Книги, научные публикации

МНСТЕРСТВО ОСВТИ НАУКИ УКРАпНИ Укранський державний морський технчний унверситет мен адмрала Макарова B Ш K B HH H l K Д HH Ш H Рекомендовано Методичною радою УДМТУ як навчальний посбник

л УДК 67.05 ББК 34.42+34.68 Ш 49 Рекомендовано Методичною радою УДМТУ як навчальний посбник Рецензент головний нженер НВП "Машпроект" С.В. Блохн Шеремет В.П.

Ш 49 Проектування технолог складання машин: Навчальний посбник. - Миколав: УДМТУ, 2003. - 69 с.

Розглянуто питання аналзу технчних умов на виготовлення та складання машин, вибору методв досягнення точност складання та обрунтування типу й ефективност складального виробництва.

УДК 67.05 ББК 34.42+34.68 й Шеремет В.П., 2003 й Видавництво УДМТУ, 2003 1. СКЛАДАННЯ ЙОГО МСЦЕ В ПРОЦЕС ВИРОБНИЦТВА МАШИН Складання машин механзмв завершальним етапом випуску продукц, який пдбива пдсумок велико прац конструкторв, тех нологв та виготовлювачв деталей, що входять до складу виробу.

Погано виконане складання може перекреслити працю всього колективу чи звести нанвець найкращу дею.

Це пов'язано з тим, що в процес складання можуть виникнути похибки взамного розташування деталей, як збираються. Причи нами виникнення таких похибок можуть бути:

помилки, допущен робтниками при орнтац фксац вста новленого положення деталей, що збираються, або внаслдок при йнято технолог складання;

похибка контролю точност виконаних складальних операцй;

зрушення деталей, що збираються, вузлв у перод мж х уста новленням у необхдне положення та фксацю в цьому положенн;

утворення задирок руйнувань на поверхнях, що сполучаються;

пружн пластичн деформац поверхонь, з'днуваних при скла данн, як порушують хню точнсть надйнсть.

Технологя складання так само вплива на наступну ремонто придатнсть виробу в процес його експлуатац можливсть вднов лення вихдних параметрв виробу шляхом регулювання.

З огляду на стотний вплив складання на надйнсть довговч нсть виробв, що випускаються, а також велику трудомстксть скла дальних операцй (20Ц45 % загально трудомсткост виготовлення виробв), проведених найчастше вручну, технологя складання ма шин повинна розроблятися ще на стад конструювання виробв, до розробки технолог виготовлення бльшост деталей. Це дозволить при неможливост здйснення складання (контролю) окремих з'д нань чи забезпечення хньо необхдно точност вносити в конструк цю змни, що полпшать технологчнсть, врахувати виявлен про рахунки при виготовленн вдповдних деталей.

2. ВИХДН ДАН ДЛЯ РОЗРОБКИ ТЕХНОЛОГЧНОГО ПРОЦЕСУ СКЛАДАННЯ ТА пХ АНАЛЗ 2.1. Вихдн дан для розробки технологчного процесу складання 1. Складальн креслення виробв вузлв.

2. Робоч креслення деталей, як входять у вирб.

3. Каталоги специфкац виробв та деталей, що входять у ви рб.

4. Технчн умови складання й випробування виробу.

5. Програма випуску виробв та умови здйснення технологчно го процесу складання.

6. Обсяг кооперування.

7. Каталоги довдники з складального устаткування й техно логчного оснащення.

8. Дан про складальне виробництво, де передбачаться випус кати вироби.

2.2. Аналз технологчност складальних креслень машин вузлв Перед розробкою технологчного процесу складання необхдно провести ретельний аналз вихдних даних, особливо пп. 1Ц4.

Складальн креслення виробу вузлв повинн бути пддан ретельному технологчному аналзу. Вони повинн мстити вс дан, необхдн достатн для складання, зокрема вс необхдн проекц розрзи;

номери специфкац всх деталей вузлв;

розмри, що не обхдно витримати при складанн (нш розмри в складальних крес леннях не вказуються), зазори в з'днаннях, що повинн бути забез печен при складанн;

масу виробу;

технчн умови складання стан дартних вузлв та всього виробу в цлому.

На даному етап необхдно детально проаналзувати вирб на виробничу технологчнсть конструкц, що визначаться стосовно до виготовлення.

Правила забезпечення технологчност конструкц складальних одиниць установлен ДСТУ 2390-94 передбачають наступн вимоги до оформлення конструкц: можливсть складання машин з вдособ лених складальних одиниць без повторного розбирання, максималь не застосування стандартних та унфкованих складальних одиниць деталей, скорочення обсягу приганяльних робт, можливе знижен ня трудомсткост, скорочення тривалост вузлового загального складання та зниження його собвартост. Крм того, конструкцю повинн бути передбачен мсця для зручного надйного захоплен ня складальних з'днань та важких деталей вантажопдйомними при строями, а також пдведення механзованого складального нстру менту.

У табл. 2.1 наведен приклади вимог до виробничо технологч ност виробу складально одиниц з урахуванням випуску виробв.

Таблиця 2.1. Вимоги до виробничо технологчност виробу складально одиниц Програма виготовлення виробв на рк, шт.

Вд Вд Вд Змст вимоги Примтка До 10 100 1000 Бльше 10 до до до 100 1000 Маса та габаритн розмри + + + (+) (+) (+) - Вимоги виробу його складових знмаються частин повинн вдповдати при органзац можливостям пдпримства нових вироб виробника щодо вантажоп ництв дйомност кранв, транспор тних засобв, виробничих площ Продовж. табл. 2. Програма виготовлення виробв на рк, шт.

Вд Вд Змст вимоги Примтка Вд До 100 1000 Бльше 10 до 10 до до 1000 Вирб повинен бути ви- + + + - - - конаний з урахуванням можливост його роз мщення на складаль них площинах без за глиблення пдлоги для окремих агрегатв або деталей Вирб повинен бути ви- + + + + + - конаний за рацональ ною схемою з мнмаль ною клькстю вхдних вузлв та деталей (при повному забезпеченн заданих функцй) Компонування виробу - - - + + - повинно бути виконано з урахуванням макси мального зменшення циклу робт по загаль ному мон-тажу (у виро бника замовника) Вирб повинен розчле- - - - + + - новуватись на окрем складальн одиниц од наково чи кратно тру домсткост складаль них робт (для орган зац паралельних скла дальних потокв) Продовж. табл. 2. Програма виготовлення виробв на рк, шт.

Вд Вд Змст вимоги Примтка Вд 100 1000 Бльше До 10 10 до до до 1000 Кожна складальна оди- - - + + + - ниця повинна розчлено вуватись на рацональну кльксть складових час тин з урахуванням мож ливост агрегатування Компонування скла- - - + + + - дально одиниц повин но забезпечити загальне складання без промж них розбирань повтор ного складання складо вих частин Компонування складо- + + + + + - вих частин складально одиниц повинно забез печувати зручний пд ступ до мсць складання, регулювання, контролю Обсяг ручних робт на - - + + + - складанн, повТязаних з вивренням, пригонкою та присвердленням, по винен бути зведений до мнмуму Складання виробу + + + - - - його складових повинно виконуватись без вико ристання складного тех нологчного оснащення Продовж. табл. 2. Програма виготовлення виробв на рк, шт.

Вд Вд Змст вимоги Примтка Вд Бль До 10 100 до ше 10 до до 1000 100 Кльксть поверхонь + + + + + - зТднань сполучуваних деталей повинна бути мнмальною (за винят ком зТднань типу на прямних, вд яких зале жить яксть виробу) Мсця зТднань складо- (+) (+) (+) - - (+) - Вимо вих частин повинн бути ги не врахо доступн для фншно вуються при механчно обробки вдсутност механзац складальних обладнання (припасовувальних) ро чи пристров бт Конструкц зТднань - + + + + - складових частин не повинн потребувати допомжно механчно обробки при складанн 2.3. Аналз програми випуску виробв За програмою випуску виробв на рк за масогабаритними по казниками виробу визначають можливу органзацйну форму вико нання складального процесу виробу. При цьому так само необхдно враховувати приблизну трудомстксть виконання складання, що попередньо може бути оцнена за виробом-аналогом.

Для попереднього визначення серйност й органзацйно фор ми складання може бути рекомендована схема, наведена на рис. 2.1.

Одиничне Дрбносерйне Серйне Великосерйне Масове 1. Обсяг випуску виробв 1. Обсяг випуску виробв 1. Обсяг випуску виробв 1. Обсяг випуску виробв 1. Обсяг випуску виробв Трудо- Середньо- Трудо- Середньо- Трудо- Середньо- Трудо- Середньо- Трудо- Середньо мстксть мсячний мстксть мсячний мстксть мсячний мстксть мсячний мстксть мсячний складання випуск складання випуск складання випуск складання випуск складання випуск виробу, год виробв, шт. виробу, год виробв, шт. виробу, год виробв, шт. виробу, год виробв, шт. виробу, год виробв, шт.

Бльше Бльше Бльше Бльше Бльше До 1 2...4 Бльше 5 - - 2500 2500 2500 2500 250...2500 До 3 250...2500 3...8 250...2500 9...60 250...2500 Бльше 60 250-2500 - 25...250 До 5 25...250 8...30 25...250 31...350 25...250 351...1500 25-250 Бльше 2,5...25 До 8 2,5...25 9...50 2,5...25 51...600 2,5...25 601...3000 2,5-25 Бльше 0,25...2,5 - 0,25...2,5 До 8 0,25...2,5 81...800 0,25...2,5 801...4500 0,25-2,5 Бльше До 0,25 - До 0,25 - До 0,25 - До 0,25 1000...6000 До 0,25 Бльше 2. Номенклатура 2. Номенклатура 2. Номенклатура 2. Номенклатура 2. Номенклатура Складаться з виробв, як Складаться з виробв, що Складаться з виробв, як випускаються дрбними випускаться партями або випускаються крупними Рзна партями або серями, що Постйна серями, як повторюються партями або серями, що систематично не через вдповдн вдрзки часу систематично повторюються повторюються 3. Органзацйна форма 3. Органзацйна форма 3. Органзацйна форма 3. Органзацйна форма 3. Органзацйна форма Рухоме поточне складання з розчленуванням процесу на Стацонарне рухоме операц передачею Стацонарне непоточне поточне складання з Рухоме поточне складання Стацонарне непоточне складеного обТкта вд одн складання без розчленуванням робт з розчленуванням процесу складання без позиц до ншо за розчленування робт з регламентованим тактом х на операц передачею розчленування процесу допомогою механчних розчленуванням виконання при великому складеного обТкта транспортних засобв;

такт операцйному час складання точно регламентований Рис. 2.1. Визначення серйност та органзацйно форми складання 2.4. Аналз технчних умов на складання й випробування машин Припустиму величину похибки взамного розташування вузлв чи деталей вдносно одна одно знаходять, проаналзувавши рзн початков передумови. Основними з них так:

забезпечення мцност (чи) щльност з'днання;

забезпечення точност виробв, оброблюваних машиною;

забезпечення працездатност сполучних елементв (муфт, ланцю гових пасових передач тощо);

забезпечення працездатност силових елементв вузла;

забезпечення необхдно продуктивност машини чи вузла.

Розглянемо деяк приклади визначення величини похибок, що допускаються, виходячи з рзних технчних умов на вирб.

Аналз технчних умов залежно вд забезпечення щльност мцност з днань На рис. 2.2 зображено з'днання кришки з корпусом цилндра.

