Основные направления развития сборочных процессов

Резьбовые детали являются наиболее часто встречающимися элементами сборочных единиц и используются практически во всех изделиях. Сборка резьбовых соединений наряду со специфическими особенностями имеет ряд признаков, присущих процессу сборки деталей и механизмов в целом. Уровень механизации и автоматизации сборки резьбовых соединений, как и других сборочных работ, все еще значительно отстает от уровня обрабатывающих областей производственного процесса.

Длительная недооценка монтажно-сборочных работ привела к возрастанию их доли в суммарной трудоемкости и отрицательно сказалась на экономических показателях производства. Если затраты времени на выполнение операций механической обработки деталей за последние полвека уменьшились в 20—50 раз, то затраты на сборочные операции, выполняемые вручную, остались почти на том же уровне.

Очевидное отставание технологии сборки свидетельствует о наличии значительных возможностей в области ее механизации, наиболее совершенной стадией которой является автоматизация.

Современные сборочные автоматы и роботы не обладают такими возможностями, которые присущи человеку. Например, степень подвижности руки человека обусловливается 26 степенями свободы.

Поэтому условия автоматической сборки существенно отличаются от ручной и простота операции ручной сборки не может служить достаточным критерием для автоматической сборки. Деталь, которую довольно просто установить вручную, может потребовать сложного сборочного автомата с многочисленными датчиками и механизмами базирования.

Масштаб производства, в основу которого заложено программное задание, предопределяет тип производства (мелкосерийное, крупносерийное или массовое), а сами методы сборки в значительной степени зависят от типа производства и его организационных форм. Разрабатывают технологический процесс сборки в зависимости от типа производства, размера и характера программного задания. При массовом и крупносерийном производствах процесс сборки разрабатывают детально. При единичном и мелкосерийном производстве, а также при выпуске несложных изделий ограничиваются разработкой плана сборочных операций или маршрутной технологией.

Таким образом, проектирование технологического процесса сборки в основном состоит из следующих этапов: 1) определение сборочного состава изделия; 2) обоснование выбранных организационных форм сборки; 3) расчеты, связанные с технико-экономическим обоснованием выбранного варианта процесса сборки; расчеты режимов, размеров партий, ритмов, количества и загрузки рабочих мест, норм времени и выработки, расчеты, связанные с точностью сборочных работ; 4) установление последовательности сборочных и контрольных операций; 5) проектирование инструмента, оснастки и оборудования в соответствии со степенью механизации и автоматизации процесса сборки;

6) оформление проекта технологического процесса сборки в виде установленного комплекта технических документов.

При разработке процессов сборки по способу оптимизации необходимо учитывать значимость отдельных элементов сборочных работ. Операции завертывания по количеству и нормированной продолжительности являются доминирующими и составляют почти половину общего объема сборки. В этом случае в основу разработки технологии сборки по способу оптимизации должны быть заложены требования, диктуемые операциями завертывания.

Учитывая большой удельный вес резьбовых соединений в сборочном процессе и их все расширяющееся применение, целесообразно создавать универсальные и групповые программы на базе анализа наиболее часто встречающихся конструкций сборочных единиц. Резьбовые соединения следует классифицировать на различные группы по размеру, условиям затяжки (нормированная или ненормированная затяжка, точность затяжки) и другим факторам. Кроме того, резьбовые соединения следует группировать по способам их выполнения: отсутствие или наличие промежуточных деталей (шайбы, прокладки), заворачивается болт или наворачивается гайка. Необходимо учитывать и такие факторы резьбового соединения, как заглубленность, расстояние до стенки, (рис. 7.2).

Рис. 7.2. Технологические элементы резьбовых соединений:

а — угол поворота ключа; I — расстояние до стенки;

Н — ширина; h — закругление В настоящее время наиболее широко применяемым массовым средством механизации процесса сборки резьбовых соединений остаются ручные резьбозавертывающие машины: гайковерты, винтоверты, шуруповерты, шпильковерты и муфтоверты. Такие качества, как простота обслуживания, надежность, достаточная точность затяжки, мобильность сделали эти машины в ряде случаев незаменимым средством механизации. Ручные машины выпускают с пневматическими ротационными двигателями, электрическими высокочастотными двигателями, а также с однофазными коллекторными двигателями нормальной частоты.