Технология сборочного производства

М.А. Тамаркин, И.В. Давыдова, Э.Э. Тищенко
ТЕХНОЛОГИЯ
СБОРОЧНОГО
ПРОИЗВОДСТВА
ВЫСШЕЕ
ОБРАЗОВАНИЕ
УДК 621(075.8) ББК 34.68я73 КТК 236 Т17 Авторы выражают благодарность доценту Ершову B.C. за предоставленные материалы по алгоритмизации проектирования технологических процессов сборки. Тамаркин М.А. Т17 Технология сборочного производства / М. А, Тамаркин, И. В. Давыдова» Э.Э. Тищенко. — Ростов н/Д: Феникс, 2007. — 270, [1] с. : ил. — (Высшее образование). ISBN 978-5-222-12211-2 В учебном пособии изложены основные понятия технологии сборки машин. Рассмотрены все этапы проектирования технологического процесса сборки, начиная с анализа исходных данных и заканчивая испытаниями собранного изделия, освещены вопросы орга-низацик производственного процесса на участке сборки, показаны принципы разработки планировки участка сборки. Описана технология сборки типовых соединений. УДК 621(075.8) ISBN 978-5-222-12211 -2    ББК 34.68я73 © Тамаркин М. А., Давыдова И. В., Тищенко Э. Э., 2007 © Оформление: иад-во «Феникс», 2007 ВВЕДЕНИЕ В современном машиностроении трудоемкость сборочных работ составляет 30-40% и более от общей трудоемкости изготовления изделия. Степень механизации сборочных операций не превышает 20-30%, а степень автоматизации — еще ниже. Поэтому совершенствование сборочного производства является одним из основных резервов повышения технического уровня и экономической эффективности машиностроительного комплекса. Сборка отличается от других технологических процессов том, что ее составными элементами являются разнообразные, физически разнородные процессы. Установка составных частей конструкции сборочной единицы (СЕ) включает основанные на различных физических принципах процессы перемещения и ориентирования соединяемых деталей. Сборка является завершающим этапом изготовления машин, и требования к элементам конструкции, поступающим на сборку, оказывают существенное влияние на содержание заготовительных работ, механической обработки и других процессов изготовления элементов конструкции изделия. Возможность применения современных методов и средств производства существенно зависит от технологичности конструкции изделия и фактически закладывается в конструкцию при его проектировании. Поэтому содержание сборочных работ органически взаимосвязано с конструкцией изделия и предшествующими этапами производственного процесса изготовления его элементов* Совершенствование и повышение эффективности сборочных работ требует непрерывного обобщения и анализа передового опыта промышленности на основе научных исследований. Основы такого подхода были заложены в трудах выдающихся ученых нашей страны Н. А. Бородачева, Б. С, Балакшина, В. М. Кована, Л. Н, Кошкина, М. П. Новикова и др. [1]* О ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕХНОЛОГИЙ СБОРКИ МАШИН 11 Общие положения Процесс сборки является заключительным этапом изготовления машины, в значительной степени определяющим ее основные эксплуатационные свойства. Условия достижения высоких эксплуатационных свойств машины не ограничиваются созданием ее удачной конструкции или применением высококачественных материалов для изготовления ее деталей, не гарантирует этих качеств и высокоточное изготовление деталей с обеспечением оптимального состояния поверхностных слоев их сопряженных или рабочих поверхностей. Процесс изготовления машины может гарантировать достижение всех требуемых эксплуатационных показателей, а также ее надежности и долговечности в эксплуатации лишь при условии высококачественного проведения всех этапов сборки машины (т. е, сборки и регулирования отдельных сборочных единиц — узлов и общей сборки и испытаний изготовленного изделия в целом). Это связано с тем, что в процессе сборки вполне качественных составных частей изделия по разным причинам могут возникать погрешности взаимного расположения деталей, существенно снижающие точность и служебные качества собираемого изделия. Причинами возникновения таких погрешностей могут быть: 1* Ошибки, допускаемые рабочими при установке и фиксации требуемого положения собираемых деталей (образование зазоров между торцами втулок, монтируемых на валах, и торцами соответствующих фланцев и буртиков валов в связи с недостаточно прочным их соединением сборщиком или сдвигом втулки сверлом при засверловке стопорного отверстия на валу «по месту^ через отверстие во втулке; попадание грязи и стружки между сопрягаемыми поверхностями; совпадение эксцентриситетов наружной и внутренней поверхностей втулок; посадочной шейки вала, на которой монтируется втулка, и опорных шеек; нарушение правильной последовательности затяжки резьбовых соединений и непостоянство усилия затяжки и т. д.). 2.    Погрешности установки калибров и измерительных средств, применяемых при сборке; погрешности регулирования, пригонки и контроля точности положения детали в машине, достигнутого при сборке, а также собственные погрешности измерительных средств. 3.    Относительные сдвиги деталей в промежутке времени между их установкой в определенное положение и их фиксацией в этом положении. 4.    Образование задиров и забоин на сопрягаемых поверхностях деталей. 5.    Упругие деформации сопрягаемых деталей при их установке и фиксации и пластические деформации поверхностей сопряжений, нарушающие точность и прочность соединений. Примером очень большого влияния качества сборки на эксплуатационные свойства изделий могут служить данные об изменении долговечности службы ответственного болтового соединения в зависимости от усилия его предварительной затяжки (диапазон изменения рабочей нагрузки 0-41000 Н) [2]: Усилие предварительной затяжки болта, И Средняя долговечность срока службы болта в циклах Эти данные показывают, что одни и те же детали соединения при разных условиях сборки могут изменить долговечность службы в сотни и даже тысячи раз. Выполнение сборочных работ связано с большой затратой времени, составляющей значительную долю трудоемкости изготовления машины. В зависимости от типа производства затраты времени на сборочные работы составляют (в процентах от общей трудоемкости изготовления машины) [2J; В массовом и крупносерийном производстве В серийном 40-45
В единичном и мелкосерийном В различных отраслях машиностроения: В тяжелом машиностроении В станкостроении В автомобилестроении В приборостроении Следует отметить, что основная часть слесарно-сборочных работ представляет собой ручные работы, требующие больших затрат физического труда и высокой квалификации рабочих. Большая трудоемкость слесарко-сборочных работ не только существенно увеличивает общую трудоемкость изготовления машин, но и приводит к значительному ухудшению экономических показателей работы предприятия, связанному с большим скоплением на сборке дорогостоящих готовых деталей и узлов; увеличивающих стоимость незавершенного производства предприятия и снижающих оборачиваемость оборотных средств. Изложенные причины превращают проблему повышения качества и производительности сборки в одну из первоочередных и важнейших задач развития современного машиностроения. Приведем основные определения. Изделием называется любой предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению на предприятии. Согласно ГОСТ 2.101-68, установлены следующие виды изделий: а)    детали; б)    сборочные единицы (узлы); в)    комплексы; г)    комплекты. Деталь является изделием, изготовленным из однородного материала без применения сборочных операций, например вал, втулка, рычат, корпус и т. д. Сборочной единицей называется изделие, составные части которого подлежат соединению между собой на предприятии-изготовителе сборочными операциями (свинчиванием, клейкой, пайкой, запрессовкой и т. д.)* например станок, автомобиль, вертолет и т. д. Комплексом называются два и более специфицированных изделия, не соединенных на пред приятии-изготовителе сборочными операциями, но предназначенных для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций. В комплекс, кроме изделий, выполняющих основные функции, могут входить детали, СЕ и комплекты, Цредназначенные для выполнения вспомогательных функций, например, детали и СЕ, предназначенные для монтажа комплекса на месте его эксплуатации. Комплект представляет два и более изделия, не соединенных на предприятии-изготовителе сборочными операциями и представляющих собой набор изделий, имеющих общее эксплуатационное назначение вспомогательного характера, например комплект запасных частей, комплект инструментов и т. д. Сборка — образование разъемных или неразъемных соединений составных частей изделия. Узловая сборка — сборка, объектом которой является составная часть изделия — СЕ (узел). Общая сборка — сборка, объектом которой является изделие в целом. Сборочный комплект — группа составных частей изделия, которые необходимо подагь на рабочее место для сборки изделия или его составной части. В условиях единичного и мелкосерийного производства основная часть сборочных работ выполняется на общей сборке, и лишь малая их доля осуществляется над отдельными сборочными единицами. С увеличением серийности производства сборочные работы все больше раздробляются по отдельным СЕ, и в условиях массового и крупносерийного производства объем узловой сборки становится равным или даже превосходит объем общей сборки. Это в значительной мере способствует механизации и автоматизации сборочных работ и повышает их производительность, а также снижает требования к квалификации рабочих. По стадиям процесса сборка подразделяется на следующие виды. Предварительная сборка — сборка деталей, составных частей или изделия в целом, которые в последующем подлежат разборке. Например, предварительная сборка узла с целью определения размера неподвижного компенсатора. Промежуточная сборка — сборка деталей, выполняемая для дальнейшей их совместной обработки. Например, предварительная сборка корпуса редуктора с крышкой для последующей совместной обработки отверстий. Сборка пьд сварку — сборка заготовок для их последующей уварки. Окончательная сборка — сборка изделия или его составной части, после которой не предусмотрена его последующая разборка при изготовлении. Технологический процесс-(ТП) сборки заключается в соединении деталей в узлы и узлов и отдельных деталей в механизмы и целую машину. В связи с этим все работы сборочного процесса разбиваются на отдельные последовательные стадии, которые далее расчленяются на отдельные последовательные операции, переходы» приемы. Под операцией в сборочном процессе понимается часть ТП, осуществляемая по какому-либо узлу или машине одним или несколькими рабочими на одном рабочем месте непрерывно. Под переходом понимается часть операции, которая вполне закончена, не может быть расчленена на другие переходы и выполняется без смены инструментов одним или несколькими рабочими одновременно. Приемом называется часть перехода, состоящая из ряда простейших рабочих движений, выполняемых одним рабочим. Под установкой понимается придание определенного положения собираемым деталям и соединениям. 1.2. Классификация соединений деталей в машинах В процессе узловой и общей сборки соединяют разнообразные ретали. Метод образования соединения назначает конструктор с учетом условий работы изделия, экономики его производства и эксплуатации. По конструкции и условиям эксплуатации соединения подразделяются на подвижные и неподвижные [2]. Первые характеризуются возможностью относительного перемещения составных частей, вторые такого перемещения не имеют. Все соединения можно подразделять на разъемные и неразъемные (рис, 1.1). Рмс. 1.1. Классификация соединений деталей при сборке К разъемным соединениям относятся те, которые могут быть полностью разобранными без нарушения целостности собираемых деталей. Разъемные соединения наиболее распространены (65-85%), однако в последнее время во многих машинах удельный вес неразъемных соединений начинает расти в связи с более широким использованием неремонтируемых узлов. Все соединения можно разбить на четыре класса: I    — неподвижные разъемные; II    — неподвижные неразъемные; III    — подвижные разъемные; IV    — подвижные неразъемные. Наиболее распространены в машиностроении соединения класса П1, затем I и II. Соединения класса ГУ встречаются редко. Для общего машиностроения число соединений указанных классов (включая сборку в заготовительных процессах) можно выразить соотношением: 0,45 : 0,35 : 0,15 : 0,05. Соединения классифицируют также по способам сборки и технологической характеристике [3, 4]. К классу А относят наиболее распространенные соединения, осуществляемые установкой сопрягаемых деталей по охватывающим (охватываемым) поверхностям или по установочным элементам сборочных приспособлений, Соединения осуществляют с гарантируемым зазором вручную или автоматически без приложения сил. Этот вид соединений применяют как при узловой, так и при общей сборке изделий, К классу В относят соединения, выполняемые пластическим деформированием крепежных деталей (сплопь ных или трубчатых заклепок) или соединяемых деталей (раскернивание, расклепывание, развальцовыва- ние, отбортовка, соединение в фальц, отгибка или скручивание специальных выступай, обжимка, постановка шплинтов, постановка рифленых штифтов). Данный класс относят к неразъемным, неподвижным соединениям. Соединения класса С выполняют упругим деформированием соединяемых или соединенных деталей: запрессовкой (осуществляемой приложением осевой силы или тепловым воздействием на сопрягаемые детали), постановкой стопорных упругих колец на валы и в канавки корпусных деталей, постановкой упругих разъемных шайб, сборкой с помощью упругих защелок, пружинных фиксаторов положения сопрягаемых деталей, пустотелых упругих штифтов, применением клемм и упругих элементов (кнопки для обивки дверей автомобилей, упругое крепление патрона в рефлекторе фары, сборка клапана двигателя с пружиной и разрезными сухариками/соединение патрубка водяного насоса с дюритовым шлангом и др.). В машинах и приборах широкое применение получили штепсельные разъемы, а также упругие наконечники проводов. К достоинствам данного класса соединений относятся малые габариты, удобство и быстрота сборки и разборки, что важно не только для производства, но и для обслуживания машин. В большинстве случаев усилие для сборки и разборки соединений невелико, а надежность их работы высокая даже в условиях толчков и вибраций. Соединения с упругими элементами применяют как при узловой, так и при общей сборке. Класа D объединяет разъемные соединения, осуществляемые различными крепежными и фиксирующими деталями (резьбовые детали, клинья, цилиндрические и конические штифты). Наиболее распространены резьбовые соединения; их выполняют отдельными крепежными деталями (винтами, болтами, шпильками), а также специальными крепежными деталями. При сборке данных соединений обеспечивают требуемый натяг и стопорение резьбовых деталей различными способами . Помимо четырех основных классов можно привести еще два. К классу Е относят соединения, осуществляемые введением в зону контакта сопрягаемых деталей дополнительного материала (расплавляемого металла при сварке, припоя, клея, пластмасс, мастик). Эти соединения являются неподвижными и неразъемными. Их применяют при выполнении заготовок (сваркой, пайкой) на промежуточных этапах механической обработки (перед окончательной обработкой), а также на сбороч ных операциях (при отдельных методах сварки и пайки, склеивания). В последнем случае сварка допускается, если обработанные поверхности расположены достаточно далеко от швов н допуски на расположение обработанных поверхностей в соединенных элементах достаточно широки. К классу F относятся соединения, получаемые специальными методами (заливкой деталей расплавленным металлом или пластмассой, обвязкой проволокой, соединением тонкостенных деталей из мягких листовых металлов или пластмасс скрепками, сшивкой тонких листовых деталей из неметаллов и др-)- Эти методы имеют ограниченное применение. При выборе способа соединения учитывают условия работы изделия, обеспечение необходимой его надежности, технологии обработки и сборки, условия эксплуатации, включая необходимую разборку, ремонт и сборку соединения, а также затраты на изготовление и эксплуатацию в течение заданного срока службы изделия. Из нескольких возможных вариантов, удовлетворяющих требованиям работы и эксплуатации, окончательно отбирается метод, обеспечивающий наименьшие затраты на изготовление и эксплуатацию соединения. Все методы образования соединений могут быть также классифицированы по трем признакам: 1.    По конструктивным особенностям соединительных деталей методы образования соединений делят на резьбовые, шпоночные, клиновые, штифтовые, шплинтовые, шлицевые, клепаные. 2.    В зависимости от применяемого материала для соединения элементов деталей различают следующие методы образования соединений: сварные, паяные, клеевые. 3* По характеру объемно-напряженного состояния соединяемых деталей методы образования соединений делят на соединения с зазором, соединения с натягом (прессовые), фальцованные, развальцованные, термоусаженные, пружинные, замковые. 1.3. Организационные формы сборки Б различных типах и при различных условиях производства организация сборки приобретает различные формы. По перемещению собираемого изделия сборка подразделяется на стационарную и подвижную, по организация па полоточпуго, грушзооуго и поточную (рис. 1.2). Непоточиая стационарная сборка характеризуется тем* что весь процесс сборки изделия и его СЕ выполняется на одной сборочной позиции. Все детали поступают на эту позицию. Достоинства: 1) сохранение неизменного положения основной базовой детали, что способствует достижению высокой точности изделия; 2) использование универсальных транспортных средств» приспособлений и инструментов, что сокращает продолжительность и стоимость технологической подготовки производства. Недостатки: 1) длительность общего цикла сборки, выполняемого последовательно; 2) потребность в высококвалифицированных рабочих, способных выполнять любую сборочную операцию; 3) увеличение потребности в больших сборочных стендах, так как машина длительное время занимает монтажный стенд. Область применения — единичное и мелкосерийное производство тяжелого й энергетического машиностроения, экспериментальные и ремонтные цехи. Продолжительность сборочного процесса определяется по формуле [5]:


Рис. 1.2. Схема организационных форм сборки
Организационные формы сборки


,ч \С>
о 10 ° о


<£>

ТПР - ТСБ ^ — , где ТСБ£ — трудоемкость сборки одного изделия в человеко-часах; N — число собираемых изделий; Б — количество рабочих в сборочной бригаде. Непоточная стационарная сборка с расчленением сборочных работ предполагает дифференциацию процесса на узловую и общую сборку. Сборка каждой СЕ и общая сборка выполняются в одно и то же время различными бригадами и многими сборщиками. Собираемая машина остается неподвижной на одном стенде. В результате длительность процесса сборки значительно сокращается. Расчетное количество рабочих позиций или стендов у0 для параллельной сборки одинаковых объектов рассчитывается по формуле [5]: где Tq — расчетная трудоемкость всех переходов сборки одного объекта; Тс — расчетная трудоемкость переходов, выполнение которых совмещено во времени с выполнением других объектов; хв — расчетный такт сборки. Преимущества: 1) значительное сокращение длительности общего цикла сборки; 2) сокращение трудоемкости выполнения отдельных сборочных операций за счет: а) специализации рабочих мест и их оборудования соответствующими приспособлениями и механизирующими устройствами; б) специализации рабочих-сборщиков; в) лучшей организации труда; 3) снижение потребности в дефицитной рабочей силе сборщиков высокой квалификации; 4) более рациональное использование помещений и оборудования; 5) уменьшение размеров высоких помеп^ний сборочных участков, оборудованных мощными подъемно-транспортными устройствами; 6) сокращение себестоимости сборки. Область применения — серийное производство средних по размеру и крупных машин [5]. &ЛИМ ТдмшМ &ЛИМ где Тлим — трудоемкость сборки лимитирующей сборочной единицы; Влим — количество рабочих, занятых ее сборкой; Т0 — трудоемкость общей сборки изделия; Bq — количество рабочих, занятых общей сборкой* Непоточная подвижная сборка характеризуется последовательным перемещением собираемого изделия от одной позиции к другой. Перемещение может бьдть свободным или принудительным. ТП сборки при этом разбивается на отдельные операции* Сборка со свободным перемещением собираемого объекта заключается в том, что рабочий, закончив свою операцию, с помощью средств механизации или вручную перемещает собираемую СЕ на следующую рабочую позицию, СЕ также могут собираться на тележках, рольгангах и т. п. Сборка с принудительным перемещением собираемого объекта состоит в том, что он передвигается при помощи конвейера или тележек, замкнутых ведомой цепью. Фактическая продолжительность выполнения каждой операции колеблется» для компенсации таких колебаний создается межоперационный задел. Расчетное количество рабочих позиций q19 которое должен последовательно пройти собираемый объект в процессе сборки, подсчитывается по формуле [5]: _ т0-тс 1 &в-*п)-У1 где tn — расчетное время, необходимое для перемещения одного собираемого объекта с рабочей позиции на следующую; — количество параллельных потоков, необходимых для выполнения производственной программы параллельной сборки одинаковых собираемых объектов, определяется по формуле: где    — продолжительность наиболее длительной сборочной операции. Область применения — переход от сборки единичных изделий к их серийному изготовлению. Поточная сборка характеризуется тем, что при построении ТП сборки отдельные операции процесса выполняются за одинаковый промежуток времени — такт — или за промежуток времени, кратный такту. При этом на более продолжительных операциях параллельно работают несколько рабочих-сборщиков. Обеспечение одинаковой продолжительности технологических операций, называемое синхронизацией операций, достигается их перестройкой. Поточная сборка может быть организована со свободным или принудительным ритмом, Межоперацион-ное перемещение собираемого изделия осуществляется вручную или с помощью тележек, наклонного лотка или рольганга, с помощью конвейера с периодическим или непрерывным перемещением. Поточная сборка сокращает длительность производственного цикла и уменьшает межоперационные заделы деталей, повышает специализацию сборщиков и возможности механизации и автоматизации сборочных операций, что, в конечном итоге, приводит к снижению трудоемкости сборки на 35-50%. Общая продолжительность поточной сборки т»=\ ■п»- где пп — число рабочих мест на поточной линии, зависящее от числа сборочных и контрольных операций. Главным условием поточной сборки является обеспечение взаимозаменяемости собираемых узлов и деталей. В случае необходимости использования пригоночных работ они должны осуществляться за пределами потока на операциях предварительной сборки. Поточная стационарная сборка является одной из форм поточной сборки, требующей наименьших затрат на ее реализацию. Она применяется при сборке крупных и громоздких изделий (самолеты и т. д.). При этом виде сборки все собираемые объекты остаются на рабочих позициях в течение всего процесса сборки. Рабочие (или бригады) по сигналу все одновременно переходят от одних собираемых объектов к следующим через периоды времени, равные такту. Каждый рабо-чий (или бригада) выполняет закрепленную за ним одну и ту же операцию на каждом из собираемых объектов. Расчетное количество рабочих (или бригад) q2> необходимых для одного потока, рассчитывается по формуле [5]: q    ”-к— 2    ъ где tp — расчетное время для перехода рабочих (бригад) от одного собираемого объекта к другому; у2 — количество параллельных потоков, необходимых для выполнения производственной программы параллельной сборки одинаковых собираемых объектов, определяется по формуле Преимущества: работа с установленным тактом» равномерный выпуск продукции, короткий цикл сборки, высокая производительность труда, высокий съем продукции с 1 мг площади. Область применения — серийное производство машин, отличающихся недостаточной жесткостью базовых деталей, большими габаритами и массой (станков, крупных дизелей, самолетов и т. п.). Поточная подвижная сборка становится экономически целесообразной в тех случаях, когда выпуск машин и их СЕ значительно возрастает. Этот вид сборки может осуществляться с непрерывно или периодически перемещающимися собираемыми объектами. Расчетное количество рабочих позиций q3, которые должен пройти в процессе сборки собираемый объект, рассчитывается по формулам: при сборке с непрерывным движением собираемого объекта [5]: (ч - *Р ■ О ■ ъ ’ при сборке с периодическим движением собираемо го объекта: Ьв-Ы'Ъ {з~~ где 7;1 — количество параллельных потоков, необходимых для выполнения производственной программы при параллельной поточной подвижной сборке; t*n — расчетное время, необходимое рабочему для возвращения в исходное положение после выполнения операции. Длина рабочей части конвейера определяется по формуле: LpaS = iL + к) -(9з +1). где L — длина собираемого объекта, измеряемого в направлении движения конвейера, м; — промежуток времени между собираемыми объектами, необходимый для удобства сборки, м. Преимущества — выполнение работы с требуемым тактом и возможность почти полного совмещения времени, затрачиваемого на транспортирование объектов, со временем их сборки. Несомненные преимущества поточного метода сборки расширили его применение в серийном производстве за счет использования сборочных линий с «гибким» тактом (несинхронных), имеющих на транспортере между рабочими позициями межоперационные накопители, обеспечивающие независимую работу позиций без жесткой синхронизации. На рисунке 1.3 показан пример несинхронной линии с накопителями различной конструкции, встроенными и вынесенными позициями. Несинхронные линии обладают рядом преимуществ: в результате наличия межопёра-ционных заделов их производительность на 10-30% выше, чем у линий с «жестким» тактом; они удобны в эксплуатации, так кяк к.яждяя позиция имеет автономную систему управления, на одной линии можно производить сборку изделий нескольких модификаций в произвольном порядке; переналадка линии производится без ее остановки; в несинхронную линию можно встраивать дополнительные ручные позиции, позволяющие в случае необходимости дублировать автоматические; применение несинхронных линий улучшает условия труда рабочих, снижает монотонность выполнения ручных операций; они недороги в изготовлении (всего на 10-15% дороже обычных жесткоблокированных линий). Рис, 1Л Пример участка несинхронной линии: 1 — вынесенные позиции; 2 - система адресования; 3 - встроенные позиции; 4 - накопители За такт работы несинхронной линии принимают наибольшее значение fimax автоматической или ручной позиции. Автоматизированные линии с жестким тактом целесообразно применять при годовой программе выпуска изделий г-го наименования Nt > 300 тыс., роторные — при Nt > 1 млн. При годовой программе выпуска изделий различных наименований 60 тыс. < < 300 тыс. автоматизированная линия должна быть переналаживаемой с гибким тактом (несинхронной). При меньшей программе выпуска собираемых изделий целесообразно применять роботизированные сборочные комплексы или участки из роботизированных сборочных модулей. 1.4. Подготовка деталей к сборке Окончательному соединению деталей при сборке предшествуют дополнительные работы, к ним следует отнести: дополнительную обработку; пригоночные работы; очистку и промывку деталей; контроль деталей; сортировку деталей на группы; подбор и комплектацию деталей. Пригоночные работы при сборке Точности сборки на основе принципов полной или неполной взаимозаменяемости обеспечивается преимущественно в массовом и крупносерийном производстве. В мелкосерийном и единичном производстве принцип взаимозаменяемости экономически не оправдан и применяется лишь в отдельных случаях. Детали здесь обрабатываются на универсальных станках без применения специальных приспособлений, а контроль осуществляется универсальным измерительным инструментом. Погрешности взаимного расположения поверхностей деталей в процессе их обработки нередко значительно превышают допускаемые отклонения. Это вы-зывает необходимость в процессе сборки дополнительно обрабатывать детали и СЕ, пригоняя их по месту. Таким образом, под пригонкой понимается ручная или механическая обработка в процессе сборки сопрягающихся поверхностей деталей для достижения необходимой точности сопряжений или обеспечения других качественных показателей [1]. Пригонка может иметь место и в серийном производстве, так как в определенных случаях при малых допусках посадок экономически выгоднее применять пригонку деталей в процессе сборки, чем повышать точность обработки. Процесс пригонки состоит из двух этапов: определения величины погрешности и устранения ее снятием излишнего слоя металла. Продолжительность пригонки обычно трудно нормировать, так как погрешность 5 для различных СЕ переменная. Основной путь уменьшения объема пригоночных работ — это всемерное улучшение технологичности конструкций, применение подвижных компенсаторов, улучшение организации и техники контроля деталей при обработке. Наиболее распространенными видами пригоночных работ являются опиливание, зачистка, притирка, полирование, шабрение, сверление отверстий по месту, развертывание отверстий, подторцовывание и гибка. Рассмотрим некоторые из них. Опиливание и зачистка. Характерные примеры: опиливание детали по контуру для снятия неровностей, шероховатостей, забоин, заусенцев, снятие припуска на детали — компенсаторе под размер, предусмотренный технологией сборки, устранение дефектов на поверхности детали (сколов, царапин), опиливание плоскостей, сложных поверхностей пазов и выступов при подгонке соединений. Опиливание считается грубым, если необходимо удалить слой металла более 0,2 мм, при тонком опиливании припуск не превышает 0,1 мм, при этом может быть достигнута точность до 0,02 мм. Rn всех случаях после опиливания поверхность зачищается (мелким напильником, шкуркой, оселком). Инструменты для опиливания: напильники, надфили, абразивные круги, головки и бруски. Широко применяются переносные пневматические и электрические шлиф машины. Притирка* Притирку применяют при сборке в тех случаях, когда необходимо получить точный размер деталей за счет снятия очень малого припуска или для достижения плотного прилегания поверхностей, обеспечивающих гидравлическую непроницаемость соединения. Точность размеров, достигаемая при притирке, — до 0,1 мкм. Притирка представляет собой процесс резания абразивными зернами, находящимися между поверхностями притира а детали. Существует два способа притирки деталей: одной детали по другой (притирка клапанов, пробок и т, д.) и каждой из деталей по притиру. С помощью притиров доводят детали топливной аппаратуры, крышки, торцы, фланцы и буртики в плотных сопряжениях (рис. 1.4) [2].
а) Рис. 1.4. Схемы притирки; а) плоскостей; 6} валика; в) отверстия; Д - деталь; Л - притир Притирами могут быть плиты, бруски, конусы, втулки и другие детали из материала более мягкого, чем материал притираемых деталей. Процесс притирки необходимо всемерно механизировать, для чего применяют ручные электрические или пневматические машины и специальные станки* Для окончательной доводки поверхности вместо шлифовальных порошков применяют специальные пасты (ГОИ, алмазные и др.)- Притертые поверхности проверяют на краску. При хорошей притирке краска мелкими пятнами равномерно распределяется по всей поверхности сопряжения. Полирование. Этот вид обработки обычно производят для достижения меньшей шероховатости поверхностей, подвергавшихся опиливанию дли зачистке. Припуск очень небольшой: 0,005».0*007 мм. Процесс осуществляется при помощи вращающихся со скоростью 30...50 м/с эластичных кругов, на рабочую поверхность которых наносится абразивная смесь с жидким наполнителем. Используется как переносной инструмент, так и специальные станки. Достигается шероховатость поверхности: обычное полирование Ra = 0,2.,. 1,6 мкм, тонкое    Ra = 0,05...0,1 мкм. Шабрение. ЭтотЧметод отделочной обработки состоит в соскабливании шаберами тонких (до 0,005 мм) слоев металла для получения ровной поверхности после обработки лезвийным инструментом. При этом металл постепенно срезается с участков, соприкасающихся (при пробе на краску) с поверхностью, к которой пригоняется данная деталь. При последующих пробах эти участки становятся все мельче и мельче, пока не получится «сетка», то есть достаточное число пятен соприкосновения. Шабрение применяют для уменьшения погрешностей обработки сопрягаемых поверхностей, повышения равномерности их прилегания, увеличения плотности и достижения герметичности соединения. Шабрение применяется и для улучшения внешнего вида поверхностей (декоративное шабрение). Процесс шабрения весьма трудоемок и малопроизводителен, и его следует заменять механизированными отделочными методами обработки — шлифованием, тонким фрезерованием и растачиванием, строганием широкими резцами и т. п., а также применять переносные шабровочные машины. Результаты шабрения определяют обычно по краске или всухую — «на блеск»: обычное шабрение — 15 пятен на квадратный дюйм» тонкое — 25 пятен на квадратный дюйм (25x25 мм). Шабрением можно получить высокую точность: плоскостность и прямолинейность до 0,002 мм на длине 1000 мм. Сверление. В процессе сборки отверстия сверлят, когда требуемая точность достигается прежде всего путем обработки двух или большего числа деталей в сборе (рис. 1.5, а, б); когда место сверления труднодоступно для обработки на станке (рис. 1.5, в), а отверстие небольшого диаметра можно просверлить с помощью механизированного инструмента; когда отверстие не было предусмотрено на механической обработке [2]. Сборочные цеха для таких операций обычно имеют несколько сверлильных станков, установленных вблизи линии сборки. Для отверстий диаметром до 10... 12 мм применяют переносные станки, а также ручные пневматические сверлильные машины. Точность обработки достигает до 13... 11 квалитета. Шероховатость,поверхности Ra = 6,3...12,5 мкм. Развертывание. Эту операцию выполняют при сборке для получения требуемой посадки в сочленении или для обеспечения соосности отверстий монтируемых деталей (калибрование втулок после запрессовки, запрессовывание «в линию» соосно расположенных отверстий, развертывание отверстий под штифты в сопряженных деталях). Можно получить отверстие по 7...8-му квалитету точности с шероховатостью поверхности Ra — 1,25-.. 1,0 мкм. Припуск — от нескольких сотых до 0,2... 0,3 мм.