Щльнсть з'днання кришки з корпусом повинна бути забезпечена без застосування прокладки, тльки за рахунок сили притиснення кришки болтами до цилндра. При наявност неперпендикулярност (торця кришки та цилндрично напрямно) мж торцем цилндра Р Рис. 2.2. Перекс кльця пдшипника внаслдок неперпендикулярност торця до ос отвору кришкою виника додаткова щлина. Для забезпечення щльност прилягання кришки до торця цилндра ця щлина повинна бути к вдована за рахунок додатково сили затиску болта (болтв). Необ хдна додаткова сила затискання може бути розрахована методами опору матералв. Вона виклика додатков (проти розрахункових при вдсутност неперпендикулярност) напруження в болтах. Вихо дячи з розв'язання системи рвнянь, що зв'язують припустим напру ження в болтах з дйсними (вд основного навантаження Р наванта ження, що додатково виника вд вигину кришки), можна знайти припустиму величину неперпендикулярност торця кришки до цилндрично напрямно.

Визначення припустимих похибок залежно вд умов забезпечення точност форми виробв оброблюваних на верстат Припустимо, що необхдно спроектувати токарний верстат, який при чистовому обточуванн зразка, закрпленого в шпиндел, забез печував би одержання даметральних розмрв за 6-м квалтетом точ ност. Номнальне значення розмру забезпечуться настроюванням рзця в радальному напрямку в процес роботи. Похибки форми виробу в подовжньому поперечному напрямках (овальнсть, огра нювання, конуснсть, корсетнсть бочкоподбнсть) залежать вд точност тракторй взамного руху оброблювано поверхн та вер шини рзця.

Припустим фактичн похибки форми звичайно не повинн пе ревищувати половину допуску на оброблюваний даметр, а з ураху ванням забезпечення запасу точност вони не повинн перевищувати 1/3 допуску на розмр.

Будемо вважати, що похибки форми оброблюваного виробу, як залежать вд елптичност форми шийок шпинделя та елптичност заготовок, мзерно мал ними можна нехтувати. Тод похибки фор ми виробу в поздовжньому перерз (при обточуванн жорстко дета л) будуть в основному визначатися непаралельнстю ос шпинделя напрямку перемщення рзця у вертикальнй горизонтальнй пло щинах. Оскльки рзець, закрплений у супорт, рухаться по напрям них станини, то внаслдок цього похибки будуть визначатися непа ралельнстю ос шпинделя вдносно напрямних станини у вертикаль нй горизонтальнй площинах. Необхдна величина непаралельно ст забезпечуться при складанн передньо (шпиндельно) бабки вер стата з станиною.

Знайдемо величину припустимо непаралельност шпинделя вд носно напрямно станини, виходячи з умов необхдно точност фор ми в подовжньому напрямку.

Розглянемо окремо вплив непаралельност у вертикальнй го ризонтальнй площинах, а потм при необхдност пдсумумо хнй вплив. Вдхилення в горизонтальнй площин вважамо рвними нулю.

Вертикальна площина зображена на рис. 2.3,а.

Виберемо систему координат так, щоб всь ОХ збгалася з дйс ним положенням ос шпинделя верстата, а початок координат - з точкою перетину ос шпинделя з проекцю трактор руху верши ни рзця на вертикальну площину (див. рис. 2.3,б).

Пряма АМ явля собою тракторю руху вершини рзця. п рв няння в обранй систем координат ма вигляд Y = r Z = x, де - непаралельнсть ос шпинделя вдносно трактор руху вер шини рзця у вертикальнй площин, рад;

оскльки кут малий, то tg.

Поточна точка М ма координати XYZ.

Вдстань вд ц точки до ос ОХ = Y + Z2.

Пдставивши значення Y Z, отримамо = r2 + 2X2.

Оброблювану поверхню детал можна зобразити як поверхню обертання, що утворються при обертанн прямо АМ навколо ос ОХ.

Точка М при цьому буде описувати коло радуса. Рвняння цьо го кола буде мати вигляд, y2 + z2 = де y z - координати будь-яко точки кола, на вдмну вд X, Y, Z - координат точок прямо АМ.

l О Всь шпинделя Всь шпинделя S Тракторя руху вершини рзця а Z М z r О Х M r z А х Z б X x О Y Тракторя руху вершини рзця в горизонтальнй площин в Рис. 2.3. Непаралельнсть ос шпинделя трактор руху вершини рзця d Узявши до уваги значення, одержимо y2 + z2 = r2 + 2X.

Цей вираз рвнянням поверхн обертання, тому що вн залиша ться справедливим для будь-якого кола при будь-якому значенн х.

Приведемо отримане рвняння до канончного вигляду, для чого взьмемо, = r / a де а - параметр поверхн обертання.

Пдставивши значення в отримане рвняння зробивши деяк перетворення, отримамо 2 X Y Z - + + =.

a2 r2 r Це рвняння однополюсного гперболода обертання, радус гор ловини якого дорвню r.

Для одержання виразу, в який входила б величина непаралель ност фактичний радус оброблювано поверхн, розглянемо ра нше отриманий вираз = r2 + 2X2.

Замнивши в цьому вираз поточну координату Х точки прямо АМ на координату х поверхн обертання, одержимо = r2 + 2x2.

= r2 + 2x Оскльки кут - мала величина, вираз можливо замнити приблизною величиною 2x r +.

2r Тод збльшення радуса 2x = - r = 2r та збльшення даметра 22x d = 2 =.

d Рзець, закрплений у супорт, рухаться по напрямних верстата, а отже у вертикальнй площин рухаться паралельно м.

Перекс мж напрямком руху рзця вссю шпинделя можливий у випадку непаралельност ос шпиндельно бабки вдносно площини напрямних.

Величина припустимо непаралельност у залежност вд при пустимо похибки форми виробу d може бути знайдена з останньо го виразу:

dd.

tg = 2x Припустимо, що розглянутий токарний верстат повинен забез печувати точнсть обробки за 6-м квалтетом точност.

При обробц контрольного вала даметром 60 мм довжиною 250 мм припустима похибка розмру Тd буде складати 19 мкм.

Допустима похибка форми Td dдоп = = 7 мкм.

3 Тод допустима непаралельнсть ос шпинделя вдносно напрям но верстата у вертикальнй площин 60 0, рад.

доп = 0, 2 При перерахуванн кутового допуску на нйний на довжин 1000 мм отримамо hдоп = доп 1000 = 0,001831000 =1,83 мм на 1000 мм довжини.

Така точнсть може бути легко отримана методом повно вза мозамнност при складанн розточенням корпусу шпиндельно баб ки токарного верстата на горизонтально-розточувальному верстат (легко досяжна точнсть складе 0,1 на 1000 мм довжини). Отже, фак тична похибка форми буде приблизно в 20 разв менша вд допусти мо.

Розглянемо вплив непаралельност ос шпинделя вдносно трак тор руху вершини рзця в горизонтальнй площин на похибку фор ми детал (див. рис. 2.3,в).

Вдхилення у вертикальнй площин вважаються рвними нулю.

Позначимо кут нахилу трактор руху вершини рзця вдносно ос шпинделя в горизонтальнй площин через, тод tg =.

x d d Оскльки =, то =.

2 2x Для розглянутого прикладу при dдоп = 7 мкм х = 250 мм знай демо dдоп 0, рад.

доп = = = 0, 2 250 2 При перерахуванн кутового допуску на нйний на довжин 1000 мм отримамо hдоп = доп 1000 = 0,014 мм на 1000 мм довжини.

Це дуже жорсткий допуск, одержати його методом повно вза мозамнност на практиц фактично неможливо. Отже, при розроб ц технолог складання верстата доведеться розглянути можливсть регулювання кутового положення ос шпинделя в горизонтальнй площин.

Визначення припустимих похибок залежно вд умов забезпечення працездатност сполучних елементв (муфти паси ланцюги ) При передач руху вд силового привода машини до якого-не будь перетворювача цього руху вд нього до виконавчих органв застосовуються рзн передавальн елементи (муфти, ланцюгов па сов передач тощо), працездатнсть яких може визначати працездат нсть ус машини. Тому при складанн машини необхдно забезпе чити таку точнсть взамного розташування складових частин, що забезпечить достатню працездатнсть сполучного елемента.

Розглянемо приклад з'днання електродвигуна з редуктором за допомогою пружно пальцево-втулково муфти (рис. 2.4). - муфти нормально працюють (див. вдповдн стандарти, нормал ТУ) за таких умов:

1) радальне вдносне змщення осей, що з'днуються, не пови нно перевищувати D/500 (D - зовншнй даметр корпусу муфти, обумовлений величиною потужност, що передаться);

2) вдносний поворот ос припустимий до 1;

3) вдносне осьове змщення половинок муфт припустиме до D/50.

L = Рис. 2.4. Привд лебдки Якщо даметр муфти розглянутого устаткування дорвню 200 мм, тод припустиме муфтою радальне змщення осей валв Tr = = 0,4 мм.

Вдносний поворот осей, припустимий муфтою, не ма допуску, тому що поворот у межах 1 може призвести до радальних змщень, як значно перевищують радальн змщення, припустим муфтою.

Наприклад, з схеми рис. 2.5 видно, що радальне змщення кнцв валв електродвигуна редуктора, спричинене вдносним поворотом осей, Tr = Lpед, де виражене в раданах.

Tr Всь двигуна Lред Рис. 2.5. Схема виникнення радального змщення через вдносний поворот осей Для нашого випадку при кут до 1 знаходимо Tr = 500 0,0174 = 8, мм.

Це не прийнятно, тому що все радальне змщення не повинно перевищувати 0,4 мм.

Всь редуктора Отже, необхдно весь допуск радального зсуву розподлити на дв частини. Одна частина допуску буде компенсувати похибку л нйних розмрв, що спричиняють радальне змщення, а друга час тина - похибки, викликан поворотом осей. Якщо допуск розпод лити рвномрно (питання виршу конструктор чи, можливо, техно лог) мж обома причинами, що викликають радальне змщення Tr = = 0,2 мм Tr = 0,2 мм, то можна знайти фактичний припустимий кутовий поворот осей вд нульового положення. У нашому випадку Tr 0, рад 0,14.

T = = = 0, Lpед Виршуючи тим чи ншим методом розмрн ланцюги, зображе н на рис. 2.4, можна визначити допуски на вс складов ланки (окре мо на кутов та нйн).

Визначення припустимих похибок залежно вд умов забезпечення факторв виражених нелнйними розмрами Технчн вимоги норми точност виготовлення та складання випливають з службового призначення машини результатом пе ретворення яксних та кльксних показникв службового призначення машини в показники розмрних зв'язкв виконавчих поверхонь.

Для переходу вд вимог службового призначення до розмрних параметрв машини потрбно:

виявити виконавч поверхн машини;

визначити види зв'язкв виконавчих поверхонь, за допомогою яких машина повинна здйснювати технологчний процес виробля ти продукцю;

здйснити перехд вд номнальних значень допускв парамет рв продукц та процесу до параметрв зв'язкв виконавчих органв машини;

перетворити в номналах допусках параметри рзного роду зв'яз кв виконавчих поверхонь у параметри розмрних зв'язкв та встано вити норми точност форми, розмрв, вдносного положення на прямку руху виконавчих поверхонь машини.

Перехд вд параметрв якост продукц процесу до параметрв зв'язкв виконавчих поверхонь машини та перетворення зв'язкв мо жуть бути здйснен наступним шляхом. Якщо параметр Y, котрий вдобража службове призначення машини чи вид зв'язку вико навчих поверхонь, знаходиться у функцональнй залежност вд ряду параметрв х1, х2, х3,..., xn, то в загальному вигляд ця залежнсть може бути подана як вихдне рвняння y = f (x1,x2,x3,..., xn ).

Для побудови конкретного рвняння необхдно розбратися в явищах, що виникають у процес роботи машини, та оцнити х з яксно сторони.

Розв'язання вихдного рвняння зводиться до встановлення но мнальних значень аргументв х1, х2, х3,..., хn, що вдповдають ном нальному значенню функц Y, заданому безпосередньо службовим призначенням машини чи отриманому в результат проведених спо стережень.

