Нормирование сборочных операций. Оформление технологической документации

Лекция 5. 8. Нормирование сборочных операций. После разработки содержания операций сборки производят их нормирование. Норма времени — регламентированное время выполнения некоторого объема работ в определенных производственных условиях одним или несколькими исполнителями соответствующей квалификации. Норма штучного времени — норма времени на выполнение объема работы, равной единице нормирования, при выполнении технологической операции. Штучное время — интервал времени, равный отношению цикла технологической операции к числу одновременно собираемых изделий Тшт = Тц / Nод , где Nод — число одновременно собираемых изделий за время цикла, шт.; Тц — цикл технологической операции, мин. Норма времени на изделия (штуку) с учетом подготовительно заключительного времени равна: Тн.шт = Тц / Nод + Т н.п.з / Nп , где Nп — число изделий в партии запуска, шт; Т н.п.з — подготовительно-заключительное время, мин. Если Nод = 1 получается, что Тшт = Тц и тогда норма времени на одно изделие: Тн.шт = Тшт + Т н.п.з / Nп. Норма штучного времени, согласно ГОСТ 3.1109 [9], состоит из следующих составляющих: t о — основное время, t в — вспомогательное время, t обс — время обслуживания рабочего места, t пот – время на личные потребности: Тшт = t о + t в + t обс + t пот . Тогда норма времени на изделие примет вид: Тн.шт = (t о + t в + t обс + t пот) + Т н.п.з / Nп. Где t о – основное время это часть штучного затрачиваемая на процесс соединения и закрепления собираемых компонентов (завернуть, запрессовать и т.д.); t в – вспомогательное время это часть штучного затраченная на осуществление действий связанных с выполнением основного времени (взять ключ, поднести и т.д.); t оп — оперативное время это часть штучного времени на выполнение технологической операции, состоящая из суммы норм основного и неперекрываемого им вспомогательного времени tоп = t о + t в; t обс — время обслуживания рабочего места это часть штучного времени, затрачиваемая исполнителем на поддержание средств технологического оснащения в работоспособном состоянии и уход за ними и рабочим местом; t пот — время на личные потребности это часть штучного времени, затрачиваемая сборщиком на личные потребности, а при тяжёлых и утомительных работах на дополнительный отдых. При варианте полной автоматизации сборочных работ составляющую штучного времени t пот не нормируют. Нормы времени tобс и t пот обычно определяют по нормативам в процентах от оперативного времени. При сборочных работах обычно принимают tобс - 2...6 % от оперативного, t пот - 2... 8% от оперативного. 9. Оформление технологической документации В зависимости от типа производства и стадии разработки документации используют три вида описания технологических процессов. ƒ Маршрутное описание ТП - приводится сокращенное описание всех технологических операций с указанием оборудования и места выполнения. Документ маршрутная карта (МК). Применяется в единичном и мелкосерийном производствах, а также на стадиях предварительного проекта и опытного образца. ƒ Операционное описание ТП - приводится полное описание всего технологического процесса, с указанием переходов, приемов, технологического оборудования, оснастки, режимов, норм времени. Документ операционная карта (ОК). Применяется в крупносерийном, массовом производствах, для стадий серийного и массового производства изделий. ƒ Маршрутно-операционное описание ТП – приводится краткое описание технологических операций и полным описанием некоторых из них. Применяется в единичном, мелкосерийном производствах, или на стадиях предварительного проекта и опытного образца. При оформлении сборочных процессов, помимо МК и ОК используются следующие документы: 1. Карта эскизов – графический документ, в котором приводится эскизы, схемы таблицы для пояснения операций или переходов, включая контроль и испытание; 2. Комплектовочная карта - предназначена для указания данных о деталях, сборочных единицах и материалах входящих в комплект собираемого изделия; 3.Технологическая инструкция – документ, предназначенный для описания процесса сборки, методов и приемов, повторяющихся при сборке. Правил эксплуатации средств технологического оснащения; 4. Ведомость оборудования и оснастки – предназначены для указания оборудования и оснастки; 5. Ведомость сборки изделия – предназначена для указания состава деталей и сборочных единиц, их применяемости, количественного состава. В состав технологической документации также входят рабочие чертежи изделия или сборочной единицы, схемы общей сборки и узловых сборок. Особенности сборки различных изделий. Например, особенности при сборке станков. Общий порядок сборки станков: 1. Устанавливают станину, посредством транспортных средств, на место сборки и выверяют станину по уровню. 