  два  или  более   специфицированных  изделий, не  соединенных на предприятии-изготовителе  сборочными  операциями,  но  предназначенные  для выполнения  взаимосвязанных  эксплуатационных  функций  (например, станок с программным управлением, вычислительная машина и т.п.).

      Комплект:     два     или    более    изделия,    не    соединенных    на предприятии - изготовителе   сборочными  операциями  и  представляющих  набор изделий,   имеющих   общее   эксплуатационное  назначение  вспомогательного характера (комплект запасных частей, инструмента и принадлежностей и т.п.).

      Сборочная    технологическая    операция    -   это   законченная   часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте.

      Классификация видов соединений.

    - По целостности соединений: разъемное и неразъемное соединение.

    - По подвижности составных частей: подвижное и неподвижное соединение.

    - По   форме   соприкасаемых  поверхностей:  плоская,  цилиндрическая, коническая и т.п.

    - По  методу  образования соединений: резьбовое, шпоночное, штифтовое,

    прессовое и т.д.

      Классификация видов сборки.

    По  объекту сборки: узловая и общая.

    По   последовательности   сборки:   последовательная,   параллельная, последовательно - параллельная.

      По стадиям сборки: предварительная, промежуточная, окончательная.

      По  подвижности  объекта сборки:

    1. подвижная с непрерывным перемещением,

    2. подвижная с периодическим перемещением,

    3. неподвижная (стационарная).

    По  организации производства:

    1. Типовая, поточная с использованием  транспортных средств.

    2. Типовая, поточная без использования  транспортных средств.

    3. Групповая, поточная с использованием  транспортных средств.

    4. Групповая, поточная без использования  транспортных средств.

    5. Групповая, не поточная.

    6. Единичная.

    По  механизации и автоматизации:

    1. автоматическая,

    2. автоматизированная,

    3. механизированная,

    4. ручная.

    По  методу обеспечения точности сборки:

    1. с полной взаимозаменяемостью,

    2. селективная сборка,

    3. с неполной взаимозаменяемостью,

    4. с пригонкой,

    5. с компенсационными механизмами,

    6. с компенсационными материалами.

      Отработка сборки на технологичность.

      Сборочная единица и изделие  в целом также как и детали  отрабатываются для повышения   их   технологичности.   Конструкция  сборочной  единицы  должна удовлетворять  требованиям  изготовления,  эксплуатации  и ремонта наиболее производительными   и   экономичными   способами   при   заданных  условиях производства.   

    Конструкция    сборочной    единицы    отрабатываются   на технологичность  комплексно,  учитывая взаимозависимость производственной и эксплуатационной технологичности:

     - составных частей сборочной  единицы;

     - изделия, в которое данная  сборочная единица входит как  составная часть.

      Общие требования к технологичности  собираемого изделия.

     1.  Рациональное  разбивка  на  сборочные  единицы,  что особенно  важно в

    условиях  параллельной сборки узлов изделия.

     2.  Создание  конструкции  с   наименьшим  числом  соединений, с короткими

    размерными  цепями.

     3.  Создание  таких  конструкторских   баз,  которые  в процессе  обработки

    заготовок могут совпадать о измерительными и технологическими базами.

     4.  Максимальное  применение  стандартных   и  унифицированных  деталей   и сборочных единиц и создание несложных конструкций оригинальных деталей.

     5.   Обеспечение   возможности применения  механизации и автоматизации

    сборочных операций в серийном и массовом производстве.

     6.  Удобный  доступ  для   контроля  и  регулировки при  эксплуатации и для

    разборки  при ремонте.

     7.  Выбор наиболее рационального,  для конкретных производственных  условий метода сборки, обеспечивающего точность сборки и наименьшую трудоемкость.

      Схемы сборки.

      Схема  сборки  - это графическое  изображение всех деталей (Д)  и сборочных

    единиц  (СЕ)  входящих  в  собираемое  изделие (ОС) в последовательности их вхождения,  т.е.  в  последовательности  установки  в  изделие. 

    Разработка  маршрутной технологии.

      В  маршрутной  технологии  устанавливается последовательность  сборочных и контрольных    операций.   Маршрутной   технологией   сборки,   в   которой  перечисляются  только  операции  в  их  последовательном  порядке для всего

процесса  сборки,  можно  ограничиться  при  индивидуальном и мелкосерийном производстве.

      Методы  контроля и его оснащение  разрабатываются в непосредственной  связи и  одновременно  с  проектированием  процесса  сборки,  когда  составляются технические  задания на разработку специального инструмента, приспособлений и установок для контроля.

      Разработка операционной технологии.

      В  операционной  технологии  разрабатывается содержание каждой  операции с расчленением на переходы.