Якщо вдхилення величин х1, х2, х3,..., хn носять випадковий ха рактер, то вони повинн бути обмежен допусками, виходячи з допу ску на вдхилення значень функц Y з залежност n y = xi y kxi 2, x xi y де - передатне вдношення, що врахову ступнь впливу вдхи x лення аргументу хi на вдхилення функц Y;

i - номер аргументу;

kxi - коефцнт, який врахову закон розсювання аргументу хi;

xi - поле допуску, що обмежу вдхилення аргументу.

При розсюванн аргументу за нормальним законом розподлу kxi =.

Задача переходу вд параметрв службового призначення маши ни до параметрв розмрних зв'язкв виконавчих органв зводиться до встановлення номнальних значень хi значень xi та xi, виходя чи вдповдно з значень Y, у та, що мстяться в умовах задач.

Y Оскльки при n невдомих аргументв найчастше наявне одне рвняння, яке встановлю зв'язок вдповдних величин, то пдбиран ня номнальних значень - аргументв чи хнх допускв - може дати нескнченно велике число ршень, що природно для проектних за дач. Вдалсть того чи ншого ршення можна оцнити за допомогою технко-економчних розрахункв.

У випадку нйних залежностей мж аргументами функцю перехд вд службового призначення машини до зв'язкв виконав чих поверхонь та розробку норм точност ведуть на основ теор розмрних ланцюгв.

Зображений на рис. 2.6 плунжерний насос призначений для по дач мастила в мастильну систему верстата пд тиском не нижче 4,9 МПа в обТм 0,06...0,08 л/хв при 100 10 подвйних ходв на хви лину ход плунжера 6 мм.

D0 = 7,2 0, P = 40 10 H P P Рис. 2.6. Плунжерний насос (число робочих виткв пружини i = 10 3):

1 - шток;

2 - втулка;

3 - прокладка;

4 - корпус Сила попереднього стиску пружини повинна дорвнювати 40 10 Н. Робочий дапазон температур подаваного мастила 20...80 С.

Розглянемо розв'язання задач по забезпеченню попередньо сили стиску пружини Р.

З курсу "Опр матералв" вдома залежнсть сили стиску пружи ни вд параметрв S = А Ц0, +0, А А А d = 1, L = 26,8 Стиск пружини А = L L =20 0, 4, P = (L - L1)Gd /8D0i де L L1 - довжина пружини у вльному стиснутому стан пд наван таженням Р;

G - модуль пружност другого роду;

d - даметр дроту;

D0 - середнй даметр пружини;

i - число робочих виткв пружини.

Пдбирання номнальних значень аргументв, проведене з ура хуванням дючих параметрв використанням досвду розв'язання подбних задач у минулому, дало наступн результати:

L = 26,8 мм, L1 = 20 мм, G = 80000 МПа, d = 1,2 мм, D0 = 7,2 мм, i = 10.

Середн значення аргументв беремо рвним х номнальним зна ченням.

Для обмеження допусками випадкових вдхилень аргументв вд свох середнх значень необхдно скористатися залежнстю похибки функц вд похибки аргументу. У випадку нормального закону роз подлу похибки ( ) отримамо kxi = 2 P P P P = 2 + 2 + G + L L L1 L L G L1 G 2 P P P + G + 2 + 2.

i d D0 D d D0 i i Пдставивши в цей вираз значення частинних похдних, отримамо 2 2 4 4 4 Gd Gd (L - L1)d (L - L1)Gd 2 = 2 + 2 + G + + p L L1 d 3 3 3 8D0i 8D0i 8D0i 2D0i 3 - L1)Gd4 (L (L - L1)Gd 2 + +.

D0 i 4 8D0 i 8D Ус величини, крм допускв, нам вдом можуть бути чисельно знайден. Допуск сили Р заданий дорвню P = 10 Н.

Пдберемо допуски на вс аргументи, виходячи з умови забезпе чення останнього рвняння.

Припустимо, що найбльш рацональним у даному випадку наступний розподл допуску Р мж аргументами:

L = 3 мм, L1 = 0,8 мм, G = 2000 МПа, d = 0,05 мм, D0 = 0,2 мм, i = 0,6 витка.

Дан допуски повинн бути додатково проаналзован у зв'язку з необхднстю дотримання нтересв споживача можливстю техно лог по х забезпеченню.

У нашому конкретному випадку на стад складання необхдно за безпечити одержання розмру L1 з допуском 0,8 мм, а нш розмри та хн допуски утворюються на стад виготовлення деталей (пружини).

Розглянемо, яким чином можна досягти при складанн довжини попередньо стиснуто пружини L1 = 20 мм з допуском 0,8 мм.

Розподлимо допуск симетрично вдносно номнального значен ня L1 та отримамо L1 = 20 0,4 мм.

З креслення видно, що стиск пружини до довжини L1 = 20 0,4 мм забезпечуться глибиною А = L1 камери насоса в збраному вигля д, що замикальною ланкою конструкторського розмрного лан цюга:

А = А1 - А2 + А3 + А4;

А = А1 + А2 + А3 + А4.

Незважаючи на те, що допуск А = 0,8 мм здаться досить вели ким, забезпечення необхдно точност замикально ланки А яким небудь методом взамозамнност не економчним через складнсть одержання розмрв А1 А4 з вдносно високою точнстю ( = 0,2 мм).

Конструкця насоса дозволя застосувати для досягнення необ хдно точност ланки А метод регулювання з використанням неру хомого компенсатора ланки А3 (товщини прокладки).

Виходячи з технолог виготовлення деталей середньоекономч но точност обробки, призначамо допуски на розмри деталей:

А1 = 0,5 мм, А2 = 0,3 мм, А3 = 0,2 мм, А4 = 0,6 мм.

Щоб забезпечити необхдну точнсть замикально ланки А ме тодом регулювання, необхдно збрати насос замсть пружини вста новити еталон, який мту пружину в стиснутому стан. Потм необ хдно вимрити зазор мж торцями корпусу гайки та вдповдно до його величини визначити необхдний розмр компенсатора, яким при остаточному складанн насоса буде скомпенсовано надлишок похиб ки на замикальному ланцюз.

При такому способ регулювання точнсть замикально ланки А буде залежати не вд точност складових ланок розмрного ланцюга А, а вд точност еталона його встановлення, вд точност вимру зазору мж корпусом гайкою та точност самого компенсатора.

Значення А = 0,8 мм дозволя допустити вдхилення розмру еталона в межах 0,1 мм, похибку його встановлення 0,3 мм, похибку вимру зазору 0,1 мм та похибку Ак виготовлення компенсатора 0,2 мм.

Розмр компенсатора можна знайти з технологчного складаль ного ланцюга Б, зображеного на рис. 2.7.

Рис. 2.7. Технологчний розмрний ланцюг плунжерного насоса, який визнача зазор Б мж втулкою корпусом Б Б Б = A Б = А Б Б = A При обраному метод регулювання точност ланка А забезпе чуться непрямим шляхом залежить вд вдповдност розмру ком пенсатора дйсному зазору Б та некомпенсовуваних вдхилень Б (похибки встановлення еталона) Б4 (довжини еталона).

При цьому похибка зазору Б можлива в межах Б = Б1 + Б2 + Б3 + Б4 + Б5 = А2 + А1 + Б3 + Б4 + А4 = = 0,3 + 0,5 + 0,3 + 0,1 + 0,6 = 1,8 мм.

Ця величина перевищу необхдне припустиме вдхилення лан ки А = 0,8 мм. Тому необхдно мати клька розмрв компенсаторв (ступенв компенсаторв) Б 1, N = = = 3.

А - Ак 0,8 - 0, Конкретн розмри компенсаторв розташування хнх полв допускв можуть бути знайден псля складання розв'язання рвнян ня координат середин полв допускв, яке завжди подбне рвнянню розмрного ланцюга.

3. СКЛАДАЛЬН РОЗМРН ЛАНЦЮГИ СПОСОБИ пХНЬОГО ВИРШЕННЯ 3.1. Основн поняття визначення розмрних ланцюгв Розмрним ланцюгом називаться сукупнсть розмрв, що утво рюють замкнутий контур безпосередньо беруть участь у розв'язан н поставлено задач (А, В, С...).

Графчне зображення розмрного ланцюга називаться схемою розмрного ланцюга.

Розмр, що безпосередньо зв'язу поверхн або ос, вдносну вд стань чи поворот яких необхдно забезпечити або визначити в по ставленй задач, називаться вихдною замикальною ланкою (А, В, С...).

Ланка, що виника в результат постановки задач при проекту ванн, для розв'язання яко використовуться розмрний ланцюг, називаться вихдною ланкою (А, В, С...).

Ланка, одержувана в розмрному ланцюз останньою в резуль тат розв'язання поставлено задач, у тому числ при виготовленн вимрюванн, називаться замикальною (А, В, С...).

Ланка розмрного ланцюга, змна яко спричиня змну вихдно чи замикально ланки, називаться складовою ланкою розмрного ланцюга (А1, А2, А3...).

Складова ланка розмрного ланцюга, з збльшенням яко збль шуться вихдна чи замикальна ланка (при незмнних розмрах н ших складових ланок), називаться збльшуючою (Аi, Вi, Сi...).

Складова ланка розмрного ланцюга, з збльшенням яко змен шуться вихдна чи замикальна ланка (при незмнних розмрах н ших складових ланок), називаться зменшуючою (Аi, Вi, Сi...).

Попередньо обрана ланка розмрного ланцюга, змною розмру яко досягаться необхдна точнсть замикально ланки, називаться компенсуючою ланкою (Ак, Вк, Ск...).

Розмрний ланцюг, за допомогою якого розв'язуться задача за безпечення точност при конструюванн виробу, називаться кон структорським, а той, за допомогою якого ця задача розв'язуться при виготовленн виробу, - технологчним.

Розмрний ланцюг, ланки якого розташован в однй чи декль кох рвнобжних площинах, називаться площинним розмрним лан цюгом.

3.2. Методи досягнення необхдно точност замикально ланки Необхдна точнсть замикально ланки може бути забезпечена одним з наступних методв:

методом повно взамозамнност - необхдна точнсть замикаль но ланки розмрного ланцюга досягаться при включенн в нього чи замн в ньому будь-яко ланки без вибору, пдбору чи змни величини;

методом неповно взамозамнност - необхдна точнсть зами кально ланки розмрного ланцюга досягаться не у всх об'ктах, а в заздалегдь обумовленй хнй частин при включенн в нього чи замн в ньому будь-яко ланки без вибору, пдбору чи змни вели чини;

методом групово взамозамнност - необхдна точнсть замикально ланки розмрного ланцюга досягаться шляхом вклю чення в нього складових ланок, що належать до одн з груп, на як вони попередньо розсортован;

методом компенсац - необхдна точнсть замикально ланки розмрного ланцюга досягаться змною компенсуючо ланки без зняття шару матералу;

методом пригону - необхдна точнсть замикально ланки розмр ного ланцюга досягаться змною компенсуючо ланки шляхом знят тя шару матералу.

3.3. Методи розрахунку розмрних ланцюгв Розрахунок допускв розмрв ланок розмрних ланцюгв можна виконувати за двома принципово рзними методами: максимуму - мнмуму теоретико-ймоврнсним.

Визначення допускв за методом максимумуЦмнмуму базуть ся на допущенн, що при виготовленн деталей розмри всх екзем плярв мають або найбльш, або найменш граничн значення роз ташовуються в кожному вироб найбльш несприятливо.

З погляду теор ймоврностей так допущення неправомрн. В домо, що ймоврнсть рвност дйсного значення розмру його край нм значенням, як це припуска метод максимумуЦмнмуму, близь ка до нуля. Звдси виплива, що метод максимумуЦмнмуму не ма теоретично бази рунтуться на майже неймоврних подях. Допу ски розмрв, розрахован за цим методом, не узгоджуються з прак тичними результатами. Значення допускв виходять невиправдано жорсткими, що рзко здорожу виробництво.