Рис. 1.5. Соединения, требующие сверления отверстий при сборке
Мойка деталей и СЕ Качество процесса сборки изделий зависит от чистоты деталей и сборочных единиц. Детали, поступающие на узловую сборку, и собранные СЕ, подаваемые на общую сборку машины, должны бьггь совершенно чистыми. Металлические, опилки, мельчайшие кусочки стружки, остатки обтирочных материалов, абразивный порошок, попадая в отверстия или каналы детали, могут впоследствии, при работе машины, попасть вместе со смазкой в подшипники или зазоры других подвижных сопряжений и вызвать их преждевременный износ. Для предотвращения этого детали и СЕ в процессе сборки проходят специальные операции — очистку и мойку. Это трудоемкая работа, и на нее затрачивается до 10% всего времени изготовления деталей. Существует несколько способов мойки: 1) химический (мойка окунанием и струйная мойка с применение ем органических растворителей), 2) электрохимический (в спокойном или принудительно возбуждаемом электролите), 3) ультразвуковой, 4) электрогидравли-ческий, 5) механический (при помощи приводных и ручных щеток). В процессе сборки точных соединений мойка деталей требуется почти для каждой сборочной единицы. В серийном и массовом производствах используют специальные моечные машины (однокамерные, двухкамерные и трехкамерные), в которых процесс мойки деталей и сборочных единиц осуществляется в закрытом пространстве без участия рабочего. В массовом производстве для мойки однотипных сборочных единиц, используемых в больших количествах, применяют механизированные установки специального назначения. Процесс мойки состоит из следующих этапов: механического воздействия жидкости, смачивания, Температурного воздействия» адсорбирования и смыва. Моющие жидкости должны разлагать загрязненные пленки» превращая их в растворимые элементы, хорошо смачивать поверхность, а также препятствовать повторному осаждению растворенных примесей на поверхность. В состав моющей жидкости, кроме неорганических веществ (щелочей), должны также вводиться поверхностно-активные вещества (ПАЕ): мыло, кислоты, спирты, жидкое стекло, синтетические моющие вещества. Щелочные растворы с такими эмульгаторами, воздействуя на загрязняющие частицы, образуют вокруг них адсорбционные оболочки, которые препятствуют в дальнейшем сцеялению этих частиц с поверхностью промываемой детали. Для достижения чистоты внутренних каналов сборочных единиц промывку ведут струей подогретого до 60 °С керосина, направляемой под давлением 600 МПа и выше. Чистоту промывки определяют фильтрацией проб керосина* вытекающего из отверстий сборочной единицы. О чистоте ^каналов судят сто числу включений, оставшихся на фильтре, при атом учитываются включения определенной зернистости. При электрохимической мойке в электролите происходит механическое и химическое воздействие потоков жидкости на деталь, а также катодная поляризация, что интенсифицирует процесс мойки. Более тщательная очистка достигается промывкой в жидкой среде при помощи ультразвука." Этот принцип состоит в том, что в жидкости возбуждаются ультразвуковые колебания, в результате чего образуются кавитационные пузырьки, механически воздействующие на загрязненную поверхность. Возникающие при этом ударные волны интенсивно разрушают слои смазки, грязи и пр., покрывающие поверхность деталей. Одновременно происходит также химическое взаимодействие загрязнений с жидкостью-растворителем. Колебания, обычно с частотой около 20 Гц, создаются пьезокварцевым или магнитострикционным преобразователем. Мойка в ультразвуковой ванне продолжается 1-5 минут, б зависимости от конфигурации детали и её загрязненности. Затем детали промывают в горячей и холодной воде и просушивают в течение 10-15 минут. Сортировка При сборке гго методу групповой взаимозаменяемости осуществляется сортировка деталей па размерам, массе, статическому моменту и другим признакам; после сортировки детали маркируют и хранят в специальной таре. Контроль качества Контроль качества деталей и других элементов, поступающих на сборку, заключается в проверке выпол-нения требований технических условий поставки на сборку. Контрольной проверке подвергаются размеры, форма и взаимное расположение поверхностей деталей, качество выполнения предшествующих операций (пригоночных работ, очистки, промывки и т. п.). Контроль осуществляется различными измерительными инструментами и приборами. Отклонение плоских поверхностей от прямолинейности проверяют по краске с помощью поверочной плиты, контрольной линейки, эталонных или сопрягаемых деталей. Щупом измеряют зазоры. Натянутой струной проверяют плоские поверхности длиной до 10 м. Плоские поверхности до 2 мм длиной проверяют линейкой и индикатором. Форму цилиндрической, конической, сферической и других криволинейных поверхностей проверяют с помощью эталонной или сопрягаемой детали по краске с оценкой качества по равномерности расположения окрашенных пятен лекалами-шаблонами. Отклонение от параллельности выявляют непосредственно измерением универсальными измерительными инструментами (штангенциркулем, штихмасом, микрометром) й косвенными способами с использованием индикаторов, уровней, линеек или плит. Огклонение поверхности от перпендикулярности выявляют угольником с применением щупа, штихмаса или индикатора, а также уровнем и отвесом. Отклонение отверстий и валов от соосности выявляют эталонными скалками, вводимыми в соосные отверстия собранных узлов. Неплотность прилегания и зазоры проверяют по краске или щупом. 1.5. Качество и точность сборки Способы базирования при установке элементов СЕ Важнейшим этапом сборочных работ является установка деталей и других элементов СЕ в требуемое относительно друг друга положение и закрепление их в этом положении. При этом должна быть обеспечена определенность базирования устанавливаемых элементов конструкции. Возможные составы сборочных, баз различаются по виду базовых элементов и установочных баз, эти различия и определяют способ базирования при сборке (табл. 1.1) [1]. Базирование по месту в изделии может быть применено . только тогда, когда у базируемого элемента отнимается хотя бы одно поступательное перемещение относительно каждой из трех осей базовой системы координат. Фиксация базируемого элемента осуществляется прижатием его с помощью струбцин, контрольными или макетными болтами к базовым элементам изделия. Базирование по разметке (рис. 1.6, а) применяется чаще всего тогда, когда у базируемого элемента 2. Зак. 346    п л Таблица 1.1 Состав установочной базы Состав сборочной базы Элементы изделия Элементы изделия и сборочного приспособления Элементы сборочного приспособления Сопрягаемые поверхности базовых элементов По месту в изделии По месту в изделии и сборочном приспособлении По месту в сборочном приспособлении Сопрягаемые поверхности и контуры разметки По разметке на элементах изделия По разметке на элементах изделия и сборочного приспособления По разметке на элементах сборочного приспособления Сопрягаемые поверхности и отверстия под заклепки или болты По сборочным отверстиям в элементах изделия По сборочным отверстиям в сборочном приспособлении Сопрягаемые поверхности и технологические отверстия По координатно-фиксирующим отверстиям в элементах изделия По координатно-фиксирующим отверстиям в сборочном приспособлении существует только основная установочная база. Фиксация установочного элемента осуществляется так же, как при базировании по месту [1]. Способы базирования при сборке
Базирование но сборочным отверстиям может быть применено только в случае наличия основной установочной базы. Фиксация собираемых элементов осуществляется съемными пружинными фиксаторами, контрольными (макетными) болтами или винтами, иногда — контрольными заклепками. Базирование по координатно-фиксирующим отверстиям аналогично предыдущему, однако в качестве 1. Основные понятия технологии сборм машин базовых здесь используются элементы сборочного приспособления. Основной базой при базировании является поверхность базовых элементов приспособления, в дополнение к ним в состав установочной базы входят координатно-фиксирующие отверстия в базовых элементах приспособления и установочных элементах изделия. Фиксация установленных элементов осуществляется прижатием их к базовым элементам приспособления прижимами, фиксаторами и т. п. Базирование по световому или лазерному лучу получило широкое распространение при монтаже сборочной оснастки и при сборке крупногабаритных конструкций. Положение базируемого элемента определяется в илоскости, перпендикулярной световому лучу, путем центрирования координатных отверстий в этих элементах относительно световых лучей. Применяются специальные приспособления — держатели. Понятие о точности сборки Осуществление основного назначения машины связано с преобразованием движений, передачей сил и моментов. Силы и моменты, воздействуя на звенья механизма и их соединения, могут изменять, искажать их форму, что вызывает отклонение от заданного характера движения всего механизма и машины. Большие или меньшие значения этих отклонений, характеризующие точность машины, зависят от конструктивных, технологических и эксплуатационных факторов. При этом одним из важнейших технологических факторов являются погрешности, допущенные при сборке механизмов, то есть в процессе формирования их из отдельных деталей. Эти погрешности в различных сочетаниях, в конечном счете, приводят к ошибкам результирующих характеристик собираемого изделия. Под точностью сборки подразумевается степень совпадения материальных осей, контактирующих поверхностей или иных элементов сопрягающихся деталей с положением их условных прототипов, определяемым соответствующими размерами на чертеже или техническими требованиями. Несмотря на широкое разнообразие служебного назначения машин, основные показатели их точности общие: точность относительного движения исполнительных поверхностей (ИП), точности их геометрических форм и расстояний между этими поверхностями и точность их относительных поворотов. Точность замыкающего звена размерной цепи (РЦ) обеспечивается известными методами [2, 5, б]. Известно также, что повышения точности РЦ можно достичь тремя методами: повышением точности составляющих звеньев, сокращением количества звеньев и уменьшением величины передаточных отношений. Для обеспечения надежности и долговечности работы машины в эксплуатации поля допусков зазоров (натягов) в сопрягаемых деталях должны лежать по возможности в узких пределах. Однако следует учитывать, что сокращение этих пределов влечет за собой увеличение стоимости обработки деталей. Правильный выбор посадок в сопряжениях, кроме увеличения общего срока службы всей машины, имеет большое значение для обеспечения равностойкости ее отдельных СЕ и деталей. Большое значение для обеспечения точности сборки имеет характер базирования. Для сохранения точности взаимного расположения элементов машин необходимо достичь неизменности базирования или постоянства контактов сопрягаемых поверхностей. Последнее, как известно, должно обеспечиваться соответствующей конструкцией СЕ, позволяющей создать силы или моменты, вызывающие силовые замыкания сопрягаемых деталей. Уместно остановиться еще на одном вопросе, связанном с точностью. Параметры, характеризующие требуемую точность при сборке СЕ и машины в целом, устанавливаются обычно исходя из предположения, что СЕ не обладают упругостью. Между тем детали машин как при сборке, так и при последующей работе претерпевают деформации. В конструкции предусматривается, чтобы эти деформации не превышали определенных величин и не влияли на выполнение машиной ее служебного назначения. Тем не менее многие параметры сопряжений деталей в работающей машине отличаются от значений, определяемых при ее сборке. Следовательно, точность, которая предусматривается чертежом и техническими требованиями и достигается в процессе сборки машины, является в значительной мере условной, В связи с этим имеет особое значение определение действительной точности машины, то есть именно той, которой она обладает в процессе работы и от которой зависит качество выполнения ее служебного назначения, а также ее надежность. Речь идет о проблеме так называемой технической диагностики состояния работающей машины. 0 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ СВОРКИ МАШИНЫ 2.1. Исходные материалы для разработки технологии Разработка технологии сборки машины является составной частью технологической подготовки ее производства. Главными принципами проектирования процесса сборки являются обеспечение высокого качества изделий, достижение наибольшей производительности и экономичности процесса на основе возможно более широкого применения механизации и автоматизации сборочных работ. Технический и организационный уровень сборки в значительной мере определяет надежность и долговечность машины, а увеличение срока службы и повышение надежности работы машины в период ее эксплуатации — это один из важнейших путей более быстрого оснащения техникой всех отраслей страны. Основой проектирования ТП сборки является определение наиболее рациональной последовательности и установление методов сборки; планирование сборочных операций и режимов сборки по элементам; выбор и конструирование необходимого инструмента, приспособлений и оборудования; назначение технических условий на сборку элементов и общую сборку изделия по операция^; выбор методов и средств технического контроля качества сборки; установление норм времени на выполнение сборочных операций; определение рациональных способов транспортировки деталей, полуфабрикатов и изделий; выбор и проектирование транспортных средств; разработка технологической планировки сборочного цеха и необходимой технологической документации. Разработка ТП и его технологического оснащения должна осуществляться в соответствии со стандартами: ЕСТД и ЕСТПП (единая система технологической подготовки производства). ЕСТПП — это система методов и средств технологической подготовки производства, разработанная на основе комплексного использования прогрессивных технологических и организационных решений. С внедрением этой системы можно повысить уровень применения типовых технологических процессов с 10-12% до 50-60%, уровень стандартной переналаживаемой оснастки — с 20 до 50-60% и т. д. [2]. Внедрение ЕСТПП позволяет повысить производительность труда на 30-35% в мелкосерийном, на 10-15% в крупносерийном и массовом цроизводстве, сокращает в 1,5-2,5 раза сроки технической подготовки производства и затраты на ее проведение [2]. Для разработки ТП сборки машины или СЕ технологу необходимо иметь: сборочные чертежи, характеризующие машину или СЕ с полнотой, необходимой для отчетливого представления конструкции; чертежи деталей; спецификацию* деталей по СЕ, технические требования на приемку; годовой план выпуска изделий. Сборочные чертежи, а также чертежи деталей и поузловые спецификации необходимы технологу для изучения конструкции собираемого изделия. Чертежи, предназначенные для разработки ТП сборки изделия, должны содержать необходимое и достаточное количество проекций и разрезов, позволяющих быстро разобраться в конструкции изделий; подетальную нумерацию; спецификацию деталей; размеры, которые должны быть соблюдены в процессе сборки; зазоры и натяги в сочленениях; массы деталей, изго- 2. Проектирование технологических процессов сборки машины товляемых с допусками по массе, и массу изделия; особые технические требования, которые необходимо выполнить в процессе сборки. Если наряду со сборочными чертежами технологу будут представлены образец изделия или его узлы, то это ускорит не только изучение конструкции, но и разработку ТП сборки. После получения перечисленной выше документации технолог изучает чертежи и технические требования к изделию. Эти требования весьма разнообразны, поэтому необходимо выделить и проанализировать только те, от которых зависит качество сборки изделия. При сборке машин и механизмов основные требования сводятся, как правило, к соблюдению точности положения, вращения, траекторий линейного перемещения и т. д. основных их узлов и деталей относительно каких-либо базовых поверхностей или относительно друг друга, причем точностные характеристики машин не всегда задаются в явном виде, т. е. в цифрах. Точностные характеристики машины определяют либо составлением и решением соответствующих размерных цепей, либо требованиями стандарта, либо экспериментальным путем. Для того чтобы правильно оценить точностные требования к машине, необходимо перед изучением чертежей конструкции выяснить следующее: целевое назначение машины и технргчес-кие требования к ней; выходные параметры машины ил# основные ее характеристики; на какой срок службы рассчитана машина; условия эксплуатации; возможность замены деталей в СЕ машины во время ее эксплуатации; к какому механизму или агрегату будет присоединена данная машина и какие дополнительные нагрузки будет она испытывать в зависимости от этого; программу выпуска машины; техническую оснащенность предприятия, которое будет выпускать машину. При необходимости следует уточнить и дополнить технические требования к машине, если выяснится какое-либо несоответствие этих требований ее служебно* му назначению. После выяснения всех этих вопросов можно приступать к анализу самой конструкции. При решении сформулированных задач можно рекомендовать следующую последовательность: 1.    Определить точностные требования к конструкции машины и СЕ. 2.    Выявить основные точностные параметры конструкции, которые подлежат определению, К ним относятся такие показатели ее точности, которые определяют способность СЕ и машины выполнять заданные им функции или влияют на надежность их работы. 3.    Выявить наихудшие возможные положения элементов конструкции. Многие детали машин и механизмов в процессе работы перемещаются. Точностные характеристики конструкции будут различными при разном положении звеньев, 4.    Определить заложенные в конструкции методы компенсации погрешностей. 5.    Выбрать способ установки и настройки элементов конструкции. 6- По выявленным наихудшим взаимным положениям и выбранным способам регулировки конструкции составить ее условную схему. Последняя должна содержать только те элементы, которые влияют на основные точностные параметры или без которых затруднено понимание конструкции. 7.    Изучить размерные цепи, определяющие основные точностные параметры конструкции. 8.    Сопоставить полученные значения основных параметров с допусками. 9.    Определить способы контроля основных параметров конструкции и необходимые для этого инструменты и приспособления. Составить схему контроля, на которой показывают измерительный инструмент в его рабочем положений. Следует стремиться к тому, чтобы все основные элементы проверялись раздельно. Для того чтобы отклонение от какого-либо основного параметра не повлекло за собой разборку всей машины, необходимо предусматривать проверку сразу же, как только собрана группа элементов конструкции, определяющая эти параметры. 10.    Если основные параметры в производстве не могут быть выдержаны в заданных пределах, а также в случае невозможности или большой сложности проведения регулировки и контроля следует совместно с конструкторским отделом откорректировать конструкцию, сделав ее более технологичной, и после этого внести соответствующие изменения в схемы и расчеты. Последовательность разработки технологического процесса сборки следующая; 1.    В зависимости от программного задания устанавливается целесообразная организационная форма сборки, предварительно определяется ее такт и ритм, 2.    Производится технологический анализ сборочных чертежей и рабочих чертежей деталей с позиций технологичности конструкции, 3.    Производится размерный анализ конструкции собираемых изделий с выполнением соответствующих размерных расчетов и устанавливаются рациональные методы обеспечения требуемой точности сборки. Определяется вероятное количество деталей и узлов! непригодных для взаимозаменяемой сборки, величина компенсации регулирования и пригонки. 4.    Определяется целесообразная в данных условиях производства степень дифференциации проектируемого процесса сборки. 5.    Устанавливается последовательность соединения всех сборочных единиц и деталей изделия и составляются технологические схемы общей сборки и узловых сборок изделия. 6.    Определяются наиболее производительные, экономичные и технически целесообразные способы соединения, проверки положений и фиксации всех составляющих изделие СЕ и деталей. Определяется перечень переходов, содержание технологических операций сборки и окончательных испытаний изделия. При необходимости рассчитываются технологические режимы сборочных переходов. 7.    Разрабатывается необходимая для выполнения ТП технологическая оснастка (приспособления, режущий, монтажный, контрольно-измерительный ин- . струмект и оборудование). 8.    Производится техническое нЪрмирование сборочных работ и рассчитываются экономические показатели процесса сборки. 9.    Оформляется технологическая документация процесса сборки. 2.2. Последовательность разработки технологического процесса сборки машины Выбор вида и организационной формы производственного процесса сборки машины На основе изучения служебного назначения машины, ее сборочных и рабочих чертежей, размерного анализа и намеченного количества машин, подлежа- щих изготовлению в единицу времени и по неизменяемым чертежам, предварительно выбираются вид и организационная форма процесса сборки машины. Решающим фактором является количество машин, подлежащих изготовлению, причем к вопросу о выборе вида и организационной формы ТП сборки необходимо подходить с точки зрения экономической эффективности. При больших количествах подлежащих изготовлению машин и СЕ следует выяснить экономичность использования лоточного вида сборки. Если конструкция машины обладает достаточной жесткостью базирующей детали и отличается сравнительно небольшим весом, целесообразно выбрать подвижную сборку с непрерывным перемещением собираемой машины; в противном случае следует остановиться на подвижной сборке с прерывистым перемещением собираемой машины. Машины большого веса при относительно небольших количествах экономично собирать с использованием поточного вида сборки п с перемещающимися бригадами рабочих от одного собираемого объекта к другому. С уменьшением количества машин, подлежащих изготовлению, когда использование поточного вида сборки становится неэкономичным, следует применить непоточный вид сборки с перемещающимися объектами. При единичном изготовлении машины или а малых количествах их приходится использовать непоточный вид стационарной сборки. Деление машины на сборочные единицы Разбивка машины на СЕ — это основная работа при проектировании ТП сборки. При выполнении этой работы целесообразно исходить из следующих принципов: 1)    СЕ не должна быть слишком большой по габаритным размерам и массе или состоять яз большого количества деталей и сопряжений; в то же время излишнее дробление машины на СЕ нецелесообразно, так как это усложняет процесс комплектования при сборке, создает дополнительные трудности в организации сборочных работ; 2)    если в процессе сборки требуется проведение испытаний, обкатка, специальная слесарная пригонка ,СЕ» то она выделяется в особую СЕ; 3)    СЕ при последующем монтировании ее в машине не должна подвергаться какой-либо разборке, а если этого избежать нельзя, то соответствующие разборов яые работы необходимо предусмотреть в технологии; 4)    большинство деталей машины, исключая ее главные базовые детали (станину, раму я пр.)» а также детали крепления» резьбовых соединений должны войти в те или иные СЕ, с тем чтобы сократить количество отдельных деталей, подаваемых непосредственно на общую сборку; б) трудоемкость сборки должна быть примерно одинакова для большинства СЕ. Конструктивная СЕ — это сборочная единица, спроектированная лишь до функциональному признаку, без учета особого значения условий независимой сборки (например» механизм газораспределения двигателя внутреннего сгорания). Технологическая СЕ — это СЕ, которая может собираться отдельно от других и выполнять определенную функцию в изделиях одного назначения только совместно с другими составными частями. Наилучшим вариантом конструкции является СЕ, которая отвечает условию функционального назначения ее в изделии и условию самостоятельной независимой сборки. Это конструктивно-технологическая СЕ (насосы, вентили, коробки передач). 2. Проектирование технологических процессов сборки машины 2.3. Типовые и групповые технологические процессы сборки Сущность и задачи типизации Типизация технологических процессов сборки — основная форма их стандартизации. Она способствует снижению затрат на разработку ТП сборки, ускорению этих разработок» а также уменьшению себестоимости производства изделий. Цель типизации — стандартизовать ТП для того, чтобы сборка одинаковых и сходных по конструкции изделий осуществлялась общими, наиболее совершенными и эффективными методами. Типовой ТП в этих случаях разрабатывают как образцовый, позволяющий внедрять прогрессивную технологию и прогрессивное оборудование [6]. В случае применения типового ТП сборки для ряда сходных изделий уменьшается работа технолога, сокращается длительность и объем технологической подготовки производства. Этапы типизации сборочных ТП Первым этапом типизации ТП сборки является классификация данной группы изделий. Изделия или их составные части могут быть разделены йа классы по общности техно логических задач, возникающих при их сборке. Каждый класс изделий разбивают на подклассы, затем на группы и подгруп-пы, при этом учитывают определенные конструктивные признаки изделий и их размеры, обобщают решения технологических задач с целью исключения индивидуального подхода при разработке ТП, Таким образом, классификация должна иметь в "основе технологический характер. Типовые изделия объединяют совокупность изделий, имеющих одинаковый план (маршрут) операций, осуществляемый на однородном сборочном оборудовании с применением однотипных приспособлений и инструментов. При определении классификационных признаков необходимо учитывать как состав собираемого объекта, так и структуру сборочных операций, а также серийность выпуска изделий. Работа по классификации завершается составлением классификаторов, позволяющих делить типизированные сборочные объекты по характерным конструктивным и технологическим признакам. Вторым этапом типизации ТП сборки является разработка принципиально общего ТП с установлением 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 времени. При меньщей унификации разрабатывают как обязательный образец принципиальный ТП, на базе которого составляют ТП для конкретных изделий. Типизация ТП способствует внедрению новых, более совершенных методов сборки, сокращению сроков и удешевлению ТПП, более широкому применению средств механизации и автоматизации. По мере совершенствования технологии сборочного производства типовые ТП необходимо периодически корректировать. Типовые ТП сборки целесообразно применять на заводах серийного и массового производства с устойчивой номенклатурой изделий. Сущность и преимущества групповой технологии Основу групповых ТП составляет не только общность конструктивных особенностей изделия, но и общность технологии их сборки. Это позволяет в условиях мелкосерийного производства осуществлять ТП сборки, характерные для крупносерийного и массового производства, переходить от непоточного к поточному производству. 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 линия работает как непрерывно-поточная. Оборудование линии комплектуют и располагают по технологическому маршруту сборки наиболее сложного и трудоемкого изделия в группе (либо условного «комплексного» изделия). Другие изделия группы можно собирать с пропуском отдельных переходов и операций. Групповые ТП используются в отечественном машиностроении и за рубежом. Применение групповых ТП позволяет снизить трудоемкость на 50% и более, уменьшить количество основных рабочих на 20-25% и т. п. [2]* Этапы проектирования групповой технологии сборки Проектированию групповых ТП или операций предшествует классификация изделий. Групповую технологию следует применять в пределах цеха или всего завода; она должна охватывать весь комплекс выпускаемых изделий. При составлении классификации определяют схему сборки и выбирают средства механизации и автоматизации. Формируя группы, исходим из необходимости использования одного сборочного оборудования- При выборе состава групп трудоемкость сборки прикрепленных изделий не должна изменяться в широких пределах. Групповые ТП разрабатывают в основном для узловой сборки; для общей сборки их применяют реже и только сравнительно простых изделий. При подборе изделий в группу изучают их чертежи и технические условия. В отдельных случаях проводят унификацию деталей изделий (например крепежных), а также отрабатывают вопросы технологичности конструкций изделий. Групповые ТП проектируют в следующей последовательности: 1) подбирают группу изделий, удовлетворяющих требованиям групповой сборки; намечают маршрут сборки, содержание операций и схемы труп-повых 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 изделйй 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; окончательно устанавливают норму времени; 5) составляют технологическую документацию каждого изделия группы; 6) выявляют технико-экономические показатели групповой сборки. К документам, фиксирующим технологические процессы групповой сборки, относятся карты технологических процессов сборки; карты исходных данных и результатов по нормированию времени; классификатор узлов, входящих в данную группу. Эффективность групповых ТП зависит от уровня унификации конструкции изделий. На основе максимальной унификации конструкций можно разработать эффективный технологический процесс групповой^ сборки. i. Пример типового технологического процесса сборки Необходимо обеспечить разработку типового ТП сборки, промежуточных зубчатых колес трех типоразмеров с различным составом деталей [1]
хГ*" Рис* ^-Типовой технологический процесс сборки Наибольшее число деталей содержит первая СЕ: зубчатое колесо 1, два подшипника 2 и 4, распорное кольцо 3 между ними, стопорное упругое кольцо 5 для силового замыкания. Остальные промежуточные шестерни в сборе включают в себя зубчатое колесо, один подшипник и стопорное упругое кольцо. Все детали имеют разные размеры. Бааовая деталь — зубчатое колесо — во всех случаях должна быть установлена первой. Установка второй детали — подшипника — необходима для всех сборочных единиц. Далее последовательность установки деталей ввиду их различия может быть разной. И в заключение общее для всех СЕ — установка стопорных упругих колец. Специфическими операциями данного типового ТП сборки являются установки распорного кольца и второго подшипника. Таким образом, можно принять промежуточную шестерню с двумя подшипниками, распорным и стопорным кольцами в качестве СЕ-пред-ставителя, а ее сборку в качестве типового ТП с выполнением общих операций посредством единого технологического оборудования и оснастки — универсальной, специальной или универсально-наладочной (групповой). Для установки и запрессовки деталей, например зубчатых колес и подшипников, могут быть использованы универсальные самопереналаживающиеся технологические устройства в виде адаптивных приспособлений и загрузочно-транспортных лотков. Устройства используются с любым транспортным средством периодического движения и роторного типа, обеспечивают автоматическую сборку любых изделий из деталей, соединяемых по поверхности вращения с гарантированным натягом и зазором и имеющих различные конфигурацию и размеры сопрягаемых и других поверхностей. Типовые процессы сборки характеризуются одинаковой последовательностью установки большинства деталей и образования соединений, а также применением единого технологического оборудования и оснастки на общих для ряда изделий операций, 2.4. Проектирование технологии сборочного производства (алгоритмизированный вариант) Проектирование технологии сборочного производства имеет свою специфику и резко отличается от проектирования технологии изготовления деталей. Алгоритм проектирования ТП сборки будем рассматривать на примере СЕ гидроцилиндра грейдера (рис. 2.2, 2.3). Рис.2.2. Гидроцилиндр грейдера (поз.1-13 см. на рис.2.3) ОБОЗНАЧЕНИЕ НАИМЕНОВАНИЕ Примемание Сбооочный чеетеж Сбосснные единицы 49.10ССБ Корпус 49.200СБ Детали Поршень Кольцо уплотнения Резина Втулка бронза Крышка Вкладыш Сталь 45 Станллптные изсепия Болт Ml0х 15 ГОСТ 2526-73 Гайка М14 ГОСТ 2528-73 Кольцо 034-040-36 Кольцо 042-050-46
Шайбэ 14.06.05 ГОСТ 6958-68
шайба 1065Г ГОСТ 6402-70
№ док/м.
Подпись
Разраб.
Гидроцилиндр грейдера
Листов
i. контр.
ДГТУ кафедра ТМс
Т. контр.
Рис.2.3, Спецификация к сборочном единице
Пользуясь приведенным алгоритмом, начинающий инженер или студент-технолог может значительно сократить сроки работ по проектированию ТП сборки различных СЕ и разработать технологию сборки на достаточно высоком уровне.
2.4.1. Последовательность проектирования технологического процесса сборки
Проектирование ТП сборки ведется в следующей
последовательности:
I)    описание служебного назначения СЕ (техническое описание СЕ; анализ исходных данных для проектирования);
2} анализ ТУ (технических условий) на СЕ в связи со служебным назначением;
3)    выбор типа производства;
4)    точностные расчеты: выбор методов достижения требуемой точности;
5)    предварительный выбор метода и организационной формы сборки;
6)    анализ технологичности конструкции изделия;
7)    выбор методов контроля качества СЕ;
8)    проектирование технологической схемы сборки и последовательности сборки;
9)    нормирование процесса сборки, составление циклограммы сборки;
10)    формирование сборочных операций. Окончательный выбор вида и организационной формы сборки;
II)    проектирование завершающих операций сборки: контроля, балансировки, регулировки, испытаний собранного изделия;
12) выбор метода окраски, консервации и упаковки собранного изделия,
2.4.2. Формулирование служебного назначения сборочной единицы
Формулировка служебного назначения СЕ состоит
из трех основных частей:
1. Краткое и емкое определение служебного назначения рассматриваемой СЕ.
2.    Технические характеристики СЕ.
3.    Условие работы СУЕ.
В формулировке служебного назначения машины прежде всего должна быть отражена общая задача, для решения которой создается машина. Далее следует расшифровка задачи, конкретизирующая назначение машины, условия эксплуатации и содержащая требования, обуславливающие ее соответствие в техническом, экономическом, эргономическом и эстетическом смысле современному уровню.
Служебное назначение машины описывают не только словесно, но и составляют систему количественных показателей с ограничениями допусков возможных отклонений от их номинальных значений. Наибольшую сложность в формулировании служебного назначения машины составляет конкретизация ее функций и условий работы, правильное определение значений показателей и допусков, ограничивающих их отклонения. Глубина проработки вопроса и обоснованность принимаемых решений во многом определяют возможность создания качественной и экономичной машины [5], При уточнении служебного назначения машины могут быть использованы следующие источники:
1)    подробные данные о свойствах продукции (вид, материал, размеры» масса, требования к. качеству и т. д.), для выпуска которой создают машину;
2)    данные о количественном выпуске продукции в единицу времени и по неизменяемым чертежам;
3)    требования к стоимости продукции;
4)    данные об йсходном продукте (вид, качество, количество и т. д.);
5)    сведения о ТП изготовления продукции. Например, если создаваемая машина — станок, то должны быть указаны требуемое положение заготовки в рабочем пространстве станка, схема ее базирования, размеры обрабатываемых поверхностей» способ и режимы
обработки, применяемый режущий инструмент, затрата времени на выполнение операции и др.;
6)    требования к производительности машины;
7)    условия, в которых должен" осуществляться ТП (температура, влажность, запыленность окружающей среды, наличие активных химических веществ и т. д.);
8)    требования к надежности машины;
9)    Требования к долговечности машины;
10)    требуемый уровень механизации и автоматизации;
11)    условия, гарантирующие удобство управления машиной, безопасность работы и обслуживания;
12)    требования к внешнему виду;
13)вид>    качество и источник потребляемой энергии и т. д.
Перечисленные направления конкретизации служебного назначения машины нельзя считать полными. Мир машин настолько широк и настолько разнообразны их функции, что формулировка служебного назначения каждой машины сугубо индивидуальна, специфична и имеет свою систему показателей.
Формулировка служебного назначения должна содержать четко сформулированное служебное назначение СЕ и описание ее работы, например, для гидроцилиндра грейдера описание служебного назначения выглядит следующим образом.
Гидроцилиндр грейдера (ГЦ) предназначен для привода движения навесной системы дорожной машины грейдера.
ГЦ работает следующим образом: масло, подаваемое в правую полость, заставляет шток вдвигаться внутрь цилиндра. Для выдвижения штока давление масла подается в левую полость, а из правой масло вытесняется в резервную емкость гидросистемы. ГЦ преобразует подачу масла в возвратно-поступательное движение щтока.
1.    Технические характеристики рассматриваемой СЕ.
В число технических характеристик входят следующие показатели:
-    передаваемая или развиваемая мощность;
-    передаваемый или развиваемый крутящий момент;
-    скоростные характеристики (число оборотов на входе и выходе, при переменных скоростях — пределы чисел оборотов);
-    электрическое напряжение, давление рабочей среды; пределы колебаний этих характеристик, точность, с которой выполняются элементы служебного назначения (например, редуктор лебедки и редуктор зуборезного станка имеют различные требования к плавности работы). Точность задается в величинах отклонения от номинального значения. Например, для ГЦ грейдера это может выглядеть следующим образом:
а)    развиваемое усилие — 1,2 т;
б)    скорость перемещения штока — 5 м/с — max; рабочий ход — 400 мм — шах;
в)    рабочее давление масла — 250 атм,, или 2500 МПа;
-    усилие холостого хода — не более 300 Н.
2.    Условия работы СЕ.
работы, по частоте включения может быть непрерывный, периодически постоянный; периодически случайный, регулировочное включение; реверсивный и нереверсивный (у вентилятора нереверсивный привод); статический и динамический (статический — постоянное движение с небольшими колебаниями статических нагрузок, динамический — резкие колебания величины и направления рабочих нагрузок). Например, для рассматриваемого ГЦ режим работы будет периодически постоянный, динамический, реверсивный.
В условия работы входят характеристики: стацио-тарный или подвижный характер работы, климатические условия, состояние окружающей среды (запыленность, загрязненность, воздействие активных реагентов); силовые внешние воздействия — подверженность встряскам, одиночным или многочисленным ударам, возможность аварийных ситуаций.
Условия работы для ГЦ: подверженность тряске и вибрации* все атмосферные воздействия, климатические воздействия, отдельные ударные воздействия; запыленность и загрязненность — чрезвычайно сильные с коррозионным воздействием.
Анализ технических условий, выбор методов достижения требуемой точности подробно изложены в учебном пособии [8].
2*4,3. Анализ технологичности конструкции изделия
Технологичностью называется совокупность свойств изделия, определяющих приспособленность его конструкции к достижению оптимальных затрат ресурсов при:
1)    производстве;
2)    эксплуатации;
3)    ремонте и утилизации
для заданных показателей качества, производительности, объема выпуска и условий выполнения работ.
В принципе технологичность определяет понятия: удобно или неудобно данную конструкцию производить, эксплуатировать, ремонтировать.
Для оценки технологичности можно воспользоваться упрощенной методикой, при которой нужно ответить на следующие вопросы:
1) оценить размеры, массу СЕ и их соотношение с точки зрения применения грузоподъемных средств и жесткости собираемого изделия. Для ГЦ формулируем: маиса изделия 12 кг допускает ручное перемещение. Соотношение массы и габаритов 12 кг/600 мм = = 0,02 кг/мм — 20 кг/м обеспечивает хорошую жесткость изделия;
2)    определить, имеется ли в СЕ достаточно удобная базовая деталь (хребет изделия). При отсутствии четко выраженной базовой детали (корпуса, рамы и т. д.) возникает необходимость стапельной сборки. (Стапель — внешнее устройство, выполняющее при сборке роль базовой детали).
Для ГЦ формулируем: имеется четко выраженная базовая деталь — корпус с хорошими базовыми поверхностями: наружная цилиндрическая поверхность, а также плоскость и отверстия проушины;
3)    оценить блочность конструкции или блочный принцип конструирования — разбивку на отдельные узлы (функциональные, конструкторские и технологические), допускающие их независимую сборку. Особенно это важно при использовании автоматизированной и роботизированной сборки. В конструкции рассматриваемого ГЦ применяется узловая сборка (шток с крышкой и поршнем);
4)    опенить унификацию (общая яли локальная внутри СЕ) элементов конструкции. Для ГЦ общую унификацию рассмотреть невозможно, а локальная унификация заключается в применении одинаковых уплотнительных колец (поз. 10 и 11 на рис. 2.2). Все шесть болтов позиции 8 применяются одного наименования;
5)    оценить необходимость и трудоемкость частичной разборки СЕ в процессе сборки. Такая необходимость возникает при использовании метода регулирования с неподвижным компенсатором и тем более при использовании метода пригонки.
Необходимость разборки определяется использованием этих методов, а трудоемкость — глубиной расположения звена компенсатора.
Общее правило: звено компенсатора должно располагаться за пределами корпуса и для своей подгонки или замены требовать снятия минимума других деталей.
Для ГЦ необходимость разборки отсутствует вообще, что хорошо с точки зрения технологичности;
6)    оценить необходимость и трудоемкость механической обработки при сборке. Последнее характерно для использования метода пригонки*
Для ГЦ механическая обработка не требуется вообще;
7)    определить наличие труднодоступных мест для сборки, регулировки и измерения.
Для ГЦ труднодоступных мест нет, но если регламентировать зазор между поршнем и днищем цилиндра, то появится размер, затруднительный для измерения и невозможный для регулирования при данной конструкции;
8)    Оценить необходимость применения специальных приспособлений при сборке и регулировке. Такая необходимость определяется следующими факторами:
а)    потребностью одновременного базирования двух и более элементов конструкции;
б)    необходимостью сжатия упругих элементов (пружин, прокладок и т. д.) числом более одного;
в)    если положение присоединяемого элемента определяется точным размером.
Для ГЦ специальных приспособлений не требуется;
9)    оценить наличие и обоснованность специальных требований к СЕ (по массе, уровню вибрации, по шуму, усилию холостого хода, герметичности, нера-диоактивности и т, д.).
Для ГЦ предъявляются требования: герметичность, плавность хода, усилие холостого хода;
10)    оценить необходимость и обоснованность назначения испытаний. Особенно это относится к длительным испытаниям (более 10 мин.).
Для ГЦ необходимы испытания на герметичность;
11)    оценить необходимость дополнительных операций по балансировке, окраске, консервации и т, д.
Для ГЦ эти операции не нужны;
12)    Оценить необходимость предпродажной подготовки: упаковка, регулировка, реклама.
Рассмотрим способы определения технологичности конструкции изделия. В соответствии с ГОСТ 14.201-83 оценка технологичности конструкции изделия бывает двух видов: качественная и количественная.
Качественная оценка — словесное описание технологичности конструкции изделия, основанное на личном опыте технолога и пользующееся определениями: хорошо, плохо, удобно, неудобно, рационально, нерационально. Качественная оценка является первым эта-пом анализа технологичности.
В отдельных случаях возможно использование ранжирования признаков технологичности, то есть оценка проявления этих признаков в баллах* тогда качественная приблизится к количественной.
Количественная оценка технологичности конструкции изделия — оценка, производимая при помощи системы показателей. Показатели могут быть: относительные (в долях от процента,'т. е. безразмерные); абсолютные (размерные, в штуках, кг, часах,...).
Качественные показатели оценивают производственную, эксплуатационную, ремонтную технологичность.
Эксплуатационную и ремонтную технологичность определяют через следующие свойства изделий:
1)    доступность;
2)    легкосъемность;
3)    технологическая простота;
4)    технологическая преемственность;
5)    контролепригодность;
6)    восстанавливаемость.
Доступность СЕ и ее элементов — качество» определяемое свободным доступом к СЕ и ее элементам как во время работы, так и при ремонте- Хорошая доступность — когда для этого ничего не надо снимать. Удовлетворительная доступность обеспечив лется после снятия некоторых элементов* Низкая доступность обеспечивается после полной разборки изделия.
Для ГЦ грейдера оценим доступность. В делом доступность хорошая.
Для замены уплотнения 11 на поршне необходимо извлечь поршень из корпуса — доступность удовлетворительная.
Дли аамены уплотнительных колец 10 надо произвести полную разборку — низкая доступность.
Легкосъемностъ — качество изделия, определяющее необходимость использования специального приспособления, инструментов и возможность повреждения деталей при разборке.
Технологическая простота — обеспечивает удобство и несложность в эксплуатации, а именно: перевод из транспортного положения в рабочее, управление выполнением рабочей функции, заправку рабочими средами, горючим и т.д., переналадку на выполнение другой операции, очистку рабочих органов.
Технологическая преемственность в сфере эксплуатации означает минимальную трудоемкость обучения обслуживающего персонала для работы на данном изделии.
Контролепригодность подразумевает наличие датчиков, индикаторов и прочих устройств, свидетельствующих о неисправности изделия (это система диагностики).
Восстанавливаемость в качестве обеспечивает возможность восстановления изделия при износе, она достигается применением высокостойких и высокопрочных материалов и введением в конструкцию сменных элементов на быстроизнашиваемых поверхкостях-
В ГЦ предусмотрены вкладыши 7 и сменная направляющая втулка 5.
Количественные показатели подразделяются на 7 групп:
1) показатели технологической рациональности конструкций: коэффициент блочности конструкции (относительный):
к0 = 7Пдет^л- -100%,
^дет.об.
где шдет]рл — количество деталей, входящих в узлы; твет.об. — общее количество деталей.
В ГЦ 13 деталей, из них 9 входит в узлы:
к6 ^-т -100% .
