Обеспечение требуемого качества сборки узлов, агрегатов и машин

В целом

Сборка – заключительный и наиболее трудоёмкий этап изготовления машины. От качества сборки зависит надёжность и долговечность машины, её эксплуатационные и технические характеристики. Отметим, что трудоёмкость сборки составляет:

40 – 50 % – в единичном производстве;

15 – 20 % – в массовом производстве (от общей трудоёмкости изготовления машины).

Сборка бывает окончательная и предварительная.

Окончательная сборка – изготовленные машины после сборки, наладки и испытаний в собранном виде отправляют потребителю (возможен только частичный демонтаж для перевозки по железной дороге).

Предварительная сборка – машину после сборки, наладки и испытаний разбирают на сборочные блоки и в разобранном виде доставляют потребителю, где и производится окончательная сборка. По этому принципу собирают крупногабаритные машины (одноковшовые экскаваторы большой мощности, козловые и кабельные краны, путеукладчики и др.).

Последовательность сборки и состав отдельных операций зависят от конструкции машины и соответствующего разделения сборочных работ.

В общем случае машина подразделяется на сборочные элементы, связанные различным образом: детали, узлы, агрегаты (т.е. сборочные единицы различного уровня). Технологический процесс сборки каждой сборочной единицы изображают в виде развернутых схем. На них размещают детали и сборочные единицы более низкого уровня в той последовательности, в которой они устанавливаются при сборке.

Сборка узлов может сопровождаться очисткой, обдувкой, промывкой и смазкой деталей, а также балансировкой, обкаткой и другими испытаниями. Важным показателем технологичности машины является её сборка из предварительно собранных узлов. Такая сборка может вестись на нескольких специальных постах (параллельно) с применением средств механизации.

Имеется несколько методов сборки:

1. сборка с применением полной, неполной или групповой взаимозаменяемости;

2. сборка с пригонкой;

3. сборка с регулированием.

Отличительными признаком является то, каким образом достигается заданная точность замыкающего звена сборочной единицы. Размерной цепью называют совокупность размеров, участвующих в решении поставленной задачи и образующих замкнутый контур. Размеры (деталей), включаемые в размерную цепь, называют звеньями, а звено (т.е. размер), которое является исходным при постановке задачи (и последним в результате её решения), – замыкающим звеном.

Например: решается технологическая задача обеспечения натяга заданной (конструктором) величины. То есть величина натяга – это замыкающее звено – определяется точностью размеров деталей, входящих в размерную цепь. В свою очередь она (величина натяга) влияет на выбор метода сборки.

Итак, несколько методов сборки.

1. По методу полной взаимозаменяемости – требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается (у всех объектов) за счёт включения в неё составляющих звеньев без выбора или изменения их значений, т.е. требуемая точность, достигается автоматически.

Достоинства: минимальная трудоёмкость сборочных работ; малоквалифицированная рабочая сила; кооперация заводов по изготовлению деталей и узлов.

Недостатки: весьма жёсткие допуски размеров деталей; совершенное оборудование, точные приспособления и т.д. Этот метод экономически оправдан в массовом или крупносерийном производстве.

2. По методу неполной взаимозаменяемости сборка производится из деталей, изготовленных по более широким допускам. Поэтому часть деталей требует подгонки.

Как показывает практика, в условиях большой серии вероятность того, что детали будут иметь предельные отклонения размеров, при которых нарушаются требования к сборке, бывает малой (0,02…0,01). То есть объём пригоночных и дополнительных разборочно-сборочных работ невелик.

3. По методу групповой взаимозаменяемости сборка производится так, что требуемая точность замыкающего звена достигается только в пределах специально подобранных групп деталей. То есть детали изготавливают по увеличенным допускам (в силу технических или других затруднений), а необходимые зазоры или натяги достигаются подбором охватывающей или охватываемой детали. Дополнительные затраты на предварительную сортировку окупаются экономией при изготовлении деталей по широким допускам.

4. По методу сборки с регулированием необходимых посадок в сопряжении достигаются за счёт введения в него специальной регулировочной детали (шайбы, втулки, прокладки, клиньев, муфты и др.). Он имеет широкое применение, т.к. позволяет получать высокую точность сборки деталей, имеющих широкие допуски.

5. По методу сборки с пригонной детали по месту – заданная точность замыкающего звена (в размерной цепи с расширенными допусками ее звеньев) достигается изменением величины одного звена путем пригонки деталей. Пригонка выполняется механической обработкой детали по месту опиливанием, зачисткой и др. Он используется в единичном и мелкосерийном производстве.