При теоретико-ймоврнсному метод враховуються реальн за кони розподлу допускв, як краще вдповдають снуючй практи ц;

допуски розмрв розширюються, дешевша виробництво.

3.4. Порядок побудови розмрних ланцюгв 1. У залежност вд розв'язувано задач зображують схему виро бу (з аналзу креслення виробу), схему технологчно системи ВПД чи схему технологчного процесу виготовлення виробу (рис. 3.1,а).

2. Виходячи з поставлено задач, знаходять замикальну ланку.

Звичайно цю ланкою вдстань мж поверхнями (хнми осями) або х вдносний поворот, що потрбно забезпечити при конструюванн виробу, досягнути в процес його виготовлення чи визначити вим рюванням.

3. Починаючи вд одн з поверхонь (осей), як обмежують за микальну ланку, знаходять складов ланки розмрного ланцюга, що безпосередньо беруть участь у розв'язанн поставлено задач, до ходять до друго поверхн (ос), котра обмежу замикальну ланку (див.

рис. 3.1,б).

218 - 0, 0,25 0, 0,25 0, А А А 150 - 0, 10 0,122,75 0, А8 8 0, А4 А3 А2 А1 А9А 22,75 0, Осьовий зазор 5 0,025 0,05 - 0,2 (0 +0,2 ) +0, а А А А А3 А9 А А4 А2 А А б Рис. 3.1. Схема вала (а) його розмрн ланцюги (б) 3.5. Рекомендац щодо вибору методу розрахунку розмрних ланцюгв методу досягнення необхдно точност замикально ланки Вибр методу досягнення точност замикально ланки залежить вд величини допуску ланки числа складових ланок розмрного лан цюга. При цьому беруть до уваги реальн виробнич можливост за безпечення точност розмрв складових ланок вдповдного рвня органзац складальних робт.

Якщо число складових ланок розмрного ланцюга m 4, то не обхдну точнсть замикально ланки найчастше забезпечують мето дом повно взамозамнност, розраховуючи допуски замикальних ланок за методом максимумуЦмнмуму. При цьому якщо допуски складових ланок виходять занадто мал (важко здйсненн в реаль них умовах виробництва) або сума реально здйсненних допускв складових ланок стотно перевищу допуск замикально ланки, то розрахунок допускв складових ланок проводять теоретико-ймовр нсним методом, а точнсть замикально ланки забезпечують мето дом неповно взамозамнност (можливий деякий вдсоток браку).

За умови, що необхдна точнсть замикально ланки не забезпе чуться й у цьому випадку, розглядають методи групово взамоза мнност, пригону чи регулювання (компенсац).

Метод групово взамозамнност використовують в основному для розмрних ланцюгв з невеликим числом складових ланок (m 3).

Цим методом найчастше забезпечують точнсть замикально ланки складальних з'днань, що в процес експлуатац не пдлягають роз биранню, замняються комплектно (золотникова пара, пдшипник кочення т. д.).

У всх нших випадках точнсть замикально ланки досягаться використанням регульованих компенсаторв або компенсаторв рз но товщини чи шляхом пригону (зняття шару металу з компенсато ра в процес складання).

3.6. Основн розрахунков залежност розмрних ланцюгв 1. Номнальний розмр замикально ланки розмрного ланцюга А обчислюють за формулою m- A = Ai Ai, i = де i = 1, 2,..., m - порядковий номер ланки;

- передатне вдно Ai шення i- ланки розмрного ланцюга.

Примтка. У залежност вд виду розмрного ланцюга передатне вдношення може мати рзн змст значення. Наприклад, для нй них ланцюгв з паралельними ланками передатн вдношення будуть так: для збльшуючих складових ланок;

- i =1 i = для зменшую чих складових ланок.

Для ланок, повернутих вдносно координатних осей, роль пере датних вдношень виконують тригонометричн функц, що викори стовуються при проекц складових ланок на вдповдн координатн ос.

У такий спосб змст передатного вдношення його величину варто визначати вдповдно до характеру розв'язувано задач й особ ливостей розмрного ланцюга та його складових ланок.

2. Координату середини поля допуску замикально ланки обчи слюють за формулою m-, em = iemi i= es + ei esi + eii де em = ;

emi =.

2 3. Допуск замикально ланки T знаходять за формулами:

при розрахунку методом максимумуЦмнмуму m- T = i Ti, i= де T = es - ei Ti = esi - eii ;

;

при розрахунку ймоврнсним методом m- T = t 22Ti2.

i i i= Коефцнт ризику t вибираться з таблиць значення функц Лапласа Ф(t) у залежност вд узятого ризику Р.

При нормальному закон розподлу вдхилень рвноймоврно му хньому виход за обидв границ поля допуску значення Р зв'яза но з значенням Ф(t) формулою Р = 100[1 - 2Ф(t)] %.

Ряд значень коефцнта t наведений нижче:

Ризик Р, % - 32,00 10,00 4,50 1,00 0,27 0,10 0, Коефцнт t - 1,00 1,65 2,00 2,57 3,00 3,29 3, Коефцнт вдносного розсювання вдхилень 2 для ряду зако нв розподлу можна взяти наступним: 1/9 для нормального (Гаус са);

1/6 для трикутника (Смпсона);

1/3 для рвно ймоврност.

При наявност фактичних даних про закон розподлу вдхилень значення коефцнта може бути розраховане за ГОСТ 19415-74.

i 4. Середн значення допуску складових ланок Тср обчислюють у такий спосб:

при розрахунку методом максимумуЦмнмуму T ;

Tср = m- i i= при ймоврнсному метод розрахунку T.

Tср = m- t i i i= 5. Граничн вдхилення i- ланки esi та eii обчислюють за форму лами Ti Ti esi = emi + ;

eii = emi -.

2 6. Координату середини поля розсювання замикально ланки визначають за формулою m- em = iem.

i= 7. Координата центра групування вдхилень замикально ланки m- i i M(x) = iem +.

i= 8. Коефцнт вдносно асиметр i- ланки M(xi )- emi i =.

i 9. Поле розсювання замикально ланки обчислюють у такий спосб:

при розрахунку методом максимумуЦмнмуму m- = i i ;

i= при ймоврнсному метод розрахунку m- = t i i i.

i= Вдносне середньоквадратичне вдхилення 2i, i = i де i - середньоквадратичне вдхилення.

10. Найбльшу можливу компенсацю к розраховують за фор мулою к = Т - Т.

Величина поправки m- к к = + iemi - em.

i= Число ступенв нерухомих компенсаторв T N =, T - Tк де Тк - допуск на виготовлення нерухомого компенсатора.

3.7. Використання теор розмрних ланцюгв для визначення клькост розмрв компенсаторв площинних розмрних ланцюгв У реальних вузлах суднових машин механзмв, технологчно го устаткування й оснащення рдко зустрчаються умови, коли необ хдне взамне розташування деталей вузла може бути забезпечено методом повно взамозамнност. Найчастше це розташування де талей доводиться забезпечувати методом пригону чи методом вико ристання компенсаторв.

Розрахунок клькост компенсаторв та хнх розмрв може бути проведений у наступнй послдовност:

1. Аналзуючи креслення механзму чи вузла технчн умови на його роботу, необхдно виявити розмрний ланцюг цього механзму або вузла, побудувати схему розмрного ланцюга та визначити кль ксть ланок m розмрного ланцюга (включаючи замикальну ланку).

2. Виявити замикальний розмр А вимоги, поставлен до нього.

3. Виявити елемент Ак (ланка розмрного ланцюга), за допомо гою якого буде виконуватися компенсаця взамного розташування деталей (забезпечуватися необхдна точнсть замикально ланки А).

4. Задатися припустимим вдсотком ризику Р, %, виходу брако ваних виробв визначити вдповдний йому коефцнт t.

5. У залежност вд умов виробництва деталей задати величину коефцнта вдносного розсювання для кожного розмру.

i 6. За робочими кресленнями деталей знайти номнальн значен ня розмрв розмрного ланцюга та х верхн esi нижн eii вдхилення.

Знак вдхилень ураховувати обов'язково.

7. За схемою розмрного ланцюга визначити передатн вдношен ня i кожно з його ланок.

8. Занести отриман значення в таблицю, що наведена нижче.

Дан таблиц вдповдають рис. 3.1.

Номнальне Верхн Нижн вд Вдносне Передатне значення вдхилен- хилення ei Позначення розсювання вдношен розмру розмру ня esi ня i i мм А - 0 0,20 0,05 1/ А1 Ц1 22,75 0,25 Ц0,25 1/ А2 Ц1 150,00 0 Ц0,46 1/ А3 Ц1 22,75 0,25 Ц0,25 1/ А4 Ц1 10,00 0,10 Ц0,10 1/ А5 1 0,25 0,05 Ц0,05 1/ А6 1 218,00 0 Ц0,52 1/ А7 1 0,25 0,05 Ц0,05 1/ А8 Ц1 8,00 0,10 Ц0,10 1/ А9 Ц1 5,00 0,025 Ц0,025 1/ 9. Пдрахувати допуски ланок розмрного ланцюга за залежностями ;

Ti = esi - eii T = es - ei.

Допуск на виготовлення компенсатора ма бути значно мен шим вд допуску замикально ланки.

10. Номнальний розмр компенсатора m- А - i Аi i= Aк =.

к 11. Розрахунковий допуск замикально ланки:

при m m- ;

T = i Ti i= при m > m- T = t 22Ti2.

i i i= 12. Необхдна величина компенсац:

при m m- ;

к = i Ti - к Тк i= при m > m- к = t 22Ti2 - 22 Т.

i i к к к i= 13. Число ступенв компенсатора к.

Nк = Т - Тк 14. Беремо Nк рвним найближчому бльшому числу.

15. Крок ступенв компенсатора к Тст =.

Nк 16. Координати середин ланок esi + eii es + ei emi = ;

em =.

2 17. Розрахункова координата середини компенсац m- em = iemi - кemк.

i= 18. Поправка на координату середини поля допуску компенса тора першого ступеня к - Т.

к = + em - em 19. Розрахунковий розмр компенсатора першого ступеня Aк = Ак + к.

20. Розрахунковий розмр компенсатора другого ступеня.

Ак = Ак + Тст Розрахунковий розмр компенсатора i-го ступеня Аi = Аi-1 + Тст.

к к 21. Верхн креслярське вдхилення компенсатора -го ступеня ( = = 1...N) Tк i esк = Ai - Aк +.

к 22. Нижн креслярське вдхилення компенсатора -го ступеня ( = = 1...N) Tк eiк = Ai - Aк -.

к 23. Розмр компенсатора -го ступеня на кресленн ( = 1...N) Ак r = Ai ;

+ esк;

- eiк.

к Щоб полегшити розрахунки забезпечити можливсть швидко го розрахунку ряду варантв задоволення точност замикально лан ки (при змн точност й умов виготовлення деталей вузла), необхд но розробити вдповдну програму для ЕОМ.

4. РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГп ЗАГАЛЬНОГО СКЛАДАННЯ ВИРОБВ 4.1. Послдовнсть виконання складальних операцй нформацйною базою при встановленн послдовност складан ня типов ТП стандарти на ТО. Послдовнсть складання визнача ться конструкцю виробу методами досягнення необхдно точ ност. Тому виняткове значення ма процес вдпрацьовування виро бу на технологчнсть.

Прост складальн одиниц звичайно мають одноварантну по слдовнсть уведення деталей у ТП складання, складн - рзномант ну. В останньому випадку технолог зустрчаться з необхднстю ви бору оптимального варанта послдовност складання.