Абсолютный показатель трудоемкость сборки — коэффициент сложности Ь    100%; 2)    показатель преемственности конструкции: j^    ^заимствованных дет. 10Q% * ^дет.общ. коэффициент унификации: кунаф = т^±£-Е *т- 100% ; ^дет.общ. 3)    показатели ресурсоемкости изделия. Показатели все абсолютные. Это материалоемкость, трудоемкость, энергоемкость и себестоимость; 4)    показатели производственной технологичности конструкции изделия; о) показатели эксплуатационные; 6)    показатели ремонтные; 7)    общие показатели технологичности конструкции изделия. Приведем пример определения частных дополнительных показателей количественной оценки технологичности конструкции изделия для условий автоматической сборки, принятых в автотракторной промышленности (табл. 2,1). По значению коэффициента автоматизации можно судить об уровне автоматизации сборки изделия и его составных частей. Значения О < Калт< 0,45 соответствуют низкой степени автоматизации; 0,45 < Каот < 0,6 — средней; Кавт > 0,6 — высокой [4]. Таблица 2.1 Дополнительные показатели технологичности конструкции изделия для условий автоматической сборки Фактор, характеризуемый показателем Расчетная формула KL Коэффициент экономической эквивалентности Ки Примечание Число деталей Сборность конструкции KC^E/(E + D) Е — число сборочных единиц; D — число деталей, не вошедших в сборочные единицы Уровень автоматиза —ЧИСЛО соединений, выполняемых автоматически; N — общее число соединений * Устанавливают в зависимости от числа сборочных позиций 3. Зак. 348 Окончание табл. 2.1 Повторяемость деталей и узлов Я'пов, ~ — 1 "" Q«n». — число наименований соединений, выполняемых автоматически Уровень унификации ” айт —число соединений, выполняемых на типовом автоматическом сборочном оборудовании Чйсло направлений сборочных движений —ЧИСЛО направлений: сборочных движений Число установочных баз Куб = 1Intttg т — коэффициент, равный 1 при одинаковых установочных базах, 1,15^ при подобных установочных базах и 2,5 — при различных установочных базах; пб — число установочных баз Взаимоза меняемость, ^ tp.aerh. j ^ пят. — ЧИС- ло соединений, выполняемых автоматически методом группо-зой взаимозаменяемости 2ЛЛ\ Технологическая схема сборки Технолагичрская. схема сборки (ТСС) — вспомога тельный технологический документ (не входящий в число обязательной технологической документации), который показывает в графическом виде; -    последовательность соединения деталей и СЕ, входящих в изделие; -    состав СЕ, входящих в изделие; -    выполнение операций, не связанных с присоединением деталей и СЕ (контроль, регулировка, заливка масла и др. рабочих сред, окраска, упаковка и т, д.). Назначение ТСС: -    раскрытие структуры изделия и возможности применения узловой сборки; -    формализация и алгоритмизация разработки ТП сборки; -    оценка конструкции изделия с технической точки зрения. В технической литературе приняты древовидные или дендридные ТСС (рис. 2,4). Дендридная форма — наиболее часто встречаемая в литературе, раскрывает структуру изделия, служит хорошим пособием для конструктора, но практически не помогает технологу в проектировании ТП сборки. Для проектирования ТП сборки гораздо удобнее ТСС, ранжированная по уровням или порядкам СЕ. При проектировании такой ТСС приняты следующие формализационные ограничения: 1. СЕ, входящие в изделие, могут иметь разные порядки, а именно: CEO — СЕ нулевого порядка — предметы, не требующие сборки: деталь, подшипник, и поступающие со стороны (покупные и собранные в других подразделениях) и не требующие сборки в пределах изготовления заданного изделия, т. е. — это ноль сборки. Рис. 2.4. Дендридная технологическая схема сборки 2. Порядок СЕ всегда на единицу больше максимального порядка входящих в нее элементов (рис. 2.5). Рис, 2,5. Определение порядка СЕ в технологической схеме сборки Совершенно неправильно повышать порядок СЕ после присоединения любой очередной детали (рис. 2.6). Это самая распространенная ошибка при составлении ТСС. Сборочная единица переходит в следующий уровень только после присоединения СЕ порядка равного ей у ров м. Пример. Б ГЦ грейдера поршень (позиция 3) нельзя установить прежде установки крышки (позиция 6)- В том случае, если определить порядок СЕ заранее невозмож- Рис, 2.6. Пример неправильного определения порядка СЕ в технологической схеме сборки но, предполагаем наименьший из возможных (первый порядок) собираемой СЕ. 4, Обозначение СЕ любого порядка производится прямоугольником произвольной формы и размеров с тремя обозначениями (рис. 2.7): 1)    наименование (корпус); 2)    позиция (номер); 3)    количество (шт). Корпус СЕ 1-1 / ' Порядок № С£ inop' (порядковый номер) Рис. 2.7. Обозначение СЕ на технологической схеме сборки На рисунке 2.8 показаны обозначения, используемые на ТСС: а — присоединение обозначается стрелкой на данном уровне сборки и нумерацией перехода; б — присоединение с дополнительными действиями;
а)
а)
6)
Рис. 2Л. Условные обозначения на технологический схеме сборки в — действие, не связанное с присоединением; регулировка, измерение, испытание, заполнение рабочими средами, балансировка, окраска, упаковка и т. д.; г — разборка предусматривается при использовании метода регулирования с неподвижным компенсатором и метода пригонки, 2.4,5. Составление технологической схемы сборки (на примере гидроцилиндра грейдера) Подготовка поля технологической схемы сборки По общим правилам разработка ТСС начинается с подготовки поля ТСС. 1. На листе произвольной длины проводят горизонтальные линии, обозначающие уровни СЕ, если неизвест но, СЕ какого уровня может встретиться при проектировании, то следует взять их с запасом, например, CEO -СЕЗ 4- общая сборка (5 уровней) или CEO - СЕ5 + общая сборка (7 уровней). Вполне допускаются незаполненные уровни высших порядков. 2.    Проводится анализ собираемого изделия- При этом: а)    выявляется базовая деталь всего изделия (обычно корпус, рама, станина, основание). Базовая деталь назначается из соображения, что на ней расположены все остальные комплектующие элементы изделия. Можно использовать другой подход: в качестве базовой назначается та деталь (или CEO), которая имеет поверхности, служащие основной конструкторской базой всего изделия; б)    осуществляется предварительная разбивка изделия на составляющие СЕ* Желательна окраска рабочего чертежа в различные цвета для различных СЕ. Детали, изображенные в разрезе, заполняются сплошной штриховкой, на неразрезанные детали наносится краска близ контура, имитирующая выпуклость детали. Входящие в изделие СЕ могут быть: -    функциональными (двигатель, карбюратор, колеса); -    конструкторскими; -    технологическими, сюда относятся: обязательные (т. е. без сборки которых невозможна сборка изделия) и произвольные (назначенные по желанию технолога); з) в каждой намеченной СЕ назначается базовая деталь (по тем же принципам, что и у всего изделия). 3.    Проектирование ТСС начинается с того, что изображается базовая деталь всего изделия, которое отправляется на общую сборку (рис, 2.9). В нашем случае это корпус 1. 4. К базовой детали на уровне общей сборки присоединяются прочие элементы в очередности, исходящей Рис. 2,9. Технологическая схема сборки гидроцилиндра Номер операции Номер перехода Содержание перехода ненное ^"перг время, Общая сборка Установить корпус 1 в приспособление Смазать солидолом Установить шток в сб. СЕ 2-1 Установить СЕ 1-3 (6 шт.) Измерить усилие х.х. регулировать Залить масло, удалить воздух Испытать под давлением Узловая сбоока Сборка CE-2-l Установить шток 2 в приспособление Установить крышку а сб. СЕ1-1 Измерить усилие х.х., притереть Установить кольцо 4 Собрать, установить поршень в сборе Установить шайбу 12 Установить гайку 9, закерновать Сборка СЕ 1-1 Установить крышку в приспособление Запрессовать втулку S Установить кольцо 11 (2 шт.) Установить кольцо 10 (1 шт.) Сборка СЕ 1-2 Установить поршень в приспособление Установить кольцо И (2 шт.) Сборка СЕ 1-3 Взять болт 8 (6 шт.) Надеть шайбу 13 (6 шт.) Рис. 2.10. Перечень переходов узловой и общей сборки (на чертеже циклограмма) из простоты соединения, т. е. любую деталь желательно присоединять, пока собираемая СЕ не обросла прочими элементами. Из этих соображений запрессовываем вкладыш 7. 5. Очевидно, что остальные элементы возможно присоединять только после предварительной узловой сборки. Анализ изделия показывает, что внутренности ГЦ образуют СЕ с базовой деталью — шток (поз. 2). Поскольку неизвестен порядок собираемой СЕ, предполагаем, что собирается СЕ1 (пунктирная иди тонкая линия). Переход собираемой СЕ в более высокий порядок определяется необходимостью начать сборку СЕ того же порядка (крышка). Составление перечня переходов узловой и общей сборки После проектирования технологической схемы сборки техпроцесс сборки составляется автоматически, при этом необходимо соблюдать некоторые правила: 1.    Перечень переходов начинается с перечисления переходов общей сборки. Поскольку з дальнейшем предстоит составление циклограммы сборки, *шеет смысл перечисление переходов вести в чертеже циклограммы (рис, 2.10). 2.    Перечень переходов узловой сборки выражается в перечислении переходов сборки (узловой) в последовательности установки СЕ соответствующего порядка на общей сборке с их раскрытием вплоть до СЕ первого порядка. 2,4.6. Взаимосвязь методов достижения показателей точности и последовательности сборки машины На последовательность выполнения сборочного процесса значительное влияние оказывают выбранные методы достижения точности замыкающих звеньев размерных цепей изделия [9]. Если качество изделия обеспечивается методами полной взаимозаменяемости, групповой взаимозаменяемости или методом подбора, то последовательность сборки может быть любой, т. е. будет зависеть только от конструкции изделия и степени механизации или автоматизации сборки. При применении методов неполной взаимозаменяемости, пригонки и регулировки определяющим фактором при oib ределении последовательности сборки изделия является минимальный объем разборочно-сборочных, пригоночных и регулировочных работ. Например, при обеспечении показателей точности изделия методами полной и неполной взаимозаменяемости в первую очередь целесообразно осуществлять сборку тех сборочных единиц, точность которых обеспечивается методом неполной взаимозаменяемости. Это связано с тем, что при попадании размера замыкающего звена за пределы допуска изделие выбраковывается й отправляется на разборку, а затем его детали снова транспортируются на сборку других изделий. В любом случае при использовании метода неполной взаимозаменяемости в сочетании с другими методами желательно по возможности начинать сборку с тех сборочных единиц, точность которых обеспечивается этим методом, до осуществления пригонки, регулирования и т. д. При применении методов пригонки и регулирования неподвижным компенсатором сборку сборочных единиц следует осуществлять с установки в первую очередь деталей, несущих на себе звенья этой размерной цепи. Это делается для уменьшения трудоемкости частичной разборки, необходимой для извлечения компенсатора для его замены или пригонки, а также для обеспечения удобного доступа к местам замера величины замыкающего звена. Если пригонка осуществляется непосредственно на собираемом изделии, то ее желательно осуществлять до установки точных и легкоповреждаемых деталей — подшипников, манжет, зубчатых колес и т, д. Это позволит исключить попадание стружки на ответственные поверхности, в стыки подвижных соединения и др. Как правило, в изделиях машиностроения при сборке обеспечивается не один, а несколько показателей точности. При этом нередко они достигаются различными методами. Наиболее универсальным методом, сочетающимся с любыми другими, является метод полной взаимозаменяемости; достаточно универсальны методы регулирования, пригонки, групповой взаимозаменяемости. Наиболее сложно встраиваемым в технологический процесс является метод неполной взаимозаменяемости, так как требует полной разборки всего изделия, и в некоторых случаях этот метод целесообразно заменить на какой-либо другой, например, регулирование или пригонку. Если в машине обеспечивается несколько показателей точности» то возможен вариант, когда они описываются размерными цепями, имеющими общие звенья. Поэтому для достаточно точных изделий, сборка которых должна осуществляться методом неполной взаимозаменяемости, пригонки, регулирования или подбора, сборку следует начинать с установки деталей, которые несут на себе составляющие звенья той размерной цепи, с помощью которой решается наиболее ответственная задача. Часто такой задачей является обеспечение относительных поворотов исполнительных поверхностей изделия. Далее независимо от назначения изделия рекомендуется устанавливать те сборочпые единицы и детали, относительные повороты поверхностей и размеры которых являются общими звеньями, принадлежащими наибольшему числу размерных цепей. Например, для / двухступенчатого редуктора такой сборочной единицей является промежуточный вал в сборе, воспринимающий и передающий крутящий момент наибольшему числу других валов редукторов. Затем устанавливаются детали и сборочные единицы, размеры которых являются общими звеньями посте-пенно уменьшающегося числа размерных цепей. Сборка, как правило, заканчивается установкой крышек, сливных пробок, заглушек, маслоуказателей, затяжкой винтов крепления и др. Для червячного редуктора (рис. 2,11) [9] в первую очередь устанавливается червячное колесо в сборе. При этом обеспечивается такой показатель точности, как радиальное биение исполнительной поверхности зуба червяка относительно рабочей оси (оси дорожки качения наружных колец подшидников). Этот показатель точности, как правило, обеспечивается методом полной взаимозаменяемости. Затем устанавливается червячное колесо в сборе с валом и подшипниками. Радиальное биение исполнительной поверхности зуба червячного колеса относительно рабочей оси также обеспечивается в основном методом полной взаимозаменяемости. Такая последовательность сборки обусловлена тем, что линия разъема «корпус — крышкам обычно проходит по оси червячного колеса. При этом точность меж-осевого расстояния зубчатой пары чаще обеспечивается методом полной взаимозаменяемости, формируя при этом величину бокового зазора в зубчатой передаче в требуемых пределах. Далее, используя метод регулирования неподвижным компенсатором обеспечивается совпадение в заданных пределах осей симметрии червячного колеса и червяка, при этом достигается требуемая точность площади и расположения гтятна контакта зубьев зубчатой передачи (регулирование производится резьбовыми парами: червяк 14 — гайки установочные 13. Затем устанавливается крышка корпуса в сборе с рым-болтами. Рис- 2.11 Редуктор червячный в сборе производится регулирование осевых зазоров на червяке и червячном валу методом регулирования неподвижным компенсатором (прокладками регулировочными 33 и 19), заполняются смазкой полости подшипниковых узлов и закрываются крышками 11, 16, 18, 32. В конце сборочного процесса устанавливается пробка 24, заливается масло в партер редуктора, устанавливается крышка смотрового окна 10 и отдушина 8. Заканчивается сборка проверкой правильности взаимодействия кинематических звеньев редуктора. Производится контроль показателей качества, а также обкатка редуктора. 2,4.7. Нормирование технологического процесса сборки Нормированием называется установление норм времени на выполнение как ТП в целом, так и отдельных операций, переходов и приемов. Необходимо ввести определение следующих понятий. Операцией называется законченная часть ТП, выполняемая на одном рабочем месте одним рабочим (или группой рабочих) непрерывно. Переходом, называется законченное действие по установке, регулировке какого-либо элемента изделия. Переход (в нашем случае) — это точка на схеме ТСС. Прием — это часть перехода, связанная с применением законченного действия. Например, прием — взять инструмент, прием — установить втулку под пресс и т. д. Нормой времени называется отрезок времени, отводимый на выполнение операций. Нормой времени на операцию является штучное (массовое производство) и штучно-калькуляционное (в серийном производстве) время. Структура нормы времени включает: — штучно-калькуляционное время; п — размер партии. *шт-к =to+te+ trfc + *отд +    J t0l» = t0 + ta оперативное время; *обс +tom$ = 1доп — дополнительное время; *оп + him = ■*" норма времени для массового производства; t0 — основное время — время на выполнение основного содержания операции; t6 — вспомогательное время на выполнение дополнительных приемов (подвести, отвести, установить, снять, вывести и т. д.); ton — реальное технологическое время на выполнение данной операции; to6C — время на техническое и организационное обслуживание рабочего места — уход за рабочим местом; tomd — время на отдых и естественные надобности рабочего; tdon ~ (0,08...0,12) ■ ton — процентное отношение от tctn; tns — подготовительно-заключительное время, затрачиваемое на переход к выполнению другой операции над другим изделием; определяется по нормативам. Рассмотрим особенности нормирования в сборочном производстве. 1- Трудно и практически невозможно отделить основное время (t0) от вспомогательного (te). Основным нормируемым элементом при сборке является оперативное время {£„„). 2. Сборка — это практически 100% ручного труда, поэтому время выполнения одних и тех же действий может очень сильно различаться в зависимости от удобства выполнения, квалификаций рабочего, от освещенности рабочего места, от температуры, от настроения рабочего. Поэтому практически не существует единого надежного способа нормирования. В настоящее время принято использовать 3 способа нормирования; 1)    опытный (или опытно-статистический); 2)    нормативный; 3)    метод наблюдений. Первый метод заключается в использовании устоявшихся норм времени на сборку изделий-аналогов на родственных подразделениях или предприятиях. Если необходимо освоить сборку гидроцилиндра, вы едете на какой-либо завод и получаете аналог норм на проведение работ. На период освоения опытно-статистичес-кие нормы увеличиваются в 1,5... 1,7 раза. Второй метод заключается в использовании справочных нормативов, приводимых в специальных сборниках (например, «Общие машиностроительные нормативы времени на слесарно-сборочные работы»). Этот метод дает крайне неточные и устанавливает очень жесткие нормы времени, кроме того» очень трудно учесть все приемы при выполнении переходов. Третий метод из всех является белее объективным и наиболее распространен для сборки. Выполняется он двумя способами [2]: 1)    фотография рабочего времени (ФРВ); 2)    хронометраж. Хронометраж может проводиться двумя способами: 1)    наблюдение по текущему времени; 2)    использование метода отдельных наблюдений. Перед организацией хронометража необходимо: 1)    подробно расписать исследуемый переход по приемам; 2)    наметить фиксажные точки. Фикс&жной точкой называется некое действие, условно принятое за начало или конец выполнения приема. При наблюдении по текущему времени достаточно наметить только начальные фиксажные точки, при отдельных наблюдениях — начальные и конечные. Составляется карта наблюдения. Например, переход 1 общей сборки — установить корпус в приспособление (рис, 2.12), Номер приема Содержание приема Фиксажная точка Время Номер наблюдения Подойти к стеллажу Начало 1-го шага Взять корпус Протянуть руку Осмотреть Поднести в зону осмотра Отнести к приспособлению Начало 2-го шага Установить Касание корпуса к приспособлению Закрепить Прикосновение к зажимному устройству Рис. 2.12. Карта наблюдений (переход 1) по текуцему времени При наблюдении по текущему времени секундомер не выключается в течение всего рабочего дня. Обработка результатов наблюдений: 1)    по разности текущего времени заполняется строка «Н* — время отдельных наблюдений; 2)    составляется хроноряд по каждому приему. Хроно-ряд — совокупность всех наблюдений по каждому приему; 3)    из хроноряда исключаются заведомо дефектные наблюдения, т. е. простой; 4)    составляется упорядоченный хроноряд, где данные располагаются в порядке возрастания; 5)    определяются основные показатели хроноряда: среднее арифметическое всех членов хроноряда. Оно может быть принято за норму времени на выполнение данного приема. Обычно норму ужесточают по сравнению со средней нормой хроноряда. В качестве нормы применяются: улучшенная средняя, двойная средняя или мода, или медиана. Улучшенная средняя — средняя величина хроноряда, найденная после отбрасывания всех значений, на 30% превышающих среднее значение. Двойная средняя — новая средняя величина, найденная после отбрасывания всех значений, превышающих среднее значение. Это гораздо более жесткая норма времени. Более научно обоснованным является применение моды и медианы. Мода — значение, наиболее часто повторяющееся в упорядоченном хроноряде. Медиана представляет собой значение, находящееся в середине упорядоченного хроноряда. Норма времени: Л tmn = 1.1 ton — штучное время. 2.4.8. Циклограмма сборки Циклограмма — вспомогательный технологический документ, изображающий протекание процесса сборки во времени. Циклограмма предназначена: 1)    для визуального представления затрат времени на ТП сборки в целом; 2)    для анализа ТП сборки и возможной корректировки ТСС; 3)    для синхронизации основного времени сборочного процесса по принципу just in time (точно вовремя). Разработку циклограммы рассмотрим на примере ТП сборки ГЦ грейдера (рис. 2.13). На основе ТСС сборки заполняются графы (столбцы): номер перехода; содержание перехода; после нормирования заполняется графа после заполнения графы «время переходов» производится первичный анализ разрабатываемого ТП* Предположим самый трудный случай — разработка ТП для массового производства с жестким тактом выпуска. Примем программу выпуска N — 150 ООО шт./год, тогда такт выпуска: Fd • т - 60 2000 2 60 Хд = —- = - = 1,6 мин. в N    150 000 При анализе в первую очередь необходимо обращать внимание на переходы, связанные с применением специального оборудования. В, нашем случае это переходы, связанные с запрессовкой (оборудование — пресс), переход, связанный с заливкой масла (оборудование — масло заправочная станция}, а также пере^ ходы, связанные с измерением усилия холостого хода и испытанием (требуется испытательный стенд). Первичный анализ показывает: В переходе 2 общей сборки и в переходе 2 узловой сборки задействован пресс (фактически два пресса), каждый из них загружен только на 46%: Тпер 0,742 Л Г), =    = 0,46. ^ « 1> 6 Содержание переход а. Общая сборка МИЧ.
Текущее время, мин.
Установить корпус 1 в присп. Зэпрессоаать вкладыш 7 Смазать солидопоь* Установить шток в сб. СЕ 2-1 Запрессовать вкпадыш 7 <2 шт,} кг-1 ■ Зш
К
п
Игмерить усилие *ол. »адз, pef
Запить масло, удалить воздух
Собрать, уст. СЕ 1-3 (5 и/*.;
Испытать год даепанием
Узловая сборка
Сборка СЕ 2»1
Установить шток 2 в лриспасоб.
Запрессовать вкладыш 7
Установить крышку в сб. СЕ 1-1
Измвр. усилив х. х., притереть
Установить (солщо уппотн. 4-
Ссбрать, установить поршень
Установить шайбу 12
Установить гайку 9, эакермить
Сборка СЕ_1-1_
Установит крыш лу б в присп.
Запрессовать' втулку 5
Установить кольцо 11
Установить кольцо 10 (2 шт.)
Сборка СЕ 1-2
Установить поршень 3 в присп.
Включить в операцию 015, яереход G
Установить кольцо 11 (2 шт.)
Сборка С Е 1 -3 В:ять болт 6 (6 шт.) Включить в операцию 025. переход 5 Неде г ь шайбу 13 (б шт.)
I :у I 015 005
020
Рмс. 2.13. Циклограмма сборки В то же время можно запрессовывать два вкладыша одновременно после установки штока в корпус. Экономится время запрессовки и оборудование — устраняется один пресс. В нашей циклограмме устраняем второй переход. Надо ввести дополнительный переход и запрессовать два вкладыша одновременно. В результате вводим корректировку: 1)    после перехода Я необходимо ввести переход одновременной запрессовки двух вкладышей по нормативам Т^р =-0,840 мин.; 2)    на технологической схеме сборки необходимо ввести корректировку; 3)    анализ затрат времени на сборку СЕ 1-2 и GE 1-3 показывает, что организация узловой сборки этих СЕ нерациональна: TJ,СЕ 1-2) - 0,268 мин*, TJCE 1-3) - 0,102 мин. Принимаем решение — трудоемкость сборки СЕ 1-2 и СЕ 1-3 лерспссти в соответствующие операции общей и узловой сборки. На эти операции не строим циклограмму, а пишем: «Включить в переход б и включить в переход 5». В переходе 5 и б появляется слово «Собрать»; 4)    по результатам анализа заполняется графа «Уточненное Тпер*. Соответственно время переходов, в которое входит сборка СЕ, не выделенных в отдельную операцию* увеличивается на трудоемкость аннулированной узловой сборки. Например, переход общей сборки Th = 1,002 мин. вместо 0,900 мин. и время перехода 5 узловой сборки Тпер — 0,468 вместо 0,200 мин. 2.4.9. Формирование операций сборки Формирование операций производится по двум принципам: 1)    для поточного производства — по такту выпуска; 2)    для нелоточного — по специализации рабочих мест и по входящим сборочным единицам (узлам). Например, программа выпуска гидроцилиндра — N = 150 000 шт./год, такт выпуска %в = 1,6 мин.; тв <<7охб. = ЮД82 мин.; тв s Tyj.c6. = 4,252 мин.;
^ола. — трудоемкость общей сборки; 71 Л — трудоемкость узловой сборки. Если трудоемкость сборки превышает тв, то ТП сборки разбивается на ряд параллельно выполняемых операций, штучное время которых равно или кратно тэ (т. е. применяется поточная сборка, а сборочная линия становятся специализированной, ориентированной только на выпуск данного изделия). Формирование операций в этом случае происходит путем объединения переходов, суммарная трудоемкость которых    = (0,7...0,9) гв. л пер *оп > ^шт —' hn ^обе ^атд ■ Переходы, объединенные в одну операцию, на циклограмме (см. рис. 2.13) закрашиваются соответствующим цветом ил и штрихуются. При формировании операций таким способом могут встретиться следующие осложнения, Формирование операции 020 общей сборки прошло без осложнений. Гмо" Т1+Т*+Тз= °’Х * 0)63 + °’64 = 1^37' = °»86V 1. Трудоемкость переходов значительно меньше тл, а догрузить операцию нельзя ввиду ее спедиализиро-ванносги (*^1 на циклограмме). Т035 = 0,910 = 0,57V Специализированные операции даже в поточном производстве допускается оставлять недогруженными в силу необходимости. 2.    На стыке операций встречается переход большой трудоемкости, который не может быть целиком включен ни в предыдущую, ни в последующую операцию 2). Если переход делимый, т. е. не требующий непрерывного процесса, то его разделяют между смежными операциями. Например, при установке большого числа болтов половина может быть поставлена на п операции, а другая — на п+1. Или на одной операции болты наживляются, а на последующей — затягиваются. В нашем случае Т5= 1,002 = 0,5 + 0,502,' Т025 = 0,840 + 0,5 - 1,34 = 0,83тв, Т030 = 0,860 + 0,502 - 1,362 - 0,85ти. 3.    Трудоемкость перехода значительно превосходит тв, при этом переход неделимый. В нашем примере это переход 8 и 3 В таком случае обычно организуется ряд парал* лельных рабочих мест, выполняющих одну и ту же операцию. Организовали четыре рабочих места с загрузкой каждого: 4 т. 4 1,6 4.    Суммарная трудоемкость объединяемых переходов несколько превышает такт выпуска, но исключение любого перехода приводит к значительной недогрузке операции (на циклограмме 4^). Для синхронизации технологического процесса в этом случае применяют различные организационные, технологические и конструкторские мероприятия для сокращения лимитирующего перехода. Например, совершенствуется организация рабочего места, сокращается или устраняется путь хождения рабочего за комплектующими, совершенствуется технологическая тара, механизируются ручные переходы, применяется многоместный многошпиндельный инструмент, поворотные стенды, кантователи. Если эти меры не помогают, то изменяется конструкция изделия: Тэ= 1Д (сократим) = 0Т86. В результате Т010=* ОД + 0,492 + 0,860 = 1,452, Рассмотрим случай, когда хв > Т^. Например, N = 10000 шт./год, Тв = 24 мин. "2000-60-2^ t 10000 j' Такт выпуска превышает трудоемкость общей сборня 24 ° —    rt п/> . ..    v ^ = 2,36 раза% а полной сборки — 24 В этом случае Тв (24 мин.) является не реальной величиной, а расчетной. Если на линии собирается несколько наименований изделий* то линия перестает быть специализированной и становится многономенклатурной. При такой организации фонд рабочего времени, приходящийся на выпуск нашего n-го изделия, составляет уже не 4000 часов, а будет значительно меньше, в зависимости от трудоемкости сборки изделий остальных наименований. Можно назвать его частным годовым фондом рабочего времени: i=i
Соответственно частный такт выпуска
п
Предположим, на нашей линии выпускают 15 наименований изделий. F&4 = 4000 =    =267 час/год, 60-267 1 _ частный гв =    = 1, Ь мин. В том случае, если частный Tfl меньше трудоемкости сборки, то формирование операций производится по принципу, изложенному выше, В том случае, если частный хв изделия превосходит трудоемкость общей или даже полной сборки, существует теоретическая возможность оформить всю сборку в одну операцию. Практически это возможно только тогда, когда ТП не требует отдельной сборки узлов и состоит из однородных сборочных переходов (запрессовка, регулировка, заправка маслом, испытания) при отсутствии специализированных переходов, требующих специального оборудования, В этом случае операции формируются по следующим правилам: 1)    сборка каждой СЕ, входящей в изделие, должна оформляться отдельной операцией, В нашем случае будет следующее: операция 005 — сборка СЕ-1-1, Tqo5- 1,246. Операция 010 — сборка СЕ-2-1, Т010 = 2)    в отдельные самостоятельные операции следует выделять переходы или группы переходов, выполнение которых связано с использованием определенного сборочного оборудования (пресс, печь, контрольно-измерительное оборудование). В нашем случае операция 015 будет включать переходы 1, 2, 3, 4, 5 общей сборки. Операция 015 — сборка 3) в отдельные операции выделяются также переходы, выполнение которых требует высокой квалификации рабочего или особой специализации. Операция 020 — общая сборка (переход 6), ^020 1*862 ; ---//-—025 — общая сборка (переход 7), Т025 = 0,91'; -//--030 — общая сборка (переход 8), Т030 = 5 , 2'. Операции не синхронизированные. 3-й случай N = 1 шт. — сборка единичного производства. К этой ситуации относится сборка приспособлений, штампов, средств автоматизации и механизации для модернизации оборудования. В этом случае сборка единичного изделия поручается опытному сборщику высокой квалификации или бригаде сборщиков при сборке крупных изделий и выполняется в одну операцию. Составлять циклограмму не нужно. 2.5. Организация и планировка участка сборки 1.    Организация специализированной поточной линии сборки. Принцип организации — расположение сборочных постов (станций) в порядке выполнения общей сборки (рис. 2.14). 2.    Организация многономенклатурной поточной линии сборки. Организуется, когда частный Td меньше трудоемкости общей сборки. Принцип организации такой линии подобен вышеприведенному, но так как на линии собираются изделия не одного наименования, а нескольких, возможно включение дополнительных постов как общей, так и узловой сборки, которые не задействованы при сборке нашего n-го наименования, но используются при сборке изделий других наименований. 3.    Организация участка (не линии) непоточной сборки. Коренное отличие такого участка — наличие центрального комплектовочного склада (ЦКС), на который изделие возвращается после выполнения каждой очередной операции (рис. 2.15). _
Рис. 2,14, Схема организации специализированной поточной линии сборки: 1 - сборочные позиции (станки, посты); 2 - средства межоп ера ционн ого транспорта (конвейер, склиз, скат \лт ручная передача]; 3 — места хранения комплектующих элементов (стеллажи); 4 — пресс; 5 — контрольно-регулиро-вочная аппаратура; 6 - маслозаправочная станция; 7 - испытательные . стенды; 8 - ллощадка (склад, накопитель) готовой продукции □о

о
lz
iz
Q
016
Рис. 2.15. Схема участка непоточной сбэрки
4. Организация рабочего места сборщика. Сформированная сборочная операция определяет затраты времени на выполнение работ, их состав и содержание. Это служит основой для организации рабочего места, на котором эта операция будет выполняться. Организация рабочего места существенно влияет на производительность труда. Рациональная организация рабочего места создает удобство и облегчает выполнение работ, уменьшает физическое напряжение и снижает утомляемость сборщиков* Организация рабочего места включает правильную расстановку и удобную для выполнения технологических работ конструкцию столов и верстаков, обеспечивающую сокращение путей и числа движений сборщика, рациональное размещение средств оснащения (оборудования, приспособлений загрузочных устройств и рабочего инструмента) и соединяемых деталей собираемого изделия, благоприятное освещение и окраску окружающей среды* рациональный режим труда и др. Необходимо соблюдение норм безопасности при размещении всех средств производства. Наиболее удобны верстаки (столы) для одного и двух сборщиков. Одноместные столы имеют размеры 2,0 х 0,8 м, двухместные — (2,2-2,4) х (0,8-0,9) м. На верстаках размещают технологическую оснастку. Дли сборки изделий средних размеров используют стол с выдвижными ящиками для рабочего инструмента, а на нем обычно устанавливается тара — магазины (1) для присоединяемых деталей, рядом на подставках размещают готовые комплекты, подузлы и крупные базовые детали: корпуса, и крышки собираемых изделий (рис. 2.16). Мелкие изделия машиностроения собирают на рабочих столах, оснащенных магазинами (1) для хранения соединяемых деталей, прессом (3) и подвесным гайковертом (2). Рядом размещают подъемники (4) для тяжелых деталей [1]. Для снижения интенсивности выполнения работ и утомляемости сборщика часто целесообразно детали вместе с магазинами подавать непосредственно к рабочему (рис. 2.17). Это особенно необходимо при серийной сборке, когда требуется переналадка на сборку других объектов. Приспособление (3) с базовыми деталями и набор магазинов (1) с присоединяемыми деталями для сборки каждого объекта размещаются на поворотном столе (4) и диске (5). Обычно число базовых приспособлений — 12 или 24, в каждом из них можно разместить собираемые изделия с габаритными размерами 100x200x100 мм. Повороты стола (4) и диска (5) могут осуществляться периодически независимо друг от друга. Вначале подаются одна за другой первые детали из магазина (1) сегментной формы последовательно во все Рис, 2Л7. Рабочие места сборщиков с поворотными столами приспособления (3) с базовыми Деталями. Затем в таком же порядке подаются вторые и все последующие присоединяемые детали. Затраты времени на сборку минимальны* так как расстояние между магазином и базовой деталью не превышает 1U0-150 мм. Общая масса присоединяемых деталей в магазинах до 85 кг. Рядом с поворотным столом (4) могут быть размещены средства (2) технического оснащения для выполнения различных сборочных операций с применением прессов, гайковертов, стационарных и других технических средств для завинчивания винтов, гаек, клепки, гибки, запрессовки и выполнения других операций. В этих случаях базовые детали размещают на плавающих приспособлениях (3) для обеспечения их точного позиционирования относительно технологичен ких средств [1]. На одном рабочем месте рабочий может собират] три или четыре комплекта и затем монтировать и: здесь б подузел, узел и даже в изделие. Тут же могуг быть выполнены контрольные замеры. Затраты времени^ на поворот стола от одной позиции к другой 1-1,5 сек,; Диаметр поворотного стола — до 1000 мм. При компоновке рабочего места учитываются эрго-i номические требования с целью создания хороших ус-| ловий труда. Желательно, чтобы рабочий инструмент располагался на высоте от пола на расстоянии 102-; 153 см и по горизонтали на расстоянии около 38 см ог; рабочего. При некоторых видах работ требуется повышенная освещенность производственного помещения и рабочей зоны. Не следует допускать низкую интенсивность освещения в диапазоне 0-30° из-за отражения света от поверхностей объекта на рабочем месте. Предпочтительно применение дневного освещения. Шум и вибрации должны быть минимальными, а микроклимат — благоприятным, температура воздуха должна быть около 20 °С. 2.6. Технико-экономическая оценка вариантов технологического процесса Технико-экономические принципы проектирования и осуществления ТП сборки В основу разработки ТП сборки положены два Я принципа: технический и экономический. По техническому требованию ТП сборки должен полностью обеспечить выполнение всех требований рабочего чертежа и технических условий приемки изделия. По экономическому принципу сборка должна вестись с минимальными затратами труда и издержками производства, ТП сборки изделий необходимо выполнять с наиболее полным использованием технических средств производства при наименьшей себестоимости изделий. Из нескольких возможных вариантов ТП сборки одного и того же изделия выбирают наиболее производительный и рентабельный вариант. При равной производительности выбирают наиболее рентабельный вариант, а при равной рентабельности — наиболее производительный. Оптимизация ТП заключается в том, что в заданный промежуток времени необходимо обеспечить выпуск потребного количества изделий заданного качества при возможно меньшей себестоимости изготовления. В простейшем случае оптимизируют отдельные (обычно лимитирующие) операции сборки. По установленным ограничениям определяют наивытоднейшие схемы построения операций и условия выполнения сборки. Более сложная задача — оптимизация ТП в целом, ее решают методом динамического программирования с учетом влияния предыдущих операций на последующие. Поэтому нельзя на каждой операции принимать такое решение, при котором эффективность этой операции будет наибольшей. При оптимизации ТП может изменяться не только содержание операций но и его структура. ТП сборки оптимизируют по различным целевым функциям, чаще для получения наименьшей себестоимости изготовления изделий. В других случаях целевыми функциями оптимизации могут быть наибольшая производительность и наивысшее качество продукции. Знание основных закономерностей построения ТП и использование математических методов позволяют находить оптимальные решения с помощью ЭВМ. Критерии технико-экономической оценки различных вариантов ТП сборки Разработанный ТП сборки должен обеспечивать заданную производительность. Производительность сборочного рабочего места [5]: где Фр — фонд рабочего времени, к которому отнесена производительность, мин.; А — количество рабочих на рабочем месте. Годовая производительность сборочной линии: где Бд — коэффициент готовности работы линии, характеризующий ее надежность; t — такт работы линии. Для линии с «жестким» тактом: т где т — суммарное время работы выпускающей или лимитирующей позиции; — суммарное время простоев выпускающей или лимитирующей позиции из-за собственных отказов; — суммарное время просто ев выпускающей или лимитирующей позиции из-за отказов прочих позиций. Для линии с «гибким»- тактом (несинхронных) коэффициент готовности значительно выше [4]:
