Содержание: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.Изделие  и его элементы. Способы соединения  сборочных элементов.

 

    Объектами производства машиностроительной промышленности являются различные машины. Машины, механизмы и установки, их агрегаты или детали в процессе производства их на машиностроительном предприятии являются изделиями.

    Изделием  в машиностроении называется любой  предмет или набор предметов  производства, подлежащий изготовлению на предприятии. Изделием может быть машина, ее элементы в сборе и даже отдельная детали в зависимости от того, что является продуктом конечной стадии данного производства. Например, для автомобильного завода изделием является автомобиль, для карбюраторного завода - карбюратор, для автоматического завода поршней - поршень.

    Изделия в зависимости от их назначения делят  на изделия основного и вспомогательного производства. К изделиям основного производства относятся изделия,  предназначенные для поставки (реализации), а к изделиям вспомогательного производства - изделия, предназначенные только для собственных нужд изготовляющего их предприятия.

    ГОСТом  установлены перечисленные ниже виды изделий.

    Деталь - это изделие (составная часть изделия) изготовленное из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций  (например, валик из одного куска металла, литой корпус и т. п.). Характерный признак детали - отсутствие в ней разъёмных и неразъемных соединений. Деталь - это первичный сборочный элемент каждой машины.

    Сборочная единица - это изделие,  составные части которого подлежат соединению (собирается отдельно и в дальнейшем участвует в процессе сборки как одно целое). Составные части сборочной единицы подлежат соединению между собой на предприятии-изготовителе сборочными операциями (свинчиванием, склеиванием, клепкой, опрессовкой и т. п.); например, собираются шпиндельный узел, коробка скоростей, ротор турбины, составной коленчатый вал и т. п.

    Характерным признаком составной части изделия  с технологической точки зрения является возможность ее сборки обособленно от других элементов изделия. Составная часть в зависимости от конструкции может состоять либо из отдельных деталей, либо из составных частей высших порядков и деталей. Различают составные части первого, второго и более высоких порядков. Составная часть первого порядка входит непосредственно в составную часть изделия. Она состоит либо из отдельных деталей, либо из одной или нескольких составных частей второго порядка и деталей. Составная часть второго порядка входит в составную часть первого порядка. Она расчленяется на детали или на составные части третьего порядка и детали и т. д., составная часть наивысшего порядка расчленяется только на детали. Рассмотренное деление изделия на составные части производится по технологическому признаку.

    Существует  другое деление, когда изделие расчленяется на составные  части, по функциональному  признаку. К ним можно, например, отнести механизм газораспределения двигателя, систему его смазки или охлаждения. Эти составные части изделия не являются сборочными с технологической точки зрения, так как их в большинстве случаев нельзя обособленно и полностью собрать отдельно от других элементов изделия. Деление изделия на составные части и оформление чертежей и других технических документов в машиностроении дано в ГОСТ 2.101-68.

    В современном машиностроении сборка расчленяется на общую и узловую. Объектом общей сборки является изделие, объектом узловой сборки являются его  составные части.

    Сборочные единицы (узлы), в процессе общей сборки непосредственно входящие в изделие, называются сборочными единицами первого порядка. Сборочные единицы, входящие в сборочную единицу первого порядка, называются сборочными единицами второго порядка и т. д.

    Отдельные детали (например, крепежные) могут входить в сборочные единицы любого порядка или непосредственно в собираемое изделие.

    Собранное изделие может рассматриваться  как сборочная единица нулевого порядка.

    Сборочный комплект - это группа составных частей изделия, которые необходимо подать на рабочее место для сборки изделия или его   составной части (ГОСТ 3.1109-82).

    Объектами производства машиностроительных  предприятий могут быть комплексы и комплекты изделий, кроме отдельных машин и их частей.

    Комплекс - это два и более, специфицированных (состоящих из двух и более составных частей) изделия, не соединенных на  предприятии-изготовителе сборочными  операциями, но предназначенных для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций; например: автоматическая линия, цех-автомат, станок с ЧПУ с управляющими панелями и т. п.