Установлення послдовност складальних робт починаться з визначення базово детал, вд яко залежить положення всх дета лей, що входять у СО. Роль базово детал може виконувати нша СО. Порядок складання встановлюють з огляду на можливсть зруч нсть монтажу наступних деталей СО. Кожна ранше приднана деталь (СО) не повинна перешкоджати подальшому складанню.

Детал СО, функцонально бльш важлив в машин, бажано монтувати на початкових стадях складання, передбачивши заходи проти можливих хнх пошкоджень при наступному приднанн менш вдповдальних деталей. Це також стосуться деталей, розмри яких загальними ланками деклькох, паралельно зв'язаних розмрних ланцюгв.

Паралельно з визначенням послдовност складання розробля ють технологчну схему складання. На рис. 4.1 зображено креслення розподльного вала з регулятором, а на рис. 4.2 його технологчна схема складання. На схем детал СО умовно зображують у вигляд прямокутникв, у як заносять шифр деталей, кльксть х у СО та найменування. Схема складання наочно показу послдовнсть уве дення деталей СО в ТП, мсце операц контролю, можливсть орга нзац паралельного виконання робт, допомага оцнити техноло гчнсть конструкц.

K61- M- K51-10 K11- M- M- A 1M- 1M- 1M-0501 1M-0510 1M- M- 1M-0504 N 1M- 1M- K71- M- Вигляд А M- Закернити у трьох точках M- M- M-0604a Рис. 4.1. Розподльний вал з регулятором ск.1М-0501а Група розподльного вала з регулятором М- Вилка М-0604а Всь пружини М- Гвинт упорний Зеб. М- Пдгрупа вилки 1 ск. М-0501а Пдгрупа розподльного вала 1 М- Шестерня розподльного вала Рис. 4.2. Технологчна схема складання розподльного вала з регулятором 1 М-0501а Розподльний вал К 11- Гайка АМ М- Шайба стопорна ж а т н Ва а к й Га М М а йб Ша М а н и уж Пр ь рол т н о К М ь рол т н о К ний д в роз нт Шпл К у ж а т н ва а п у р г д П М. ск а йб Ша К ь рол т н о К ажу нт ва ь ц е л Па М ий чн и р нд л и ц т ф и Шт а т ф Му К М йка Га М а б й Ша ь рол т н о К М а л ва о ог н ь л од п з о р а л ва н р е ест ш а п у р г д П о ог н ь л од п з о р а к н о Шп М. ск М ь рол т н о К к и в о п а Хр М е ц ь л К М № ник п и ш д п о рик а Ш 4.2. Механзаця та автоматизаця, оцнка ефективност технологчного процесу складання Механзаця та автоматизаця складального процесу. Складаль ний процес важче пддаться механзац, нж механчна обробка. У дрбносерйному виробництв пдвищення продуктивност прац до сягають застосуванням механзованого ручного нструменту: пнев мо- електрогайковертв, тискв, шлфувальних машинок тощо.

У масовому виробництв численн приклади добре налагодже них автоматизованих складальних процесв. Труднощ автоматиза ц складання виробв, що випускаються серйно, пов'язан з необ хднстю переналагодження устаткування. Таке устаткування пови нно вдповдати вимогам мнмальних витрат часу на переналаго дження низько вартост змнного оснащення.

Складальне устаткування для серйного виробництва, яке легко переналагоджуться, у даний час доцльнше комплектувати з засто суванням промислових роботв (ПР), що здатн виконувати техно логчн допомжн операц та переходи. Наведемо дв основн схе ми такого компонування: одна з них передбача використання од ного-двох ПР, друга - стлькох ПР, скльки робочих позицй скла дального устаткування.

Складальний комплекс (СК), побудований за першою схемою, здйсню складання в залежност вд складност виробу на однй чи деклькох позицях - пристроях (рис. 4.3,а). Основн переходи (з'д нання деталей СО) та складання, установлення базових деталей у пристро, видалення збраного виробу виконуються послдовно в автоматичному режим спецалзованими швидкозмнними нстру ментами (складальними головками) захоплювачами. Уже знач ний досвд створення нструменту, яким можна виконувати техно логчн та допомжн переходи;

у цьому випадку можливе переклю чення транспортно-завантажувального механзму. Набр нструменту визначаться складом складальних переходв, його готують зазда легдь встановлюють у гнзда нструментального магазина при на лагодженн СК на складання конкретного виробу.

Побудований за першою схемою СК вдрзняться високою ун версальнстю. Продуктивнсть складання залежить вд складност виробу (числа конструкцй вхдних деталей, виду з'днань, вимог до з'днань т. д.). Для виробв середньо складност, збраних з п'я ти-десяти деталей, продуктивнсть прац досяга приблизно 20...40 тис. виробв на рк. Число переналагоджень не робить помт ного впливу на продуктивнсть.

а б Рис. 4.3. Компонування автоматичних складальних комплексв з викори станням промислових роботв для послдовного (а) паралельно послдовного (б) складання:

1 - система управлння;

2 - робочий стл;

3 - пристрй для встановлення базових деталей;

4 - тара для готових виробв;

5 - касети для деталей, як складаються;

6 - шпиндельн головки для роботи з швидкозмнним складальним нструментом;

- магазини складальних нструментв;

8 - промисловий робот для виконання складальних допомжних операцй Побудований за другою схемою СК менш гнучкий та унверсаль ний, переналагодження його вимага бльше часу, нж першого СК, але вн бльш продуктивний (див. рис. 4.3,б). Складання здйснють ся паралельно-послдовно на великому числ позицй, розташованих, наприклад, на багатопозицйному поворотному стол. СК такого типу, продуктивнсть якого склада клька сотень тисяч виробв на рк, використовуться для складання невеликого числа типв виро бв у багатосерйному виробництв. Складання так само здйснються спецалзованим змнним нструментом, установленим уручну у ви конавчому механзм ПР, що обслугову дану позицю, при налаго дженн на чергову партю виробв.

При переналагодженнях СК обох типв поряд з змною нстру менту, захоплювачв програмоносв замняють також накопичу вач чи касети з деталями, що збираються, складально-настроюваль н пристро. Накопичувач чи пристро можна встановлювати на од нй пдставц (плит), що закрплються на стол;

тод при налаго дженн вони замняються одночасно.

Найбльш економчно виправданим виявляться складання на переналагоджуваних СК при органзац групового виробництва.

Незважаючи на те, що вироби, як випускаються серйно, звичайно не мають достатню технологчнсть стосовно складання, у багатьох виробах можна видлити типов складальн одиниц - комплекти, конструкця яких дозволя автоматизувати х складання на основ методв групово технолог. До подбних комплектв можна, напри клад, вднести: СО, що складаться з базово детал типу корпусу, стакана, блока зубчастих колс встановлюваних у них пдшипни кв, упорних клець, розпрних втулок тощо;

СО, що складаються з базово детал типу вала встановлюваних на нього зубчастих колс, пдшипникв, упорних клець, втулок та н. (рис. 4.4). Подальша ун фкаця комплектв вхдних у них деталей дозволя скоротити но аб Рис. 4.4. Типов СО:

а - з базовою деталлю типу блока зубчастих колс (корпусу, стакана);

б - з базовою деталлю типу вала менклатуру складального нструменту та вдкрива ще бльш широ ку перспективу використання методв групово технолог при побу дов автоматизованих складальних виробництв.

Велик можливост також у типзац складальних робт. Ана з показу, що з'днання деталей у рзних СО дуже часто здйсню ють шляхом виконання однакових (типових) технологчних опера цй переходв (монтаж пдшипникв втулок на вал в корпус, за пресування ущльнювальних манжет, установлювання прокладок, монтаж пружинних упорних клець, згвинчування рзьбових дета лей т. п.).

Широке впровадження СК у серйне виробництво вимага кро птко попередньо роботи з пдвищення технологчност конструк ц виробв, унфкац стандартизац складальних нструментв та концентрац виробництва однотипних виробв для досягнення оп тимального випуску.

Вдом й нш напрямки автоматизац складання серйного ви робництва. Сьогодн, коли ще недостатньо теоретично розроблен питання складального процесу, заслугову на увагу створення на пвавтоматичних нй, що дозволяють пдвищити продуктивнсть складання виключити ряд монотонних та важких ручних операцй.

Оцнка ефективност ТП складання. Оцнку рзних варантв ТП складання виконують за абсолютними вдносними показниками.

Абсолютними показниками трудомстксть собвартсть ТП скла дання. Основними вдносними показниками наступн:

1. Коефцнт трудомсткост ТП складання Ктр = Тск/Тоб, де Тск - трудомстксть складання СО чи виробу;

Тоб - сумарна тру домстксть обробки деталей ц СО чи виробу.

Для рзних типв виробництва коефцнт Ктр знаходиться в н тервал 0,1...0,5.

2. Коефцнт завантаження робочих мсць поточно н вд повдно n з = Тшт / ТдВ;

з.л = з, n де Тшт - штучний час складально операц, хв;

Тд - дйсний такт скла дання (Тд = 100l/Vр, тут l - довжина робочого мсця, установленого з конструктивних мркувань, м;

V - швидксть конвера, м/хв;

р - втра ти часу на перодичнсть перемщення конвера, у вдсотках вд так ту випуску, допускаються не бльше 5 %);

В - кльксть робтникв на складальному мсц;

n - число робочих мсць. Прийнятне значення коефцнта завантаження 0,90...0,95.

3. Коефцнт якост складального процесу Квдн.ск = Тн.ск/Тск, де Тн.ск - трудомстксть операцй нормального складального про цесу, до якого вдносять вс операц по простому з'днанню деталей (згвинчування, постановка на мсце тощо) регулюванню з'днань (перемщення чи поворот деталей з наступним закрпленням, з сти куванням чи без нього), за винятком пригону, розбирання, повтор ного складання.

Наближення коефцнта якост до одиниц свдчить про бльш високий рвень ТП складання.

4. Коефцнт диференцац складального процесу Кдиф = Тск.вуз/Тск, де Тск.вуз - сумарна трудомстксть вузлового складання.

Бльше значення коефцнта диференцац звичайно приводить до здешевлення складання.

5. РОЗРОБКА СКЛАДАЛЬНИХ ОПЕРАЦЙ Розробляючи порядок змст складальних операцй, слд урахо вувати наступне: можливсть сполучення ц операц з ншою чи деклькома ншими, роздливши на частини;

можливсть бльш ра цонально послдовност операцй;

можливсть поднання ц тех нологчно операц з контрольною;

можливсть спрощення склад но операц видленням частини в самостйну операцю;

можли всть виконання операц, що вимага приганяльних робт, у складальному цеху;

необхднсть перенесення операц в обробний цех для скорочення витрат на виконання.

Наступним етапом визначення ефективност складання.

Для забезпечення ритмчност складання найбльш повного використання робочого часу на всх робочих мсцях необхдно досяг ти синхронност всх операцй, тобто щоб час, затрачуваний на кож ну з них, був приблизно однаковий чи кратний. Досягти цього мож ливо вдповдним пдбором робт чи додатковим подлом операцй, сполученням операцй, прискоренням виконання операцй за раху нок упровадження високопродуктивного оснащення, а також нши ми методами рацоналзац.

Псля визначення норм часу на виконання операцй та уточнен ня останнх вдповдно до знайдених темпв складання для кожно операц встановлюють спосб виконання вибирають устаткуван ня, пристро та нструмент. Пдставою для вибору того чи ншого способу виконання складально операц типу устаткування для не ефективнсть рентабельнсть даного способу. Ефективнсть харак теризуться клькстю об'ктв складання, виконуваних на даному робочому мсц в одиницю часу. Пд рентабельнстю розумють вар тсть виконання операцй при отриманй ефективност. Вартсть ви конання складально операц може бути визначена як сума заробт но плати складальника за виконання операц, амортизац устатку вання накладних витрат, вднесених до одн операц.