1 где Вл — удельная длительность собственных простоев лимитирующей позиции.;    — суммарная, удель- ная длительность наложенных простоев лимитирующей позиции из-за отказов соседних позиций. Критерии для оценки спроектированных ТП сборки можно разбить на абсолютные и относительные. Абсолютные критерии 1.    Трудоемкость ТП сборки как сумма штучного времени по всем операциям сборки: Т = У т /-j *шт- , Этот показатель дают отдельно по общей и узловой сборке изделия. Целесообразно из общей трудоемкости сборки выделять трудоемкость пригоночных работ. 2.    Технологическая себестоимость выполнения узловой и общей сборки одного изделия: ^ — (^iит~у.^у ^щпио^о ^шт.п^п ^шт.р^р ) 11    А . где L.i/.iWmUn'Vp — штУчное время узловой и общей сборки, пригонки и регулирования; ly,l0,ln,lp — минутная заработная плата на соответствующих операциях; S'M — стоимость одной минуты работы оборудования; T'ns — подготовительное — заключительное время, отнесенное к одному изделию на одну операцию; 1п — минутная зарплата одного наладчика, ka и кэ — коэффициенты амортизации и эксплуатации сборочной оснастки (ка = 0,2...0,5; кэ= 0,2), S0 — стоимость всей сборочной оснастки, N — годовой выпуск изделий, п — число сборочных операций, п' — число единиц сборочного оборудования, п" — число переналаживаемых сборочных операций. 3.    Число единиц сборочного оборудования. 4.    Число сборщиков. 5.    Средний разряд сборщиков. 6.    Энерговооруженность сборщиков. Относительные критерии 1. Коэффициент трудоемкости сборочного процесса где Тсб — трудоемкость сборки изделия; Тм — трудоемкость обработки деталей изделия. Для различных производств фсй = 0,5. 3. Коэффициент себестоимости сборки: где Ссб — себестоимость сборки; Сизд — себестоимость изделия в целом. Этот коэффициент отражает участие не только живого, но и овеществленного труда. 3. Коэффициент загрузки рабочих мест и поточной линии: где крас — расчетное число рабочих мест на данной операции; кпр — принятое число рабочих мест. Приемлемое значение г\э = 0,9...0,95. 4. Коэффициент совершенства сборочного процесса изделия: k    _ Тсб. + Тщ>. сов.сб.    гр    » где Тпр — трудоемкость пригоночных работ, разборки и повторной сборки изделия* В массовом производстве этот коэффициент равен 0,9...0,95; в серийном — 0,8„.О,9; в единичном — 0,6.,.0,8. 5. Показатель уровня автоматизации процесса сборки: где Таот — длительность сборки изделия на автоматизированных операциях; Тсб — длительность сборки изделия на всех операциях ТП, 6. Коэффициент оснащенности ТП сборки: ,    &прис. осн.    * где кприс число сборочных приспособлений; п — число операций сборки данного изделия. С ростом косн снижаются трудоемкость и себестоимость сборки. Основными технологическими мероприятиями, повышающими технико-экономические показатели процессов сборки, являются замена в максимально возможной степени ручных операций механизированными; широкое применение сборочных и контрольных приспособлений; ликвидация технологических простоев путем соответствующего перераспределения технологических переходов сборки между операциями. 2.7. Технический контроль качества сборки Способность машины выполнять определенные функции, характеризуемые совокупностью установленных для нее технических, технологических, эстетических и экономических показателей, определяет уровень ее качества. В числе этих показателей могут быть производительность, металлоемкость, энергоемкость, трудоемкость изготовления, технологичность в обслуживании и ремонте, долговечность, надежность, себестоимость к т. д. Качество ^— понятие комплексное. Оно распространяется не только на машину — изделие, но и одновременно на все агрегаты, СЕ и детали этой машины. Сборка изделия представляет собой последнюю стадию технологического процесса, когда некондиционная деталь или СЕ, каким-либо образом попавшие в сборочный цех, еще могут быть обнаружены и изъяты, что предотвратит выпуск некачественной продукции. На качество сборки может влиять большое число факторов, в том числе многие из них не имеют прямого отношения к сборочному процессу, например сборка СЕ, основной деталью в которых является литой корпус сложной формы. Как известно, если отливку этого корпуса после грубой механической обработки не подвергнуть термической обработке, то вследствие внутренних напряжений корпус может деформироваться; если деформация произойдет после сборки СЕ, то вызовет нарушения сопряжения других деталей, что в конечном счете приводит к снижению качества сборки. Таким образом, отступление от ТП обработки детали на одной из первых ее стадий вызывает нарушение качества окончательно собранного изделия, когда уже завершен весь производственный процесс. Погрешности сборки по характеру их проявления могут быть случайными, если их возникновение обуславливается неопределенными, трудно учитываемыми причинами, и периодическими, зависящими от причин, поддающихся учету. В свою очередь, случайные и периодические погрешности могут быть подразделены в зависимости от характера выявляемого при сборке нарушения технических требований на погрешности посадок (несоблюдение установленных зазоров и натягов), взаимополо-жения элементов машины (перекосы, несовпадение осей, биение и т. п.), деформации (нарушение контакта сопряженных поверхностей, искажение формы деталей при неправильной сборке), жесткости (ослабление крепления, нарушение связей, нарушение герметичности), состояния сопрягаемых поверхностей (царапины, задиры и пр.), балансировки (неуравновешенность, вибрация), состояния рабочего места (засорение собираемого объекта абразивными остатками, стружками и пр.), В практике сборки встречается много и других погрешностей, но все они являются следствием или неточностей, допущенных при изготовлении деталей, или недостаточной продуманности технических требований на сборку, или, наконец, следствием неправильной технологии самой сборки. Систематическое появление некачественных изделий — первый серьезный сигнал о том, что производство организовано плохо. Отсюда понятна та чрезвычайная роль, которая принадлежит на производстве техническому контролю. Задача технического контроля заключается не только в предотвращении выпуска с завода бракованных изделий, но прежде всего в постоянном активном воздействии на производство в целях предупреждения появления. брака. Главное внимание службы контроля должно быть сосредоточено на соблюдении технологии, состоянии оснастки, инструмента, т. е. на том, от чего непосредственно зависит качество- Все это, конечно, полностью относится и к техническому контролю в сборочных цехах. В машиностроении при сборке изделий встречаются два вида брака: окончательный и исправимый. Окончательный брак получается в том случае, когда в собранной СЕ нельзя устранить имеющиеся отклонения от установленных требований. Одна или несколько деталей СЕ при этом оказываются совершенно непригодными для дальнейшего употребления, например при напрессовке втулки на вал вследствие чрезмерного натяга произошла поломка втулки, при ввертывании шпильки она сломалась или в бобышке корпуса образовалась трещина и т. д. При исправимом браке обнаруженные погрешности могут быть устранены, после чего собранная СЕ будет соответствовать техническим условиям* К этому виду брака относится слишком свободная посадка детали (погрешность может быть устранена заменой одной из сопрягаемых деталей); недостаточный зазор в сочленении (погрешность устраняется дополнительной обработкой (пр,опиловкой, пришабриванием) или заменой одной из деталей); течь через сальник ит( п. В случае конвейерной сборки погрешности устраняются на специально выделенных рабочих местах. Для этой цели рядом со сборочным конвейером устанавливают несколько участков рольганга. При обнаружении погрешности собираемую машину снимают с конвейера и подают кран-балкой или тельфером на рольганг, а после устранения погрешности — снова на конвейер [1], Контроль в сборочных цехах осуществляют в процессе сборки и после окончания сборки. Основной контроль качества сборки ведут сами сборщики (самоконтроль)* Большинство операций, контролируемых исполнителем при выполнении, не нуждается в дополнительной проверке. Ответственность за качество исполнения принимает на себя сборщик. Однако есть в технологии такие операции, для проверки качества выполнения которых требуется значительное время и специальная аппаратура. Совместить выполнение технологических работ и операцию контроля качества в течение регламентированного темпа сборщик в этом случае не может. Тогда контрольная операция выделяется как самостоятельная. При проектирования ТП на узловой и на общей сборке должны быть предусмотрены рабочие места для контролеров на таких операциях. Темп работы контролеров должен быть подчинен темпу работы конвейера. Б том случае, когда время, требуемое для проверки, значительно меньше темпа конвейера, один контролер совмещает несколько операций, осуществляя так называемый летучий, т, е. эпизодический контроль. В зависимости от сложности и ответственности собираемого изделия контролю подвергают либо все СЕ, либо на выборку определенное их количество (10, 15, 30 и 50%). Сплошной контроль всех собираемых изделий не всегда экономически оправдан. Поэтому в ряде случаев целесообразно применять выборочный контроль. Кроме этих основных видов контроля, на многих заводах существуют также дополнительные: спецкон-тролъ для выборочной проверки уже принятых изделий, инспекционный контроль, осуществляемый лабораториями исследования качества, статистический контроль. Использование радиоэлектроники, рентгенотехники и других современных методов дает возможность совершенствовать методы контроля собранных машин. Так, чтобы проверить обычными методами прямолинейность осей прецизионного токарного станка, приходится затратить несколько часов работы. Использование же для этого специального лазерного устройства позволяет проделать контрольные операции за несколько минут. Прогрессивным направлением развития методов контроля собранных СЕ и изделий является использование виброакустических явлений. Собранное изделие помещают в звукоизолированное помещение и с помощью специальной аппаратуры измеряют параметры вибраций и интенсивности шумов. Последующий анализ записанных спектрограмм дает возможность установить правильность выдержанных при сборке зазоров, а также отсутствие искажений формы деталей в местах их сопряжения. Контрольные операции целесообразно снабжать детальными инструкционными картами контроля, устанавливающими единые требования, которым должен удовлетворять объект. В инструкционной карте подробно указывается метод проверки того, или иного элемента объекта в той последовательности, которой следует придерживаться контролеру или сборщику в своей работе. Метод статистического анализа и профилактики брака на сборочных участках позволяет на основании положений математической статистики и накопления данных о повторяемости погрешностей, обнаруживаемых при сборке, создать устойчиво качественный процесс сборки изделия. Основные методы контроля, показатели точности машины Осуществляемые в процессе сборки контрольные операции имеют цель установить соответствие формы относительного положения и сближения исполнительных поверхностей машины заданным нормативам и техническям требованиям [8]. Методы и средства измерения выбирают, стремясь познать значения контролируемого параметра с наивысшей точностью. Технические измерения в машино-и приборостроении ведут методами, разработанными метрологами с помощью механических, индуктивных, пневматических, фактических и других видов измерительных средств. Приведем примеры. Радиальное биение цилиндрической поверхности вращающейся детали проверяют по схеме, показанной на рисунке 2,18, О радиальном биении для данного сечения детали судят по разности показателей индикатора при повороте детали на 180°. Проверку производят в одной координатной плоскости. За начало отсчета обычно принимают одно из крайних показаний индикатора, найденное при повороте детали на 360°. Овальность и огранка контролируемой поверхности влияют на точность определения радиального биения, поэтому они должны быть установлены ранее и учтены, если их значениями нельзя пренебречь. Рис. 2.18. Схема контроля радиального биения Осевое перемещение вращающейся детали определяют как разность показателей крайних положений индикатора, расположенного точно по оси вращения детали. Если деталь полая, то осевое отверстие при контроле заглушают (рис. 2.19). Торцевое биение вращающейся детали определяют по схеме, показанной на рисунке 2.20. Индикатор, установленный по торцу детали на заданном радиусе, показывает сумму осевого перемещения, неплоскостности торца и его неперпендикулярно-сти к оси вращения детали за полный оборот её. Соосность цилиндрических поверхностей двух неподвижных деталей проверяют индикатором, установленным на одной из неподвижных деталей, с помощью муфты (рис. 2.21). Вращая муфту, обкатывают индикатором вторую деталь. О несоосности судят по крайним показаниям индикатора в двух противоположных положениях. На точность определения несооосности влияют погрешности формы поверхностей второй детали, базирование муфты на первой детали. Рис. 2.21. Схема контроля соосности цилиндрических поверхностей Совпадение оси вращения одной детали с осью цилиндрической поверхности другой детали может быть проверено с помощью индикатора, установленного на вращающейся детали (рис. 2.22), Вращая правую деталь, обкатывают индикатором неподвижную деталь. О несоосности судят по наибольшей разности показаний Pm, 2.22. Схема контроля совпадения оси вращения индикатора при его нахождении в противоположных положениях в плоскости измерения. Овальность и огранка поверхности неподвижной детали отражаются на результатах измерения. Прямолинейность перемещения узла в заданном направлений проверяют с помощью индикатора и эталона, в качестве которого могут быть использованы линейка, угольник или оправка. Индикатор закрепляют на перемещаемом узле. Эталон выставляют предварительно по показаниям индикатора в крайних положениях узла (рис. 2.23). Рис, 2.23. Схема контроля прямолинейности перемещения узла
/А/А
Рис. 2.24. Схема контроля перпендикулярности или параллельности перемещения Перпендикулярность или параллельность перемещения узла к заданному направлению проверяют индикатором с помощью эталона, предварительно выставленного в заданном направлении (рис. 2.24). Обеспечение качества машин при сборке Погрешности замыкающих звеньев размерных цепей машины при её сборке возникают в зависимости от разных причин. Большую роль играют погрешности самих деталей, поступающих на сборку. К ним относятся погрешности формы, размеров, поворотов и расстояний поверхностей деталей, неизбежно допускаемые в процессе их изготовления. Помимо погрешностей самих деталей, при сборке машины возможны погрешности, причинами возникновения которых являются: — ошибки, допускаемые рабочими при ориентации и фиксации достигнутого положения монтируемых деталей; —    погрешности установки калибров и измерительных средств, применяемых сборщиками в процессе сборки, погрешности регулировании, ири-гонки и контроля точности положения деталей в машине, достигнутого при сборке, а также собственные погрешности измерительных средств; —    относительные сдвиги деталей в промежутке времени между достижением ими требуемого положения и фиксацией достигнутого положения; —    попадание грязи и стружки в стыки деталей; —    образование задиров на поверхностях сопряжения деталей. Немалую долю в общей сумме погрешности составляют погрешности сборки машины, вызываемые упругими деформациями деталей при фиксации их относительного положения. Например, при затяжке винтов и гаек могут деформироваться собираемые детали, что приведет к смене баз деталей и нарушит точность их относительного положения, а также плотность соединения. Чтобы избежать этого, необходимо производить затяжку винтов и гаек в определенной последовательности и с требуемой силой. Для этого используют различные предельные и динамометрические ключи. В зависимости от сложности и ответственности собираемых узлов или машин, а также масштаба выпуска контролю можно подвергать все изделия или определенное их число на выборку. Основными видами контроля качества машин при сборке является наружный осмотр, то есть оценка качества на основе ощущений, а также контроль с помощью технических средств и испытания машин. Несмотря на несовершенство и субъективность оценки качества сборки машин и их узлов на основе ощущений, этот вид контроля играет чрезвычайно важную роль и необходим на протяжении всего процесса сборки изделий. Наружным осмотром выявляют наличие царапин, забоин» коррозии, окалины и загрязненности поверхности монтируемой детали. Проверять наличие крепежных деталей, легкость хода, шум зубчатых колес должны не только контролеры на контрольных постах, но и сами сборщики при выполнении сборочных операций. Методы контроля точности машины и ее узлов Контроль, которому подвергают каждый узел и каждую изготовленную машину, имеет целью проверить соответствие точности формы, относительного по-ложения и перемещения исполнительных поверхностей установленным нормам. Эффективность всякого контроля тем выше, чем ближе результаты измерений контролируемых параметров к их действительным значениям. Степень приближения измеренного значения к действительному зависит от следующих факторов: —    раскрытия смысла контролируемого параметра и явлений, порождающих возникновение погрешностей; —    правильности выявления взаимосвязи различных параметров и умения выделить контролируемый параметр; —    правильности выбора или разработки средств контроля; —    техники осуществления контроля. Рассмотрим методы контроля некоторых параметров точности машины при сборке. Контроль резьбовых соединений производится с целью определения усилия затяжки с применением предельных и динамометрических ключей. Проконтролировать затяжку резьбового соединения можно измерением удлинения болта или шпильки индикатором или микрометром. Испытания собранного трубопровода проводят на прочность и плотность. При испытании наполняют трубопровод водой и отмечают те места, в которых наблюдается утечка- Затем воду выпускают и уплотняют отмеченные места. При гидравлических испытаниях трубопровода проверяют прочность всех элементов и герметичность соединений под давлением, предусмотренных техническими условиями. Контроль сборки подшипников скольжения. Основным критерием работоспособности подшипника скольжения является правильная установка подшипниковых опор, обеспечивающая их соосность. Этот параметр точности можно проверить несколькими способами: эталонным валом, линейкой и щупом, струной и штихма-сом или микрометрическим нутромером, оптическим методом* Для контроля сборки отдельно стоящих подшипниковых опор применяют метод измерения нагрузок под каждой из них с помощью динамометров. Контроль качества сборки подшипников качения. После установки подшипников качения проверяют плотность прилегания подшипниковых колец к заплечикам вала. Проверку осуществляют с помощью щупа, который вводят в зазор между заилечиком вала и подшипниковым кольцом. Контролируют также осевые и радиальные зазоры. Контроль качества сборки ременной передачи, Перед установкой на вал шкив проверяют на биение с помощью индикатора или рейсмуса-чертилки. Также проверяют прямолинейность осей шкивов с помощью стрелок и отвеса. Перед установкой шкива на вал проводят его балансировку статическую или динамическую. Контроль качества сборки цепных передач осуществляют вращением звездочки вручную или с помощью рычага. Таким способом определяют плавность и легкость хода передачи. При вращении передачи цепь не должна соскакивать, а каждое её звено должно легко садиться на зуб звездочки и сходить с него. Это проверяют внешним осмотром. Контроль сборки зубчатой передачи. Контролируется расстояние между осями валов и отверстий в корпусе калибрами и штихмасом или штангенциркулем. Также определяют качание зубчатого колеса на шейке вала, радиальное биение по окружности выступов, торцевое биение, неплотное прилегание колеса к буртику вала. Качание проверяют, обстукивая напрессованное на вал зубчатое колесо молотком с бойком. Биение проверяют в центрах или на призмах с помощью индикаторов. Для измерения межцентрового расстояния, отклонения от параллельности и перекоса осей отверстий применяют два центратора. Определение бокового зазора в передаче осуществляется щупом или индикатором. Качество зацепления собранной зубчатой передачи проверяют на краску. Зубья меньшего колеса покрывают тонким слоем краски и проворачивают передачу на один оборот. По отпечаткам на сопряженном колесе судят о пятне контакта (пятно, оставленное на большем колесе, должно составлять 60-70% площади зуба). Контроль сборки конической зубчатой передачи осуществляют на боковой зазор, качество сборки определяют на краску. Пятно контакта должно располагаться на боковой поверхности зуба ближе к его тонкому концу и занимать не менее 70% площади зуба. Контроль сборки червячной передачи осуществляют на совмещение средней плоскости червячного колеса с осью червяка на краску. При правильно собранной передаче краска должна покрывать не менее 50-60% поверхности каждого зуба колеса. Боковой зазор в зацеплении червяка и червячного колеса определяют, поворачивая червяк при неподвижном колесе. На выступающих концах вала червяка и червячного колеса крепят рычаги, которые касаются индикаторов, показывающих угол поворота червяка при вращении червячного колеса. Контроль сборки механизмов поступательного > движения* Собранные узлы проверяют на плоскостность, параллельность и перпендикулярность поверх- j ностей направляющих. Кроме того, направляющие проверяют на правильность геометрической формы с i помощью угломеров, шаблонов или специальных фасонных плит. Контроль сборки кривошипно-шатунного механизма. Геометрическую форму и размеры отверстий шату- ■ на проверяют микрометрическим нутромером, с помощью которого также можно определить овальность и, конусность отверстия, то есть его отклонение от круг-лости и цилиндричности. Прямолинейность, скручен-'] ность и изогнутость шатуна проверяют с помощью специальных приспособлений. Проверка параллельности \ осей отверстий нижней и верхней головок шатуна так- ] же производится на специальном приспособлении. Пе- ; ред установкой поршневых колец на поршень их про- ; веряют на упругость и плотность прилегания к зеркалу ;! цилиндра. Измеряют также зазор между торцами ! поршневых колец в месте их стыковки* Испытание элементов гидросистем. Герметич-' ность системы проверяют наружным осмотром. Опре- J деление утечек производится при максимально допус- * тимой температуре рабочей жидкости, то есть её минимальной вязкости. Параметры элементов гидросистем ^ контролируют на специальных стендах» оснащенных установками для фильтрации и охлаждения рабочей жидкости. Непрерывный контроль давления в системе ; осуществляется с помощью манометров. Испытание насосов осуществляют на стенд,еу на ко- ^ тором определяют подачу, приведенную мощность и J объёмный КПД, отклонение номинальной частоты вращения от действительной не должно превышать 5% . Испытание гидромоторов осуществляют на стенде. Определяют расход жидкости, крутящий момент, объемный КПД при номинальных давлении и частоте вращения. Испытания гидрицилиндроа осуществляют на стенде. Во время испытания определяют утечки в конечном и среднем положениях поршня при давлении, составляющем не менее 1,25 номинального, на второй минуте после остановки поршня и стабилизации давления, Время измерения утечек в каждом положении — не менее 2 минут. Испытания собранных машин и сборочных единиц Заключительной контрольной операцией ТП изготовления машин является испытание, то есть проверка работы машины со снятием необходимых характеристик в искусственно создаваемых условиях, сходных с эксплуатационными. По существу, испытание готовой машины уже не относится к сборочному процессу, так как целью его проведения является не только проверка качества сборки, но и общая проверка качества, достигнутого в результате всего производственного процесса. Действительно, если детали какого-либо тяжело нагруженного соединения, работающего на истирание, неправильно термически обработаны и не имеют необходимой поверхностной твердости, то как бы качественно ни была выполнена сборка, это не будет гарантировать надежности работы СЕ, Следовательно, причиной погрешности, обнаруживаемой при испытании машины, в данном случае будет несоблюдение технологии термической обработки* При нарушении режима механической обработки, в частности шлифования, на рабочих поверхностях детали возможно появление мельчайших трещин. Детали с таким дефектом, даже если они смонтированы в машине с соблюдением всех технических требований на сборку, могут при испытании изделия нарушить нормальную работу сочленений. Нарушение технологии заливки подшипников антифрикционным сплавом нередко вызывает отслаивание последнего при работе подшипниковой СЕ, что также обычно обнаруживается лишь в процессе испытания машины. Эти примеры свидетельствуют о том, что тщательное испытание машин играет очень большую роль в деле повышения качества выпускаемой продукции. Существует много различных видов производственных испытаний машин, но все их можно свести примерно к следующим: приемочные, контрольные и специальные. Приемочные испытания проводят для определения фактических эксплуатационных характеристик машины, например: мощности, затраты горючего, геометрической точности, чистоты и точности на обрабатываемом изделии и пр., а также для установления правильности работы механизмов и СЕ — зубчатых, цепных и других передач, подшипников, уплотнений, регуляторов и т. д. Для ряда машин очень большое значение имеет проверка на виброустойчивость и контроль температурных деформаций- Отбор оценочных критериев, которые должны быть выявлены в процессе испытаний, играет большую роль. Машина, поступающая из сборочного цеха на испытательную станцию, должна иметь сопроводительную карту, в которую контролеры сборки заносят замечания о результатах проведенной проверки. Приемочные испытания металлорежущих станков в соответствии с общими ТУ на их изготовление и приемку проводят на холостом ходу для проверки работы механизмов и под нагрузкой для определения производительности, точности и чистоты обработки. В процессе испытаний проверяют все включения, переключения и передачу органов управления для определения правильности их действий, взаимной блокировки, надежности фиксации и отсутствия самопроизвольных смещений, отсутствия заедания, проворачивания и пр. Точность станка определяют измерением его геометрических точностей и точности обработки образцов. В процессе испытаний используют специальную автоматику. Так, при испытании двигателей внутреннего сгорания применяют специальное программное устройство, с помощью которого по определенному заданию можно осуществить управление нагрузочным реостатом электростенда, дроссельной заслонкой или регулятором двигателя. Вследствие этого в процессе испытаний автоматически изменяется число оборотов, нагрузка, мощность и пр. Правила, программу и режимы приемочного испытания любой машины разрабатывают в зависимости от ее назначения, конструкции, требуемой точности и надежности, а также от типа производства. Контрольным испытаниям додвергают не все машины, а лишь те, у которых при приемочных испытаниях были обнаружены недостатки. Изделия, которые должны отвечать особо высоким требованиям надежности* после сборки, обкатки и испытания частично или полностью разбирают, проверяют состояние деталей, а затем вновь собирают и тоже подвергают кратковременным контрольным испытаниям. Специальные испытания проводят при необходимости изучения какого-либо явления в машине (например износа), при проверке новой конструкции СЕ или детали, установлении пригодности новой марки материала на ответственных деталях или изменении качества обработки поверхностей и пр. Программу и режимы этих испытаний разрабатывают в зависимости от целей их проведения. Таблица 2.2 Классификационный признак Вид испытаний и контроля Показатели безотказности и долговечности На работоспособность (функциональные), на надежность и ресурс Вид воздействующих факторов Тепловые воздействия высоких температур, механические (на воздействие постоянной силы, вибрацию, удар, тряску, линейные ускорения), гидрогазовые (на воздействие постоянного давления, пульсирующего давления, гидравлических ударов), акустические, электрические, магнитные, коррозионные, химические, климатические и биологические, комплексные или комбинированные Испытания на воздействия основных факторов, которые вызывают или стимулируют работу объекта испытаний; испытания на воздействие дестабилизирующих факторов Вид испытаний Неразрушающие, разрушающие, восстанавливаемые, невосстанавливаемые Контролируемые параметры Контроль монтажных параметров (характеризующих качество монтажных работ); контроль качества функциональных параметров, характеризующих работу объекта испытания в целом, в том числе качество регулировочных и наладочных работ Объекты испытаний Входные (при испытании функциональных to технологических элементов систем), автономные (при испытании отдельных систем), ком-плексные (при испытании комплекса совместно действующих систем) Этапы проведения Конструкторские (исследовательские) и отработочные, производственные (исследовательские технологические) Темп испытаний Нормальные, ускоренные Место испытаний Заводские и проводимые в реальных условиях эксплуатации изделия (аэродромные и летные) Полученная при испытании ряда машин информация кодируется, подвергается статистической обработке, и на исьоне этого анализа появляется возможность выявить с большой достоверностью недостаточно на* дежные СЕ, механизмы и детали и принять меры для их доработки. Очевидно, что чем больше поступит различных сведений о работе машины, тем точнее может быть заключение о ее достоинствах и недостатках. Но с увеличением объема информации значительно усложняется ее анализ. В этом случае используется ЭВМ, Кроме испытаний машин-изделий часто такой же проверке подвергают некоторые СЕ, например, масляные и водяные насосы, коробки передач, редукторы и т. д. Собранные СЕ обычно испытывают на стендах либо по методу искусственного нагружения, имитирующего условия работы СЕ в изделии. Для получения более полных данных о качестве продукции в ряде случаев заводы-изготовители организуют систематическое наблюдение за группами. Контрольно-испытательные работы весьма разнообразны как по целям, так и по способам их проведения (табл. 2.2) [1]. 2.8. Окраска изделий В машиностроении применяют лакокрасочные покрытия и покрытия пластмассовыми пленками. Классификация, ряды толщин и обозначения покрытий нормированы. Сборку небольших изделий без пригоночных работ производят из окрашенных деталей; в этом случае окраска является последней операцией их изготовления. Крупные машины, собираемые с выполнением пригоночных работ, окрашивают в собранном виде после проведения приемочных испытаний и устранения выявленных дефектов. Процесс нанесения лакокрасочных покрытий в общем случае состоит из трех основных этапов: подготовки поверхности, ее окраски и сушки, отделки. Подготовка поверхности включает ее очистку, выравнивание, грунтовку и шпатлевку с последующим шлифованием. Очистку производят химическим или механическим воздействием (пескоструйной обработкой, шлифованием, переносными машинами и стальными приводными щетками). Для удаления следов масла детали промывают в моечных агрегатах в обезжиривающих растворах. Поверхности крупных деталей очищают органическими растворами. Окраску .поверхности производят одним или несколькими слоями. Для окраски применяют масляные и эмалевые краски и лаки. Эмалевые краски разделяют на масляные, нитро- и спиртовые эмали. Срок сушки нитроэмалей 30-40 минут. При высыхании они образуют твердый блестящий слой. Продолжительность сушки масляных и спиртовых эмалей 24-48 часов. Кроме нитроэмалей применяют перхлорвиниловые эмали, для специальных целей используют алкидно-меламиновые, эпоксидные н пентафталевые эмали горячей сушки. Если окрашиваемое оборудование работает в помещениях, используют нитроэмали. Если его поверхности подвергаются воздействию щелочных смазочно-охлаждающих жидкостей, окраску производят перхлорышиловыми эмалями. Эпоксидные эмали применяют при наличии химически активных сред; они обладают повышенной механической прочностью. Ручная окраска кистью не требует предварительной защиты смежных неокрашиваемых участков, малопроизводительна (до 10-12 м2/ч) и неудобна при работе с быстросохнущими материалами. Потери краски при этом методе до 5%. Окраска распылением наиболее распространена и высокопроизводительна; она позволяет наносить быстросохнущие лакокрасочные материалы (нитролаки, нитроэмали) с образованием ровного покрытия. Метод легко автоматизируется с помощью специальных установок и промышленных роботов. Различают механическое» воздушное и безвоздушное распыление и распыление в электростатическом поле. При механическом распылении краска подается к форсунке насосом. При воздушном распылении краска распыляется в струе воздуха и в виде тумана переносится на окрашиваемую поверхность. Производительность этого метода 30-80 м2/ч, а потери краски 40-50%, При безвоздушном распылений краска в нагретом до 70-90 °С состоянии под давлением 20-40 МПа выбрасывается из сопла и распыляется. Этог метод позволяет применять более вязкие материалы, что сокращает расход растворителя и время сушки. Потери краски при этом методе 25—50%, а производительность 50-200 м2/ч. При окраске в электростатическом поле краска подается распылителем и переносится на окрашиваемую поверхность металлического изделия, получающего положительный заряд от источника постоянного тока высокого напряжения (распылитель имеет отрицательный заряд). Потери краски составляют менее 5%. При этом методе улучшаются условия работы, обеспечиваются высокая производительность (50 м2/ч) и автоматизация процесса окраски.' При окраске распылением все неокра-шиваемые поверхности защищают нанесением на них смазки, снимаемой после окраски, В автоматизированном производстве применяют ■ окраску методом электрофореза. Окрашиваемые детали подвешивают на цепном конвейере. На рабочем участке их подключают к положительному полюсу генератора и погружают в резервуар с водорастворимой краской. За 2 минуты деталь покрывается равномерным слоем краски толщиной 45 мкм, не требующим последующей отделки. Потери краски не превышают 5%. Условия работы безвредны для здоровья и огнебезопасны, Метод окунания является производительным и дешевым в условиях массовой окраски небольших деталей с хорошо обтекаемой поверхностью. При окраске обливанием окрашиваемое изделие находится в парах растворителя определенное время, в течение которого краска растекается по поверхности равномерным слоем. Покрытие получается гладким, беспористым и одинаковой толщины. Различают сушку естественную и искусственную* Естественную сушку производят при 18-25 °С в течение длительного времени. Искусственная сушка ускоряет пропесс высыхания пленки и значительно улучшает качество покрытия. Существует несколько способов искусственной сушки, наиболее распространена конвекционная. Она основана на нагреве окрашенных деталей горячим воздухом в специальных сушилках. Терморадиационная сушка основана на поглощении инфракрасных лучей окрашенной поверхностью. 2.9. Подготовка изделий к хранению и отправке потребителю Изделия, направляемые для временного хранения на скляд, подвергают консервации. Консервации подвергают все обработанные поверхности, не имеющие лакокрасочных покрытий. Ее производят в помещении при температуре не ниже 15 QC не позднее 2 часов после подготовки поверхности* Влажность воздуха должна быть не выше 70%. Не допускается прерывать работу по консервации и производить в запыленной зоне. Руки рабочих*, выполняющих консервацию, должны быть защищены хлопчатобумажными трикотажными перчатками. Подготовка к консервации. Поверхности деталей, подвергаемые консервации, тщательно очищают от продуктов коррозии, пыли и других загрязнений. Перед консервацией поверхности деталей обезжиривают и просушивают. Следы коррозии удаляют мелкой абразивной шкуркой, смоченной индустриальным маслом, с последующей протиркой сухой ветошью. Обезжиривание поверхностей производят водно-щелочными растворами или органическими растворителями. Его выполняют кистью, бумажной салфеткой или в ванне (для небольших изделий). Отдельные детали небольших и средних размеров рекомендуется промывать в моечных машинах или баках следующим водным раствором; 4% соды кальцинированной; 1-1,5% тринатрийфосфата; 1-1,5% нитрита натрия; температура раствора 70-80 °С. Промежуточную консервацию производят для защиты от коррозии деталей в процессе длительной сборки и при хранении в цехах до окончательной консервации и упаковки. Ее производят трансформаторным или индустриальным маслом при хранении в течение 7—10 суток. Перед сборкой консервацию с поверхностей деталей удаляют бензином или уайт-спири-том. Консервацию собранных частей изделия (узлов) производят только ингибированным маслом. Окончательная консервация. Зубчатые передачи, расположенные внутри корпусных деталей, консервируют после их окончательной обработки. Рабочее масло из узлов сливают, а в их внутренние полости заливают смазку — ингибированное масло. После работы механизма в течение 8-10 минут масло сливают. Расконсервацию изделия производят снятием пленки, удалением парафинированной бумаги и протиркой его наружных поверхностей. Внутренние поверхности, консервированные маслами, расконсервации не подвергают. ГОСТом определены также основные варианты сис- i тем внутренней упаковки изделий с использованием ; парафинированной бумаги, чехлив из полиэтиленовой или поливинилхлоридной пленки, картонных коробок и герметизирующих составов. Сроки временной проти- ) вокоррозионной защиты изделий установлены от одного года до 10 лет. Крупные машины перед отправкой потребителю разбирают на основные составные части для удобства j транспортирования, маркируют для последующего монтажа, подвергают консервации и упаковке в дере- = вянные ящики. Обработанные поверхности для защиты от механических повреждений при транспортировав J нии закрывают деревянными планками или щитами. Изделии массового производства подвергают консервации с помощью средств механизации. При малых габаритах этих изделий (подшипники -качения) процессы консервации и упаковки аятомати-зируют.    I 2.10. Проектирование технологических процессов j автоматической сборки    ; Условия применения сборки Автоматизация сборки повышает качество изделий, ■ производительность, улучшает условия труда и высвобождает большое количество рабочих, снижает себестоимость изделий и уменьшает потребные производственные площади. Автоматизацию сборки сдерживают нетехнологич-ность конструкции изделий, недостаточная унификация и малая серийность их выпуска, отсутствие типового сборочного оборудования, недостаточно высокое качество деталей изделий, а также малое число апробированных на производстве приемов решений. При автоматической сборке должна быть использована прогрессивная и проверенная на практике технология. Недопустимо простое копирование ручной сборки. Создание технологии автоматической сборки тесно связано с глубоким изучением сущности сборочных процессов для выявления закономерностей их протекания и эффективного управления ими. На базе научных и методических основ автоматизации сборки разрабатываются технологические основы проектирования сборочного автоматического оборудования и создаются типовые исполнительные устройства, из которых по принципу агрегатирования можно быстро компоновать автоматическое сборочное оборудование различного целевого назначения. Б основе этой работы должна лежать типизация ТП сборки. Стадии развития процессов автоматизации сборки — частичная и комплексйая механизация, частичная и комплексная автоматизация. Такая последовательность способствует постоянному накоплению опыта, однако она не является обязательной во всех случаях. Комплексная автоматизация — высшая форма автоматизации сборки. Из технологического и вспомогательного оборудования компонуются автоматические линии, цехи и заводы, где в едином потоке осуществляются процессы выполнения сборки, контроля, регулировки, окраски, упаковки или консервации. При комплексной автоматизации обеспечивается возможность непрерывной работы в едином потоке, отпадает необходимость в промежуточных складах, сокращаются производственные заделы и длительность цикла производства, упрощается планирование производства и учет выпускаемой продукции. ТП автоматической сборки существенно отличается от ручной и механизированной сборки. Классификация контрольно-испытательных работ