    Комплект - это два и более изделий, не соединенных на предприятии-изготовителе сборочными операциями и представляющих набор изделий, которые имеют общее эксплуатационное назначение вспомогательного характера; например: комплекты запасных частей, инструмента и принадлежностей, измерительной аппаратуры, упаковочной тары и т. п.

    Комплектующее изделие - это изделие предприятия-поставщика, применяемое как составная часть изделия, выпускаемого предприятием-изготовителем. Составными частями изделия могут быть детали и сборочные единицы (ГОСТ 3.1109-82)¹. 
 
 
 

2.Виды  и организационные  формы сборки машин.

 

   Конструкцию машины или детали принято называть технологичной. Если она позволяет  в полной мере использовать для изготовления наиболее экономичный технологический процесс, обеспечивающий ее качество при надлежащем количественном выпуске.

   Являясь одним из свойств конструкции, технологичность  дает возможность снизить трудоемкость изготовления изделия и его себестоимость. Опыт машиностроения показывает, что путем повышения технологичности конструкции машины можно получить дополнительно сокращение трудоемкости ее изготовления на 15—25% и снижения себестоимости на 5-6%. Например, стоимость обработки отверстия диаметром 8 мм на глубину свыше 90 его диаметров в несколько раз превысила бы стоимость всех остальных операций по изготовлению корпуса цилиндра приведенного на рис. 1.

   

   Рис.1. Пример нетехнологичной конструкции корпуса гидравлического цилиндра  

   Из-за специфики конструкций и условий  производства невозможно дать всеобъемлющие  рекомендации по поводу того, какую  конструкцию изделия считать  технологичной или нетехнологичной, поэтому ограничимся несколькими примерами, поясняющими лишь смысл этих представлений.

   На  рис.2. с левой стороны расположены  примеры нетехнологического оформления конструкций деталей и их элементов, с правой стороны те же конструкции, но более технологичные.

   Обработка отверстия со стороны наклонной и криволинейной поверхности (рис.2. а) затруднена тем, что при врезании сверло будет скользить и может сломаться. Без канавки для выхода шлифовального круга (рис.2 б) переход от цилиндрической к плоской поверхности получится с закруглением. Долбить шпоночный паз во втулке до упора (рис.2 в) невозможно; необходимо отверстие (кольцевая выточка) для выхода резца. Обработка сквозного ступенчатого отверстия проще, чем обработка двух отверстий с противоположных сторон втулки (рис.2 г).

   

   Рис. 2. Примеры нетехнологичных и технологичных  конструкций деталей  

   Размещение  крепежных отверстий в корпусе  на сплошной полке (рис.2 д), а не на лапках позволяет обрабатывать поверхность полки на проход и воспользоваться преимуществами многоместной обработки. Если отверстия дополнить цековками, то необходимость в обработке полки отпадает. Фасонные отверстия (рис.2 е) могут быть обработаны только протяжкой и вырубкой в листовом материале, что экономично лишь при большом объеме выпуска изделий.

   Вопрос  создания технологичных конструкций  машин и их деталей необходимо рассматривать комплексно. Например, для валов наиболее технологичной  является бесступенчатая цилиндрическая поверхность. Однако такая конструкция вала усложнила бы конструкцию сборочной единицы из-за усложнения конструкции сопрягаемых с валом деталей и введения дополнительных деталей.

   Технологичность конструкции машины или детали тесно  связана с их количественным выпуском. Объясняется это тем, что при различных объемах выпуска изделий в единицу времени и по неизменным чертежам используют оборудование и технологическую оснастку различной производительности и с разными первоначальными затратами. Например, конструкция оси (рис.3) технологичная при ее изготовлении в многоместном приспособлении на горизонтально-фрезерном станке (рис.3 а) при увеличении объема выпуска становится нетехнологичной. Возросший объем выпуска привел к использованию карусельного типа оборудования, что потребовало изменения одного из конструктивных элементов оси (рис.3 б) – введения криволинейной поверхности определенного радиуса.

   

   Рис.3 Технологичные конструкции оси.  