Для визначення вартост виконання операц користаються фор мулою Tшт zo - za aB 1+, So = + l 60 100 Tефз де Тшт - норма штучного часу, хв;

l - годинна заробтна плата скла дальника;

zo - загальний вдсоток цехових накладних витрат на ви робничу заробтну плату;

za - вдсоток до виробничо заробтно пла ти статт накладних витрат "Амортизаця устаткування";

а - рчний вдсоток амортизацйних вдрахувань;

В - вартсть устаткування, грн;

Теф - рчний ефективний фонд часу роботи устаткування;

з - коеф цнт завантаження устаткування, який дорвню вдношенню роз рахунково клькост устаткування до прийнято.

Для одн т ж складально одиниц вартсть виконання скла дальних операцй при рзних способах складання буде змнюватися.

Також буде змнюватися й ефективнсть складання. Задача проекту вальника - зставляючи вартсть та ефективнсть для деклькох рз них способв, знайти найбльш рентабельний з них.

Вартсть складання виробв Sск можна визначити як суму варто ст виконання всх операцй:

Sск = So, а розрахункову трудомстксть складання Тск - як суму норм часу по всх операцях.

Знаючи з технологчного процесу заготвельних цехв час, необ хдний для обробки всх деталей виробу, можливо визначити вдно сний показник якост технологчних процесв обробки деталей скла дання виробу:

Тск Kтр =.

Тоб Менше значення Kтр свдчить про високу яксть технологчних процесв обробки, здйснених у заготвельних цехах (стосовно скла дального цеху), унаслдок чого детал, що надходять на складання, добре швидко зчленовуються. Значення Ктр для рзних виробництв знаходяться в межах 0,1...0,5.

Показник Ктр, характеризуючи збирання виробв, да можли всть технологу звернути увагу на т переходи, що вимагають найб льшо клькост часу. Часто бува доцльно збльшити трудомстксть окремих переходв у процес механчно обробки таким чином рз ко скоротити час на складання.

Розрахункову кльксть робтникв на кожнй операц можна визначити, подливши час, затрачуваний на операцю, на темп скла дання та округливши результат до найближчого цлого числа. Тод годинна продуктивнсть, чи пропускна здатнсть робочого мсця, на данй операц 60Bп, P = Тшт а коефцнт завантаження робочого мсця Тшт з =, Т Вп д де Вп - прийнята кльксть робтникв на данй операц;

Тд - дйсний такт складання.

Технчну документацю до технологчного процесу складання в багатосерйному масовому виробництвах оформляють у вигляд форм, установлених кдиною системою технологчно документац ГОСТ 3.1407-86;

ГОСТ 3.1105-84.

Карти технологчного процесу складання (КТП) розробляють на кожну складальну одиницю, що збираться окремо, а також на загальне складання виробу. Для кожного робочого мсця складаль но позиц в карту технологчного процесу треба включати т опе рац, що повинн виконуватися на цй позиц. Комплектувальну карту складання (КК) оформляють у залежност вд умов характе ру виробництва.

Вдомсть оснащення (ВО) включа найменування позначення всх видв устаткування, пристров, нструментв, необхдних для ви конання технологчного процесу складання.

Складальнику на робочому мсц звичайно не потрбн детальн складальн креслення виробу;

якщо вн викону якийсь комплекс робт (одну чи клька операцй), йому необхдн чтка, з вичерпними даними карта технологчного процесу, карта ескзв до не комплек тувальна карта. - документи повинн бути вичерпною нструкцю для здйснення складання на даному робочому мсц.

У табл. 5.1 наведен форми обов'язкових карт, а на рис. 5.1 - ескз складально одиниц.

Майстер, що керу складанням деклькох складальних одиниць, повинен мати альбом технологчних карт по всх складальних оди ницях, за як вн вдповда.

На длянц (у вддленн, прогон), крм альбому технологчних операцйних карт з складання складальних одиниць, повинен бути також альбом вузлових креслень робочих креслень основних дета лей. У технологчному бюро складального цеху повн комплекти карт технологчного процесу, креслень, загальних видв, складаль них вузлових робочих детальних креслень.

Таблиця 5. Комплектнсть технологч Вид технологчних документв Вид технологчного них документв Номер форми доку процесу (ТП) мента Умовне по- Одиничний Типовий Найменування значення ТП ТП Карта технологчного КТП О 3, 3а, - процесу слюсарних, за ГОСТ 3.1407- слюсарно-складальних, електромонтажних, налагоджувально регулювальних робт Карта типового техно- КТТП О 5, 5а, - логчного процесу слю- за ГОСТ 3.1407- сарних, слюсарноскла Слюсарн, слюсарно дальних, електромон складальн, електро тажних, налагоджува монтажн налаго льно-регулювальних джувально робт регулювальн роботи Вдомсть виробв до ВТП О 6, 6а, - типового технологчно- (ВТО) за ГОСТ 3.1407- го процесу слюсарних, слюсарно-складальних, електромонтажних, налагоджувально регулювальних робт Карта ескзв КЕ Н Н 5, 5а, за ГОСТ 3.1105- ст вд умов характеру виробництва (на розсуд пдпримства).

Примтка.

У табл. 5.1 так позначення: О - обов'язков документи;

Н - документи, що оформляються в залежно Комплектувальна карта КК Технологчна нструк Т Вдомсть оснащення В Титульна сторнка ця Н Н Н Н Н 2, за ГОСТ 3.1105- Н Н Н за ГОСТ 3.1105- за ГОСТ 3.1105- за ГОСТ 3.1105- 7, 7а, 9, 9а, 6, 6а, складання карти гчно техноло до додаться що, Ескз. 5.1.

Рис.

одночасно робтникв деклька чи один х Виконують.

мсцем робочим за закрплюють, карт цальних спе вигляд у оформлен, Завдання.

дання скла темп встановлений у вкладалося ня завдан виконання щоб, чином таким ють пдбира яких кльксть, операцй дальних скла ряд себе у включають Останн.

нями завдан званими так обумовлених, робт комплексв деклька паралельно нують вико, складаться що, вироб на позиц кожнй на цим з язку ' зв У.

позицй клька де тльки займа складання процес у рб ви а, змнами годинами вимряться то час дуже машин великих складання темп що, тим пояснються Це.

вище викладено вд вдрзняться робт обсягв розподлу методика галузях нших деяких дуванн машинобу важкому у агрегатв та машин великих складанн загальному При Кервний персонал складального цеху, вд бригадира до началь ника цеху, зобов'язаний знати призначення конструкцю виробу, що збираться, а також твердо знати чтко дотримуватися техноло гчного процесу, за яким ведеться складання виробу.

Усяк змни в креслення може вносити тльки конструкторський вддл, а змни в технологю - вддл головного технолога заводу.

Для змни технологчного процесу на будь-якй його стад вида ться спецальний "Дозвл на змну в операцйнй карт", затверджу ваний головним нженером заводу. У цьому дозвол вказуться змст операц до змни псля, а також цль змни. До дозволу додаться "Акт переврки змненого технологчного процесу" з зазначенням економчного ефекту вд даного заходу. Акт також затверджуться головним нженером заводу.

Цей порядок оформлення рзних змн, звичайно, жодною мрою не повинен бути перешкодою для постйного полпшення технологч ного процесу. Вн лише свдчить про те величезне значення, яке ма технологя в робот пдпримства. Необхдно обов'язково дотриму ватися технологчно дисциплни як найважлившого закону вироб ництва. У складальному процес технологчна дисциплна повинна насамперед полягати в тому, щоб ус операц вузлового загально го складання виконувалися в точнй вдповдност до технчних ви мог, установлених технологю. Дотримання технологчного проце су запобга появ браку, основою планово роботи пдпримства першою ознакою культури виробництва.

При проектуванн технологчних процесв складання необхдно передбачати високий рвень механзац робт, усляке скорочення витрат полегшення ручно прац;

застосовувати досягнення пере дово технолог складання машин спорднених пдпримств сумж них галузей промисловост;

рацонально використовувати наявн виробнич ресурси, передов форми органзац виробництва впро вадження найбльш прогресивних та економчних методв здйснен ня складальних операцй.

Розроблений технологчний процес складання при освонн протягом усього пероду його застосування постйно полпшують.

6. НОРМУВАННЯ СКЛАДАЛЬНИХ ОПЕРАЦЙ Технчна норма часу на складання - це завдання з продуктивно ст прац складальника, що явля собою час, необхдний для вико нання певно роботи потрбно якост в рацональних органзацй но-технчних технологчних умовах. Технчна норма часу - мра су спльно необхдно прац, що характеризу досягнутий рвень техно лог й органзац виробництва в данй галуз.

У залежност вд типу виробництва (одиничного, дрбносерй ного, серйного, багатосерйного масового) нормативи часу, засто совуван для нормування складальних робт, вдрзняються за ступе нем розчленовування (диференцйован й збльшен) масштабом застосування (загальномашинобудвн, галузев заводськ).

З огляду на те, що технологчний процес складання в одинично му дрбносерйному виробництвах звичайно не деталзуться скла дальники виконують рзномантн комплекси робт, нормативи часу в цих умовах розробляють застосовують збльшен.

У серйному виробництв, де процес розчленовуться на опера ц складальники спецалзуються на виконанн окремих робт, нор мативи часу використовуються бльш деталзован й частково еле ментн.

Для багатосерйного масового виробництва розробляються диференцйован елементн нормативи часу з урахуванням перехо дв, прийомв робт та трудових досягнень. Тут потрбна висока точ нсть нормування.

Складальн роботи, типов для галуз машинобудування в цло му, нормуються на основ загальномашинобудвних нормативв часу.

Для рзних галузей груп однордних заводв (верстатобудвних, ав томобльних, тракторних та н.) розробляють галузев нормативи.

Процеси складання, специфчн для даного пдпримства, нормують на основ заводських нормативв часу.

У нормативах часу враховують основн фактори, що впливають на величину норми. До числа цих факторв належать, перш за все, передов прийоми роботи, рацональна технологя й органзаця пра ц, використання ново технки, безперебйне постачання робочого мсця необхдним нструментом, деталями напвфабрикатами.

Чим детальнше розроблений технологчний процес складання, тим бльш точно може бути виконане його нормування. Однак ди ференцаця всього процесу складання машини за елементами явля собою дуже велику роботу, виконати яку в перод пдготовки вироб ництва до випуску нового виробу не завжди можливо. Тому навть при пдготовц масового виробництва дуже часто спочатку корис туються збльшеними нормами, однак вони розробляються з ура хуванням зазначених вище факторв.

Технчну норму часу варто проектувати в залежност вд вдпо вдно квалфкац виконавця, що цлком опанував технку вироб ництва на даному робочому мсц;

рацонально побудови техноло гчного процесу;

максимального використання устаткування при найвигднших режимах роботи, а також найбльш доцльних при стров та нструменту;

застосування рацонально органзац прац робочого мсця.

Час оперативно роботи при виконанн складально операц ста новить суму основного (технологчного) часу Tо, необхдного для ви конання безпосередньо процесу складання, допомжного часу Tдоп, що не перекриваться. Останнй явля собою час, необхдний склада льнику для здйснення рухв чи дй (узяти або закрпити деталь, пере мстити нструмент, пустити в хд пристрй, вимрити т. п.), що да ють можливсть виконати технологчну роботу.

У норму часу на складальну операцю, крм цього, входить час Tоб, необхдний для обслуговування робочого мсця, тобто для роз кладки нструменту перед початком роботи, очищення робочого мс ця, замни нструменту в процес роботи, видалення нструменту передач робочого мсця змннику, а також час Tп, який врахову перерви для задоволення природних потреб вдпочинку робтника.

Таким чином, час, необхдний для виконання складально опе рац, тобто норма штучного часу, Тшт = То + Тдоп + Тоб + Тп.