Для автоматической сборки нужно иметь; 1) бункер- z но-ориентирующие устройства для деталей изделия, кас-j сеты или магазины, загружаемые более сложными по \ своей конфигурации деталями в предварительно ориеН': тированном виде; 2) накопители, соединяемые с бункер^ но-ориентирующими устройствами, открытыми или закрытыми лотками; 3) отсекатели — устройства для по* I штучной выдачи деталей из накопителя на сборочную Я позицию автомата; 4) питатели — устройства для пере- ; дачи деталей из накопителя после освобождения ее от- \ секателем на сборочную позицию автомата (направляют ! деталь для точного соединения с сопрягаемой деталью); ;1 5) устройства для получения соединений (прессовых, щ клепаных и т. д.); 6) устройства» выполняющие специ- Щ альные функции (обдувку, смазку и др.); 7) устройства* контролирующие правильность выполнения соедине- Щ ния; 8) механизм для удаления собранного изделия из | автомата в тару или на транспортер для передачи на | следующий автомат без изменения ориентации.    | Автоматизированные и автоматические линии сбор- | ки узлов автомобилей и тракторов являются специали- | зированными и спроектированы из типовых элемент тов. Автоматизированные линии применяют для сбор- Щ ки крупногабаритных узлов и агрегатов машины, та* я ких как двигатель, задний мост и др. Сборку меньших Ж по размеру узлов и агрегатов осуществляют, как пра- Ш вило, на автоматических линиях.    J Цо типу транспортеров линии бывают с жестким й Щ нежестким тактом. Линии с жестким тактом оснаще- ^ ны штанговыми или цепными транспортерами цикли-ческого действия с пневматическим или электричес- ^ ким приводом движения. Производительность таких линий зависит от надежности работы каждой позиции и собственно транспортера. Число позиций не должно превышать 8. Если необходимо большее число позиций на линии, то линию делят на участки, создавая между ними накопители. Более высокую производительность обеспечивают линии с жестким циклом или связью — так называемые несинхронные линии. В несинхронных линиях используют пластинчатые или цепные роликовые конвейеры. По компоновке это горизонтально замкнутые рабочие конвейеры. Технологичность конструкции изделий При автоматической сборке деталям изделия необходимо придавать простые и симметричные формы. Это упрощает ориентацию деталей при выдаче их из бункер-но-ориентирующего устройства на рабочую позицию. Ориентация, т. е. придание деталям вполне определенного положения в пространстве, — эго основной первоначальный а наиболее сложный этап автоматической сборки. Ориентации подвергаются детали небольших и средних (до 100 мм) размеров. Детали загружают в бункерно-ориентирующие устройства навалом. Более крупные детали поступают из магазинов, или их подают на сборочный автомат вручную. Главные факторы, определяющие сложность автоматического ориентирования деталей в вибрационных устройствах, — число осей и плоскостей симметрии, которые имеет деталь, и соотношение ее габаритных размеров. Детали, подлежащие ориентации, можно разбить на три основные группы: имеющие ось вращения, имеющие плоскость симметрии, не имеющие плоскости симметрии [4]. Детали первой группы могут иметь и не иметь плоскости симметрии, перпендикулярной к оси вращения. При первом условии автоматическая ориентация значительно упрощается. Детали второй группы можно разбить на три класса. 1-й класс — детали имеют три плоскости симметрии, 2-й класс — две плоскости симметрии, 3-й класс — одну. Ориентация деталей третьей группы значительно усложняется, поскольку на лотке ориентирующего устройства возрастает число возможных положений детали. Деталям необходимо придавать простые и симметричные формы, увеличивая, по возможности, количество плоскостей симметрии. Задача автоматической ориентации часто затрудняется или становится невозможной, когда несимметричность детали выражена слаборазличными внешними признаками (отверстиями малого диаметра, переходными поверхностями с различными, но близкими по величине радиусами закругления и т, д.)- Для упрощения ориентации таких деталей их конструкцию изменяют, предусматривая уступы, срезы, дополнительные отверстия и другие элементы, несколько усложняя при этом механическую обработку. Конструкция деталей должна быть такой, чтобы при выдаче из вибробункера они не сцеплялись в виде многозвенных цепочек. Большие трудности создаются при выдаче из бункера спиральных пружин, разрезных колец и пружинных шайб с большим зазором в замке. Если торцевые витки не поджаты > то при диаметре проволоки, меньшем промежутка между витками, возможно взаимное сцепление пружин. Детали, сопрягающиеся с зазором или натягом, необходимо выполнять с фасками или направляющими элементами. Базовые детали изделий при автоматической сборке должны просто и надежно устанавливаться и закрепляться на рабочих позициях автоматов. При корректировке конструкции изделия следует в максимальной степени стремиться к использованию унифицированных и стандартных деталей, а также к унификации элементов оригинальных деталей. Это позволяет использовать однотипные исполнительные и вспомогательные устройства сборочных автоматов, что сокращает сроки и себестоимость их изготовления. Конструкция изделия должна быть удобной для подвода и отвода сборочных инструментов по прямолинейным траекториям. Конструкцию изделия в целом желательно делать такой, чтобы сборку можно было производить без изменения положения базовой детали. Сложные изделия необходимо расчленять на предварительно собираемые элементы. Это позволяет шире применять и автоматизировать узловую сборку. Автоматизация сборки облегчается переходом к более удобным видам соединения деталей и частей изделия. Традиционные методы выполнения соединений, ориентированные на ручную механизированную сборку, необходимо критически анализировать и заменять новыми, более эффективными. Сборка резьбовых соединений в условиях автоматизации сложнее, чем сборка клепкой, а при использовании отдельных видов сварки и пайки сборка выполняется проще, чем при клепке. Разработка ТП сборки При проектировании ТП автоматической сборки имеются свои особенности. 1.    До начала работ по проектированию ТП выявляют технико-экономическую целесообразность автоматизации, если она не диктуется только требованиями облегчения и оздоровления условий труда. 2.    Тщательно разрабатывают ТП сборки на основе установления сущности и закономерностей их протекания. Знание этих закономерностей является основным условием определения параметров, воздействуя на которые, можно интенсифицировать производство и повысить его точность. 3.    Тщательность разработки технологии автоматической сборки обусловлена трудностями последующей корректировки принятых решений и большими затратами времени и средств на ее проведение. 4.    За основу разрабатываемой технологии принимают прогрессивную технологию и проверенные типовые решения, а также результаты научных исследований в данной области. 5.    С развитием автоматизации сборки возрастает роль и ответственность технолога за выбор принятой технологии и дорогостоящего оборудования, за выполнение всех этапов проекта нового и реконструируемого сборочного цеха. 6.    Заданное качество продукции обеспечивается в результате устойчивой и надежной работы технологического оборудования. ТП должен быть стабильным во времени, а принятое оборудование -должно допускать возможность быстрой переналадки. 7.    Сокращается число рабочих, обслуживающих автоматическое оборудование, уменьшается их влияние на качество продукции и производительность сборки. Максимально высвобождаются сборщики. 8.    Обеспечиваются непрерывность протекания ТП сборки и сокращение производственного цикла, оптимальная концентрация технологических переходов при построении операций, более полная балансировка сборочных линий, использование энергосберегающих ТП сборки. 9.    Работа технолога усложняется необходимостью детальной проработки вопросов ориентации, базирования, транспортирования и контроля качества продукции, а также обоснованной и подробной разработки технических заданий на конструирование специальных исполнительных устройств и оснастки. 10.    Проектирование ТП автоматической сборки требует от технолога большого опыта, широкой инженерной эрудиции и знаний в различных смежных областях. По организационным формам автоматическая сборка может быть стационарной и конвейерной. © ТЕХНОЛОГИЯ СБОРКИ ТИПОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ 3.1. Сборка неподвижных разъемных соединений злл. Сборка резьбовых соединений Резьбовые соединения б конструкции машин составляют 15-20% от общего числа соединений. Процесс сборки резьбового соединения состоит из следующих элементов: подачи деталей, установки их и предварительного ввертывания (навинчивания или наживления), подвода и установки инструмента, завинчивания, затяжки, отвода инструмента, дотяж-ки, шплинтовки или выполнения иного процесса, необходимого для предохранения от самоотвинчива-ния, в случае автоматической сборки предварительное ввертывание часто производят вручную. Это объясняется тем, что от качества наживления зависит правильная первоначальная установка одной детали по другой, а также возможность исключения срывов первых ниток резьбы, что нередко приводит к порче дорогостоящих корпусных деталей. При механическом наживлении ввертываемая деталь должна быть подведена к резьбовому отверстию до совпадения осей, затем необходимо создать осевое усилие для прижатия этой детали к кромке отверстия и после этого сообщить детали вращательное движение с определенной скоростью а>, величина которой обратно пропорциональна диаметру резьбы. Угловая скорость вращения детали [2]: 2Д агссоэ{ 1 - А
1
где А — зазор по среднему диаметру резьбы; dcv — средний диаметр резьбы; т — масса детали и связанных с ней частей шпинделя; с — жесткость пружины, “создающей осевое усилие; Н — величина предварительного сжатия пружины; а — угол наклона резьбы. Момент, требуемый для наживления [2]: где г — число начальных витков (2,3); tga = \i — коэффициент трения. Собираемость винтовых или болтовых соединений зависит от точности или достаточности зазоров между винтом (болтом) и соответствующими поверхностями скрепляемых деталей» Это определяется путем расчета соответствующих размерных цепей. Постановка шпилек Неподвижность шпильки, ввинченной в корпус, достигается натягом, создаваемым обычно одним из трех способов; коническим сбегом резьбы, упорным буртом или тугой резьбой с натягом по среднему диаметру. Существуют для метрической резьбы шесть посадок с натягом, из которых четыре посадки должны осуществляться с сортировкой наружной и внутренней резьбы на группы по среднему диаметру. Крутящий момент, необходимый для завинчивания шпильки в корпус, зависит от натяга, размеров и состояния резьбы. Его можно рассчитать по формуле [2]:
мк?Л-~^п{4 -d?) где л — число витков; А — эффективный натяг по среднему диаметру резьбы; Е1 и Е2 — модули упругости материала шпильки и корпуса; и v2 — коэффициенты Пуассона материала шпильки и корпуса; |х — коэффициент трения. Для метрической резьбы эта формула упрощается [2]: 1,3+ 0,7^- Коэффициент трения при стальной шпильке можно принять равным 0Д...0Т2 — для стального корпуса; 0,07„.0,15 — для чугунного; 0,04...ОД — для корпуса из алюминиевого сплава или бронзы. Уменьшению трения при завинчивании шпилек, а в связи с этим и выделения тепла способствует смазка резьбы. Применяют масла с графитом (до 25%) или с присадками порошкообразного цинка, меди, свинца, MoS2. При хорошо подобранной смазке момент завинчивания может быть уменьшен на 35-40% по сравнению со сборкой без смазки резьбы. Избыток смазки при ввинчивании шпильки в глухое отверстие недопустим, так как при этом может возникнуть гидростатическое давление смазки, искажающее величину момента завинчивания, а в некоторых случаях и приводящее к разрыву базовой детали. При постановке шпилек.следует учитывать следующие требования: 1)    шпилька должна иметь достаточно плотную посадку в корпусе, чтобы при свинчивании даже туго посаженной гайки она не вывинчивалась; 2)    если неподвижность шпильки обеспечивается натягом по среднему диаметру резьбы, то ее при постановке недовертывают до начала сбега резьбы на угол, несколько больший, чем требуется для затяжки гайки, навинчиваемой на эту шпильку; 3) ось шпильки должна быть перпендикулярна поверхности детали, в которую ввернута шпилька. Отклонение от перпендикулярности вызывает значительные дополнительные напряжения в резьбе шпильки и часто может быть причиной обрыва ее при работе в машине. Для предотвращения резьбы от повреждения на выступающие концы установленных шпилек в процессе сбЬрки необходимо надевать колпачки или, в крайнем случае, сразу же навинчивать гайки. Для ввертывания шпилек вручную применяют инструмент, являющийся по существу гайкой» которую навинчивают на свободный конец шпильки и тем или иным способом стопорят на ней. При завинчивании шпилек механизированным инструментом для удержания их используют головки, принцип действия которых также основан на захвате шпильки либо за резьбу, либо за цилиндрическую часть* Основные погрешности постановки шпилек и способы их устранения: 1)    перекос шпильки. Подгибать (выпрямлять) запрещается. Ее надо осторожно вывернуть. Если перекос невелик, резьбу в отверстии можно нарезать вновь; если перекос велик, следует нарезать резьбу большего диаметра, просверлив предварительно отверстие под эту резьбу по кондуктору; 2)    шпилька недовернута. Необходимо вывинтить шпильку, пройти резьбу метчиком и поставить другую шпильку, с меньшим средним диаметром резьбы; 3)    шпилька сидит слишком глубоко. Шпильку необходимо осторожно вывернуть, прочистить резьбу метчиком и ввернуть новую шпильку с большим средним диаметром; 4)    шпилька сидит недостаточно плотно, при свинчивании гайки она вывинчивается. Нужно осторожно пройти метчиком резьбу отверстия и поставить другую шпильку, средний диаметр которой несколько больше; 5)    шпилька имеет нечистую или сорванную резьбу. Такую шпильку необходимо заменить; 6)    шпилька сломалась. Следует удалить ее при помощи ключей, соблюдая все меры предосторожности; 7)    металл у основания цилиндрической части шпильки выпучивается. Выпучивание более 0,05 мм не допускается. Плоскость у основания шпильки рекомендуется подшабрить или под торцевать. Сборка болтовых и винтовых соединений Предварительная затяжка соединений при сборке играет существенную роль в повышении долговечности работы СЕ или, машины и должна быть такой, чтобы упругие деформации деталей сочленения при установившемся режиме работы машины находились в определенных пределах, обусловленных конструктивными особенностями. Под действием силы затяжки Рзат болт, винт или шпилька удлиняются на величину Хб, а деталь сжимается на величину Хд (рис. 3.1), Зависимость ^ и Хд от Рзат может быть изображена графически (рис. 3.2). Под действием силы Р (рабочее усилие) во время работы машины болт или шпилька удлиняются на величину АХ, и на ту же величину уменьшается деформация стягиваемой детали, а сила давления болта или шпильки на деталь уменьшается до размера (Рзат - АР). Под действием этой силы обеспечивается уплотнение стыка А. Для болта или шпильки [2]: шшшшш ' у/тттттт/////, а) б) Рис. 3.1. Схема затяжки резьбового соединения для стягиваемом детали: АР • L Ед 'гд
следовательно* АР = — Ее ■ % 1 +
Во время работы соединения на болт, винт или шпильку действует сила (Р3йт - АР + Р). Сила (Ршт - АР), уплотняющая стык, выбирается в зависимости от величины Р. Если Pjam > АР, то зазора в стыке А не будет. Если Рзат < АР, то это приводит к раскрытию стыка, и внешняя нагрузка будет передаваться на болт, винт или шпильку. ?т. 3.2. Графики растяжения болта и сжатия стягиваемой детали Сила Рзат определяется формулой: pwa-p(k +— 1 + —В—В_ Определение силы Рзат и точный ее контроль явля-ется необходимым условием надежной работы резьбовых соединений. При затягивании гайки момент Мзат идет на преодоление трения торца гайки о неподвижную опорную D3 -4 3(D2 -с!*)
) + Н
2 nd
0,866
ср
поверхность скрепляемых деталей и трения в резьбе и для метрической резьбы определяется по формуле [2]: Ж¥±эатъ л зат. где р. — коэффициент трения в резьбе. На степень предварительной затяжки резьбового соединения влияют конструкция сборочного инструмента; состояние и вид торцевых поверхностей гайки, болта или винта, а также опорной поверхности детали; повторяемость сборки; скорость завинчивания; условия сборки и индивидуальные навыки сборщика. Влияние конструкции сборочного инструмента прежде всего проявляется в способе захвата головки болта или гайки и длине рукоятки ключа. Плотный охват гайки ключом и большая длина его рукоятки дают возможность увеличить предварительную затяжку; свободный захват гайки ключом и меньшая длина рукоятки, а также неудобная ее форма могут быть причинами уменьшения предварительной затяжки. Влияние индивидуальных особенностей сборщика проявляется в том, что усилие, прикладываемое к рукоятке ключа, колеблется от 400 до 600 кН для правой руки и от 180 до 280 кН для левой. В результате этого некоторые болты или шпильки оказываются при затяжке перенапряженными, тогда как часть соединений остается недогруженной. Постановка гаек Процесс сборки резьбового соединения с болтом и гайкой в общем случае включает следующие элементы: предварительное соединение деталей СЕ с постановкой болта; установление подсобранной СЕ в приспособле-. ние; навинчивание гайки, снятие собранной СЕ. Процесс навинчивания гайки условно можно представить состоящим из трех элементов: наживления, свободного
навинчивания на длину резьбы выступающей части болта (шпильки) и затяжки с заданным моментом. Высокое качество сборки резьбовых соединений зависит от качества наживления гайки, так как смятие, срыв резьбы, заедания в значительной мере зависят от того, как произведено наживление. Особенно важно это при механическом наживлении. В этом случае для безусловной ориентации гайка должна иметь как можно больше степеней свободы. Поэтому применяют специальные го* ловки, где гайка удерживается подпружиненными шариками и самоориентируется относительно болта [2], При большом числе гаек рекомендуется завертывать их в определенном порядке. Общий принцип — завинчивать сначала средние гайки, затем пару соседних справа и пару соседних слева, после чего снова пару соседних справа, и т. д., постепенно приближаясь к краям, по так называемому методу спирали (рис. 3.3), Гайки, расположенные по кругу, завинчивают крест-накрест. Правильно выбранная последовательность навинчивания гаек исключает перекосы и коробления деталей. Недовернутая гайка вызывает перегрузку соседних с ней шпилек, и это может явиться причиной их разрыва во время работы машины, В процессе разборки резьбовых соединений целесообразно придерживаться обратного порядка отвинчивания гаек; это позволит предотвратить перекосы скрепленных деталей. Рекомендуется внячяле поочередно слегка отвернуть все гайки и после этого отвинчивать их полностью. При затяжке гайки обычным ключом следует внимательно следить за тем, чтобы момент на ключе не превышал допустимой величины. Момент затяжки: Ммт = Ркд Ькл = Мкл , где РК7 — величина силы, необходимая для затяжки гайки ключом. вариант Рис, 3.3. Последовательность затяжки гаек Момент, создаваемый при затяжке на ключе, должен быть: ^клмах - О» ‘ » где os — предел прочности материала, болта или шпильки; d — диаметр болта или шпильки. Расход энергии на преодоление трения в резьбовом соединении намного превышает ее затраты непосредственно на затяжку (до 80% от общих затрат). В связи с трением возникает опасность заднров и заедания поверхностей сопряжений, особенно когда резьбовые детали изготовлены из таких металлов, как титан, вольфрам, молибден, нержавеющая сталь. Для устранения опасности заедания болт и гайку делают из материалов различной твердости или применяют гальванические покрытия мягкими металлами (олово, медь, цинк). Заедание, смятие и срыв резьбы при постановке гаек происходит также в результате загрязнения резьбы металлической стружкой, абразивом и т. д. Поэтому резьбовые детали, поступающие на сборку, должны быть тщательно промыты, а на рабочем месте требуется соблюдение соответствующей чистоты. Важным условием обеспечения нормальной и усталостной прочности резьбового соединения является отсутствие изгибающих напряжений в теле болта или шпильки* В связи с этим неплотное прилегание гайки или головки болта, особенно в ответственных, тяжело нагруженных соединениях, недопустимо. Следовательно, при сборке необходимо следить, чтобы торец гайки, как и опорная часть зажимаемой ею детали, был перпендикулярен оси резьбы; допустимое биение торца — не более 0,01 диаметра описанной окружности. В длинных болтах и шпильках, особенно малого диаметра, при затягивании гаек могут также дополнительно возникнуть напряжения кручения. Чтобы избежать этого, на выступающих над гайкой концах таких болтов (шпилек) должны быть предусмотрены головки с гранями, за которые можно при сборке удерживать эти резьбовые детали ключом. Постановка винтов Процесс сборки соединения, в котором скрепляющей деталью является винт, состоит обычно из следующих элементов: установка подсобранных деталей соединения на подставку, захват винта механической отверткой, завинчивание винта в деталь, снятие собранного соединения. При сборке крупных СЕ процесс сборки состоит из наживления и завинчивания винта, а при автоматической подаче винтов к наконечнику механической отвертки — из одного перехода — завинчивания. Так как винтовое соединение обычно многократно собирают и разбирают, посадка резьбы здесь не может быть с натягом, как в шпильках. Тугое винтовое соединение нежелательно, но не менее нежелательна и другая крайность — слишком свободное соединение, поэтому, если винт, завернутый до половины нарезки, имеет хотя бы небольшую качку, его нужно заменить. Величина момента затяжки винтов обычно принимается исходя из прочности стержня винта на растяжение. Для винтов с цилиндрической, сферической или шестигранной головкой [2]: М]ат = 0,005d3 ■ аг(б, 5|! +1); Для винтов с потайной головкой Мзат - 0,005d3 - аг (9,8д +1), где d — нагруженный диаметр резьбы; ъТ — предел текучести материала винта; |х — коэффициент трения го лобки випта по опорной поверхности. Затяжка резьбовых соединений Надежность и долговечность работы тяжело нагруженных резьбовых соединений в значительной мере определяются тем, насколько правильно будет произведена их затяжка в процессе сборки. Напряжение затяжки в шпильке, болте или винте составляет для резьбовых деталей из углеродистых сталей — cs3£jm = (0,6...0,7)ат; для деталей из легированных сталей — озат = (0,5...0,6)аг Если детали, соединяемые болтами, шпильками или винтами, испытывают во время работы переменные ударные нагрузки, то такие соединения следует затягивать крутящим моментом определенной величины, при атом в случае многоболтового соединения нужно обеспечить равномерность затяжки. Требования к равномерности затяжки еще более повышаются, если в соединении необходима герметичность. Обеспечение требуемой затяжки данного резьбового соединения является весьма ответственной частью технологии сборки^ Простейшим способом ограничения крутящего момента при затягивании гаек является выбор соответствующей длины рукоятки ключа. Однако усилие руки в процессе работы даже у одного и того же сборщика может изменяться в сравнительно широких пределах. Поэтому обычно применяют специальные ключи, они бывают двух типов: предельные автоматически выключающиеся при достижении определенного момента затяжки, и динамометрические — с указанием величины прилагаемого момента при затяжке. Периодически в процессе использования предельные и динамометрические ключи тарируют. Стопорение резьбовых соединений Нарушением работы сборочной единицы или машины может быть самопроизвольное ослабление затяжки резьбового соединения. Поэтому при сборке таких соединений большое внимание уделяют обеспечению стабильности их затяжки. Самоотвинчивание может устраняться надежным стопорением резьбового соединения. Существует несколько способов стопорения резьбовых соединений: создание дополнительных сил трения путем осевого или радиального давления (стопорение контргайкой, винтом, самостопорящимися гайками); взаимная фиксация гайки относительно болта, одной из скрепляемых деталей или фиксация нескольких гаек (винтов) (стопорение шплинтом, пружинными и деформируемыми шайбами, проволокой); посредством местных пластических деформаций (накерниванием). Стопорение контргайкой [2]. Обычную или штампованную из листовой стали контргайку (рис. 3.4, а) навинчивают на конец болта (шпильки) после затяжки крепежной гайки. Затягивают контргайку до плотного соприкосновения ее с торцом основной гайки. Возможно применение контргайки из упругого пластика с одним витком резьбы и скошенным торцом. Эту контргайку затягивают до тех пор, пока скошенный торец благодаря упругим деформациям не прижмется к гайке всей своей плоскостью. Стопорение винтом. При ввертывании резьбовой детали (рис. 3.4, б) винт должен быть отвернут* Последующей его затяжкой достигают местного увеличения шага резьбы, повышенного осевого давления и трения в резьбе. При этом сам винт стопорится за счет упругости основной детали. Этот же эффект достигается благодаря применению самостопорягцихся гаек с завальцованными пластмассовыми упругими вставками 2 (рис. 3.4, в), а также гаек, имеющих горизонтальные или винтовые разрезы. При затяжке радиального стопорного винта 4 (рис. 3.4, г) также создаются дополнительные силы трения в резьбе. Винт затягивают до отказа. Во избежание порчи основной резьбы под винт кладут свинцовый или алюминиевый шарик 3. Стопорение специальными гайками основано на создании дополнительных сил трения от радиального натяга в резьбе гаек за счет упругости верхней ее части благодаря разрезам (рис. 3.4, д) или обжатия на эллипс (рис. 3.4, е). Надежность стопорения таких гаек проверяется сопоставлением фактических крутящих моментов при 2
Рис. 3.4. Стопорение резьбовых соединений
д)
70=90° 0,3d Рис, ЗА. Стопорение резьбовых соединений первом их навинчивании и 10-15-кратном отвинчивании (в свободном состоянии) с моментами, заданными нормами. Гайки ответственных соединений для достижения стабильности затяжки нередко омедняют. Стопорение разводным шплинтом (рис. 3.4, з). Гайки корончатые со шплинтами обладают существенными конструктивными и технологическими недостатками. Но в ряде соединений, где требуется особая стабильность затяжки, другие способы стопорения дают худшие результаты. Шгглинт должен сидеть в отверстии болта или шпильки плотно и выступать над торцовой поверхностью гайки не более чем на 0,3 его диаметра. Головка шплинта утопает в прорези гайки, а концы его разводят: один — на торец болта или шпильки, другой — на грань гайки. Следует обеспечить плотное прилегание обоих концов. Следует учитывать, что стопорение шплинтом требует часто дополнительной затяжки (дотяжки) гайки, с тем чтобы обеспечить совпадение ее прорези с отверстием под шплинт. Максимальный угол дотяжки может составлять 53-55°, При такой дотяжке напряжение в болте (шпильке) значительно возрастает, особенно при малых моментах основной затяжки. После установки шплинта необходимо проверить, нет ли в месте его перегиба трещин или надломов, так как это может быть причиной обрыва конца и повреждения всего механизма. Стопорение пружинными шайбами (рис. 3.4, ж). Шайба должна обладать достаточной упругостью. Это обнаруживается по величине развода ее концов, которая должна быть не менее полуторной толщины шайбы. При правильной затяжке гайки пружинная шайба прилегает к опорной поверхности детали и торцу гайки по всей окружности: зазор в разрезе шайбы допускается до половины ее толщины, но не более 2 мм. Установка двух пружинных шайб не допускается. При затяжке гайки с пружинной шайбой момент трения, вследствие «врезания» концов шайбы в опорную поверхность и торец гайки, меняется. По этой же причине предварительная затяжка соединения, осуществляемая ключом с ограниченным моментом, уменьшается. Опорные поверхности от упругих шайб портятся и при переборке соединения требуют зачистки. Недостатком этих шайб также является возможность обламывания их концов, которые могут затем попасть в собираемый механизм. В связи с этим упругие шайбы рекомендуется применять только на наружных резьбовых соединениях, Стопорение резьбовых соединений деформируемой шайбой с наружными выступами (рис. 3.5, а) — наиболее простой способ [2]. Шайба выполняется из мягкой листовой стали толщиной 1-1,25 мм. После затяжки Рис, 3.5. Стопорение резьбовых соединений деформируемой шайбой гайки выступы шайбы отгибаются: один на грань, второй — по кромке корпуса. Если болт расположен на значительном расстоянии от края корпуса, то деформируемую шайбу делают круглой с наружным диаметром в 2,5 раза больше диаметра болта (рис. 3.5, б). На корпусе заранее просверливают отверстие, в которое при помощи молотка и кернера отгибают край шайбы* Отогнутая часть шайбы должна плотно прилегать к грани гайки и не иметь трещин в месте перегиба. Повторное отгибание шайбы по одному и тому же месту не допускается. Перечисленные способы стопорения обеспечивают фиксацию только гайки, болт же должен быть предохранен от самоотвинчивания. Стопорение посредством местной пластической деформации производят после затягивания винта или тайки накерниванием (рис. 3.5, в). Таким способом обычно стопорят соединения, не требующие разборки. Операция кернения болтов или шпилек намного ускоряется применением специального кернителя, фиксируемого на гайке, Стопорение проволокой, Винты (или болты) с открытыми головками часто стопорят мягкой проволокой (рис. 3.6). Отверстия в головках должны быть просверлены заранее, до постановки винтов. Проволоку в отверстия следует вводить крест-накрест и так, чтобы натяжение, получающееся после стягивания ее концов» создавало момент, действующий в направлении затяжки. Проволока должна быть мягкой, без надломов; концы ее скручивают и обрезают на расстоянии 5-7 мм от начала скрутки. Для предохранения мелких винтовых соединений от самоотвинчивания в ряде случаев применяют однокомпонентные клеящие лаки на пластмассовой основе. При исполъ’зовашш этих химических средств в процессе сборки необходимо применять меры, исключающие попадание капель лака на поверхности других деталей сборочной единицы, особенно на рабочие поверхности подвижных соединений.
правильно неправильно Рис. 3.6. Стопорение резьбовых соединений проволокой 3.1.2, Сборка шпоночных соединений Точность сборки соединений с одной или несколькими шпонками обеспечивается изготовлением, их элементов по размерам с допусками. Размеры шпонок выполняются по системе вала, так как посадки в пазах вала и сгупицы, как правило, различны. При неподвижных соединениях шпонку устанавливают в паз вала плотно или даже с натягом, а в пазу ступицы посадка создается более свободная. При монтаже на вал охватывающей детали необходимо следить, чтобы она не «сидела» на шпонке, то есть центрировалась бы исключительно по цилиндрической или конической поверхности вала. При этом между верхней плоскостью шпонки и впадиной паза втулки должен быть достаточный зазор. Если в собранной СЕ зазор проверить нельзя, то перед постановкой охватывающей детали рекомендуется промером определить размер D+?! (рис. 3.7, б). Смещение осей шпоночных пазов в валу и втулке (рис. 3.7, в) приводит к неправильному положению шпонки и несовпадению боковых поверхностей шпонки и паза на величину: Правильная сборка соединений со шпонками в значительной мере обеспечивает работоспособность и надежность СЕ. Большое значение при этом, прежде всего, имеет строгое соблюдение посадок в сопряжениях шпонки с валом и охватывающей деталью. Увеличенные зазоры — одна из основных причин нарушения распределения нагрузок, смятия и разрушения шпонки. В процессе сборки шпоночных соединений с клиновыми шпонками ось охватывающей детали смещается по отношению к оси вала на величину посадочного зазора «е». Таким образом, посадочный зазор необходимо сокращать до минимума. При сборке соединений с клиновой шпонкой необходимо добиваться, чтобы дно паза охватывающей детали имело уклон» соответствующей уклону шпонки, так как иначе ступица будет сидеть на валу с перекосом. В условиях крупносерийного и массового производства призматические и сегментные шпонки обычно не пригоняют (в процессе самой сборки). В единичном и мелкосерийном производствах такие работы допускаются, особенно когда к шпоночным соединениям предъявляют особые требования в отношении точности. Для свободного соединения пазы вала и втулки изготавливают соответственно с нолями допусков Н9 и D10; для нормального N9 и Js9; для плотного Р9, Свободное соединение имеет посадку с зазором, а нормальное и плотное — переходные. Рт, 3.8. Схемы извлечения шпонок из пазов При вынимании шпонок из пазов пользуются одним из способов, приведенных на рисунке 3.8. В качестве инструмента обычно употребляют мягкие выколотки. Шпоночные соединения имеют недостатки, заключающиеся в том, что при передаче больших и особенно знакопеременных крутящих моментов шпоночный паз на валу приходится делать глубоким, при этом снижается прочность вала. При боковых зазорах между шпонкой и пазом охватывающей детали лаз постепенно разбалтывается, что может вызвать срез шпонки или ее деформацию. Учитывая это, особые требования предъявляют к точности центрирования шпоночного соединения и к плотности посадки на валу охватывающей детали. В конструкциях машин могут применяться разнообразные виды без шпоночных соединений. Один из таких видов — соединение упругопластичными втулками (рис. 3.9). Охватывающая деталь 1 устанавливается на цилиндрическом хвостовике вала 2, центрируясь на два металлических кольца 3, между которыми поставлена втулка 4 из капрона, поронита, асборезины или других упругопластических материалов. Под действием осевой силы, создаваемой гайкой 5» втулка деформируется, в результате чего возникают силы трения, прочно удерживающие охватывающую деталь навалу. Создание при сборке условий для передачи соединением необходимого крутящего момента, обеспечивается нормированной затяжной гайки, в результате чего возникает соответствующая осевая сила. 3-1,3, Сборка шлицевых соединений Соединение деталей по шлицам позволяет обеспечивать более точное центрирование, чем при соединении деталей со шпонкой» а также повышенную прочность. Распространены прямобочные, эвольвент-ные и треугольные шлицевые цилиндрические соединения [2]. В прямобочном соединении охватывающая деталь может быть центрирована по наружной поверхности шлицев, по поверхности впадин или по боковым сторонам шлицев. В соединении с эвольвентными шлицами центрирование осуществляется профилями зубьев или по наружной поверхности шлицев. При треугольных шлицах детали центрируются по боковым профилям шлицев, В зависимости от применяемой посадки центрирующих поверхностей шлицевые соединения можно отнести к одной из следующих групп: тугоразъемные, легкоразъемные и подвижные. При сборке шлицевых соединений полная взаимозаменяемость даже в условиях массового производства обычно не достигается из-за весьма малых зазоров, выдерживаемых в центрирующих сопряжениях. Сборку шлицевых соединений начинают с осмотра состояния шлицев обеих деталей. Даже небольшие забоины, задиры или заусенцы в шлицевом соединении не допускаются. В тугоразъемных соединениях охватывающую деталь обычно напрессовывают на вал при помощи специального приспособления или на прессе. Собирать такие соединения, применяя молоток, не рекомендуется. Неравномерные удары могут вызвать перекос охватывающей детали на шлицах или даже задир их. При очень тугих шлицевых соединениях целесообразно охватывающую деталь перед запрессовкой нагреть до 80-120 °С. Зазоры в легкоразъемном шлицевом соединении являются причиной перекоса сопрягающихся деталей. В результате этого возникают дополнительные осевые силы, вызывающие колебательное движение деталей соединения вдоль шлицев и усиленный износ последних. После-установки и закрепления охватывающей детали на щлицах соединение следует проверить на биение. Допускаемые величины радиального и торцевого биения зависят от назначения соединения и указываются в технических требованиях на сборку или на чертеже СЕЗ. В правильно собранной СЕ с подвижным шлицевым соединением перемещение охватывающей детали должно быть легким, без заеданий. Качка охватывающей детали под действием создаваемого вручную крутящего момента допустима лишь в очень ограниченных пределах, определяемых техническими требованиями. В целях снижения напряжения смятия на боковых поверхностях шлицев сопряжения их в тяжела нагруженных ответственных соединениях проверяют также с помощью краски на прилегание. 3.1.4. Сборка неподвижных конических соединений Конические соединения с неподвижной посадкой часто применяют взамен цилиндрических, так как они имеют ряд преимуществ. Вследствие того, что в начале сборки вал легко входит в отверстие и самоцентрируется, сборка конических соединений значительно облегчается, что особенно важно при установке крупных деталей (маховиков, больших зубчатых колес). Напряженность посадки и необходимый натяг в коническом соединении создаются напрессовкой охватывающего конуса на охватываемый и поэтому могут регулироваться. Такие соединения часто применяют без шпонок, так как при определенных натягах возможна передача крутящего момента только силами трения, возникающими на поверхности контакта. Конические соединения удобны в разборке. Сборку конического соединения начинают с подборки охватывающей детали по конусу вала. Проверку ведут по краске, на качку, а также по глубине посадки охватывающего конуса на валу. Перекос и качка деталей возникают при несовпадении углов конусов охватываемой и охватывающей деталей. В процессе сборки конического соединения к охватываемой детали — валу или охватывающей — втулке, прикладывают осевую силу. В сопряжении возникает диаметральный натяг и контактное напряжение, благодаря которому создаются элементарные силы трения. В зависимости от величины диаметрального натяга в конических соединениях применяют обычно по- Н Н Н садки —, —,— . Специальные посадки с натягом более 1 мм среднего диаметра конуса используются в тяжело нагруженных соединениях. Исследования устойчивости конических прессовых соединений показали, что сила запрессовки при любом натяге в значительной степени зависит от угла наклона конуса а, с увеличением угла наклона конуса она резко возрастает. От угла а непосредственно зависит также прочность конического соединения. При малых значениях угла а сила, требуемая для распрессовки, увеличивается и иногда даже превышает силу запрессовки. При больших значениях а сила, требуемая для ряспрессовки соединения, составляет лишь часть силы запрессовки. Требуемый натяг в соединении можно достичь запрессовкой определенной силы. Для этого применяют специальные приспособления. Сила, требуемая для сборки неподв ижного конического соединения, в ряде малогабаритных СЕ создается обычной гайкой. В этом случае при сборке необходимо учитывать то обстоятельство, что силы контактного давления могут быть весьма значительны, в связи, с чем при тонкой стенке охватывающей детали — ступицы и бесконтрольной затяжке возможны смятие и даже разрыв этой детали. Поэтому гайку необходимо затягивать предельным или динамометрическим ключом. Сборку неподвижного конического соединения можно также осуществить нагревом охватывающей де-тали или охлаждением охватываемой. Конусы обеих деталей до сборки измеряют и на основе полученных данных наносят на валу риску, отмечающую положение ступицы, при котором в соединении будет необходимый натяг. Температуры нагрева или охлаждения определяют по специальным формулам. Для обеспечения неподвижности соединения иногда используют конические гптифты, соединяющие втулку и вал. В некоторых конструкциях неподвижность соединения обеспечивается также пружинно-затяжными кольцами [2] (рис. 3.10). При затяжке гайки эти кольца вследствие конического сопряжения получают упругую деформацию, в результате которой достигается неподвижность соединения. Кольца применяют цельные и разъемные. Углы наклона конусов для этих колец а= 12,5^14°. От силы затяжки колец зависит величина крутящего момента, передаваемого соединением. Здесь существует строгая линейная зависимость. 3.2. Сборка неподвижных неразъемных соединений В конструкциях машин неподвижные неразъемные соединения имеют широкое применение. Разборка этих соединений обычно связана с нарушением состояния сопрягаемых поверхностей* а нередко с порчей одной или нескольких деталей СЕ. Лишь некоторые виды из них* так называемые условно неразъемные» могут быть разобраны, но число разборок строго ограничено. Конструктивных разновидностей неподвижных неразъемных соединений чрезвычайно много. Большинство из них может бьщ> отнесено к одной из трех групп: 1) соединения с силовым замыканием, относительная неподвижность деталей в которых обеспечивается механическими силами, возникающими в результате пластических деформаций; 2) соединения с геометрическим замыканием, осуществляемым благодаря форме сопрягаемых деталей; 3) соединения, в основе которых лежат молекулярные силы сцепления или адгезии. Рис. 3. 11. Схемы соединений с нагревом охватывающей или охлаждением охватываемой детали: 1 - охватывающая деталь; 2 - охватываемая деталь