2. Устанавливают узлы типа колонн, стоек на станину и крепят винтами с использованием динамометрических ключей. После чего проверяют прилегание плоскостей щупом и положение направляющих относительно направляющих станины. Например, неперпендикулярность направляющих стойки к направляющим станины может быть проверена по одной из схем: контрольным приспособлением (рис.9.1), по уровню (рис 9.2), по контрольному цилиндру (рис 9.3). Рис. 9.1 Рис. 9.2 Рис. 9.3 При сборке прецизионных станков, после крепления стоек к станинам, прове ряют жесткость стыка при статическом нагружении пружинными динамометрами. 3. Устанавливают узлы типа столов, салазок кареток, суппортов. При установке этих узлов на станину возможны два варианта: либо эти узлы собираются между собой вне станины и устанавливаются на нее совместно, либо по отдельности. При установке этих узлов необходимо проверять: - прилегание направляющих узлов к направляющим станины (на краску или щупом); - параллельность верхних направляющих узлов направляющим станины в продольном и поперечном направлениях; - прямолинейность направления перемещения узла вертикальной и горизонтальной плоскостях; - перпендикулярность верхних направляющих относительно нижних; - плавность перемещения узлов на станине. 4. Устанавливают узлы типа коробок скоростей, коробок подач, фартуков, заднего кронштейна под ходовой винт. При установке этих узлов необходимо достичь хорошего прилегания опорных плоскостей этих узлов к станине и правильность взаимного положения. Точность прилегания контролируют также на краску или с помощью щупов. Для узлов, воспринимающих в процессе работы большие нагрузки, проверяют жесткость стыков с помощью динамометра и мерительного приспособления, контролирующего перемещение узла под действием нагрузки. 5. Устанавливают ходовые винты, ходовые валики. Ходовой винт и валик устанавливают параллельно направляющим станины за счет перемещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Индикаторами измеряют величину смещения в вертикальной и горизонтальной плоскостях при зажиме и разжиме разъемной гайки (рис.9.4). Рис. 9.4 После установки и крепления проверяют и регулируют осевое биение и отсутствие заедания шпонки в пазу валика. 6. Устанавливают узлы типа передних и задних бабок. После установки передней бабки на станину проверяют: - прилегание к направляющим станины по краске и щупу; - параллельность оси шпинделя, направляющим станины или направлению перемещения каретки в вертикальной и горизонтальной, плоскостях (рис. 9.5); - радиальное биение оси вращения шпинделя (рис. 9.6); - радиальное биение центрирующей шейки шпинделя (рис. 9.7); - осевое биение шпинделя (рис. 9.8); - торцевое биение опорного буртика (рис. 9.9); - радиальное биение конического шпинделя; - перпендикулярность оси вращения шпинделя направлению поперечного перемещения суппорта (рис. 9.10); - жесткость стыков. Рис. 9.5 Рис. 9.6 Рис. 9.7 Рис. 9.9 Рис. 9.8 Рис. 9.10 После установки задней бабки проверяют: - параллельность оси пиноли задней бабки направлению перемещения каретки (рис 9.11); - разность высот оси шпинделя и пиноли. В случае отклонения необходимо шабрить плоскость прилегания плиты или задней бабки. Рис 9.11 При установке шпиндельной группы с вертикальной осью вращения шпинделя, дополнительно проверяют перпендикулярность перемещения и перпендикулярность оси вращения шпинделя, плоскости стола (рис.9.12, рис 9.13) . Рис.9.12 Рис. 9.13 7. Производят регулировку натяжных ремней. В станках регулируют натяжение клиновых ремней, передающих крутящий момент от электродвигателя к коробке скоростей, и ремней, передающих крутящий момент от коробки скоростей к задней бабке. Натяжение ремней регулируют перемещением коробки скоростей до достижения наименьшей величины вибрации корпуса задней бабки. Величину вибрации определяют по прибору УПБ-1. 8. Производят окончательную обработку рабочей поверхности стола (для плоскошлифовальных, алмазно-расточных, продольно-строгальных, фрезерных и др.). Обработка рабочей поверхности стола непосредственно на станке позволяет резко уменьшить накопленную погрешность относительного положения плоскости стола и оси шпинделя. Методы и средства окончательной обработки рабочей поверхности стола зависят от конструкции и точности станка. Так, для станков плоскошлифовальных и продольнострогальных, никакого дополнительного оснащения не нужно, для станков типа координатно-расточных необходимы специальные приспособления. После обработки рабочей поверхности стола для некоторых станков ее доводят с помощью чугунных плит. 9. Устанавливают систему смазки и охлаждения. После установки проверяют исправность работы системы смазки, подачу смазки ко всем трущимся поверхностям, затяжку винтов, гаек, штуцеров, отсутствие течи в соединениях. 10. Обкатывают узлы типа салазок, столов. Нагрузка при обкатке на эти узлы должна соответствовать весу устанавливаемых на нее деталей. После обкатки проверяют состояние направляющих. 