У тих випадках, коли вузли чи вироби збирають партями, у нор муванн повинен бути вдображений час, необхдний для пдготовки до виконання складальних робт над даною партю, так званий пд готовчо-заключний час. Цей час не залежить вд розмру парт, а ви значаться характером виконувано складальником роботи ( склад нстю, мсцем виконання), органзацю прац робочого мсця.

При калькуляц пдготовчо-заключний час, вднесений до од н детал, повинен бути доданий до штучного часу.

У масовому виробництв пдготовчо-заключний час дорвню нулю. У багатосерйному серйному виробництвах питома вага його дуже мала. В умовах же дрбносерйного й одиничного виробництв пдготовчо-заключний час склада значну частку в час роботи скла дальника.

Основний То допомжний Тдоп час при складанн звичайно не роздляють. Сума То + Тдоп склада оперативний час Топ. Якщо по значити час технчного обслуговування робочого мсця - а1 (у вдсот ках вд То);

органзацйного обслуговування робочого мсця - а2 (у вдсотках вд Топ);

на обслуговування робочого мсця, вдпочинок та особист потреби - b (у вдсотках вд Топ);

на обслуговування ро бочого мсця, вдпочинок та особист потреби - с (у вдсотках вд Топ), то норма штучного часу на складання може бути виражена та кими формулами:

для масового виробництва a1Тo a2Топ bТоп Тшт = То + Тдоп + + + ;

100 100 для багатосерйного виробництва (а1 + b)Топ Тшт = То + Тдоп + ;

для одиничного дрбносерйного виробництва Тшт = Топ 1+ c.

Як уже вдзначалося, до структури складально операц входять подача деталей, хня взамна орнтаця, з'днання, закрплення, зн мання контроль збраного вузла. Однак при нормуванн операцй структурн складов (подачу деталей, х взамну орнтацю з'д нання) визначають одним прийомом - установленням, розумючи пд цим надання детал чи вузлу такого положення щодо нших вза мозалежних конструктивних елементв, яке передбачено креслен ням технчними умовами на складання. Тривалсть цього прийому залежить вд виду встановлень (на вал, в отвр, на площину т. п.) рзновидв (на шпильки, до упора тощо), а також маси детал (скла дально одиниц), конфгурац та габаритних розмрв, вдстан пе ремщення (при подач до мсця складання), висоти пдйому, типу пднмального механзму пристрою, характеру посадки, способу крплення положення складальника (зручне, незручне). Бльшсть цих факторв вплива також на час, необхдний для знмання збра но складально одиниц.

Тривалсть оперативного часу, необхдного для виконання кон кретно роботи з складання, залежить вд виду з'днання його ос новних характеристик. Так, на тривалсть запресовування вплива ють даметр довжина посадково частини детал, посадка (величи на натягу), маса детал, вид устаткування пристрою, зручнсть ви конання роботи. Величина оперативного часу на нагвинчування га йок електро- чи пневмогайковертом визначаться даметром, кро ком довжиною нарзки, клькстю гайок, що одночасно нагвинчу ються, та н.

Специфчн фактори, що впливають на тривалсть складальних чи приганяльних робт, ураховуються також в нших з'днаннях. При нормуванн керуються вдповдними нормативами часу, установле ними для виробництв рзних типв.

В умовах дрбносерйного й одиничного виробництв складальн роботи часто нормуються за укрупненими нормативами часу. Роз робку цих нормативв ведуть за типовими деталями чи виробами представниками. Перший метод заснований на тому, що складання з деталей типових технологчних груп ма приблизно однаков при йоми. При цьому час, необхдний для виконання комплексв прийо мв, береться на пдстав наявних елементних нормативв. Час, необ хдний для складання складально одиниц, залежить вд числа де талей. Мж цими двома факторами сну кореляцйний зв'язок.

Метод укрупненого нормування за виробами-представниками поляга в тому, що норми часу розробляються на один з виробв, який за конструктивними чи технологчними ознаками найбльш повно представля групу подбних виробв, котр займають у сукуп ност найбльшу вагу в трудомсткост складальних робт пдприм ства. На складання нших виробв групи норми потм установлю ють на пдстав цих нормативв.

Масштаби випуску виробв навть в умовах одного того ж типу виробництва стотно впливають на тривалсть складання. З збль шенням масштабу виробництва час на складання одиниц продукц зменшуться, а продуктивнсть прац зроста. У зв'язку з цим розроб лен поправков коефцнти до нормативв оперативного допомж ного часу, що враховують цю залежнсть.

Для багатосерйного виробництва ц коефцнти наступн:

Кльксть виробв, що випус- каються за змну з конвера, шт. - 5 10 15 20 Поправковий коефцнт - 1,10 1,05 1,00 0,95 0, З метою успшного виконання змнних завдань усма складаль никами одночасно з установленням передових технчно обрунтова них норм у виробництв необхдно надати робтникам так умови прац, що давали б м можливсть пднмати продуктивнсть полп шувати яксть продукц.

Отже, при встановленн прогресивних технчно обрунтованих норм необхдно враховувати досвд передовикв виробництва, при ймати найбльш рацональний технологчний процес з використан ням наявних у данй галуз технчних досягнень виходити з правиль но органзац прац, беручи до уваги те, що остання головною умовою у виконанн норм робтниками.

У полпшенн органзац прац велику роль вдгра узагальнен ня передових, найбльш продуктивних методв прац навчання цих методв колективу робтникв. Передовий досвд вивчають за окре мими елементами технологчного процесу. Аналзують ту ж саму операцю, виконувану рзними робтниками;

при цьому вдбирають найбльш вдал рухи. Унаслдок проведення такого аналзу по всх операцях технологчного процесу може бути створена технологя, заснована на найбльш прогресивних прийомах прац. Шляхом н структажу ц прийоми потм поширюються серед усх робтникв, у результат чого досягаться значне збльшення продуктивност пра ц всього виробничого колективу.

У технологчному процес складно машини може бути дуже ве лика кльксть операцй. Наприклад, процес складання гусеничного трактора складаться з 600 операцй. Розрахунок технчно обрун тованих норм при пдготовц виробництва таких виробв звичайни ми методами вимага значно витрати часу. Тому на ряд виробництв для цих цлей почали застосовувати ЕОМ.

7. РОЗРОБКА ПРОЕКТУВАННЯ СКЛАДАЛЬНИХ ПРИСТРОпВ При розробц технологчного процесу складання особлива ува га повинна бути придлена оснащенню операцй складальними при строями та нструментом, технчна досконалсть яких одним з ос новних факторв, що обумовлюють ефективнсть процесу складан ня машин. За допомогою спецально сконструйованих пристров та нструментв (звичайно, при правильно розробленому технологч ному процес) навть малоквалфкований робтник ма на складан н виробв цлком задовльн результати.

Проектування виготовлення пристров при освонн складан ня нових конструкцй машин найбльш вдповдальними частина ми технчно пдготовки виробництва в складальному цеху.

Основними факторами, що впливають на вибр схеми конструк ц пристров та визначають ефективнсть х використання в техно логчному процес складання виробу, виробниче завдання (програ ма), необхдна точнсть послдовнсть складання. Розглянемо зна чення кожного з цих факторв.

Виробнича програма Вд розмру програми залежать доцльнсть застосування складнсть конструкц цього пристрою. При невели кй програм складального цеху проектувати дорог пристро, зви чайно, недоцльно. Якщо ж програма велика, то навть значн ви трати на виготовлення пристрою порвняно швидко виправдовують ся. Прагнення конструктора й у цьому випадку повинне бути спря моване на створення бльш простого недорогого пристрою.

У такий спосб механзаця складання знаходиться в прямй за лежност вд клькост виробв, що збираються. Вартсть виготовлен ня, обслуговування ремонту пристрою повинна бути узгоджена з одержуваною вд нього економю. Тому в першу чергу у виробниц тво повинн бути введен т пристро, що, безумовно, необхдн для забезпечення потрбно якост продукц.

Однак при вибор типу пристрою поряд з економчними вимо гами необхдно враховувати також вимоги, що стосуються термнв виконання завдання створення для робтника кращих умов прац щодо зручност, легкост та безпеки.

Точнсть складання До початку проектування пристров необ хдно детально ознайомитися з посадками, точнстю складання й умовами взамозамнност деталей складально одиниц, що збира ться. Це ма виршальне значення при встановленн схеми кон струкц пристрою.

Схема пристрою повинна бути такою, щоб процес складання з'д нання забезпечував необхдну яксть навть тод, коли характер до пускв деталей, що з'днуються, не завжди гаранту це.

Послдовнсть складання Проектуючи пристро, враховують, що складання здйснються у визначенй послдовност, причому опера ц, для яких створюються пристро, повинн виконуватися з найбльш зручними встановленням зняттям складально одиниц чи детал.

Тому конструюванню складального пристрою повинна передувати розробка технолог. Пристро конструюють для певно операц, беручи до уваги характер попереднх наступних складальних ро бт. Це, у свою чергу, да можливсть врнше вибрати бази, кон струкц основних елементв тощо.

Наприклад, якщо з плану складання вдомо, що запресовувана втулка в наступних операцях не розгортаться, то це ставить додат ков вимоги до операц запресування. Якщо псля складально опе рац не передбачений контроль, то ця обставина також повинна бути врахована в схем конструкц пристрою. Останн ма виключати чи зводити до мнмуму можливсть появи при складанн СО яких небудь випадкових похибок.

Таким чином, завдання, що стоть перед конструктором, зводить ся до створення пристрою, який був би продуктивним, надйним точним у робот, зручним безпечним в обслуговуванн та найбльш економчним у виробництв.

Вимоги до продуктивност складальних пристров важко обме жити якимись цифрами, тому що це залежить вд призначення при строю, його типу, способу застосування т. п. У всякому раз, кль ксть вузлв, що збираються на пристро, повинна насамперед забез печити встановлену програму темп складання. У деяких випадках для виконання особливо важливих, точних вдповдальних складаль них операцй припустимо застосовувати малопродуктивний при стрй, але це повинно бути пдтверджено економчною доцльнстю.

Значн можливост для пдвищення рвня механзац робт при складанн машин, особливо в дрбносерйному виробництв, у ви користанн системи збрно-розбрних конструкцй складальних при стров з нормалзованими найбльш трудомсткими деталями (кор пуси, кронштейни, затискач й нш силов елементи, стояки, дом крати, фксатори та н.). Збрно-розбрн конструкц дозволяють на багато скоротити перод пдготовки виробництва значно знизити витрати на виготовлення оснащення за рахунок багаторазового ви користання велико клькост х елементв.

Основна частина складальних механзованих пристров звичай но спецалзованою. Однак доцльно всляко скорочувати частку цих пристров, замняючи х унфкованими та нормалзованими.

Створення рацонального оснащення для складальних процесв - дуже важливий роздл пдготовки виробництва нового чи модерн зованого виробу. Велику роль в успшному виконанн цих робт у стислий термн можуть вдгравати унфкаця нормалзаця.

Порядок проектування пристров звичайно приймають наступ ний:

1) за складальним кресленням складально одиниц встановлю ють базов поверхн, що можуть бути використан для крплення чи фксац складально одиниц в пристро при виконанн дано опера ц;

2) орнтовно визначають сили, що будуть дяти на пристрй в процес його використання;

3) розробляють принципову схему пристрою;

дуже важливо при цьому виходити з принципу всляко економ рухв складальника при користуванн цим пристром;

4) розробляють конструктивну схему пристрою (ескзне компо нування) шляхом розрахунку на мцнсть визначають розмри ос новних його деталей;

5) остаточно визначають конструкцю пристрою;

6) виконують розрахунок пристрою на економчнсть;

7) при сприятливих результатах розрахунку конструкцю при строю затверджу начальник технчного вддлу чи головний техно лог заводу;

8) складають робоч креслення здають х у виробництво.