Рассмотрим процессы сборки наиболее распространенных в машиностроении соединений. К ним относятся соединения с гарантированным натягом, сварные, паяные, склеиваемые и заклепочные. По способу получения нормальных напряжений на сопрягаемых поверхностях соединения с гарантированным натягом условно делят на поперечно-прессовые и продольно-прессовые [2]. В поперечно-прессовых соединениях сближение сопрягаемых поверхностей происходит радиально или нормально к поверхности (рис. 3.11). Такие соединения осуществляются одним из следующих способов: нагреванием охватывающей детали перед сборкой, охлаждением охватываемой детали, путем пластической деформации (например развальцовки), приданием упругости охватываемой детали. При продольно-прессовом соединении охватываемая деталь под действием прикладываемых вдоль оси сил запрессовывается в охватывающую с натягом, в результате чего возникают силы трения, обеспечивающие относительную неподвижность деталей. 3.2Л. Соединения, собираемые с использованием тепловых методов Сборку с нагревом охватывающей детали осуществляют чаще всего в тех случаях, когда в соединении предусмотрены конструкций значительные натяги. При тепловых посадках создаются натяги, средняя величина которых примерно в 2 раза больше натягов при обыч- Н Н ,    ‘ „ ных посадках —,— (прессовых). В одних и тех же г s условиях прочность тепловых посадок при передаче крутящего момента в 2-3 раза больше прочности обычных посадок. Объясняется это тем, что при тепловых посадках микронеровности сопрягаемых поверхностей не сглаживаются, как при холодной запрессовке, а как бы сцепляются друг с другом. Время на запрессовку крупногабаритных деталей с нагревом или охлаждением сокращается в 2—4 раза. Кроме того, упрощается и удешевляется сборочное оборудование» ибо отпадает необходимость в тяжелых прессах. Температура нагрева и охлаждения рассчитывается по специальным формулам ► Минимальная температура, до которой следует нагревать охватывающую деталь 1 (см. рис. 3.11) [2]: = -Jp-£^ + 0,°01),. где Ка — коэффициент линейного расширения детали 1. 1350 Л/Чч Для стальных деталей = {-+ УО) „ Температура охлаждения охватываемой детали 2 определяется по формуле: _ Д + 5 0 ~Ka~d’ где А — величина натяга; 5 — минимальный зазор, позволяющий легко ввести охватываемую деталь в отверстие. В зависимости от конструкции и назначения охватывающей детали ее нагревают в газовых или электрических печах в вакуумной или жидкостной среде (до 200 °С). Жидкостная среда используется, когда темпе-ратура деталей должна быть выдержана в узком диапазоне. Венцы крупных зубчатых колес, муфт, шкивов и других деталей кольцевой формы нагревают также индукционными токами. Охлаждают охватывающую деталь после ее установки в печи потоком воздуха, в масляной ванне или омыванием водным раствором нитрита натрия (-75...-100 °С). Способ сборки с охлаждением охватываемой детали имеет ряд преимуществ. Нагрев деталей сложной формы может явиться причиной возникновения температурных напряжений, местных деформаций, снижения твердости и окисления поверхностей деталей. Сборка с применением глубокого холода не имеет таких недостатков. Для охлаждения требуется меньше иремени, чем для нагрева. Кроме того, когда охватываемых деталей в СЕ несколько, а габаритные размеры и масса их значительно меньше, чем у охватывающих, этот способ оказывается экономичнее* Охлаждение до -75 °С производят при помощи твердой углекислоты (сухого льда). Посредством холодильных машин температура охлаждения может быть доведена до —100 °С. При необходимости можно получить еще более низкую температуру, применяя для охлаждения деталей жидкий воздух, кислород или азот. Целесообразность использования того или иного способа охлаждения охватываемой детали в значительной степени определяется величиной натяга, который должен быть создан в сопряжениях. При охлаждении детали помещаются в специальные теплоизолированные камеры, стенки которых охлаждаются жидкими хладоносителями. При пользовании охлаждающей средой необходимо принимать меры предосторожности, так как действие этой среды на кожу вызывает болезненные явления. Ткань, пропитанная жидким кислородом, приобретает взрывчатые свойства. Хранить сосуды с остатками жидкого газа или кислорода необходимо в специальном помещении. Плотно закрывать отверстия сосудов с сжиженными газами воспрещается, гак как это может привести к взрыву. 3.2,2. Соединения, собираемые путем пластической деформации деталей Пластическую деформацию используют при сборке соединений, натяг в которых создается радиальным расширением охватываемой или сжатием охватывающей детали. Основное назначение соединений, получаемых таким способом, — обеспечить неподвижность и герметичность от проникновения газов или жидкостей- Они относятся к числу редко демонтируемых, так как их разборка во многих случаях сопровождается порчей одной или об.еих деталей. В конструкциях машин соединения этого типа имеют большое распространение. Распространенными видами пластической деформации, используемыми в конструкциях машин для создания неподвижности и плотности, являются вальцевание, раздача, бортование, осадка, формование, обжатие [2]. 3.2.3. Соединения с использованием упругих деталей Фальцовочные соединения деталей — соединения, образуемые путем загибания и сдавливания краев этих деталей. Фальцовка применяется для соединения стальных листов и лент малой толщины — меньше 0,8 мм. Ширина фальца — 5-12 мм. Основные требования, предъявляемые к данному виду соединения деталей, — надежность, герметичность и сохранение от повреждений покрытий соединяемых листов. Возможна комбинации фальцовочных соединений с резьбовыми, шпоночными и клеевидными. Обеспечение качества соединения в значительной мере зависит от ширины фальца и размеров заготовок. Фальцовочные соединения используют при изготовлении глушителей автомобилей. Зяговочные соединения деталей — соединения, образованные путем вдавливания часта материала деталей, Материал стенок деталей должен быть достаточно пластичным: стали 10, 15, 20, латунь JI62, медь, мягкие алюминиевые сплавы и др. Таким методом соединяют обычно трубчатые детали. Намотка — многократная гибка проволоки, ленты вокруг базовых деталей с целью расположения витков с определенным шагом. Широко используется при производстве трансформаторов и сопротивлений. Материал пластичный; медь и некоторые алюминиевые сплавы. Обмотка — многократная гибка шнуров, ленты вокруг других деталей с целью получения определенного их расположения и конфигурации объекта. Широко используется в авиационной промышленности для получения крыльев специальных самолетов. Выполняют эти работы на станках-полуавтоматах, оснащенных системами числового программного управления и обеспечивающих укладку ленты по многим направлениям. Плетение — гибка проволоки, шнуров или нитей для получения сетки или иного их расположения с целью получения требуемых свойств изделия. Вязка — многократное изгибание шнура, нитки, проволоки для образования переплетения. Свивка — многократная гибка нескольких шнуров, стержней, проволоки, лент и других подобных деталей, причем каждая из них обвивается вокруг другой. Сборка возможна посредством промышленных роботов сборочных комплексов. 3.2.4. Сборка лродольно-прессовых соединений Соединения такого вида сравнительно широко распространены в конструкциях машин* Трудоемкость сборки их составляет 10-12% от общей трудоемкости сборочных работ. Процесс сборки продольно-прессовых соединений состоит в том, что к одной из двух деталей, охватываемой или охватывающей, прикладывается осевая сила, надвигающая детали друг на друга (рис. 3.12), Сила запрессовки растет от нуля до некоторого максимального значения. Охватываемая деталь имеет наружной диаметр, больший, чем диаметр отверстия охватывающей детали, и соединение их при относительном придельном перемещении в процессе сборки происходит с деформированием металла (явления механического или молекулярного характера), в результате чего на поверхности контакта возникают значительные нормальные давления и силы трения, которые препятствуют сдвигу этих деталей. Способность прессовых соединений выдерживать значительные нагрузки зависит от натяга. Изменение натяга происходит за счет уменьшения диаметра охватываемой и увеличения диаметра охватыва- Рис.З.12. Схема продольно-прессового соединения: 1 - охватываемая деталь; 2 - охватывающая деталь
ющей деталей. Кроме того, происходит смятие шероховатостей на сопрягаемых поверхностях. Гальванические покрытия на поверхностях контактирующих деталей повышают прочность. Наибольшая сила запрессовки, необходимая для сборки продольно-прессового соединения с гарантированным натягом, определяется по формуле [2]: P = Ln-n-p-d-L, гДе fjan “ коэффициент трения при запрессовке; р — удельное давление на поверхности контакта; d — диаметр охватываемой детали 1 по поверхности сопряжения; L — длина запрессовки. Фактически натяг при посадке обычно определяют по номинальным размерам охватываемой и охватывающей деталей без учета микрогеометрии поверхностей. Однако, неизбежные при любой обработке микронеровности, сминаясь под действием давлений на сопрягаемых поверхностях, уменьшают величину натяга. Таким образом, при запрессовке происходит как бы сглаживание микронеровностей сопрягаемых поверхностей, вызывающее ослабление посадки. Разрабатывая технологию сборки соединений с гарантированным натягом, приходится определять величину сил запрессовки и выпрессовки, так как в зависимости от этих величин подбираются или конструируются оборудование и приспособления для выполнения операций. В процессе запрессовки применяют различные смазки (машинное, сурепное или авиационное масло, ртутная смазка и др.), предохраняющие поверхности от задиров, уменьшающие коэффициент трения и снижающие потребную силу запрессовки. Прочность продольно-прессового соединения и сила запрессовки в значительной мере определяются скоростью выполнения операций. Обычные скорости — 1-10 мм/с, с увеличением скорости потребная сила запрессовки уменьшается, но при этом снижается и прочность соединения. В процессе запрессовки возможны неточности сопряжения деталей, особенно в начальный период их наживления- Значительные относительные перекосы деталей могут быть причиной некачественной сборки, чтобы не допустить этого, необходимо соответствующее базирование деталей на плавающих столах или посредством упругих элементов, благодаря которым могло бы происходить автоматическое перебазирование. Этому способствует также наличие на деталях соответствующих фасок или заходных поясков. 3.2.5. Сварка, пайка и склеивание Сварные соединения в конструкциях машин полу-чают все большее распространение. Прочность этих соединений обычно не ниже прочности клепаных, они значительно менее трудоемки, более технологичны* Применение новейших достижений науки и техники в области сварки позволяет успешно решать вопросы, связанные с созданием неразъемных соединений, практически всех применяемых в конструкциях машин металлов и сплавов. Распространенными в промышленности способами сварки являются: контактно-точечная и шовная; дуго-вая-по л у автоматическая и автоматическая под слоем флюса, в среде защитных гааов; электрошлаковая; ультразвуковая. В ряде производств используются новые виды сварки: электронным лучом; плазменно-квантовая; диффузионная; лазерная. В связи с широким применением в конструкциях машин пластических масс возникла необходимость сварки деталей из этих материалов. Используют преимущественно тепловые виды сварки и сварку нагревом ТВЧ. Основными элементами сборочно-сварочного процесса являются подготовка поверхностей под сварку, сборка и установка СЕ, закрепление, пуск, подвод сварочной головки, подача электрода, сварка, отвод головки, выключение, снятие сваренной СЕ, контроль. При выполнении сборочно-сварочных работ в мелкосерийном производстве широко применяют механизированные приспособления, а в крупносерийном и массовом производствах — полуавтоматические и автоматические сварочные установки. Пайкой называется процесс получения неразъемного соединения двух или нескольких деталей с применением присадочного металла — припоя — путем их нагрева в собранном виде до температуры плавления припоя. Расплавленный припой затекает в специально создаваемые зазоры между соединяемыми деталями и диффундирует в металл этих деталей. При этом протекает элементарный процесс взаимного растворения металла деталей и припоя, в результате чего образуется сплав, более прочный, чем припой. В зависимости от температуры плавления припоя различат пайку мягкими и твердыми припоями. Мягкие (обычно оловянисто-свинцовые) припои имеют температуру плавления ниже 400 °С, твердые (медные, медно-цинковые) припои — 400-1200 °С. Мягкие припои обладают небольшим пределом прочности — до 100 МПа, а твердые — 500 МПа и выше. При необходимости иметь большую прочность соединения применяют твердые припои, если же пайка производится только для получения плотности, используются мягкие припои. Кроме припоя, при пайке применяют флюсы, назначение которых сводится к защите места спая от окисления при нагреве СЕ, к обеспечению лучшей смачиваемости места спая расплавленным металлом и растворению металлических окислов. В качестве флюсов для твердых припоев используют буру и плавиковый шпат, а также смеси их с различными окислителями или солями щелочных металлов. При пайке мягкими припоями пользуются канифолью, хлористым цинком, нашатырем и фосфорной кислотой. Применяют также газообразные флюсы на основе метилбората и фтористого бора. Пайку точных соединений производят без флюсов в защитной атмосфере или в вакууме. Процесс пайки включает подготовку сопрягаемых поверхностей деталей под пайку, сборку, нанесение флюса и припоя, нагрев места спая, промывку и зачистку шва. В зависимости от способа нагрева пайку подразделяют на следующие основные виды: газовую, погружением (в металлические или соляные ванны), электрическую (дуговая, индукционная, контактная), в печах, ультразвуковую. В единичном и мелкосерийном производствах распространены способы пайки с местным нагревом посредством паяльника или газовой горелки; в крупносерийном и массовом производствах СЕ при пайке нагревают в ваннах и газовых печах* а также широко применяют электронагрев. Особенно широко используют индукционный нагрев ТВЧ. Перспективным направлением развития технологии пайки металлов и неметаллических материалов является использование ультразвука. Так, например, от колебательных движений наконечника паяльника в расплавленном припое возникает явление кавитации, вызывающее разрушение окисной пленки на поверхностях деталей, соединяемых пайкой. Детали для пайки должны быть тщательно подготовлены. Места под спай необходимо осмотреть и прй наличии коррозии зачистить, а затем промыть и обезжирить. Особое внимание следует обратить на зазор между сопрягаемыми поверхностями в соединении, предназначенном для пайки. От величины этого зазора в связи с различными условиями капиллярности зависит диффузионный обмен припоя с металлом деталей и прочность соединений. При пайке легкоплавкими припоями зазор устанавливают 0,025-0,075 мм, при пайке серебряными припоями — 0,05-0,08 мм, при пайке медью — 0,012-0,014 мм [2]. Припой должен быть зафиксирован относительно места спая. Припой закладывают в месте спая в виде фольговых прокладок, проволочных контуров, лент, дроби, паст вместе с флюсом> а также наносят в расплавленном виде. В процессе автоматизированной пайки припой в виде пасты вносят с помощью шприц-установок в требуемых дозах. Соединения следует пригнать таким образом, чтобы зазор был одинаков по всему сечению. Паяные соединения контролируют по параметрам режимов пайки внешним осмотром, проверкой на прочность или герметичность, а также методами дефекто- и рентгеноскопии. Склеивание — один из способов получения неподвижных неразъемных соединений деталей, В процессе склеивания между сопрягаемыми поверхностями вводится слой специального вещества, способного при определенном физическом состоянии, благодаря проявлению сил адгезии, прочно склеивать эти детали. Одним из важных преимуществ склеивания является возможность получения соединений из разнородных металлов и неметаллических материалов. Кроме того, в процессе склеивания можно в значительной мере избежать внутренних напряжений и деформации детали, так кал технология не требует повышенных температур. Существенными недостатками клеевых соединений являются их сравнительно низкая термостойкость, склонность к старению, необходимость в ряде случаев нагревания соединения при склеивании. Существует большое разнообразие марок клеев. Они делятся на две группы: конструкционные, или жесткие, и неконструкционные, или эластичные. Первые отверждаются нагревом или введением в состав специального отвердителя. Конструкционные клеи применяют, когда требуется высокая прочность (на сдвиг — до 50-55 МПа, на отдир — до 2,5—2,7 МПа). Некоиструк-ционные клеи, основанные на эластомерах, менее прочны (на сдвиг — до 5 МПа, отдир — до 0,7 МПа) [2], но более дешевы. Кроме того, клеи подразделяют на жидкие, пастообразные, пленочные и порошковые. Марку клея для того или иного соединения выбирают в процессе конструирования СЕ, исходя из физикомеханических свойств клея и условий работы СЕ в машине (действующие нагрузки, температуры, наличие масла, бензина, кислот и пр.). Большое значение для обеспечения прочности имеет толщина клеевой прослойки, причем увеличение слоя клея снижает прочность. В процессе склеивания деталей выполняют следующие работы: подготавливают поверхности, готовят клей, наносят на поверхности, поверхности выдерживают и высушивают, соединяют склеиваемые детали и создают условия для отверждения, зачищают соединение и контролируют сборку. Подготовка поверхностей к склеиванию является важным фактором получения высококачественного соединения. Речь идет о надлежащей пригонке поверхностей склеивания, об очистке путем травления, дробеструйной или пескоструйной обработкой, обезжириванием. Для нанесения клея используют кисть, шпатель, ролик, покрытый фетром, специальные шприцы, особые механизированные установки. Открытая выдержка после нанесения клея предусматривается с целью удаления растворителей. После этого производится подсушивание, продолжительность которого зависит от вида клея (примерно 60 мин.). Далее производится сборка и процесс отверждева-ния. Обычно этот процесс протекает с выдержкой под давлением и нагревом. Требуемые давления создают посредством пневматических и гидравлических прессов, автоклавов, струбцин или специальных приспособлений. При необходимости горячего отверждевания одновременно с прессованием производят подогрев в термостатах, конвейерных печах или с применением электронагрева. После склеивания соединение зачищают и контролируют осмотром, простукиванием или посредством контрольных приборов — ультразвуковыми методами, В конструкции машин встречаются также клеесварные соединения. При их сборке слой клея наносят на сопрягаемую поверхность одной детали, а вторую приваривают точечной сваркой по этому слою. 3.2.6, Сборка заклепочных соединений Наиболее распространены заклепки со сплошным стержнем (рис, 3.13, а), трубчатые (рис. 3.13,6) и по-лутрубчатые (рис. 3,13, в), материал заклепок — сталь, медь, латунь и алюминиевые сплавы. Диаметральные зазоры в сопряжении стержня с базовой деталью должны выдерживаться строго по чертежу* так как от этого в значительной мере зависит возможность получения изгиба стержня, смещение деталей, а при переменных нагрузках — быстрый износ и разрушение стержня. Величина этих зазоров [2]: 0,2 мм для диаметра стержня до 6 мм; 0,25 мм —--//—---6-13 мм; 0,3 мм----//---—-—10-18 мм. Для получения качественного заклепочного соединения большое значение имеет выбор длины заклепки (выступающая часть стержня 1,3...1,6 диаметра стержня в зависимости от формы головок). В зависимости от назначения СЕ, ее конструктивных форм, размеров заклепок и масштаба производства клепку осуществляют на прессах, с помощью специализированных приспособлений или посредством механизированного инструмента. Ручную клепку предусматривать в технологических процессах не следует. В большинстве случаев при сборке машин производят холодную клепку, так как диаметр заклепок обычно не превышает 8-14 мм. Рис. 3.13. Заклепочные соединения Для уменьшения при клепке смещения отверстия в соединяемых деталях целесообразно заклепки ставить не последовательно, а вразброс. В случае использования подвижных пресс-скоб операция клепки включает четыре основных этапа: базирование подсобранной СЕ, опускание скобы и включение кнопки пуска, формирование головки заклепки, отход штока и подъем скобы. Многие заклепочные соединения, работающие в условиях повышенных или пониженных давлений, должны быть герметичными. Поэтому при клепке применяют специальные уплотнительные материалы — герметики в виде клееобразной жидкости, пасты или пленки. Герметики накладывают либо на поверхность сопряжения, либо на внешнюю поверхность заклепочного шва. Контроль обычно осуществляется осмотром или простукиванием заклепок; плотные соединения проверяют гидравлическим испытанием. Ответственные заклепочные соединения следует контролировать методами рентгеноскопии. 3.2,7. Соединения, подучаемые заформовкой Заформовку осуществляют погружением детали в жидкий или размягченный материал с последующим затвердеванием. Заформовку применяют для соединения металлических деталей с металлами, стеклом, пластмассами и резиной. Для заформовки металлических деталей в металл применяют литье под давлением. Заформовку металлических деталей в пластмассы производят в металлических разъемных пресс-формах, а заформовку в резину осуществляют сырой резиной с последующей вулканизацией в специальных формах. Заформовку в стекло обычно выполняют путем обжатия размягченной стекломассы на металлической детали. При проектировании пластмассовых изделий с металлической арматурой ка последней предусматривают накатку и канавки для увеличения механического сцепления арматуры с пластмассовой деталью. Соединение заливкой компаундом получают на основе литья в разовые формы, выполненные из гипса, картона или пластилина. После 10-12 часов выдержки при 20°С процесс отверждения эпоксидного компаунда заканчивается. Время отверждения может быть сокращено до 4-6 часов при нагреве до 100—120 °С. Прочность соединений может быть повышена введением в смолу наполнителя (стекловолокна, железного порошка) или применением металлической арматуры. Соединения, полученные заливкой эпоксидного компаунда, имеют хорошую адгезию к металлам; все заливаемые соединяемые детали должны быть хорошо обезжирены (промыты в ацетоне, щелочных ланнах или прожиганием на газовом пламени). О СВОРКА ТИПОВЫХ СБОРОЧНЫХ ЕДИНИЦ 4.1. Сборка механических передач Из всех существующих механических передач наиболее часто используются зубчатые передачи, затем — ременные и цепные. Зубчатые передачи имеют следующие достоинства: 1)    высокий КПД, до 99%; 2)    постоянство и высокая точность передаточного отношения; 3)    широкий диапазон передаваемых мощностей от тысячных долей кВт до дссятков тысяч кВт; 4)    высокая допустимая быстроходность; 5)    высокая надежность и долговечность работы в любых условиях эксплуатации. Недостатки зубчатых передач: 1)    невозможность передавать движение между валами с большим межцентровым расстоянием; 2)    повышенная металлоемкость, сложность и дороговизна изготовления. Ременные передачи имеют следующие достоинства: 1)    практически неограниченное межосевое расстояние между передающими валами (это относится к плоскоременным передачам); 2)    простота и дешевизна в изготовлении; 3)    бесшумность работы; 4)    ограничение передаваемой мощности (т. е. ременная передача служит одновременно предохранительным элементом). При превышении заданного крутящего момента она проскальзывает. Недостатки ременных передач: 1) непостоянство передаточного отношения в связи с проскальзыванием ремня; 2)    ограничение передаваемого крутящего момента. Чтобы повысить крутящий момент, во-первых, используют клиноременную передачу, во-вторых, зубчатую передачу, в-третьих, используют многоручьевые шкивы для параллельной работы нескольких клиновидных ремней (не применяют количество ручьев > 12); 3)    существуют значительные ограничения по скорости. Окружная скорость У - 15 м/с. Цепные передачи бывают втулочные, втулочно-роликовые, зубчатые, пластинчатые, фасонно-звенные. Достоинства: 1)    неограниченное практически расстояние между ведущим и ведомым валами; 2)    постоянство передаточного отношения; 3)    относительная дешевизна (по сравнению с зубчатыми передачами); 4)    простота эксплуатации. Недостатки: 1)    цепь значительно дороже ремня; 2)    необходимость смазки (сложные условия принудительной смазки); 3)    цепь, особенно втулочно-роликовая (велосипед), подвержена вытяжению. Необходимы механизмы для ликвидации этого явления; 4)    цепная передача более шумная, чем ременная. 4,1,1, Сборка зубчатых передач Общая характеристика и технические требования Рассмотрим основные виды зубчатых передач: цилиндрическую, коническую и червячную (табл* 4.1). Будем подразумевать, что зацепления эвольвент-ные. Передачи циклоидальные и Новикова рассматривать не будем. Таблица 4.1 Техническое условие Вид передачи Цили нд-риче-ская Ограничение величины осевого зазора (монтажного + теллоэого) для каждого вала. На чертеже ТУ: «Вал поз... должен вращаться свободно, без дробления и заедания, осевой люфт не более 0,4 мм» Отклонение межцентрового расстояния между рабочими осями зубчатых колес. Рабочей осью зубчатого колеса называется ось последней вращающейся поверхности, находящейся в контакте с неподвижной деталью (ось дорожки наружного кольца подшипника) Несовпадение вершин делительных конусов зубчатых колес (отдельно по х и у) Несовпадение оси делительного цилиндра червяка с осью выкружки зуба червячного колеса Биение зубчатого (винтового -у червяка) профиля относительно рабочей оси Непараллельность рабочих осей Неперпендикулярность рабочих осей Пересечение рабочих осей Сборка цилиндрических зубчатых передач Сборка цилиндрических зубчатых передач по сравнению со сборкой конических и червячных относительно проста: 1)    не требуется осевой регулировки положения зубчатого колеса, так как ширина шестерни обычно на 4-5 мм больше зубчатого колеса; 2)    основные технические условия, определяющие работу зубчатой передачи, — величина и постоянство бокового зазора — устанавливаются меж-центровым расстоянием и биением зубчатого венда. Так как оба параметра никакому регулированию не поддаются, сборка ведется методом полной, реже — методом неполной взаимозаменяемости. Технология сборки цилиндрических зубчатых передач или цилиндрического редуктора составляется на основе технологической схемы сборки и начинается, как правило* с узловой сборки, В состав узловой сборки входит предварительная сборка валов (рис. 4,1). Узловая сборка    Общая сборка Рис, 4.1. Порядок сборки цилиндрических зубчатых передач Объем узловой сборки в значительной степени зави-/ сит от конструкции корпуса редуктора. Самой низкой технологичностью обладает корпус с доступом к зубчатой передаче сверху. Узловая сборка заключается только в напрессовке одного из подшипников. Монтаж зубчатого колеса производится внутри корпуса на операциях общей сборки. Зубчатые колеса монтируются внутри корпуса специальным приспособлением с захватом по Зубьям. Несколько лучше конструкция корпуса с окном в стенке, параллельной осям колес. Еще более технологична конструкция, где один из подшипников базируется не в корпус, а в переходной стакан, посадочный диаметр которого больше диаметра зубчатого колеса. Еще более технологична с точки зрения сборки конструкция разъемного корпуса либо со съемной стенкой (крышкой), перпендикулярной осям колес, либо корпус, разъемный по отверстиям под подшипники. Б этом случае требуется совместная расточка корпуса и крышки при механической обработке. Особенности сборки при методе неполной взаимозаменяемости, Поскольку расстояние между рабочими осями зубчатых колес на 80-90% определяется точностью расположения отверстий в корпусе, в начале сборки производится измерение фактического межосевого расстояния при помощи двух точных оправок (скалок), вводимых в отверстие (рис. 4.2). Для предельно малых межцентровых расстояний выбираются шестерни с минимальным размером по роликам. Диаметр делительной окружности измеряется при помощи мерительного ролика (рис. 4.3). Регулировка осевого зазора в подшипниках. Обычно осуществляется при помощи пакета мерных прокладок,
ZZZ Рас. 4.2. Схема измерения межосевого расстояния
О СО
£ * ° а? 5 с 5 ц о ” о ш со о. о О.    Q. Рис. 4,3. Схема измерения диаметра делительной окружности устанавливаемых под нажимные крышки. Причем для цилиндрических колес ставят любую прокладку между корпусом и крышкой, затем производят измерения, то есть устанавливают вторую крышку, предварительно затягивают винтами до получения требуемого осевого люфта (измеряется индикатором), измеряют зазор между корпусом и второй крышкой, набирают необходимый пакет прокладок и устанавливают под вторую крышку. Для исключения полного демонтажа крышки рекомендуется применять разрезные прокладки, которые устанавливают после небольшого ослабления затяжки винтов (рис, 4.4),
Контроль зубчатого соединения. Основной измеряемый параметр — боковой зазор между зубьями. Способы изменения бокового зазора: 1)    на крупномодульных передачах при наличии торцевого доступа — измерение щупом (для случая, если модуль М > 5 мм); 2)    при помощи свинцовой проволоки, прока- тываемой между колесами, с измерением ее толщины; 3)    по пятну контакта на краску; 4)    по угловому люфту одного из валов при остановленном другом вале. Технология сборки конических зубчатых передач Технология сборки конических зубчатых передач значительно сложнее, чем сборка цилиндрических зубчатых передач. Это обусловлено следующими причинами: 1)    у конического колеса модуль меняется вдоль его оси, поэтому за измерительный модуль, по которому ведется контроль бокового зазора, принимается модуль у широкого основания конуса; 2)    вместо межосевого расстояния, являющегося параметром качества у цилиндрических зубчатых колес, вводится ТУ — несовпадение вершин делительных конусов, которое требует осевого перемещения вала с колесом в процессе сборки. Это техническое условие вынуждает при сборке применять следующие технологические приемы: а)    на каждом валу использовать не один компенсатор* а два. Первый — определяет положение делительного конуса зубчатого колеса в передаче. Второй — обеспечивает допустимый осевой люфт в подшипниках вала; б)    для предварительного определения размера первого компенсатора, определяющего положение делительного конуса, используется эталон — очень точно выполненный, закаленный шлифованный заменитель, или имитатор, второго зубчатого колеса в передаче; в)    в связи с тем, что серийное зубчатое колесо, устанавливаемое в данный редуктор, по своим параметрам всегда несколько отличается от эталона, производится вторичная перерегулировка первого вала после установки реальной шестерни. Технология сборки конической зубчатой передачи состоит из следующих этапов: 1)    блок операции узловой сборки — валы с подшипниками, стаканы с валами б сборе, крышки с манжетами; 2)    монтаж первого вала (большего колеса); 3)    установка эталона с технологическими винтами; 4)    измерение, подбор первого компенсатора и его установка; 5)    снятие эталона; 6)    установка второго вала в сборе; 7)    измерение, подбор второго компенсатора, установка; 8)    измерение осевого зазора; 9)    перерегулировка первого вала; 10)    контроль и регулировка второго вала; 11)    сборка второстепенных элементов; 12)    испытание и выходной контроль. Методы контроля конических редукторов Основной параметр конического редуктора — боковой зазор — контролируется следующими способами: 1)    щупом — со стороны широких оснований конусов. Это для крупномодульных передач (ш > 5 мм) и при наличии доступа к зубчатой передаче; 2)    косвенный — по угловому люфту обычно быстроходного вала при заторможенном тихоходном вале при помощи индикатора и специального инструмента (рычага). Боковой зазор: Г7 -Л    инстр. . ^бок *п.1нд ту    9 3)    комплексный — по пятну контакта или по краске. Зубья зубчатого колеса покрывают быстросохнущим нитроцеллюлозным лаком с черным, фиолетовым или синим красителем. После прокручивания зубчатой передачи остаются блестящие участки, реализующие пятно контакта передачи (рис. 4.5). неверная регулировка . * неверная /___________ --1-регулиройка Дне, 4.5, Контроль конических передач по пяти/ контакта Технология сборки черв'ячных передач
Червячные передачи обладают многими достоинствами: ]) передаточное отношение у одноступенчатого редуктора может достигать значения i = 50...60. (Цилин- дрический редуктор с таким соотношением должен быть трехступенчатым); 2)    червячные передачи очень компактные, или иначе говоря, у них очень хорошие массогабаритные показатели; 3)    ведущий вал с червяком получается точением, что гораздо дешевле зубофрезерования и зубодолбления. Недостатки червячных передач: 1)    обязательное расположение осей под углом 90°; 2)    повышенные потери на трение в передачах, поэтому КПД не выше 0,96-0,97; 3)    червячная передача почти всегда должна быть закрытой, т. е. в картере или в масле. Особенности сборки червячной передачи — при сборке необходимо выдержать ТУ: 1)    свободное вращение ведущего вала; 2)    нормированное отклонение расстояния между рабочими осями червяка и червячного колеса (как в цилиндрических передачах); 3)    это наиболее трудоемкое ТУ — нормирование допускаемого отклонения между осью делительного цилиндра и осью выкружки зуба червячного колеса. Венец червячного колеса выполняется из бронзы: Бр ОЦС; Бр ОФ, Червячная передача — одностороннего действия. Технология сборки червячной передачи состоит из следующих этапов: 1. Узловая сборка — сборка червяка с подшипниками и сборка вала-колеса. Объем узловой сборки зависит от конструкции корпуса. Если применяется переходной стакан диаметром больше наружного диаметра колеса, то вал червячного колеса монтируется полностью с колесом и всеми подшипниками, в противном случае монтаж колеса и второго подшипника производится внутри корпуса, что крайне неудобно; 2. Общая сборка — предварительная установка вала с колесом; 8. Окончательная сборка, измерение и регулирование вала-червяка с крышками; 4.    Установка крышек вала колеса, измерение зазоров, подбор компенсатора 1. Размер компенсатора определяем поочередным перемещением червячного колеса в одну и в другую сторону; 5.    Измерение и подбор компенсатора 2; 6.    Сборка второстепенных элементов; 7.    Контроль (по угловому люфту и краске); 8.    Обкатка и смена масла. Для червячных передач средней и высокой ответственности обязателен контроль на краску (рис. 4.6)* Технические требования к зубчатым передачам
норма можцентровое расстояние» больше допустимого
межцзнтровое расстояние меньше допустимого, необходим прдбор
размер компенсатора 1 меныиё необходимого
размер компенсатора 1 больше необходиигто Рис. 4.6, Контроль червячных передач по пятну контакта 4.1.2. Технология сборки ременных и цепных передач Технология сборки ременных и цепных передач идентична и выполняется в следующей последовательности: 1) сборка валов с подшипниками, иногда со шкивами или звездочками; 2)    монтаж валов в сборе на раме или основании; 3)    монтаж и выверка шкивов и звездочек при повышенных требованиях к точности установки. Для точной работы передачи требуется обеспечить несовпадение диаметральных плоскостей шкивов и звездочек в пределах 1,5..,2 мм на 1 метр межцентро-вого расстояния. При этом возможны следующие погрешности: 1)    перекос самого вала (рис. 4.7); 2)    биение шкивов (звездочек) (рис. 4,8); Рис. 4.7. Схема перекоса валов Рис. 4.8. Схема торцевого биения шкивов 3) осевое смещение шкивов или звездочек (рис. 4.9);
Рис. 4.9. Схема осевого смещения шкивов
Перекос валов. Причины — неверный монтаж. Обнаруживают это явление, измеряя расстояние между валами на мерной базе. 4) радиальное биение шкивов пли звездочек (рис. 4.10).
Исправление — распиливание овальных отверстий под болты, перемещение болтов, т» е. пригонка. Осевое биение1 каждого отдельного шкива. Причины: а)    дефект изготовления шкива; б)    кривизна участка вала; в)    неправильное использование клиновых шпонок. Методы обнаружения — при помощи линейки и отвеса. Устранение дефекта — рихтовка, правильная установка шпонки. Осевое смещение шкивов. Причина — погрешность изготовления и монтажа. Выявление и контроль — при помощи линеек и щупов. Устранение дефекта — регулировочное устройство типа зажимных болтов, применение компенсаторов (рис.4.11). Монтаж ремня или цепи. Монтаж цепи производится при помощи стяжных устройств (рис. 4.12). Монтаж натяжных устройств: 1)    перемещение одного из валов, чем достигается натяжение; 2)    при помощи натяжного ролика, или звездочки, или шкива. Этот метод предпочтительнее. fto;. 4,11, Схема регулировки осевого положения шкивов 4.2. Балансировка вращающихся масс Пыстроходные передачи всех видов подлежат обязательной балансировке во избежание возникновения вредных вибраций , В зависимости от концентрации масс балансировка может быть: —    статической (рис, 4.13); —    динамической (рис. 4.14). В том случае, если основная масса сосредоточена на участке незначительной длины, то дисбаланс* т. е. несовпадение центра масс (центр тяжести) с центром вра- Рис. 4,13. Статическая балансировка вращающихся масс Рт. 4.14. Динамическая балансировка вращающихся масс щения, может быть устранен добавлением или устранением массы в плоскости, проходящей через центр масс. М = G-a (если переместим G), где М — возвращающий момент. Устранение: —    высверливание отверстия на расстоянии Ь; т. е. убавление массы;
—    добавление массы — противовес.
Обнаружение статического дисбаланса производится:
1)    на направляющих» на призмах, ножах;
2)    на роликах;
3)    на дисках.
Если масса распределена по длине вала, то статической балансировки недостаточно.
Валы с распределенными массами нуждаются в динамической балансировке.
Динамическая балансировка заключается в том. что вал приводят во вращение в подпружиненных опорах. Против каждого диска ставят мел, электрод, резец.
В том случае, если оставлены риски, то центр масс смещен. Если ставится электрод или резец, то баланси-ровка называется — автоматической,
4.3. Технология сборки подшипниковых опор
В любом механизме, имеющем детали, осуществляющие вращательное движение, имеются подшипниковые опоры.
В своем большинстве опоры вращения делятся на две категории:
1)    подшипники скольжения;
2)    подшипники качения.
Помимо перечисленных могут встречаться опоры на кернах (рис. 4.15): гидростатические, гидродинами-
вал с
Рис. 4.15. Опора на кернах
ческие, аэростатические и аэродинамические. Они применяются для особо быстроходных валов и не так уж часто.
4.3.1. Технология сборки подшипников скольжения
Подшипники скольжения преимущественно применяются в следующих случаях:
1)    для быстроходных валов с частотой вращения п > 5000 об/мин., где долговечность подшипников качения крайне мала;
2)    при необходимости особо точной установки валов (у подшипников качения радиальный люфт всегда больше, чем у подшипников скольжения);
3)    гтрк монтаже многоопорных валов (с числом опор более двух);
4)    для промежуточных опор коленвалов, где требуются разъемные подшипники скольжения;
5)    для тихоходных валов» так как подшипники скольжения проще и дешевле подшипников качения;
6)    для валов, испытывающих ударные нагрузки, так как площадь контакта подшипника скольжения значительно больше площади контакта подшипника качения. Кроме того, в подшипнике скольжения лучше демпфирует усилие масляная пленка;
7) если подшипник работает в агрессивной среде (газы, кислоты» электролиты).
Подшипники скольжения могут работать в следующих режимах:
1)    режим жидкостного трения» к нему нужно стремиться;
2)    режим полужидкостного трения — это жидкостное трение с периодическим продавливанием масляной пленки — менее благоприятный;
3)    режим полусухого или сухого трения — неблагоприятный , аварийный режим.
Смазка подшипников скольжения осуществляется, как правило; жидкой смазкой. Подается самотеком или под давлением.
Консистентные смазки используют, когда подшипник должен обеспечить герметизацию (солидол, ЦИА-ТИМ-201).
Твердые смазки применяются при работе подшипника в условиях высоких температур (делаются они на основе графита (чистый углерод), на основе дисульфида молибдена MOS2).
Сборка неразъемных подшипников скольжения
Неразъемный подшипник скольжения представляет собой втулку из антифрикционного материала.
Втулка в корпуса устанавливается по посадке с натягом. Запрессовка осуществляется:
1)    ударами молотка по специальной оправке;
2)    давлением на прессе;
3)    охлаждением втулки при запрессовке.
Стопорение втулок осуществляется при помощи винтов (рис. 4.16, а), штифтов, тангенциальных штифтов
Рис. 4.16. Стопорение втулок
(рис. 4.16, б), при помощи стопорных винтов или гу-жонов (рис. 4.16, в).
Для точных подшипников скольжения применяется совместное растачивание или протягивание для обеспечения соосности.
Сборка разъемных подшипников скольжения
Разъемный подшипник скольжения, как правило, имеет антифрикционный вкладыш (рис.4.17).
Последовательность сборки разъемных подшипников скольжения:
1)    предварительная установка корпусов подшипников;
2)    установка нижних вкладышей;
3)    выверка линейности расположения корпусов при помощи линейки, струны, коллиматора, лазера;
4)    закрепление корпусов;
5)    установка вала;
6)    установка верхних вкладышей и крышек;
вкладыш
крышка    вал веохнй
7)    подбор и установка прокладок, обеспечивающих зазор подшипника;
8)    затяжка крышек;
9)    проверка на пятно контакта;
10)    разборка крышек, пригонка вкладышей шабрением;
11)    сборка крышек с корпусом и затяжка;
12)    проверка усилия проворачивания вала;
13)    шплинтовка гаек, монтаж системы смазки и т. д.
Сборка подшипников скольжения на валу и укладка вала в подшипники
В мелкосерийном производстве сборку толстостенных подшипников обычно начинают с подгонки их по валу [2]. Толстостенные вкладыши, залитые баббитом, после механической обработки шабрят по шейке вала с проверкой на краску.
Процесс сборки рассмотрим на примере шатунного подшипника (рис. 4.18). Сборку шатунов быстроходного многоцилиндрового двигателя начинают с их подбора по массе, которую обычно обозначают на стержне шатуна; допускают разность в массе комплекта шатунов для современных автотракторных двигателей от 15 до 40 г. Подобранные шатуны клеймят номером двигателя и номером цилиндра.
Рис. 4.18, Шатунный подшипник с толстостенными вкладышами на шейке вала: 1 - коргус шатуна, 2 - крышка шатуна, 3 и 4 - вкладыши, 5 - регулировочные прокладки, 6 - шатунный болт
В ряде конструкций шатунных подшипников в месте разъема их предусмотрены регулировочные прокладки, с помощью которых в процессе эксплуатации поддерживается постоянный масляный зазор.