11. Подготавливают станок к испытаниям. В подготовку станка входит: заливка масла в коробку скоростей, коробку подач, протирка и смазка маслом направляющих станины, каретки суппорта. После подготовки станка к испытанию проверяют перемещение каретки, суппорта, вращение ходового винта и валика от руки через привод подач. Затем станок подключают к электрической сети и проверяют напряжение. 12. Проверяют действие механизмов ручного перемещения подвижных узлов. Для чего на неподвижной части станка закрепляют индикатор так, чтобы ось его измерительного штифта совпадала с направлением перемещения узла, а измерительный наконечник упирался в какую-либо из его поверхностей. Измерения производят на нескольких участках, расположенных на 1/4, 1/2 и 3/4 полного пути перемещения подвижного узла. Затем динамометром проверяют величину и постоянство усилий перемещения рукояток и маховиков. Испытания станков в сборе Проверка станка в статическом состоянии 1. Проверяют зазоры подшипников шпиндельных узлов (испытания проводятся при не вращающемся шпинделе в холодном состоянии опор). а) определяют величины зазоров в подшипниках в радиальном направлении. С этой целью нагружают шпиндель в двух взаимно перпендикулярных направлениях определенной силой, домкратом. Измеряют тарированным динамометром. б) определяют величины осевого зазора. С этой целью последовательно прилагают определенную силу в одном, а затем в противоположном направлении по оси шпинделя и измеряют величины перемещений. Измерения проводят в нескольких угловых положениях шпинделя. в) проверяют статическую жесткость. Посредством определения относительных перемещений между узлами станка, несущими изделие и инструмент, под действием заданных нагрузок. 2. Проверяют геометрическую точность: - точность геометрических форм основных базирующих и опорных поверхностей; - точность движения основных рабочих органов; - точность взаимного расположения направляющих опор и поверхностей, базирующих заготовку и инструмент; - точность взаимосвязанных движений рабочих органов (точность кинематических цепей передач деления, подачи); - точность величин перемещения рабочих органов; - четкость и безотказность действия, надежность фиксации рукояток во всех рабочих положениях. 3 Проверяют электрооборудование. а) проверяют изоляцию проводов и электродвигателей. Пропускают переменный ток промышленной частоты повышенного напряжения (не менее 1500 В.); б) проверяют сопротивление изоляции электрических цепей и электродвигателей (мегомметром при напряжении 500 В. сопротивление изоляции должно быть не менее 1 Мом, изоляции электродвигателя – не менее 0,5 МОм); в) проверяют нагрев электродвигателя, трансформаторов, реле при максимальной нагрузке станка контактным термометром. Испытания станка на холостом ходу 1. Проверяют правильность функционирования систем станка. а) электрооборудования. Проверяют бесперебойность и надежность работы выключателей, защитных блокировок, нулевой защиты и др.; б) системы смазки. Проверяют достаточность смазки, исправность работы фильтров и т.д.; в) системы охлаждения (плотность соединений, включение-выключение, количество подводимой жидкости и др.); г) пневматические устройства (плавность регулирования давления, работа манометров и пр.); д) гидравлические устройства (правильность функционирования). 2. Проверяют мощность холостого хода (определение потерь на трение). Проверяют потребляемую мощность в зависимости от числа оборотов шпинделя. Измеряют ваттметром потребляемую мощность. 3. Проверяют правильность действия механизмов подачи: продольных, поперечных, ускоренного хода. 4. Проверяют уровень шума станка. Проверяют шумомером на тех числах оборотов, при которых наблюдается наибольший уровень шума. При измерениях микрофон устанавливают на расстоянии 1 м. от станка и на высоте 1,5 м. от пола. Сравнивают с величинами по нормалям станкостроения. 5. Проверяют уровень вибрации. С помощью датчика относительных перемещений измеряют уровень и частотный спектр относительных колебаний между узлами, несущими заготовку и инструмент. 6. Проверяют температуру нагрева подшипников шпинделя. Испытания станка под нагрузкой Под нагрузкой проверяют работу всех механизмов, виброустойчивость при резании, точность формы и постоянство размеров, обработанных на станке образцов. Проверку указанных параметров производят по методикам, изложенным в ГОСТ или технических условиях. Промывка деталей и узлов Детали и узлы, поступающие на сборку, должны быть совершенно чистыми, поэтому все детали и узлы, поступающие на сборку, проходят операцию – промывку. Детали и узлы промывают в промывочных шкафах, баках, моечных машинах. Для промывки применяют 3 – 5% раствор кальцинированной соды, нагретый до температуры 80…90º С, керосин или бензин. Для небольших узлов применяют ультразвуковые ванны, обеспечивающие более качественную очистку. Консервация деталей и узлов Консервации подвергаются все обработанные поверхности, не имеющие лакокрасочных покрытий. Ее проводят не позднее, чем через 2 часа после подготовки поверхностей. Подготовка поверхностей к консервации. 