8. КОНТРОЛЬ СКЛАДАЛЬНИХ ОПЕРАЦЙ Контроль, який проходять кожен вузол кожна виготовлена ма шина, ма на мет переврити вдповднсть точност форми, вднос ного положення перемщення хнх виконавчих поверхонь установ леним нормам. Ефективнсть контролю тим вища, чим ближч ре зультати вимрв контрольованих параметрв до хнх дйсних зна чень. Ступнь наближення обмрюваного значення до дйсного зале жить вд наступних факторв: розкриття змсту контрольованого па раметра та явищ, що спричиняють виникнення похибок;

правиль ност виявлення взамозв'язку рзних параметрв вмння видлити контрольований параметр;

правильност вибору чи розробки засо бв контролю;

технки здйснення контролю.

Правильна чтка термнологя розкрива змст параметра. Ос новн термни, що характеризують вдхилення форми, вдносне по ложення та перемщення поверхонь деталей, установлен ГОСТ 24642-81.

Однак для успшного здйснення контролю ще недостатньо ро зумти змст контрольованого параметра. Необхдно бачити вра ховувати взамозв'язок цього параметра з ншими параметрами, що впливають на точнсть машини. Наприклад, точнсть визначення вдстан мж двома плоскими поверхнями детал залежить вд точно ст повороту форми цих поверхонь. Тому в першу чергу необхдно контролювати форму, потм поворот в останню чергу вдстань мж плоскими поверхнями детал.

Вдповдно до визначення (ГОСТ 2.308-79) радальне биття ре зультатом спльного прояву вдхилення вд цилндричност поверхн розбжност ос контрольовано поверхн з вссю обертання детал.

Це вдхилення складаться з вдносного зсуву повороту осей 1 2 у простор (рис. 8.1). Тому робити висновок про радальне биття яко небудь поверхн детал потрбно не взагал, а лише стосовно до пере рзу, в якому здйснються контроль.

Щоб одержати при контрол найбльш повне уявлення про зна чення контрольованого параметра, необхдно виключити, наскль ки це можливо, вплив похибок взамозалежних параметрв. Напри клад, спввснсть переднього заднього центрв токарного верстата звичайно перевряють за допомогою контрольного вала, що закрп лються в центрах. Перемщаючи вздовж контрольного вала розта шован в двох координатних пло щинах встановлен на супорт н дикатори, визначають величину напрямок вдхилення вд спввсно ст центрв (рис. 8.2,а). Але анало гчн показання можуть дати нди катори за наявност повороту ос Рис. 8.1. Неспввсност шийок контрольного вала вдносно вала в двох координатних напрямних станини при абсолют площинах нй спввсност центрв (див.

рис. 8.2,б). Тому, перш нж присту l пити до переврки збгу осей центрв у переднй заднй бабках токарного верстата, необхдно за безпечити паралельнсть осей отво рв пд центри в шпиндел пнол в бльш жорстких межах у порвнян н з припустимим вдхиленням вд a l спввсност центрв.

Контроль параметрв вимага матералзац деяких геометричних уявлень. Неможливо, наприклад, безпосередньо вимрити вдстань мж осями двох отворв у деталях машини, оскльки ос отворв гео б метричним образом, у природ х не сну, так само неможливо вимри Рис. 8.2. Переврка спввсност ти вдхилення вд площинност по центрв токарного верстата за верхн детал без матералзац де допомогою оправки:

ально площини, що проходить че l - довжина вимрювання;

- рзниця показань ндикаторв рез три виступн точки контрольо вано поверхн. Геометричн уяв лення матералзують за допомогою спецальних деталей чи пристро в. Так, щоб вимрити вдстань мж осями отворв у корпуснй дета л, в отвр вставляють контрольний вал, вимрюють вдстань мж х тврними роблять вдповдне перерахування. деальну площину при визначенн вдхилення вд площинност поверхн детал вдтворю ють за допомогою контрольно плити.

Оскльки все це пов'язано з уведенням у вимрювальн розмрн ланцюги додаткових ланок, що мають похибки, то велике значення ма власна точнсть усх деталей пристров, використовуваних при переврках, а також точнсть х установлення. При цих умовах вва жаться припустимою похибка визначення контрольованого пара метра, що не перевищу 10...20 % його поля допуску.

До основних видв геометричних переврок, здйснюваних при збиранн складальних одиниць механзмв за допомогою технчних засобв, належать контроль зазорв (рис. 8.3), переврка на радаль не, торцеве й осьове биття (рис. 8.4), контроль паралельност пер пендикулярност (рис. 8.5), спввсност, прямолнйност та площин ност (рис. 8.6), положення деталей у деяких складальних одиницях (рис. 8.7).

Для забезпечення необхдно точност вимрв потрбно, щоб ко нтрольована складальна одиниця прилад чи контрольний пристрй знаходилися в зручному для робтника положенн базувалися на твердих опорах. Тому контрольн робоч мсця доцльно обладнати плитами, пдставками для вимрювального нструменту засобами для закрплення складальних одиниць, що перевряються.

Номенклатура приладв пристров, застосовуваних при меха нзованих вимрах, досить широка. Особливо часто використовують пристро з ндикаторами годинникового типу. Вибр необхдного Рис. 8.3. Схеми контролю зазорв у зТднаннях a бв гд е Рис. 8.4. Схеми переврок збраних складальних одиниць на биття:

а - осьове;

б, д, е - радальне;

г - торцеве;

в - торцеве радальне a бв г де ж з Рис. 8.5. Схеми контролю паралельност (аЦв) перпендикулярност (гЦз) типу контрольного пристрою залежить вд потрбно точност при пустимо похибки вимру;

при цьому остання характеризуться рз ницею мж показанням контрольного пристрою фактичним зна ченням контрольованого параметра. Вдносна похибка вимру скла да 15...20 % допуску контрольованого параметра.

Точнсть, що звичайно досягаться при деяких видах вимру, наступна: рвнем - до 0,02 мм;

щупом - до 0,04 мм;

штихмасом (мк рометричним нутромром) - до 0,01 мм;

ндикатором - до 0,01 мм;

оптичними приладами - до 0,02 мм;

шаблоном щупом - до 0,02 мм;

контрольними валами - до 0,01 мм;

струною - до 0,02...0,05 мм.

Для контролю точност складання використовують також рз номантн спецальн засоби комплексного контролю, вимру кне матично похибки;

застосовують прилади об'ктивно оцнки, що аналзують яксть складальних одиниць виробв.

a г б д е в Рис. 8.6. Схема контролю спввсност (аЦв), прямолнйност площинност (гЦе) Автоматизован вимри здйснюються з використанням контрольно-складальних нструментв пристров, що автоматично забезпечують створення необхдних для контролю сил, моментв, тискв та н. Наприклад, снують автомати, призначен для контро лю радального зазору напвскладених пдшипникв кочення в про цес хнього складання. Принцип вимру в автоматах електропнев Рис. 8.7. Схеми контролю положення деталей в складальних одиницях матичний, точнсть - 0,001 мм. Так автомати вбудовують у ню складання пдшипникв. У випадку невдповдност радального за зору вимогам пдшипник автоматично вдбраковуться видалять ся з складання.

У сучасних складних контрольних пристроях та автоматах для переврки складальних одиниць виробв застосовують електрокон тактн, пневмоелектричн, фотоелектричн й ндуктивн системи.

Чимало таких пристров автоматв багатопозицйн, що забезпечу контроль деклькох параметрв.

9. ВИПРОБУВАННЯ МАШИН МЕХАНЗМВ Метою випробувань машин переврка правильност роботи взамод всх механзмв, потужност, продуктивност точност ма шин. Таким чином, випробування перевркою якост машини, отри мано в результат всього виробничого процесу виготовлення.

У залежност вд виду, призначення масштабу випуску машини проходять випробування на неробочому ходу (переврка роботи ме ханзмв паспортних даних) та в робот пд навантаженням, а також випробування на продуктивнсть, жорстксть, потужнсть точнсть.

Випробування на неробочому ходу При цьому випробуванн пе ревряють ус вмикання перемикання органв керування та механз мв машини, правильнсть хньо взамод надйнсть блокування, безвдмовнсть д та точнсть роботи автоматичних пристров. Ра зом з тим перевряють дотримання норм правильност роботи пд шипникв, зубчастих колс. Наприклад, для верстатв псля двох го дин роботи на неробочому ходу при найбльшй частот обертання шпинделя допускаться розгрв пдшипникв ковзання до 60 С, пд шипникв кочення до 70 С, в нших механзмах верстатв температу ра пдшипникв не повинна перевищувати 50 С. Шум зубчастих ко с, коробки швидкостей, подач та нших механзмв верстата пере вряться в тихому примщенн вдповдно до дючих стандартв тех нчних умов.

Випробування машин пд навантаженням повинн виявити яксть х роботи у виробничих умовах, тому для машин створюють умови, близьк до умов експлуатац. Наприклад, двигун внутршнього зго ряння встановлюють на спецальну раму, а вал двигуна приднують до гальмового пристрою, що дозволя створювати змнн наванта ження. До двигуна пдключають системи охолодження, масляну паливну апаратуру. При проведенн випробувань визначають екс плуатацйн характеристики двигуна, витрату палива мастил.

Пд навантаженням на певних режимах, установлюваних технч ними умовами чи правилами, випробовують ус машини.

Випробуванню на продуктивнсть пдлягають звичайно не вс машини, а лише спецального призначення дослдн зразки. У про цес випробування виявляють, чи вдповда продуктивнсть виго товлено машини вимогам замовлення, чи ма машина необхдну швидксть.

Випробування на жорстксть На жорстксть випробовують го ловним чином верстати. У даний час норми жорсткост методи ви пробувань широкого кола верстатв стандартизован.

Випробування на потужнсть проходять ус машини при одинич ному виробництв вс (чи вибрково) машини, виготовлен серйно.

Не випробовують на потужнсть машини найпростшо конструкц, а також машини, що мають великий запас потужност. Цль випро бування машини на потужнсть - визначити ККД при максималь но припустимому навантаженн. Навантаження машини створюють за допомогою спецальних гальмових пристров, що вдтворюють максимальн сили моменти, як вдповдають тим, котр виникають при експлуатац машини.

Випробування на точнсть На точнсть випробовують звичайно машини, що виробляють, сортують контролюють продукцю (вер стати, преси та н.). Контроль машини на точнсть повинен дати за ключну оцнку якост машини - можливост виробляти продукцю необхдно якост. Тому оцнку точност машин при проведенн ви пробувань дають за результатами х д: за точнстю виготовлених деталей, точнстю виконання сортування, контролю т. д.

Для машин розповсюджених типв (токарн, фрезерн та нш верстати) порядок проведення випробувань на точнсть, зразки ви готовлених деталей точнсть обробки зразкв регламентован дер жавними стандартами.

Для оригнальних машин програму режими випробувань роз робляють у залежност вд хнього призначення, конструкц та не обхдно точност.

РЕКОМЕНДОВАНА ЛТЕРАТУРА 1. Гусев А.А., Ковальчук Е.Р., Колесов И.М. Технология машинострое ния (специальная часть). - М.: Машиностроение, 1986. - 480 с.

2. Маталин А.А. Технология машиностроения. - Л.: Машинострое ние, 1985. - 512 с.

3. Новиков М.П. Основы технологии сборки машин и механизмов. - М.: Машиностроение, 1980. - 592 с.

4. ОСТ 5.9708-77. Порядок разработки и правила построения и оформ ления технологических процессов на сборку. - Методика. Издание офици альное. ГР 8053023 от 30.11.77.

5. Соловйов С.М. Аналз технологчних процесв з застосуванням роз мрних ланцюгв: Навчальний посбник. - Миколав: УДМТУ, 1997. - 59 с.

6. Соловьев С.Н. Основы технологии судового машиностроения. - 3-е изд., перераб. и доп. - С.Пб.: Судостроение, 1992. - 352 с.

   Книги, научные публикации