В данной конструкции (рис. 4.18) на каждой стороне подшипника установлено по пять прокладок общей толщиной 0,7 мм, в том числе две имеют толщину по 0,05, одна -— ОД и две — по 0,25 мм. Такое сочетание прокладок позволяет изменять их общую толщину минимально на 0,05 мм. Однако в некоторых подшипниковых сборочных единицах регулировочные прокладки предназначены для иных целей. Например, в шатунных подшипниках автомобильных двигателей прокладки толщиной до 0,05 мм иногда ставят лишь между плоскостями разъема крышки и корпуса (шатуна); они предназначены для регулирования плотности посадки вкладыша в отверстии корпуса в процессе эксплуатации машины, после того как произойдет обжатие вкладыша и смятие микронеровностей на его наружной поверхности. Перед сборкой подшипника необходимо проверять, чтобы регулировочные прокладки были чистыми, ровными и гладкими. Крепежные болты должны входить в отверстия подшипника плотно, без качки или даже под легкими ударами медного молотка. Пригонку подшипника производят следующим образом: шейку вала, по которой ведут подгонку, смазывают тонким слоем краски (обычно лазури); на шейке устанавливают шатун с регулировочными прокладками и затягивают болты; коленчатый вал для получения отпечатков на поверхности трения подшипника несколько раз провертывают, удерживая шатун за верхнюю головку в вертикальном положении; разобрав после этого шатун и подшипник, приступают к шабрению тех мест на вкладышах, которые хорошо видны по отпечаткам краски. При шабрении вкладыши укрепляют в специальных зажимных приспособлениях. После того как с закрашенных мест будет снят слой баббита, шатун и шейку вала тщательно протирают хлопчатобумажной салфеткой, на шейку наносят новый слой краски, а шатун опять устанавливают на шейке. Эту операцию повторяют до тех пор, пока равномерно распределенные мелкие отпечатки краски составят не менее 75—85% общей поверхности подшипника. Для подшипников средней точности на площади 25 х 25 мм число пятен должно быть 12-16, выше средней точности — 16-20 и высокой-точности — 20-25. Количество пятен удобно подсчитывать, накладывая целлулоидный шаблон с нанесенной на нем сеткой (25 х 25 мм), выгнутый по форме вкладыша. Затем шатун еще раз собирают на шейке без нанесения краски и проверяют качество пригонки но блестящим пятнам на поверхности трения подшипника, остающимся после провертывания вала. Эти пятна также должны располагаться равномерно и занимать не менее 70-80% рабочей поверхности вкладышей. После подгонки подшипника нижней головки шатун проверяют на параллельность осей головок. Рассмотренная выше технология сборки и пригонки подшипников характерна для мелкосерийного производства. В крупносерийном производстве шатуны быстроходных двигателей поступают обычно на сборку после окончательной обработки. Поэтому операция пришабривания подшипника нижней головки не вызывается необходимостью. Если же шатун имеет тонкостенный подшипник, то какая-либо пригонка его при сборке вообще запрещается. Для получения требуемого по техническим условиям сопряжения коленчатые валы в зависимости от диаметров шеек сортируют на две-три размерные группы; на такое же число групп сортируют и шатуны по диаметру отверстия подшипника. Комплектуя при сборке валы и шатуны соответствующих групп, получают нужный масляный зазор в подшипнике. Укладка вала в подшипники. Перед укладкой вала необходимо проверить правильность установки вкладышей в корпусе и крышках подшипников. Вкладыши должны плотно прилегать к поверхности постелей. Штифты, удерживающие их от провертывания, не должны выступать над поверхностью трения. Очень важно проверить чистоту всех деталей, а также комплектность вала и вкладышей. Если подшипники требуют при сборке пригонки, то укладку вала начинают с проверки прилегания его шеек к вкладышам (раздельно к нижним и верхним). С этой целью вначале нижние вкладыши устанавливают в корпус и закрепляют прижимами. Далее внимательно осматривают шейки вала, протирают их чистой хлопчатобумажной салфеткой, а затем смазывают легким слоем краски. Вал укладывают на подшипники одновременно всеми шейками. При этом, если он весит более 25 кг, то рабочее место сборщика необходимо оборудовать электрическим или пневматическим подъемником. Для удерживания вала применяют специальные захваты* Уложенный вал провертывают на два-три оборота, затем поднимают и проверяют состояние отпечатков краски на вкладышах. Следы краски должны быть равномерно распределены на всех вкладышах. После этого вкладыши протирают, прижимы снимают, вал со смазанными краской шейками вновь укладывают в подшипники и производят установку крышек с вкладышами. При механической обработке постели подшипников и крышки маркируют, и раскомплектовывать их нельзя. Поэтому при укладке вала необходимо проверить соответствие меток на крышке и корпусе. Крышки насаживают на шпильки легкими ударами мягкого молотка. Если на стыках вкладышей конструкцией предусмотрены регулировочные прокладки, то пакеты их одинаковой толщины должны быть установлены с обеих сторон вкладыша. Сдвигу прокладок обычно препятствуют установочные штифты. Комплект прокладок имеет толщину от 0,5 до 5 мм; количество прокладок в комплекте — от 5 до 20, толщина каждой прокладки — ОД—1,0 мм. При установке комплектов прокладок в подшипнике необходимо следить за тем, чтобы толстые прокладки прилегали к корпусу, а тонкие — к крышке подшипника. Благодаря этому при сборке, а также в условиях эксплуатации можно быстро отрегулировать масляный зазор. После постановки крышек проверяют прилегание верхних вкладышей к шейкам, для чего гайки, крепящие крышки, попеременно затягивают до отказа последовательно на каждом подшипнике в порядке от середины к концам вала (гайки, крепящие третью крышку, затем вторую, четвертую и т. д.). Затянув гайки одного подшипника (при ослабленных остальных гайках), провертывают вал рычагом определенной длины на два-три оборота; ослабив затем эти гайки, затягивают следующую пару, снова поворачивают вал, и т. д. Сняв после этого крышки, по отпечаткам на рабочей поверхности верхних вкладышей судят о качестве прилегания шеек* Удовлетворительным прилеганием считается такое, когда 75-85% поверхности подшипника занято равномерно распределенными отпечатками краски, а количество отпечатков не менее 12 на площади 25x25 мм. Если прилегание шеек вала не отвечает техническим требованиям, то производят шабрение (при толстостенных вкладышах), а затем снова укладывают вал в подшипники на повторную проверку. Когда рабочие поверхности подшипников окончательно обрабатывают в механическом цехе (например, при заливке их свинцовистой бронзой после специального криволинейного растачивания), шабрение при сборке таких подшипников не допускается. После окончательной подгонки подшипников промывают вал и вкладыши в специальных моечных установках или в ванне, прочищают масляные отверстия, обдувают поверхности сжатым воздухом. Последовательность укладки вала в подшипники с тонкостенными вкладышами следующая. Подбирают комплекты вкладышей с учетом размеров шеек вала. Затем вкладыши монтируют в постели и крышки, обращая внимание на плотность прилегания, а также на положение в канавках фиксирующих усов. Далее обдувают все поверхности воздухом, смазывают вкладыши и шейки вала тонким слоем масла, укладывают вал в подшипники, устанавливают крышки и затягивают гайки/ Последние часто также не обезличиваются, а, как и крышки, маркируются при механической обработке. Укладывая валы массой более 23 кг, обязательно применяют подъемные устройства с надежными захватами. В автоматизированных линиях для этой цели часто предусматривают механические «руки» с клещеобразными захватами. Такая рука может работать в автоматическом цикле: опускание «руки» — захват вала— поворот «руки» с валом — опускание вала в подшипники — подъем «руки» в исходное положение. Во избежание перекосов гайки целесообразно навинчивать попарно от середины к краям. При этом вначале необходимо навинтить все гайки до соприкосновения с опорными поверхностями, а потом затянуть их окончательно. Для обеспечения равномерности затяжки гаек после гайковерта применяют предельные или динамометрические ключи. В подшипниках, подверженных воздействию больших динамических нагрузок, во избежание деформации крышек и искажения формы вкладышей в эксплуатации затяжку гаек часто производят с силой, превышающей динамическую нагрузку на 25-50%. В связи с этим крышки как бы «выгибают* при сборке в обратную сторону. Во время работы такой подшипник принимает правильную форму. Степень затяжки подшипников можно проконтролировать косвенно по крутящему моменту, необходимому для провертывания вала. С этой целью вал слегка по-ворачивают рычагом, закрепленным на фланце, или приспособлением с цанговым захватом. Рычаг при этом должен быть определенной длины, которая указывается в технических требованиях на сборку. Существуют различные способы определения зазора в подшипнике при сборке. Наиболее распространенный способ — измерения в трех-двух поясах и в двух взаимно перпендикулярных направлениях диаметров отверстия подшипника и шейки вала и определение их разности. Однако этот способ не всегда можно применить, так как он требует полной разборки соединения. Кроме того, в ряде конструкций подшипников с тонкостенными вкладышами размеры отверстия при снятом вале могут быть несколько меньше, чем с валом. Зазор можно определить при помощи свинцовой проволоки. Для этой цели отрезки мягкой, свинцовой проволоки диаметром на 0,2-0,3 мм больше возможного зазора закладывают в нескольких местах между вкладышем и шейкой вала) и по разъему вкладышей. Проволоку слегка смазывают маслом. После этого крышку подшипника затягивают гайками. Отрезки проволоки при этом деформируются, толщина образовавшихся пластинок будет характеризовать зазоры в местах установки проволоки. Кроме радиальных зазоров, большое влияние на работоспособность вала и подшипников оказывают осевые зазоры, в пределах которых возможно перемещение вала вдоль его оси. Особенно важно соблюдение определенных осевых зазоров при наличии на валу конструктивных элементов, создающих во время работы силы, действующие вдоль оси вала (фрикционные включатели, кулачковые муфты, конические зубчатые зацепления). В этих случаях при свободном осевом зазоре может произойти сдвиг вала, нарушающий кинематическую схему всего узла. В многоопорных валах с упорными буртиками осевые зазоры, кроме того, необходимы для компенсации неравномерного удлинения вала и корпуса при нагреве их во время работы в машине. Величина осевых зазоров зависит от конструктивных особенностей сборочной единицы и обычно лежит в пределах от 0,1 до 0,8 мм. При сборке требуемые осевые зазоры выдерживают обычно за счет предусмотренного конструкцией компенсатора, например, толщину буртиков вкладышей подшипника уменьшают путем торцевания, ввертывания или отвертывания упорного винта, подбора дистанционных втулок соответствующей высоты и пр. Осевой зазор обычно проверяют щупом или индикатором при крайних смещениях вала, 4,3.2-Технология сборки подшипниковых опор качения Подшипники качения монтируют в СЕ по двум неподвижным посадкам: внутреннему кольцу с валом и наружному кольцу с корпусом — обычно без специальных креплений, препятствующих проворачиванию. Характер обеих посадок, как правило, различный. Внутреннее и наружное кольца подшипника, находящиеся под действием постоянной радиальной нагрузки, работают в разных условиях. Так как одно из колец неподвижно, то износ его желобка происходит равномерно. Неподвижное же кольцо ^воспринимает действие нагрузки все время одним и тем же небольшим участком желобка, который интенсивно изнашивается. Для уменьшения этого износа желательно, чтобы при сборке в сочленении неподвижного кольца с корпусом или валом была достигнута посадка, позволяющая этому кольцу незначительно поворачиваться. Если нагрузка при вращении меняет направление, выбор посадок представляет несколько большие затруднения. Здесь при назначении переходных посадок возможны небольшие зазоры. Величину зазора при сборке СЕ необходимо соблюдать особенно строго. Даже при незначительном увеличении зазора между вращающимся валом и установленным на нем кольцом подшипника при переменных нагрузках происходит качение вала по кольцу — своеобразный процесс вальцевания, нередко являющийся причиной быстрого износа вала. Посадки с учетом конкретных условий работы подшипниковых узлов в машине назначаются конструктором. Примеры установки подшипников качения на валах показаны на рис. 4.19 [2]. На рисунке 4.19, а подшипник удерживается на валу за счет посадки с натягом* В сборочных единицах, выполненных по рисунку 4.18,6, после посадки Рис. 4,19. Установка подшипников качения навалах

подшипника в канавку вала устанавливается разрезное пружинное кольцо. На рисунке 4.19, в осевому смещению подшипника препятствует втулка, прижимаемая гайкой или муфтой. Распространенные способы крепления подшипников посредством резьбы показаны на рисунке 4.19, гид. Подшипник на закрепленной втулке (рис. 4.19, е) удерживается от смещения благодаря трению втулки о вал, что достигается соответствующей затяжкой гайки 1. При установке подшипника 3 гайка должна быть отвернута, а внутреннее кольцо сдвинуто к резьбе. В таком виде закрепленная втулка 2 может быть свободно надета на вал. Гайку 1 после затяжки стопорят, отгибая усы фасонной шайбы 4. Крепление подшипников в корпусе (рис. 4.20, а, в, дт е) применяют как для разъемных, так и для неразъемных корпусов. Подшипники монтируют в корпус обычно после установки их на валу. На рисунке 4.2G, г показано крепление подшипниковой СЕ в разъемном корпусе; ограничительное кольцо и крышку можно установить при сборке в канавках лишь при наличии диаметрального разъема. Конструкции, показанные на рисунке (4.20, б, ж) обычно применяют при неразъемных корпусах. Рис. 4.20, Установка подшипников качения в корпусе

Так как кольца подшипников имеют малую жесткость, очень важно при сборке не допустить их перекоса. Поэтому, устанавливая подшипники на валу или в корпусе, следует использовать торцы колец как базы, добиваться плотного контакта колец с буртиками вала, корпуса или промежуточной детали. Для осуществления надежного сопряжения подшипника с валом и корпусом посадочные места должны быть чистыми, гладкими, без рисок, задиров и коррозионных пятен. Шероховатость посадочных поверхностей для высокоточных подшипников должна соответствовать Ra = 1,25...0,32 мкм, для менее точных Rz — 20 мкм, Ra = 1,25 мкм, а торцов заплечиков валов и корпусов Rz = 20 мкм, Ra = 1,25 мкм. Допустимые отклонения от правильной геометрической формы мест посадки шарико- и роликоподшипников на валах и в корпусах следующие: овальность и конусность — не более 0,5 допуска на диаметр, а для точных подшипников — не более 0,25 допуска на диаметр; биение заплечика для подшипников нормальной и повышенной точности — 0,02.„0,03 мм на валу и 0,04...0,07 мм — в отверстии корпуса. Контроль производится индикатором или миниметром. Сборку СЕ вал — подшипник качения осуществляют следующим образом. Подшипник тщательно промывают в 6%-ном растворе масла, в бензине или в горячих (75-85 °С) антикоррозионных водных растворах. В хорошо промытом подшипнике наружное кольцо Рис. 421. Схемы установки подшипников качения на валу и в корпусе легко и равномерно вращается. Проверку ведут, удерживая подшипник за внутреннее кольцо в горизонтальном положении. Далее промытый подшипник нагревают (до 60-100СС) в масляной ванне в течение 15-20 мин и после этого напрессовывают на вал. Операцию напрессовки необходимо обязательно осуществлять с применением оправок. Наносить удары непосредственно по подшипнику нельзя, так как при этом могут быть повреждены кольца, поломаны шарики. Осевые силы, требуемые для установки подшипников качения, должны прикладываться только к тому кольцу, которое при данной операции сопрягается с базовой деталью (рис. 4.21, а и б). Если вал имеет небольшую длину и малую массу, напрессовывать подшипник можно, прикладывая осевые усилия к валу. Если подшипник монтируется одновременно на вал и в корпус, то усилия передаются на торцы обоих колец (рис, 4.20, в). Рис 4.22. Базирование в приспособлении подшипника 1 и корпуса 2 при сборке узла
Во избежание перекоса подшипника при его запрессовке целесообразно применять подставки, обеспечивающие хорошее базирование деталей СЕ (рис. 4.22). Для облегчения установки крупных подшипников на вал применяют гидропрессовый сггособ монтажа с нагнетанием между сопрягаемыми поверхностями минерального масла. После надрессовки подшипника га вал следует убедиться в том, что шарики его не защемлены. Наружное кольцо должно вращаться равномерно, без заедания т с незначительным шумом. Проверяют также плотность соприкосновения торца кольца с буртиком или заплечикам. Установку подшипника в корпусе, если его наружное кольцо запрессовывают в отверстие, производят так же, как монтаж подшипника на валу, только нагревают при этом корпус или охлаждают подшипник. Для охлаждения используют сухой лед. 4.3.3 Сборка составных валов и муфт Распространены следующие способы соединения составных валов: шлицевой муфтой, втулочной муфтой со шпонками или штифтами, соединение на конусе со штифтами, болтами, работающими на срез, фланцами, стягиваемыми болтами, запрессовкой одной части вала в другую, созданием сил трения, удерживающих части вала в определенном положении. Сборку составного вала со шлицевой муфтой (рис. 4.23, а) [2] начинают с установки и закрепления частей вала 1 и 2 на призмах таким образом, чтобы оси их совпадали. Для этой цели удобно применять призмы с регулируемой высотой, устанавливаемые на выверенной плите. Параллельность осей плоскости плиты контролируют индикатором, укрепляемым на стойке. Части вала закрепляют в положении, требуемом условиями их последующего монтажа, т. е. с учетом расположения шпоночных канавок, отверстий, выступов и т. п. Далее надевают ограничительные кольца 3 и на один из шлицевых концов — муфту 4; конец второго вала вводят в отверстие муфты. Если при данном относительном положении частей вала впадины и выступы шлицев вводимого конца вала и муфты не совпадут, валы необходимо раздвинуть, переставить муфту 4 на несколько шлицев, а затем снова собрать. Для окончательной посадки муфты иногда примела няют «мягкие» молотки. При посадке — (напряжен- ной) по центрирующему диаметру шлицев муфту перед сборкой целесообразно прогреть в горячем масле. Сборочную единицу валов со втулочной муфтой на шпонках (рис. 4.23, б) собирают в такбм же порядке* предварительно установив шпонки. Посадка муфты jI Рис. 4.23. Сборка составных валов обычно —; зазоры е = 1,5...2 мм (для диаметров валов k до 150 мм). Валы, соединяемые втулочной муфтой со штифтами (рис. 4.23, в), собирают в следующей последовав тельности: устанавливают муфту на один конец вала, затем на другой; сверлят отверстия под штифты в валах* развертывают их и запрессовывают штифты. Так как в сопряжении этой муфты с валами часто приме- н н И , няют посадку —, —,— (глухую или легкопрессовую), то сборку лучше производить с предварительным нагревом муфты. Однако при больших диаметрах валов такое соединение применяют сравнительно редко. При небольших длинах и диаметрах валов сборка упрощается, ее производят обычно напрессовкой муфты под прессом, В таких соединениях обычно применяют цилиндрические штифты, которые запрессовывают переносным прессом или молотком. Особенностью сборки составного вала, части которого соединяются коническими поверхностями (рис. 4.23, г), является необходимость контроля силы запрессовки, так как углы уклона конуса в таких соединениях бывают очень малыми, и при сборке возможен разрыв охватывающей части вала. Контролировать запрессовку конуса можно измерением зазора h до начала запрессовки и в конце ее. Сверление отверстий под штифты и их подстановку осуществляют после окончательной запрессовки частей вала. Составной вал (рис. 4.23, д) начинают собирать с подбора боковин 1 муфты по валам таким образом, чтобы между валами и выточками в боковинах не было зазора* Затем устанавливают пружинные кольца 2 и шпонки 3 и обе боковины предварительно стягивают двумя болтами 4. После этого проверяют, нет ли «зависания» боковин на шпонках. Причиной такого зависания могут быть недостаточные размеры канавок под шпонки, в связи с чем боковины упираются в эти детали* Далее устанавливают остальные два болта, затягивают и зашшшнтовывают гайки. В конструкции, приведенной на рисунке 4.24, а, две части вала соединены болтами, установленными во фланцах; при этом соосность обеих частей обеспечивается центрирующим буртиком и строгой перпендикулярностью плоскостей фланцев к осям сопрягаемых частей вала. Если требования в отношении соосности жесткие, то сборку такого вала начинают с подбора его частей по диаметрам центрирующего буртика и выточки для обеспечения минимального зазора в этом сочленении* Посадку болтов в отверстиях фланцев назначают обыч-Н Н но —(напряженную или глухую)* п k При сборке обе половины вала устанавливают на призмах и, сдвигая их до соприкосновения фланцев, фиксируют в таком положении тремя болтами, расположенными в отверстиях под углом 120°* Затем вал устанавливают в центрах и проверяют на биение по всем шейкам обеих половин его. Если биение не выходит за пределы допустимого, устанавливают и закрепляют остальные болты* При этом для лучшего совпадения отверстия нередко развертывают. Если биение шеек в предварительно собранном вале больше допустимого, сборочную единицу необходимо разобрать, а затем собрать вновь, сместив одну половину по отношению к другой на некоторый угол. Сборка коленчатых валов, сопряжения в которых осуществлены с гарантированным натягом, производится в такой последовательности (рис. 4.24, а). Палец кривошипа гидравлическим прессом запрессовывают в отверстие щеки 2. После этого во второе отверстие щеки устанавливают макет вала с разжимной цапфой и проверяют параллельность осей отверстия щеки и запрессованного пальца кривошипа* Далее напрессовывают щеку на цапфу вала и производят окончательный контроль сборочной единицы на параллельность и не-пересечение осей пальца кривошипа и вала. Если в конструкции предусмотрены торцовые штифты (рис. 4.26, б) [2], то сверление и развертыва- ние отверстий под штифты и установку их ^ производят после предварительного контроля собранного вала. В тяжело нагруженных крупных валах штифты и отверстия для них нередко упрочняют обкатыванием. Сборку составного вала, показанного на рисунке 4,26, в, можно выполнить двумя способами. Палец 1 кривошипа запрессовывают вначале в щеку 2, при этом Рт. 4.25. Контроль напрессозанного фланца на перпендикулярность торца и биение
Рис. 4.24. Соединение прямых составных валов
Рис. 4.26. Соединение составных коленчатых валов палец к щека фиксируются в приспособлении. Щеку обычно предварительно нагревают до 170—180 °С (пли охлаждают лалец). После этого на палец 1 надевают шатун с набранными роликами (если головка его не имеет разъема) и на свободный конец пальца напрессовывают предварительно нагретую вторую щеку 3. Для обеспечения требуемого расстояния а между щеками устанавливают дистанционную плиту* Соосность отверстий в щеках под цапфы 4 и 5 обеспечивается направляющим штырем, вставленным в точно обработанные отверстия К. Затем в обе щеки запрессовывают цапфы 4 и 5 с предварительно вставленными шпонками.
При другом способе сборки в каждую щеку запрессовывают цапфы 4 и 5, затем палец 1 запрессовывают в отверстие одной из щек, устанавливают шатун с роликами и напрессовывают вторую щеку. Соосность цапф 4 и 5 обеспечивается установкой сборочных единиц в центрирующем приспособлении, в результате чего отпадает надобность в отверстиях К. Технология сборки в этом случае следующая: в цапфы 4 и 5 запрессовывают шпонки; в нагретую щеку устанавливают цапфу 4; так же запрессовывают цапфу 5 в другую щеку. Щеку с цапфой 4 в сборе вновь нагревают и производят запрессовку пальца 1. На пальце монтиру-' гот шатун на роликовом подшипнике. Далее нагревают щеку с цапфой 5, обе подгруппы базируют в приспособлении, устанавливают дистанционную плиту и производят окончательную сборку вала. Параллельности осей цапф и пальца добиваются групповой технологией сборки. Точность посадки шатуна на пальце (зазор 0,01-0,025 мм) обеспечивается сортировкой пальцев (по диаметру дорожки качения), роликов и шатунов (по диаметру отверстия нижней головки) на три-четыре размерные группы)* Контроль собранных составных коленчатых валов производят на призмах или в центрах. Допускаемая несоосность или биение цапф 0,02-0,05 мм. 4.3.4. Сборка сборочных единиц с цилиндрическими деталями, движущимися возвратно-поступательно К цилиндрическим деталям, движущимся возвратно-поступательно, относятся поршни, клапаны, толкатели двигателей внутреннего сгорания, поршни и штоки гидравлических цилиндров, плунжеры насосов, а также большое количество других деталей машины и механизмов. Основным условием качественной сборки сборочных единиц толкателя, клапана являются правильная форма отверстия втулки, в которой движется деталь, и оптимальный зазор в сопряжении, обеспечивающий нормальное расширение охватываемой детали при работе, а также надлежащие условия для создания слоя смазки. При сборке поршневой сборочной единицы необходимо; а) обеспечивать требуемую герметичность для пре^ дотвращения утечки газов из надпоршневого пространства цилиндра; б)    передавать давление газов в цилиндре на кривошип коленчатого вала; в)    препятствовать проникновению масла из картера в цилиндр; г)    отводить в стенки цилиндра наибольшее количество воспринимаемого поршнем и кольцами тепла. Поршень, его канавки для поршневых колец и поршневые кольца, медленно вращающиеся в процессе работы двигателя, представляют собой уплотнительную систему сальникового и лабиринтного типов. Зазоры в канавках для колец — это лабиринт, отделяющий над-поршневое пространство с повышенным давлением газов от полости картера. В процессе работы двигателя этот лабиринт может быть заполнен газами или маслом, собираемым кольцами со стенок цилиндра. Нормальная работа всей уплотнительной системы обеспечивается правильно выбранными зазорами* При недостаточных зазорах ухудшаются условия трения, увеличивается износ сопрягаемых деталей, повышается доля мощности, расходуемой на трение, растет тепловая напряженность колец и поршней. При слишком больших зазорах возможны прорыв газов из цилиндров в картер, пригорание колец, падение мощности, развиваемой двигателем. Зазоры в сопряжениях деталей поршнезой группы, которые необходимо выдержать при сборке, определяет конструктор, исходя из тепловой напряженности поршня, гильзы (цилиндра) и . поршневых колец, а также с учетом материала этих деталей. В связи с неравномерным нагревом поршня величина зазоров в верхней, средней и нижней его частях неодинакова. Наименьший зазор в холодном состоянии выдерживается между гильзой и нижней частью (юбкой), которая является для поршня центрирующей. Увеличенные зазоры между поршнем й гильзой могут явиться причиной появления металлических стуков, получающихся от ударов поршня о гильзу под действием боковых сил. Во избежание этого зазор между нижней, менее нагревающейся пастью норшня и гильзой принимают возможно меньшим и лишь такой величины, чтобы обеспечить образование слоя смазки в этом месте и предотвратить заклинивание поршня при его нагревании. При достаточно больших допусках на обработку отверстия гильзы (цилиндра) и поршня сужение допуска посадки осуществляется путем подбора этих деталей. Гильзы (цилиндры) и поршни по диаметру юбки сортируют на несколько размерных групп (от 2 до 12) в зависимости от требуемой точности посадки. Это осуществляют специальные полуавтоматические и автоматические установки; точность сортировки достигает 0,005 мм [2]. Принадлежность поршня и гильзы к той или иной размерной группе после сортировки определяют по клеймам, наносимым на днище иля торце юбки поршня и верхней плоскости блока около соответствующих цилиндров. Заеор между поршнем и гильзой» проверяют щупом, толщину которого выбирают в зависимости от величины зазоров, а ширину принимают 10-15 мм. При нормальном зазоре усилие, требуемое для протаскивания щупа, должно быть в пределах, устанавливаемых опытным путем [2]. Кроме подбора по геометрическим параметрам, поршни, а также шатуны подбирают по массе таким образом, чтобы на одном двигателе в различных цилиндрах эти детали имели соответственно одинаковые массы. Это делается для предотвращения возникновения неуравновешенных сил. Поэтому допуск на массу, очевидно, должен быть тем меньше, чем быстроходнее двигатель. Допуск на массу поршней одного современного двигателя допускается ± 0,05%, Поэтому поршни сортируют по массе на трк-пять групп и каждый поршень клеймят (па днище) соответствующей цифрой. В крупносерийном и массовом производствах такая сортировка ведется на автоматах. В настоящее время применяют высокопроизводительные автоматы, которые одновременно контролируют и сортируют поршяи по размерам и массе. После подбора поршней необходимого диаметра и массы устанавливают поршневые кольца. Последние должны быть чистыми, без рисок» заусенцев и забоин, острые углы должны быть затуплены. Требования к точности изготовления поршневых колец стандартизованы. Поршневые кольца поступают на сборку обычно со специализированных заводов окончательно обработанными и проверенными. Однако в условиях мелкосерийного производства нередко бывает необходимо перед установкой колец на поршень проверить их геометрическую форму и подобрать к данному поршаю. В этих случаях выполняют следующие операции; проверяют упругость поршневого кольца, зазор в замке кольца в сжатом состоянии и, если нужно, пригонку замка и зачистку концов кольца; проверяют форму кольца; притирают кольца по специальному цилиндру; проверяют зазор между кольцом и канавкой поршня. Поршневые кольца должны обладать определенной упругостью. При малой упругости они не дают достаточно плотного прилегания к стенкам гильзы (цилиндра), поэтому не могут обеспечить необходимого уплотнения от прорыва газов; при чрезмерной упругости кольца создают слишком большое удельное давление на гильзу, что вызывает быстрый износ как гильзы, так и колец. Упругость поршневых колец в каждом отдельном случае в зависимости от их размеров и конструкции ограничивается определенными сравнительно узкими пределами. Упругость колец определяют приборами, принцип работы которых состоит либо в сжатии кольца силой, действующей по диаметру, либо в сжатии касательной силой, приложенной к концам гибкой стальной ленты, охватывающей кольцо. Наиболее простым универсальным прибором для проверки упругости колец по первому способу являются специальные весы. При массовом же контроле применяют для этой цели автоматические установки. Плотность прилегания кольца к стенкам цилиндра при единичных проверках контролируют на световом приборе. Прибор выполнен в виде пластмассового или металлического ящика, на одной из стенок которого сделано отверстие с калибром, закрытое матовым стеклом. Если проверяемое поршневое кольцо плотно всей поверхностью прилегает к стенке отверстия калибра, то свет от электрической лампы не будет виден снаружи, что и является признаком отсутствия погрешностей* Поршневые кольца, которые недостаточно плотно, т* е, с просветами, прилегают к калибру, в мелкосерийном производстве дополнительно притирают по притиру-гильзе. Б массовом производстве контроль плотности прилегания осуществляет фотоэлектрический ав-томат. В поршневых кольцах также проверяют величину замка — зазор между его концами на специальном контрольном автомате. Б единичном производстве зазор в замке определяют в рабочем положении щупом после того, как поршневое кольцо вставлено в специальное калиброванное отверстие, равное диаметру цилиндра. При необходимости плоскости замка поршневых колец зачищают напильником или оселком до тех пор, пока зазор не окажется в нужных пределах. Всё заусенцы тщательно снимают. В маслосбрасывающих кольцах зачищают также кромки прорезей. При установке поршневых колец на поршне должен быть проверен зазор между кольцом и стенками канавки поршня. Оптимальный зазор достигается подбором колец, и лишь в индивидуальном производстве допускается пригонка кольца путем его притирки на плите. Надевать кольца на поршень необходимо весьма осторожно, не разводя концы их больше, чем требуется. При надевании колец в них возникают напряжения значительно больше тех, какие они испытывают в работе. Поэтому на кольцах при неправильной установке могут образоваться микротрещины. При работе двигателя такие кольца ломаются, что нередко вызывает поломку поршня й задиры цилиндра. Наконец, кольцо при надевании на поршень может быть настолько деформировано, что оно не примет прежней формы и будет при работе пропускать газы, 4.3.5. Сборка подвижных конических соединений Эти виды соединений применяют в разнообразных машинах и механизмах, в частности, в конструкциях запорных устройств — пробковых конических кранах, клапанах, а также в регулируемых подшипниках скольжения и качения, упорных пятах и т. п. Подвижные конические соединения, препятствующие проникновению газов и жидкостей, часто при сборке подвергают пригонке (развертке, притирке). Плотность прилегания клапанов к фаске гнезда блока или ei'u головки на большинстве двигателей достигается за счет притирки. Лишь в некоторых современных двигателях плотность соединении обеспечивается точным шлифованием фаски клапана и чистовой обработкой гнезд. Для притирки клапанов применяют: шлифующие порошки с мелким равномерным зерном в смеси с маслом или керосином в виде полужидкой массы либо специальные пасты. Эту массу или пасту наносят тонким слоем на фаску седла клапана, который вводится стержнем в отверстие направляющей втулки. Под тарелку клапана подклады-вают спиральную пружину, приподнимающую клапан над гнездом. После этого механизированным инструментом с реверсивным ходом клапан вращают поочередно в обе стороны. Через три-четыре поворота клапан приподнимают над гнездом, Чтобы крупные частицы притирочного порошка смещались и не оставляли глубоких кольцевых царапин на фасках. При необходимости добавляют притирочную массу, причем использованную массу следует с клапана смыть. Притирать детали надо до тех пор, пока по всей окружности фаски клапана и седла не появится матовая полоска шириной 1,5-2,5 мм. После притирки сборочную единицу необходимо тщательно промыть* а затем продуть воздухом, чтобы частицы абразива не остались и не попали на трущиеся поверхности деталей, смазать направляющие клапанов и проконтролировать. 4,3.6, Установка пружин Сила, развиваемая пружиной в собранной сборочной единице, должна быть равна некоторой определенной, заранее заданной величине, В связи с этим в практике сборки могут встретиться два случая; а) прогиб пружины определяется ее геометрическими размерами в свободном состоянии и не может быть изменен при сборке и 6) прогиб при сборке можно регулировать. В первом случае пружины перед сборкой обязательно проверяют на упругость на специальном приспособлении. В массовом производстве контроль упругости пружин» работающих на сжатие, производится автоматически. При сборке СЕ с пружинами изменяемого прогиба их окончательно закрепляют после регулирования. Концы пружины для создания необходимых опорных поверхностей должны быть сошлифованы и прижаты к крайним виткам. Поверхность витков пружины долж* на быть чистой и блестящей, чтобы можно было обнаружить возможные трещины.. При сборке двух винтовых концентрично расположенных пружин направления их витков (наружной и внутренней) должны быть разными, что предотвращает возможность попадания витков при поломкё одной из пружин между витками другой. При установке винтовых пружин необходимо также следить за тем, чтобы при их сжатии не было одностороннего выпячивания средних витков на величину больше 1,5-2% от наружного диаметра пружины. Для установки пружины в сборочную единицу машины необходимо предварительно сжать ее так, чтобы можно было поместить в паз или закрепить каким-либо иным способом на штоке. Сжатие производят специальными приспособлениями. Для сжатия жестких пружин целесообразно применять винтовые струбцины и скобы, а также пневматические приспособления. Струбциной пользуются, когда пружины должны быть помещены в даз в сжатом виде. В этом случае пружину сжимают до требуемого размера, устанавливают струбцину над пазом и при помощи молотка и медной выколотки выталкивают пружины на место. Винтовыми скобами удобно пользоваться при монтаже крупных пружин в открытых местах (например, при сборке амортизаторов гусеничного хода). Сборочные единицы с крупными амортизационными пружинами, требующими для сжатия больших уси-лий, собирают при помощи гидравлического пресса. Установку нескольких пружин (в сборочных едини-цах клапанов двигателей внутреннего сгорания, в муфтах сцепления и пр.) целесообразно проводить на пневматических приспособлениях для одновременного сжатия пружин. 4.3.7. Сборка гидравлических и пневматических сборочных единиц и систем Порядок сборки гидравлических и пневматических узлов и систем определяется конструкцией этих устройств. [2]. Обычно сборку ведут в следующем порядке: сборка силового устройства (рабочих цилиндров, насосов), сборка аппаратуры управления, монтаж трубопроводов, испытание системы на герметичность и испытание в работе. Сборка рабочих цилиндров включает установку и закрепление поршней на штоке, монтаж уплотнений, сборку цилиндров, установку в них поршневой группы и сборку сальников. Поршень, базирующийся на цилиндрической шейке штока, устанавливают с натягом. Во избежание приваривания поршня к штоку на месте упора помещают медное кольцо. При установке поршня на конус штока поверхности сопряжения предварительно проверяют на краску и в случае необходимости отверстие пришабривают, с тем чтобы прилегало не менее 75% поверхности конуса. Затяжка гайки в этом случае производится ключом с рукояткой ограниченной длины. Поршень, укрепляемый на резьбе штока, должен навинчиваться свободно, но без качки. Отверстие под стопор, препятствующий самоотвинчиванию, сверлят и нарезают в нем резьбу после установки поршня. Сборочную единицу поршня со штоком проверяют на биение на призмах или в центрах; допускаемое биение 0,015-0,02 мм на 100 мм диаметра поршня. На поршень устанавливают кожаные манжеты: в цилиндрах среднего давления — гладкой стороной кожи наружу, а в цилиндрах высокого давления — шероховатой стороной. Кольца из маслостойкой резины вводят в канавки посредством монтажных конусов, устанавливаемых на днище поршня. Чугунные поршневые кольца перед постановкой в канавки разводят специальными щипцами. Развод этих колец во избежание перенапряжения материала должен быть строго ограничен. Сборка рабочих цилиндров включает пригонку крышек, проверку резьбы, установку прокладок и затяжку болтов или винтов* Если у цилиндра обе крышки отъемные, то вначале гильзу и одну из крышек, имеющую отверстие для штока, соединяют временными болтами или скобами- После этого вводят поршень с манжетами или кольцами, устанавливают вторую крышку с прокладкой и затягивают гайки болтов. Затяжку производят крест-накрест равномерно. Во избежание повреждения манжет или колец при установке поршня в цилиндр применяют монтажные гильзы. Уплотнение штока в крышке цилиндра осуществляют при помощи сальника. При монтаже цилиндра на машине необходимо соблюдать параллельность оси цилиндра направляющим движения рабочего органа машины. Для выверки цилиндра в двух взаимно перпендикулярных плоскостях обычно предусмотрены на концах гильзы шлифованные пояски, которые концентричны ее внутренней поверхности. Монтаж штока с кронштейном или стойкой должен осуществляться так, чтобы ось штока совпадала с осью цилиндра и была параллельна направляющим движения рабочего органа машины. При несоблюдении этих требований при эксплуатации цилиндров возможны искривление оси штока и его защемление в направляющей втулке или в отверстии крышки; неравномерное, с вибрациями, движение штока и связанного с ним рабочего органа машины; появление задиров на поверхности штока и направляющей втулки; преждевременный износ уплотнительных колец и появление течи масла; увеличение сил трения и снижение КПД цилиндра* При обнаружении течи масла через уплотнительные кольца штока необходимо отвернуть винты сальниковой крышки и снять одну или две компенсационные прокладки, после чего винты крышки вновь затянуть до отказа. Для устранения возможного нарушения равномерного движения рабочего органа (вследствие попадания воздуха в цилиндр) следует совершить два-три полных движения поршня (или цилиндра) из одного крайнего положения в другое на холостом ходу. Если в конструкции цилиндра предусмотрены воздухоспускные краны, удалять воздух надо с их помощью; открывать краны следует тогда, когда из полости цилиндра вытекает масло. Если указанные действия не устраняют неравномерности движения рабочего органа, необходимо установить и устранить причины подсоса воздуха в гидросистеме. Сборка насосав шестеренчатого типа начинается с подбора зубчатых колес. Особое внимание обращают на точность зацепления зубьев, так как при погрешностях в зацеплении объемы впадин между зубьями не полностью заполняются жидкостью, и в магистраль попадает воздух, нарушающий нормальную работу системы. Зазоры в зацеплении зубчатых колес выдерживают в пределах: при модуле 1-4 мм — до 0,2 мм, при модуле 5-7 мм — 0,3 мм и при модуле 8-10 мм — до 0,4 мм. Диаметральные зазоры между зубчатыми колесами модулей 1-4 мм и корпусом должны быть в пределах 0,07-0,12 мм, зазоры между торцами колес и крышками корпуса — в пределах 0,04-0,08 мм. В связи с такой сравнительно малой величиной зазора плоскости крышек должны быть тщательно обработаны и проверены по краске на плите. Крепежные винты затягивают равномерно, с тем чтобы не допустить перекоса и защемления зубчатых колес. Вращение колес в правильно собранном насосе должно быть плавным и легким. В целях предотвращения перегрузок насоса и гидросистемы предохранительный клапан следует настраивать на давление, превышающее рабочее не более чем на 20% * У лопастного насоса точность посадки лопаток в лазах ротора с зазором 0*02-0,03 мм обеспечивают подбором лопаток или притиркой их с пастой на плите. Лопатки не должны выступать над статорным кольцом; допускается незначительное (на 0,01-0,02 мм) утапливанне лопатки в статоре. На эту величину высота ротора должна быть меньше ширины статорного кольца. При установке лопаток в ротор не следует забывать, что заостренная часть лопатки должна быть направлена в сторону вращения ротора. В собранном насосе вращение ротора должно быть свободным. После сборки проверяют производительность насоса на стенде при различных давлениях, обусловленных техническими требованиями. Возможны следующие основные неисправности. 1.    Заедание лопаток в. пазах ротора, сопровождающееся толчками и шумом при работе. Для устранения неисправности необходимо снять крышку насоса и задний диск. Провертывая вал от руки, проверить свободное перемещение лопаток в пазах ротора: если лопатки перемещаются туго, снять ротор с вала, заметить нахождение лопаток в каждом определенном пазу, так как лопатки могут быть невзаимозаменяемыми, промыть детали и при необходимости произвести притирку лопаток до легкого хода их в пазах ротора. 2,    Насос засасывает воздух, в результате чего не дает максимального давления, работает с шумом, масляный бак заполняется пеной, стрелка манометра резко колеблется. Для устранения неисправности необходимо проверить уплотнение всасывающего трубопровода насоса и плотно подтянуть все соединения. 3. Утечка масла по валу через уплотнение —■ следует проверить манжету и в случае повреждения заменить ее. Монтаж гидродвигателя на машине производят с учетом технических требований в горизонтальном, вертикальном или в наклонном положений. Для обеспечения равномерного движения механизма, приводимого гидродвигателем, необходимо обеспечить заполнение всей системы жидкостью, не допуская проникновения туда воздуха. Монтаж аппаратуры управления осуществляют в соответствии с требованиями, предъявляемыми к каждому аппарату гидравлической системы. Аппаратура управления предназначается для контроля и регулирования направления и скорости движения жидкости, ее давления и количества. К аппаратуре управления относятся обратные, редукционные и предохранительные клапаны, дроссели, реле, золотники и краны. Клапаны монтируют в горизонтальном, вертикальном или наклонном положении. Во избежание подсоса воздуха через сливную трубку необходимо при сборке достичь плотности в ее сопряжении. Требования в этом случае предъявляют те же, что и при монтаже подводящих труб. Особое внимание при монтаже должно быть обращено на плотность прилегания клапана к седлу, что характеризуется отсутствием протекания масла через клапан, а также на плотность сопряжений крышки и корпуса. Дроссели укрепляют при помощи винтов в горизонтальном или вертикальном положении. Расход масла, проходящего через дроссель, зависит от положения лимба. Поэтому у смонтированного дросселя необходимо проверить, как изменяется расход масла при вращении лимба по часовой стрелке и против. Если же расход при этом не уменьшается, то следует проверить возможность перемещения клапана в корпусе а отсутствие перекоса пружины. Реле давления включается в систему посредством концевого соединения, монтируемого в отверстие с конической резьбой. После установки обычно производят настройку реле на нужное давление вращением регулировочного винта. В требуемом положении регулировочный винт стопорится специальным резьбовым стопором. Корпуса золотников устанавливают обычно в горизонтальном положении, что исключает самопроизвольное перемещение золотника при падении давления. Скорость переключения золотника зависит от положения дросселей. Поэтому после установки золотника со* ответствующим вращением дросселей производят его регулирование. Если таким способом отрегулировать время переключения золотника нельзя, то причиной этого может быть неплотное прилегание шарика к седлу, течь масла в стыках или ненормальная работа пружины шарика. Краны управления монтируют в любом положении и закрепляют обычно винтами на обработанной плоскости корпуса. Отверстия на кране для присоединения маркированы буквами; Д — подвод давления; С — сливная труба; Ц1 и Ц2 — подводы к цилиндру. 