   Не  редки случаи, когда с понятием о технологичности отождествляется  понятие об экономичности конструкции. Так как источники экономии затрат различны, то смешивать эти понятия  недопустимо. Более технологичная конструкция может оказаться не экономичной. Так, на рис.4. представлены две конструкции подшипника скольжения.

   Первая  из них будет более технологичной  из-за простоты конструкции, а следовательно, и более экономичного технологического процесса изготовления. Технологический процесс изготовления второй втулки более сложен и дорог. Однако то, что втулка первой конструкции целиком изготовляется из дорогостоящей бронзы, а вторая имеет лишь бронзовый вкладыш в стальном корпусе, делает конструкцию последней более экономичной.

   

   Рис.4 Технологичная (а) и экономичная(б). но менее технологичная конструкция  подшипника скольжения  

   Понятие о технологичности конструкции  распространяется не только на технологические процессы изготовления, но и на процессы технического обслуживания и ремонта машины². 

   Под унификацией машин понимают использование в различных машинах одних и тех же сборочных единиц и деталей. Унификация позволяет увеличить объем выпуска унифицированных изделий и организовать для их изготовления специальные цеха и заводы с применением передовой технологии и организации производства. Выпуск в больших объемах одинаковых изделий на специализированных заводах открывает возможность использования более дорогого, но более производительного оборудования, инструмента и технологической оснастки, способствующих снижению трудоемкости изготовления изделий. Широко известными унифицированными изделиями являются подшипники качения, электродвигатели, детали и узлы автомобилей и т.д. Например, Горьковский автомобильный завод использовал в грузовых автомобилях ГАЗ-51А –55%, ГАЗ-52-03 – 71%, ГАЗ-53 – 62,3%, ГАЗ-66 – 42,5% унифицированных деталей.

   Унификация  изделий приводит к существенным экономическим выгодам, получаемым в результате увеличения объемов их выпуска. Установлено, что снижение себестоимости изделий при переходе от мелкосерийного их производства к массовому достигает 75% и более.

   Под типизацией технологических процессов понимают разработку технологических процессов на изготовление типовых деталей, сборочных единиц и машин в целом, отражающих наиболее передовой опыт и достижения промышленности, науки и техники.

   Машины  или детали делят на классы. Классом называют совокупность изделий (машин, СЕ или деталей), обладающих близостью служебного назначения.

   Сходство  служебного назначения изделий порождает  сходство требований, которым должна удовлетворять машина, СЕ или деталь, близость конструктивных форм, размеров и других качественных показателей.

   В каждом классе машин, СЕ и деталей  выбирают типовую машину, СЕ или  деталь. Типовой называют деталь (машину, СЕ), наиболее полно представляющую служебное назначение данного класса. Типовая деталь (машина, СЕ) должна охватывать все конструктивные элементы, присущие данному классу деталей, отличаться наиболее высокими требованиями к точности размеров, изготовляться из материала, соответствующего служебному назначению деталей данного класса. В случае, если ни одна деталь данного класса не отвечает в полной мере указанным требованиям, то разрабатывают конструкцию детали-представителя, учитывающую особенности всех деталей, составляющих класс.

   При разработке технологии изготовления конкретной детали из технологического процесса типовой детали выбирают операции и переходы, касающиеся ее конструкции, указывают численные значения ее размеров и требований к точности. Порядок же обработки заготовок остается общим для всех деталей, включенных в класс.

   Разработку  типовых технологических процессов  ведут с учетом типа производства. Для разных объемов выпуска изделий будут свои типовые технологические процессы, ориентированные на применение наиболее производительного оборудования и технологической оснастки, экономичных для данного типа производства.

   Типовые технологические процессы способствуют следующему:

• облегчению труда технологов и сокращению затрат времени на разработку технологии изготовления новых изделий;
• сокращению циклов подготовки производства новых изделий;
• внедрению в производство наиболее передового опыта и достижений науки и техники;
• выявлению потребностей в новых видах оборудования и технологической оснастки;
• отработке технологичности конструкции машины, СЕ и деталей.