1. Поверхности должны быть тщательно очищены от продуктов коррозии, пыли и т.п. Следы коррозии удаляют шкуркой, смоченной индустриальным маслом, и протирают ветошью. 2. Поверхности должны быть тщательно обезжирены, а затем высушены. Обезжиривают бензином или уайт-спиритом. Особенности связанные с монтажом шпинделей. Изменение положения шпинделя во время обработки детали сказывается на точности и на качестве обрабатываемых поверхностей деталей. Для того чтобы обработка на станке обеспечивала необходимую точность изготовления, к смонтированному в станке (нормальной точности) шпинделю предъявляются следующие требования: 1. Шпиндель станка не должен иметь при вращении радиального биения более 0.01 мм. 2. Шпиндель станка не должен во время работы иметь осевого смещения более 0.01 мм. 3. Шпиндель не должен вибрировать во время работы станка. 4. Ось вращения шпинделя должна быть расположена параллельно основным базам корпуса в двух взаимно перпендикулярных плоскостях - наибольшее допустимое отклонение 0.02 мм. на 300 мм. длины. Применяют три типа опор шпинделей: опоры скольжения, качения и комбинированные. Сборка шпинделей имеющих опоры скольжения. Перечисленные выше четыре задачи решаются с помощью размерных цепей: - первая - размерной цепью В - вторая - размерной цепью А - третья - размерными цепями В и А - четвертая - двумя размерными цепями Б и аналогичной только в горизонтальной плоскости (рис. 9.14). Рис.9.14 Запрессовку втулок при сборке производят следующими методами: 1. Молотком по специальной оправке (в единичном производстве) 2. С помощью затяжного приспособления (в мелко и средне серийном производстве). 3. С помощью специальных двух сторонних гидравлических прессов (крупносерийное производство - завод Красный пролетарий ). В результате запрессовки втулки сжимаются, также вследствие неоднородности металла и перекосов поверхность внутреннего отверстия втулки теряет точность размера и формы, которые восстанавливаются: 1. Шабровкой по краске или блеску 2. Шабровкой с последующей притиркой (для точных станков - по ложному шпинделю, а потом по рабочему) 3. Комбинированной разверткой, позволяющей разворачивать поверхности обеих втулок одновременно 4. Точной расточкой. Осевое смещение шпинделя обусловлено двумя основными причинами: 1.Наличием зазоров между сопрягаемыми торцевыми поверхностями деталей опор и самого шпинделя из-за ошибок их линейных размеров, 2. Наличием отклонений торцевых поверхностей деталей опор и самого шпинделя от перпендикулярности к оси его вращения. Уменьшение величины осевого смещения шпинделя может быть достигнуто: 1. Уменьшением величин допусков на торцевые биения поверхностей шпинделя, корпуса и деталей опор 2. Включением в размерную цепь автоматически действующего подвижного компенсатора 3. Сокращением числа пар соприкасающихся торцевых поверхностей. 4. Одновременным использованием всех этих мероприятий. Сборка шпинделей имеющих опоры качения. Перед сборкой шпиндельного узла проверяют биение центрального отверстия шпинделя относительно опорных шеек и маркируют на торце шпинделя величину и направление биения. Для уменьшения радиального биения оси отверстия шпинделя под инструмент методом регулировки необходимо: 1. Подобрать шпиндель и внутренние кольца опор качения так, чтобы они имели равные эксцентриситеты 2. Смонтировать опоры и шпиндель таким образом, чтобы эксцентриситеты взаимно уничтожали друг друга, т.е. их надо располагать в противоположных направлениях в одной из радиальных плоскостей. Наибольшее внимание следует при этом уделять монтажу передней опоры, т.к. ее влияние на величину биения больше (рис. 9.15). Также выполняют операцию - дуплексацию подшипников передней и задней опор. Дуплексация подшипников включает: подбор пары подшипников, доработка их посадочных поверхностей и выбор зазоров для повышения жесткости. При монтаже колец пользуются теми же методами, что и при сборке подшипников скольжения. При этом наилучшие результаты получаются при сборке, основанной на разности температур. Внутренние кольца подшипников нагревают в электрических масляных ваннах до 70 - 80 С. Наружные кольца охлаждают в сухом льду в термостатах (10 - 12 мин.) до 75 - 77 С. Испытание шпиндельного узла начинают без нагрузки при постоянном увеличении числа оборотов от минимума до максимума. Затем нагружают шпиндель согласно техническим условиям и обкатывают в течении часа. При испытании проверяют: температуру нагрева подшипников, уровень шума, статическую жесткость, радиальное и торцевое биение центрального отверстия и торца и др. После окончания испытания разбирают узел, промывают детали, окончательно собирают и испытывают повторно. Рис. 9.15