4.3.8* Гидравлические испытания собранных сборочных единиц Плотные соединения, подверженные в процессе эксплуатации воздействию разности давления гидравлической среды (вода, масло и т. п.), а также замкнутые системы и резервуары, выдерживающие большие давления, после сборки подвергают гидравлическим испытаниям. В процессе гидравлических испытаний замкнутых систем также производят регулирование устройств, препятствующих повышению в системе давления выше определенного предела. Эти испытания дают возможность, кроме плотности сочленений, проконтролировать также и детали в отношении качества литья (наличие трещин, свищей, пор и других погрешностей), сварки (непроваренных мест) и т. п. В качестве наполняющих жидкостей при гидроиспытаниях применяют воду, эмульсию, водный раствор хромпика, керосин, трансформаторное к дизельное масло, реже другие жидкости* В цилиндровой группе двигателя внутреннего сгорания неплотности хорошо обнаруживаются при повышении давления жидкости, заполняющей блок или камеру сгорания цилиндра. При гидравлических испытаниях цилиндров или блоков последние устанавливают на стойку, а отверстия в них, за исключением одного* закрывают заглушками. К открытому отверстию присоединяют шланг от насоса, подающего из бака эмульсию или воду. Давление в процессе испытания постепенно повышают, следя за показаниями манометра и за состоянием поверхностей. При наличии погрешностей на поверхности рубашки или соответственно в местах соединения появляются мелкие капли жидкости. В ряде случаев испытание проводят сжатым воздухом. Испытуемую камеру сборочной единицы также изолируют от окружающей среды заглушками и заполняют воздухом при давлении от 30 до 45 кгс/см2. Если это давление сохраняется в камере после перекрытия крана, соединяющего камеру с воздушной магистралью, то результат считается удовлетворительным. Для проверки герметичности стыков, а также заглушек контролируемые соединения покрывают тонким слоем масла, а внутрь подводят сжатый воздух. Если какое-либо соединение недостаточно плотно, то происходит утечка воздуха, который з виде пузырьков обнаружи-. вается на покрытой маслом поверхности. Гидравлические испытания сборочных единиц, требующие низких давлений жидкости, удобно проводить с помощью пневмогидравл ических установок, работающих без насосных станций, от цеховой пневматической сети. Испытуемую сборочную единицу устанавливают на прокладки стола установки и закрепляют прижимами. Далее включением воздушного крана создают в ре* зервуаре требуемое давление жидкости, при котором испытывают плотность сопряжений сборочной единицы, 4.3.9. Клеймение и маркировка деталей и сборочных единиц Клеймом называют знак, свидетельствующий о соответствии детали или собранной СЕ техническим требованиям. Клеймо ставит на узле после его проверки либо сборщик, либо работник технического контроля. Детали, входящие в состав той или иной СЕ* после^ подбора или при наличии некоторой индивидуальной пригонки, кроме того, маркируют, т. е. наносят на них знаки с обозначением размера, группы, технических: данных и пр. Клеймение и маркировка могут быть осуществлены механическим, химическим и электрическим способами. Простейшим видом механического клеймения является выбивание цифр» букв или знаков на поверхности детали при помощи стальных пуансонов. Выполнять эту операцию вручную нерационально. Более целесообразным является применение специальных прессов, в частности электромагнитных. Для клеймения и маркировки массовых деталей, пальцев, стаканов, роликов, колец и пр. используются автоматы. Однако эти способы клеймения и высокопроизводительные механизмы применяются для деталей, законченных обработкой или в процессе ее, в механических цехах. В сборочных цехах распространены преимущественно химический и электрический способы клеймения и маркировки. Химические способы применяют как для сталей, так и для медных сплавов. Клеймение или маркировку осуществляют резиновыми штампами. Для смачивания штампов применяют войлочные или фетровые подушки, находящиеся в плотно закрываемых коробках. В составы травильных растворов для стальных деталей входят растворы азотнокислого висмута, азотнокислого никеля, азотная кислота, серная кислота. Для деталей из медных сплавов применяют раствор из медного купороса, азотнокислого серебра; азотной кислоты и ацетона. 5%-ный раствор соляной кислоты в азотной кислоте употребляют для нанесения знаков на бронзовых деталях. Места» подлежащие маркировке, очищают от смазки, промывают бензином и протирают известью с помощью фетровой протирки. После нанесения знака выдерживают 1-2 минуты до появления текста, после чего излишек кислоты удаляют с поверхности фильтровальной бумагой, а отпечаток нейтрализуют 10%-ным раствором в воде нитрита натрия или 10%-ным водным раствором тринатрий-фосфата. Во избежание появления коррозии место маркировки смазывают щелочной смазкой, протирают чистой марлей досуха и покрывают тонким слоем технического вазелина. Процесс химической маркировки однотипных деталей или сборочных единиц может быть в значительной мере механизирован. На многих заводах крупносерийного производства для маркировки деталей, рассортированных на размерные группы, применяют краски белого, синего, желтого, зеленого и других цветов. Условные знаки наносят соответствующей краской на нерабочих поверхностям деталей. Применяют также авторучки, наполненны специальными чернилами, с помощью которых можно наносить надписи на металлах и пластмассах. Эти черз; нила стойки по отношению к воде, жирам и растворив телям. Надписи высыхают в течение нескольких се кунд. Применяются также чернила для временных надписей, смываемые по истечении надобности водой или другими растворителями. В условиях мелкосерийного производства удобно пользоваться также электрогравировальными аппаратами. В условиях массового производства используют бо^, лее аффективный электрозрозионный способ клеймения и маркировки, основанный на электроискровом эффекте. 4,3,10. Трубопроводы и уплотнения Трубопроводы для воды и других жидкостей изготовляют из стальных газопроводных или тонкостенных труб. Требуемую форму трубопроводу придают путем гибки или соединения отдельных частей трубы фитингами или на фланцах. Трубопровод цо возмол^-; ности должен иметь минимальное число колен и изги-^ бов. Части трубопроводов поступают на сборку в подготовленном виде, т. е. соответствующей длины и с нарезанной на концах резьбой. При сборке трубопроводов для получения соединений необходимой плотности резьбу покрывают масляной краской и обматывают льняной паклей, промазанной составом, состоящим из двух частей сурика и одной части натуральной олифы. Сборку удобно производить, зажимая часть трубопровода в специальных откидных зажимах, укрепленных на верстаке. Для уменьшения влияния теп-ловых деформаций и вибраций в водяных системах применяют гибкие соединения с помощью дюритовых шлангов и хомутиков [2]. В условиях мелкосерийного производства при сборке трубопроводов приходится выполнять различные слесарные операции по резке и гибке труб, снятию фасок и нарезанию резьбы на трубах. Для выполнения этих операций целесообразно применять установки (верстакя), оборудованные различными механизированными устройствами. Трубопроводы для гидравлических, пневматических и топливных систем выполняют из медных, латунных, алюминиевых или стальных тонкостенных труб. Неразъемные соединения в трубопроводах обеспечивают сваркой или пайкой труб твердыми припоями с применением переходных муфт. Разъемные соединения трубопроводов обеспечивают с помощью различной резьбы или фланцевой арматуры. Припайку ниппелей и конусов к трубке производят медным или другим твердым припоем, так как пайка оловом не может обеспечить необходимую прочность в условиях работы системы с вибрацией. В соединениях с торцовым уплотнением герметичность достигается прокладкой, расположенной между торцом штуцера и заплечиком ниппеля и поджимаемой накидной гайкой. 4*3.11. Оборудование сборочных цехов Оборудование сборочных цехов условно может быть разделено на две группы: технологическое, предназначенное непосредственно для выполнения работ по осуществлению подвижных или неподвижных сопряжений деталей, их регулировке и контролю в процессе узловой и общей сборки, и вспомогательное, назначение которого — механизировать все виды вспомогательных работ, объем которых при сборке изделий весьма большой [2]. Техническая характеристика необходимого для сборочных работ подъемно-транспортного оборудования зависит от типа и масштаба производства, вида органи зации процесса сборки, конструктивных и технологических данных собираемых изделий. Основные виды подъемно-транспортных средств, применяемых в сборочных цехах: 1) подъемные — гидравлические, пнев' матические и гидропневматические домкраты, электД рические лебедки, полиспасты, тали, электро- и пневмоподъемники, подъемники-кантователи; 2) подъемно-транспортные — тельферы, кран-балки, мостовые краны, поворотные краны, передвижные напольные; краны; 3) транспортные — рольганги, тележки рельсовые и безрельсовые, конвейеры. Подъемные и подъемно-транспортные средства, за? исключением некоторых видов электрических и пнев* матических подъемников, а также легких поворотных и напольных кранов, в основном применяют при ста-' ционарной сборке; подъемники и краны — при стацио* нарной и подвижной сборке:, а транспортные средства предназначены главным образом для подвижной сборки машин. Значительную долю трудоемкости сборочных работ составляют затраты времени на горизонтальное перемещение объектов сборки. Механизация этих вспомо-гатедьных элементов операций важна для повышения общего уровня механизации сборочных работ. При ручном перемещении собираемых изделий применяют рольганги, рельсовые и безрельсовые пути с тележками, а при механическом перемещении — конвейеры. Рольганги. Наиболее распространенные при сборке. Сборочные рольганги бывают однорядные и двухрядные, горизонтальные и наклонные, прямолинейные, подковообразные и замкнутые. Собираемые сборочные единицы или изделия либо опираются на роликовую поверхность рольгангов непосредственно, либо устанавливаются на деревянные или металлические поддоны соответствующей формы. Скорость передвижения изделий на рольгангах — до 20 м/мин. Пригоночные операции при сборке изделий часто выносят из потока на специальное рабочее место. В этом случае рольганг оборудуют отводными участками. Изделия передают на эти участки при помощи поворотных или подъемных секций, приводимых в действие пневмоцилиндр ам и. Интересной разновидностью рольгангов являются склизы с выступающими над поверхностью тарами; они могут найти широкое применение. Собираемое на поддоне изделие на таком склизе можно легко поворачивать; радиусы закругления здесь возможны значительно меньшие, чем у рольгангов. Сборочные тележки. При поточной сборке часто используют тележки, на которых закрепляют собираемые изделия; тележки последовательно передвигают от одного рабочего места к другому со скоростью 10-15 м/мин. На колеса тележкя надевают литые резиновые шины, вследствие чего ее можно перемещать по обычному полу или же по накладкам, выполненным в виде полос из котельного железа, уложенных по полу цеха. При значительном весе изделий тележки снабжают колесами с ребордами для движения по рельсам. Для удерживания таких тележек в требуемом месте предусмотрен стопорный механизм. Рельсы укладывают на бетонных подушках таким образом, чтобы головка их была заподлицо с полом или несколько утоплена. Для возврата тележек в исходное положение применяют вспомогательный рельсовый путь. При сборке малогабаритных изделий пути для движения тележек могут быть установлены на эстакадах высотой 0,7-0,8 м. Для возвращения тележек в исходное положение применяют холостые пути, которые располагают или на одном уровне с путями рабочей ветви, или же под ними. Для передачи тележек на холосту ветвь служат поворотные круги или механизмы подъе? ма с пневматическим цилиндром. Конвейеры сборочных цехов подразделяются н сборочные и транспортные [2]. Сборочные бывают непрерывным и периодическим движением рабочего органа. Конвейеры с непрерывным движением подраз-^ деляются на ленточные, пластинчатые и тележечные! (горизонтально замкнутые, вертикально замкнутые и подвесные). Конвейеры с периодическим движением подразделяются на шагающие, карусельные, тележеч^ ные, на воздушной подушке и с гидростатическими; направляющими. Транспортные конвейеры бывают пен редающие и комплектующие, которые, в свою очередь,1 подразделяются на конвейеры с ручным перемещением; и механизированным (грузонесущие, грузотянущие^ толкающие» с автоматическим адресованием). Сборочные конвейеры предназначены для перемер щения собираемых изделий на узловой и общей сбор?' ках, транспортные — для подачи на сборочные участ^ ки и линии деталей и полуфабрикатов. Конвейеры сборочные ленточные применяют при; сборке мелких сборочных единиц и изделий- Широкое распространение они получили в приборостроении* Скорость движения ленты 0,02-0,5 м/с. Привоцной тележечный конвейер представляет собой механизм для периодического или непрерывного движения групп тележек, скрепленных одной или двумя цепями. Скорость перемещения тележек ОД-4 м/мин. V пластинчатых конвейеров тяговым органом являются одна или две цепи, а рабочая поверхность конвейера выполнена в виде металлических или пластмассовых (реже деревянных) пластин. Конвейеры обычно располагают на участке сборки в одну линию. При большом количестве сборочных операций и крупногабаритном изделии длина конвейера может быть слишком большой для размероз цеха. В таких случаях линию конвейера делают Г- или Л-образной. На углах предусматривают поворотные круги с передаточным конвейером. Цикл работы таких кругов автоматизируют. Для сборки сборочных единиц при небольшом количестве операций применяют карусельные конвейеры, представляющие собой круглый вращающийся стол, по периметру которого размещается от четырех до восьми рабочих мест. На специальной неподвижной стойке при необходимости устанавливают требуемое по технологии сборки сборочной единицы оборудование (пресс, клепальную скобу и пр.) или подвешивают механизированный инструмент. Внутри корпуса стола помещается привод, состоящий из электродвигателя, вариаторов и червячного редуктора. На сборочном участке карусельные конвейеры размещают вблизи главного конвейера с таким расчетом, чтобы сборочные единицы непосредственно поступали на общую сборку изделий. Для сборкй крупных объектов применяют цепные напольные конвейеры. Изделия собирают в этом случае на одной или двух тележках, ролики-катки которых опираются на рельсы или стальные пластины, вмонтированные в пол. Тележки при помощи сцепок присоединяют к тяговой цепи (или тросу), расположенной в канаве ниже уровня пола. Для машин, имеющих ходовую часть (тракторы, автомобили и др.), конвейер имеет специальные тележки лишь на том участке, где монтируют ходовую часть. В дальнейшем собираемый Ьбъект присоединяют непосредственно к цепи или тросу. После окончания сборки изделия сходят с конвейера на своем ходу. Такие конвейеры могут иметь одну или две параллельные тяговые цепи. В приводных механизмах конвейеров обычно предусматривают вариаторы для изменения скорости передвижения от 0,1 до 5 м/мин. Движение конвейера может совершаться непрерывно или периодически со скоростью 4-5 м/мин. с последующими остановками продолжительностью, равной темпу сборки. При пульсирующем движении цепного конвейера тяговая цепь может двигаться последовательно в одном и том же направлении или же совершать возвратнопоступательное движение, В последнем случае прямолинейные участки цепи иногда заменяют штангами, выполненными из швеллерных балок. К штангам приваривают кулачки с односторонним скосом, которые, упираясь в изделия, продвигают их на заданное расстояние (на величину хода штанг) от одного рабочего места к другому. Транспортные конвейеры. Для транспортирования деталей и сборочных единиц, предназначенных для сборки изделий, а также готовых изделий на испытательные станции или в окраску применяют подвесные конвейеры. Трасса подвесного конвейера пространственная, поэтому одним конвейером можно обслужить большое количество рабочих постов на сборке. Скорость подвесных конвейеров до 25 м/мин. Сборочные стенды. Машины и крупные сборочные единицы часто собирают на станках-стендах, конструкция которых зависит от формы, веса и размеров изделия, а также организации производства. Если сборку производят без перемещения изделия, то стенды делают с неподвижными основаниями. В случае же, когда собираемые изделия должны в процессе сборки перемещаться, стенды снабжают ходовой частью в виде гладких или ребордчатых роликов. Стенды делают ориентируемые, что позволяет устанавливать собираемый объект в удобное для данной операции положение. Подъемные устройства, применяемые при сборке. Важным вспомогательным элементом операции является необходимое во многих случаях перемещение объекта сборки в вертикальном направлении или поворот и закрепление собираемой сборочной единицы либо изделия в удобном для сборщика положении. Механизация этих процессов дает значительную экономию затрат времени на сборку, повышает производительность и облегчает труд сборщика. Применяют также разнообразные конструкции специальных пневматических подъемников, предназначенных для выполнения оцределенных работ на одном рабочем месте- Грузоподъемность их до 500 кг. Из специальных типов кранов на сборочных линиях распространены консольные поворотные краны грузоподъемностью до 1 т и вылетом до 6 м. Такой кран может поворачиваться на угол до 180°, В качестве подъемного средства используют электротали или пневматические подъемники, подвешиваемые на каретку, перемещаемую по полке консоли крана. Управление подъемником кнопочное или с помощью тяг, с пола- Кран поворачивают вручную посредством строп. Для съема с конвейера собранных изделий среднего габаритного размера удобно использовать двухплече-вые консольные краны с электролебедкой, 4,3*12. Ручной и механизированный инструмент, применяемый прй сборке Инструмент, используемый в сборочном производстве, делится на две группы: для вспомогательных пригоночных работ, связанных со снятием стружки, и для основных технологических сборочных работ. Сюда относятся инструменты ручные, когда расходуется только энергия сборщика, и механизированные. Все инструменты подразделяются на универсальные и специальные. К ручному относится режущий, вспомогательный и слесарно-сборочный инструмент. Режущий инструмент — это напильники, шаберы, надфили, притиры; вспомогательный — кернеры, бородки, пробойники, выколотки, клейма, специальные молотки; слесарносборочные — гаечные ключи, отвертки, шпильковер-ты, плоскогубцы, круглогубцы и острогубцы, шплин-то- и штифтовыдергиватели, оправки. По возможности ручной инструмент необходимо заменять механизированным. Однако полностью отказаться от применения ручного инструмента не всегда представляется возможным. Тогда для повышения эффективности и улучшения качества сборки целесообразно применять ручные инструменты специального назначения» Целесообразно, например, применять накладные многогранные гаечные ключи, имеющие замкнутый контур (рис, 4,27) [2]. Они более жестки, дают возможность обеспечить большую затяжку гаек или винтов. При навинчивании крупных гаек, когда требуются значительные крутящие моменты, применяют подобные ключи с двумя рукоятками или ключи-коловороты* Эти ключи ускоряют завинчивание гаек и винтов примерно в 4-5 раз. Затягивать винты и гайки крупных размеров, особенно в труднодоступных местах, удобно грегцоточны- Рис. 427. Конструкция 12-гранного гаечного ключа ми ключами, которые, как и торцовые, не надо снимать с гайки после каждого поворота, что позволяет экономить до 50-60% времени по сравнению с выполнением операций обычными ключами. Для сборки соединений с диаметрами резьбы до 20 мм удобно применять ключи с торцовыми трещотками. Для завинчивания вручную винтов небольших размеров можно также применять отвертки-дрели. При их помощи процесс завинчивания ускоряется в 1,5-2 раза, но при ввинчивании мелких виытоз необходимо удерживать их руками до тех пор, пока винт не будет ввинчен на две-три нитки. Особенно замедляется работа при установке винтов в стесненных местах. В таких случаях целесообразно применять отвертку с цанговым держателем или отвертку с пластинчатой пружиной. Для пригоночных работ используется следующий механизированный инструмент: сверлильные и шлифовальные ручные машины, механические шаберы, машины для нарезания резьбы. Непосредственно при выполнении сборочных операций применяются завертывающие и развальцовывающие машины. В сборочном производстве используются универсальные и специализированные ручные машины с электрическим, пневматическим, реже гидравлическим приводами. Ручные машины вращательного действия широкое применение находят при сборке резьбовых соединений. Механизированный инструмент, наряду с быстрым навинчиванием гайки или завинчиванием винта, должен обеспечить также требуемую величину затяжки резьбового соединения. Кроме типа двигателя, основным фактором, характеризующим гайко- и винтозавертывающие машины, является тип муфты, с помощью которой крутящий момент передается на шпиндель и монтируемую деталь резьбового соединения. По этому признаку гайко- и винтозавертывающие машины могут быть следующими. 1.    С муфтами прямого привода, полностью передающими создаваемый двигателем крутящий момент на шпиндель. Величина крутящего момента в этих инструментах постоянна, зависит от давления питающего воздуха (эти инструменты, как правило, пневматические или гидравлические). При полной затяжке соединения двигатель останавливается. Такие инструменты применяют при сборке соединений, не требующих высокой точности затяжки, при групповом использовании, когда для одного агрегата требуется несколько шпинделей. 2.    С ударно-импульсными муфтами, обеспечивающими передачу вращающего момента в процессе затяжки винта или гайки при помощи ударных импульсов, сообщаемых ведомой полумуфте, Достоинством таких муфт является то, что на шпинделе инструмента при затяжке можно создать значительный крутящий момент, при этом реактивный момент только частично передается на руки сборщика* Однако в связи с отсутствием возможности регулирования силы ударов в муфте и крутящего момента точность затяжки резьбового соединения недостаточна. 3.    С ограничительными муфтами, позволяющими передавать шпинделю крутящий момент определенной величины, требуемой условиями затяжки. Муфта вступает в работу, когда затяжка гайки или винта достигнет установленной величины. Ее кулачки сцепляются под действием пружины. При возникновении на скосах кулачков осевых сил, превышающих силу затяжки пружины, последняя будет сжиматься, и муфта начнет срабатывать, что сопровождается характерным «прощелкиванием», свидетельствующим об окончании затяжки. 4.    С предельными муфтами, воздействующими на привод ц полностью отключающими его при достижении в резьбовом соединении требуемой затяжки. Инструменты с этими муфтами дают возможность обеспечить высокую и повышенную точность затяжки. Инструмент применяется преимущественно для мелкой и средней резьбы. Для завинчивания мелких винтов и других крепежных деталей применяют разнообразные конструкции механизированных отверток, действующих от электродвигателей через гибкий вал или со встроенными в корпус легкими двигателями. Обычно головки таких отверток имеют кулачковые или конусные фрикционные муфты, ограничивающие величину крутящего момента. В некоторых сборочных производствах получают распространение гидровинтовые гайковерты, к преимуществам которых следует отнести высокий крутящий момент на единицу массы; высокий (около 60%) КПД; меныпие, чем у пневматических инструментов, габаритные размеры; большую износостойкость деталей в связи с их обильной смазкой; возможность точного регулирования крутящего момента; бесшумность в работе; меньшие эксплуатационные затраты. Гидровинтовые гайковерты удобны для встраивания в гайко- и винтозавертывающие агрегаты автоматических сборочных машин и линий. Многошпиндельный гайко- и винтозавертывающий инструмент получил самое широкое распространение. Преимущество его состоит не только в возможности увеличения производительности труда, но также и в улучшении качества сборки. Большое применение находят шневмогайковерты, обеспечивающие качественную затяжку резьбовых соединений по углу поворота и затяжку по удлинению, с системой электронного контроля, точно улавливающие момент растяжения болта и затем прекращающие затяжку. Затяжка непосредственно по удлинению исключает все неточности и погрешности, имеющие место при традиционных методах контроля. © ПРАВИЛА И ПРИМЕРЫ ЗАПОЛНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ДОКУМЕНТОВ НА СЛЕСАРНЫЕ, СЛЕСАРНО-СБОРОЧНЫЕ И ЭЛЕКТРОМОНТАЖНЫЕ РАБОТЫ 5.1. Общие требования Общие требования к оформлению текстовых и графических документов, проектируемых различными методами, должны соответствовать ГОСТ 3.1129-93 и ГОСТ 3.1130-93. Коды материалов и средств технологического оснащения следует присваивать по общероссийскому классификатору продукции (ОКП). Допускается присваивать коды материалов и средств технологического оснащения по действующим на предприятиях классификаторам АСУ и нормам машиностроения. Допускаются сокращения слов в тексте, установленные государственными стандартами или применяемые в них. Допускается в МК, КТП, ОК, КТО и др. документах описание одного перехода, выполненного на строках 0,Т или 0, Т, Р, отделять от описания последующего перехода 1-2 свободными строками. Обозначение технологической документации Каждому разработанному и выпускаемому в обращение технологическому документу, а также комплекту документов (документации) присваивается обозначение в соответствии с ГОСТ 3.1201-85. Обозначение документа (комплекта документов) указывается в графах основной надписи яо ГОСТ 3.1103-82:    обозначение документа — графа 4, обозначение комплекта документов — в графе 25. Структура обозначения состоит из кода организации, кода характеристики документа и порядкового номера. Код организации — разработчика или организации заказчика (если разработчик не является собственником) — следует присваивать по общероссийскому классификатору предприятий, учреждений и организаций (ОКПО), Указывается по ОКПО идентификационный код с контрольным числом (КЧ). Код характеристики документа следует присваивать в соответствии со структурой, установленной ГОСТ 3.1201-85. Порядковый регистрационный номер документа должна присваивать служба преддриятия-собствен-ника, ответственная за ведение картотеки учета обозначений. Заполнение граф основной надписи Правила заполнения граф основной надписи технологических документов должны соответствовать ГОСТ 3.1103-82. В графе 1 следует указывать сокращенное наименование или условное обозначение предприятия (организации) — разработчика технологических документов или заказчика, если разработчик не является собственником. В графе 2 допускается указывать код детали, сборочной единицы по ОКП. Запись в графе выполняется в две строки: в верхней строке указывается код детали (сб. единицы, изделия) по ОКП» в нижней строке — обозначение детали (сб. единицы, изделия) по конструкторскому документу. На свободных строках графы 12 следует указывать характер работы, выполняемой лицами, подписывающими документы; «Проверил» и «Нормировал». Обозначение конструкторского документа изделия (сборочной единицы), куда входит деталь (сб, единица), на изготовление которой разработан комплект технологических документов, следует указывать в графе 24. Краткое наименование технологического процесса или метода обработки следует указывать в графе 29 блока Б6 основной надписи только на первом или Таблица 5.1 Вид документа Условное обозначе Обозначение документа Номер формы Титульный лист ГОСТ 3.1105-84 Карта эскизов ГОСТ 3.1105 84 Технологическая инструкция ГОСТ 3.1105-84 Маршрутная карта ГОСТ 3.1118'82 Операционная карта слесарных, слесарносборочных и электромонтажных работ ГОСТ 3.1118-82 Комплектовочная карта ГОСТ 3,1118-82 Ведомость оснастки ГОСТ 3.1118-32 Операционная карта технического контроля ГОСТ 3,1118-32 Карта типового технологического процесса мк/кттп ГОСТ 3.1118-82 Карта типовой операции мк/кто ГОСТ 3.1118-82 Карта технологической информации мк/кти ГОСТ 3.1118-82 заглавном листе каждого вида документа, входящего в комплект. Для описания технологических процессов слесарных, слесарно-сборочных и электромонтажных работ следует применять документы, указанные в таблице 5.1. Обязательность применения того или иного вида документа для описания ЕТП определяется в соответствии с требованиями ГОСТ 3.1119-83. При описании ТТП (ГТП) необходимость применения документа определяется в соответствии с требованиями ГОСТ 3.1121-84. 5.2. Правила заполнения документов общего назначения Правила заполнения титульного листа Титульный лист является первым листом комплекта технологических документов (документации). Обязательность применения титульного листа установлена стандартом предприятия. Обязательность применения титульного листа дополнительно должна быть регламентирована стандартом предприятия. Титульный лист следует составлять на формах 1, 2» 3 по ГОСТ 3,1105-84, Примеры заполнения TJI приведены в приложении. Графы основной надписи титульного листа следует заполнять в соответствии с ГОСТ 3.1103-82, за исключением граф 23, 26 и 27. Графу 23 следует заполнить по усмотрению предприятия. Правила заполнения титульного листа должны со^ ответствовать ГОСТЗ. 1105-84. На поле 1 следует указывать наименование министерства или агентства. На поле 2 — левой части поля под графой «Согласовано » указывается должность и подпись лица» согласующего документы от заказчика; в правой части поля под грифом «Утверждаю» следует указывать должность и подпись лица, утвердившего документ от разработчика или заказчика, если разработчик не является собственником. Запись данных на поле 3 следует выполнять в соответствии с ГОСТ 3 Л105-84. Титульный лист с грифом «Комплект документов» оформляется при проектировании технологического процесса одного вида работ. Например, на технологический процесс слесарно-сборочных работ, электромонтажных работ и т. д. Титульный лист с грифом «Комплект технологической документации* оформляется при проектировании технологического процесса изготовления или ремонта изделия и (или) его составных частей, т. е, комплект технологической документации может состоять из нескольких комплектов документов по отдельным видам работ, выполняемых по изготовлению изделия (составных частей), или из документов, содержащих описание изготовления изделия (составных частей), начиная от получения заготовки до полного его (их) изготовления. В правой части поля 4 указываются должности и подписи лиц от разработчика. Должности и подписи лиц от разработчика или заказчика, если разработчик не является собственником, указываемые в левой части поля 4, регламентируются стандартами предприятия. На поле 5 следует указывать номер акта, оформленного по ГОСТ 3. 1113-79, и дату внедрения технологического процесса (операции). На поле 6 указывается обозначение отраслевого стандарта или руководящего технологического материала, регламентирующего комплектность документов. Правила заполнения карты эскизов Карту эскияой следует составлять по формам Ч, 7я, 8, 8а по ГОСТ 3.1105-84. Карту эскизов следует заполнять в соответствии с требованиями ГОСТ 3.1105-84, ГОСТЗЛ129-93, ГОСТ 3.1130-93, ГОСТ 3.1120-93, ГОСТ 3.1107-84. Пример заполнения карты эскизов приведен в приложении. Правила заполнения технологической инструкции Технологическую инструкцию следует составлять на формах 5, 5а по ГОСТ ЗД105—84. Технологическую инструкцию следует заполнять в соответствии с требованиями к выполнению текстовых документов, установленными ГОСТ 2.105-95, ГОСТ 3.1129 93, ГОСТ 3.1130-93,ГОСТ 3.1105-84. Отражение требований безопасности труда в технологической инструкции необходимо выполнять в соответствии с требованиями ГОСТ 3,1120-83. 5.3. Правила заполнения документов специального назначения Правила заполнения маршрутной карты Маршрутную карту следует составлять по формам 16, 2 по ГОСТ 3.1118-82. Пример заполнения МК приведен в приложении. Информацию в маршрутной карте и карте технологического процесса следует указывать на строках с символами А, Б, О, Т: при маршрутном описании операций заполняются все указанные типы строк, а при операционном описании — только строки с символами А и Б. Допускается при операционном описании операций перемещения указывать краткую информацию на строке с символом О, без указания информации об оснастке. При заполнении построчной информации следует руководствоваться правилами по заполнению соответствующих граф, расположенных на строках, в соответствии с требованиями ГОСТ 3,1118-82, ГОСТ 3.1119-83, ГОСТ 3.1121-84, ГОСТ 3.1120-83. Состав построчной информации приведен в таблице 5.2. Таблица 5.2 Обозначение служебного символа строки Наименование (условное обозначение графы) Содержание информации Номер цеха, в котором выполняется операция Номер участка, поточной линии, конвейера Номер рабочего места Номер операции Код, наименование операции Код и наименование операции по российскому классификатору технологических опррз-ций в машиностроении и приборостроении (КТО) или по действующему отраслевому классификатору. Допускается вместо полного наименования операций технического контроля по классификатору указывать краткое наименование «контрольная». Обозна чение докумен Обозначение технологических документов по ГОСТ 3,1201-85, обозначение инструкций по охране труда. Очередность записи ссылок на обозначения технологических документов для ЕТП установлена ГОСТ 3.1119-83, для ТПП (ГТП)-ГОСТ 3.1121-84 Продолжение га 6/7, 5.2 Код, наименование оборудования Код оборудования по общероссийскому классификатору продукции (ОКП), наименование оборудования и инвентарный номер. Допускается не указывать инвентарный номер. Вместо наименования оборудования допускается указывать его модель Код степени механизации. Допускается графически не заполнять Код профессии по общероссийскому классификатору профессий рабочих, должностей служащих и тарифных разрядов (ОКПДТР) Разряд работы выполняемой операции Код условий труда по классификатору ОКПДТР Количество рабочих, занятых при выполнении операции Количество одновременно изготавливаемых деталей Единица нормирования, т. е. количество деталей, на которое установлена норма времени Объем производственной партии Коэффициент штучного времени Норма подготовительно-заключительного времени на операцию Норма штучного времени на операцию. ПРИМЕЧАНИЕ: запись информации в каждой из вышеуказанных граф следует выполнять в пределах длины графы с возможностью ее переноса (при необходимости) на последующие строки Описание содержания операций (переходов). Перед описанием каждого перехода следует указывать номер перехода Окончание табл. 5.2 На первой строке каждого перехода следует указывать: в графе «Тпэ,» - норму вспомогательного времени на переход; в графе «Тшт.* - норму оперативного времени на переход. На последующих строках запись содержания перехода при ручном проектировании выполняется по всей длине строки, при автоматизированном проектировании - до графы «Тпз.» Информация о технологической оснастке, применяемой при выполнении операции. Запись данных по ocHaciKe с л еду ш выполнять по всей длине строки в следующем по- -рядке: приспособления; вспомогательный инструмент; режущий инструмент; средства измерения; средства защиты С целью сокращения общего состава документов, применяемых на предприятии» следует применять формы маршрутных карт взамен: —    операционной карты (ОК); —    карты технологического процесса (КТП); —    карты типового технологического процесса (КТТБ); —    ведомости оснастки (ВО); —    комплектовочной карты (КК); —    карты технологической информации (КТИ), применяемой взамен БТП (ВТО); —    карты типовой операции (КТО). При применении формы МК в качестве других видов технологических документов в нижней левой части поля документа (блок Б6 основной надписи) следует указывать через дробь условное обозначение того вида документа, который выполнен не МК. Например, МК/ОК; МК/КТП; МК/ВО; МК/КТИ; МК/КК; МК/ВТО и т. д. Правила заполнения операционной карты слесарных, слесарно-сборочных и электромонтажных работ В качестве операционной карты для описания слесарных работ применять формы МК 1 б, 2 по ГОСТ 3.1118-82- Пример заполнения МК/ОК сборки приведен в приложении. Информацию в ОК следует указывать на строках с символами Л, Б, О, Т. При отом информация па строках с символами А и Б, являющаяся общей для всей операции» указывается один раз, а информация на строках с символами О и Т указывается для каждого перехода. Запись информации на строках с символами А и Т следует заполнять так же, как и на соответствующих строках маршрутной карты, содержание которых приведено в таблице 2. На строке с символом А: допускается заполнять графы: «Цех», «Уч.», «РМ»; в графе «Обозначение документа» следует указывать ссылки на обозначение карты эскизов и обозначение инструкции по охране труда. На строке с символом Б следует заполнять графы «Код, наименование оборудования», «Тпэ» и «ТШ1Ч*. При этом в графе «Тпз » следует указывать норму вспомогательного времени на операцию (Тв), а в графе *Тпгг,* — норму основного времени на операцию (То). После записи информации на строке с символом Б при необходимости следует указывать: — требования по безопасности труда, касающиеся конкретного выполнения операции и являющиеся исключением от общих требований, установленных НОТ или ТИ; —    на строках с символом Т информацию об оснастке и средствах индивидуальной защиты, применяемых при выполнении всех переходов операции. На строках с символом О выполняется запись содержания переходов до граф «Тпэ» и «Т^ » на первой строке, далее на остальных строках запись выполняется по всей длине строки. На первой строке с символом О каждого перехода следует указывать: —    в графе «Тпз ^ — норму вспомогательного време* ни на переход; —    в графе «Тшт* — норму основного времени на переход. Правила записи содержания переходов должны соответствовать ГОСТ 3.1703-79. Правила заполнения операционной карты технического контроля В качестве операционной карты технического контроля для сборки следует применять формы маршрутных карт 16,2 по ГОСТ 3.1118-82. Операционную карту технического контроля МК/ОК следует заполнять в соответствии с требованиями ГОСТ 3.1502-85. Правила заполнения комплектовочной карты В качестве комплектовочной карты следует принять формы маршрутных карт 16, 2 по ГОСТ 3.1118-82. Примеры заполнения МК/КК приведены в рекомендуемом приложении. Комплектовочную карту МК/КК следует заполнять в соответствии с требованиями ГОСТ 3.1123-84 и настоящего руководящего технического материала. Запись информации в комплектовочной карте следует производить в технологической последовательности Таблица 5.3 Обозначение служебного символа строки Наименование (условное обозначение графы) Содержание информации Номер цеха Номер участка Номер рабочего места Номер операции по МК или КТЛ Примечания; 1.    Запись информации в вышеуказанных графах следует выполнять на строке, где указывается наименоэание сборочной единицы, собираемой на данной операции; допускается указанную информацию отделять вертикальной чертой от последующей информации на строке. 2.    Информацию в графах: «Цех», «Уч.» и «РМ» допускается не указывать Наименование детали, сб. единицы или материала Запись наименований следует производить построчно в следующем порядке; —    сборочные единицы; —    детали; —    материалы. Перед наименованием сборочной единицы (детали) следует указывать номер позиции по соответствующей номеру операции карте эскизов. Для материала и стандартных деталей следует указывать наименование л условное обозначение по стандарту с указанием номера стандарта Обозна чение, Обозначение сборочной единицы, детали по конструкторскому документу; код сборочной, единицы, детали по ОКЛ указывается на той же строке, что и обозначение. Для стандарт- Окончание табл. 5.3 ных деталей, сборочных единиц, не имеющих обозначения по конструкторскому документу, следует указывать код по ОКП Номер склада, цеха, откуда поступают детали и сборочные единицы для сборки Код величины (массы, штук) детали, сборочное единицы по классификатору «Система обозначения единицы величин и счета, используемых в автоматизированных системах управления народным хозяйством для обработки технико-экономической информации» (СОЕВС) Единица нормирования, т. е. количестэо деталей, на которое установлена норма времени (1,10,100 и т. д.) Количество сборочных единиц, деталей* применяемых при сборке Нрзсх Масса детали, сборочной единицы Наименование детали (сб. единицы) или материала Наименование материала следует указывать вместе с условным обозначением по стандарту с указанием его номера Обозначение, код Код материала по ОКП Номер склада, цеха, откуда поступают материалы Код единицы величины (массы, длины, площади и т. д.) материала по классификатору СОЕВС, Единица нормирования, т. е. количество деталей, на которое установлена норма расхода материала {1,10 и т. д.) Графу не заполнять Нрасх Норма расхода материала выполнения сборки на строках с символами К м М для каждой операции сборки. При заполнении МК/КК ручным способом допускается запись наименования детали, сборочной единицы, материала выполнять по всей ширине графы маршрутной карты «Наименование детали, сборочной единицы или материала». Состав построчной информации, заполняемой на строках с символами КиМ, приведен в таблице 5.3. Правила заполнения ведомости оснастки В качестве ведомости оснастки следует применять формы маршрутных карт 16 и 2 по ГОСТ 3.1118-82. Пример заполнения ведомости оснастки МК/ВО приведен в рекомендуемом приложении. Ведомость оснастки следует заполнять в соответствии с требованиями ГОСТ 3.1122-94. При заполнении МК/ВО ручным способом допускается: —    на строке с символом Т указывать информацию «номер цеха, участка, рабочего места» совместно с данными по технологической оснастке вертикальной разделительной линией; —    указывать данные по оснастке, общей для всех операций (например средства защиты или средства измерений и т. д.), в начале документа без указания номера операции; —    указывать данные об оснастке, общей для нескольких операций, один раз для первой операции с указанием в скобках номеров последующих операций; —    выполнять запись информации на строках с символом Т по всей длине строки, за исключением строки, на которой указывается номер цеха, рабочего места, операции. Правила заполнения карты типового технологического процесса В качестве карты типового технологического процесса следует принять формы маршрутных карт 16 и 2 по ГОСТ 3.1118-82, Пример заполнения МК/КТТП приведен в приложении. Графы КТТП следует заполнять так же, как и соответствующие графы маршрутной карты, кроме граф «Тпз» и «Тшт», которые к КТТП не заполняются. В КТТП следует указывать базовое оборудование, оснастку, являющиеся общими для всей группы деталей, а в КТИ, выполняющей роль ВТП, сменное обору-дование и оснастку. Правила заполнения карты технологической информации В качестве карты технологической информации, выполняющей роль ведомости деталей к типовому тех-нологическому процессу, следует применять формы маршрутных карт 16 и 2 по ГОСТ 3.1118-82. Пример заполнения МК/КТИ приведен в приложении. КТИ служит для указания переменной информации, относящейся только к одному обозначению группы изделий (составных частей)* Информацию в КТИ следует указывать на строках С,...,К,М,Т. Графы на строке С следует заполнять так же, как и соответствующие графы строки МК/КК, содержание которых приведено в таблице 3, кроме графы «Наиме-* нование детали...». В графе «Наименование детали, сб. единицы или материала» строки с символом С на первой строке документа следует указывать наименование изготавливаемой сборочной единицы (изделия), при этом графа 2 основной надписи не заполняется. Запись данных в гра- фе следует выполнять в технологической последователь-ности сборки изделия (сборочной единицы); при этом наименование сборочных единиц, входящих в сборочную единицу (изделие), указанную (ое) на первой строке, также следует записывать на строке с символом С. Перед наименованием деталей, сборочных единиц следует указывать номер позиции по карте эскизов- Графы на строках с символами К и М следует выполнять так же, как и на одноименной строке МК, содержание которой приведено в таблице 5.3. При этом следует указывать в КТИ сменную оснастку. Состав информации, заполняемой на строке с символом Ш, приведен в таблице 5.4. Таблица 5.4 Наименование (условное обозначение) графы Содержание информации Номер операции по КТТП Код, наименование оборудования Код оборудования по ОКП и наименование оборудования, Указывается только сменное оборудование, при отсутствии такого графа не заполняется Норма вспомогательного времени на операцию Норма основного времени на операцию Правила заполнения карты типовой операции В качестве карты типовой операции следует применять формы 16 и 2 маршрутных карт по ГОСТ 3,1118*82. Пример заполнения МК/КТО приведен в приложении. Запись информации в карте типовой операции следует выполнять так же, как и в операционной карте сборки. В МК/КТО следует записывать информацию» общую для группы сборочных единиц (изделий). Переменную информацию по оборудованию, оснастке, основному и вспомогательному времени следует указывать в КТИ. I Собран» подсобранный ижиц (опер. 0)0) с цггулкок 5 шатну» 6 шаКбон 7 cj iiwsort й ПУН 5.00.000 02188.00001 МК
ПУН 5. 00 (too 0238 Ш 30IS3.00001 Цех | Уч. | РМ | (Jncp | Кои. наименование операции Код наи мй (ovpij ис оборудои аи ии CM j Проф I )> I УТ I КГ 1 коид ■ глг Г „< 1 lairMUiioMiine детали, сб. единицы или ма^рчала Обозначение, кол 1 1. рясх 15 | 112 | 012 [ 010 11, Шкии (книжной Т1 | 20й. 35.
<<< Предыдущая страница  1     Следующая страница >>>


1 A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z 
А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я