Шеремет Проектирование методики сборки машин

41

ти-десяти деталей, продуктивність праці досягає приблизно 20...40 тис. виробів на рік. Число переналагоджень не робить помітного впливу на продуктивність.

1	6	1

4

2

5 3 7

		8		2
5				3
			5	4
	а			б

Рис. 4.3. Компонування автоматичних складальних комплексів з використанням промислових роботів для послідовного (а) і паралельнопослідовного (б) складання:

1 – система управління; 2 – робочий стіл; 3 – пристрій для встановлення базових деталей; 4 – тара для готових виробів; 5 – касети для деталей, які складаються; 6 – шпиндельні головки для роботи із швидкозмінним складальним інструментом; 7

– магазини складальних інструментів; 8 – промисловий робот для виконання складальних і допоміжних операцій

Побудований за другою схемою СК менш гнучкий та універсальний, переналагодження його вимагає більше часу, ніж першого СК, але він більш продуктивний (див. рис. 4.3,б). Складання здійснюється паралельно-послідовно на великому числі позицій, розташованих, наприклад, на багатопозиційному поворотному столі. СК такого типу, продуктивність якого складає кілька сотень тисяч виробів на рік, використовується для складання невеликого числа типів виробів у багатосерійному виробництві. Складання так само здійснюється спеціалізованим змінним інструментом, установленим уручну у ви-

42

конавчому механізмі ПР, що обслуговує дану позицію, при налагодженні на чергову партію виробів.

При переналагодженнях СК обох типів поряд із зміною інструменту, захоплювачів і програмоносіїв заміняють також накопичувачі чи касети з деталями, що збираються, і складально-настроюваль- ні пристрої. Накопичувачі чи пристрої можна встановлювати на одній підставці (плиті), що закріплюється на столі; тоді при налагодженні вони заміняються одночасно.

Найбільш економічно виправданим виявляється складання на переналагоджуваних СК при організації групового виробництва. Незважаючи на те, що вироби, які випускаються серійно, звичайно не мають достатню технологічність стосовно складання, у багатьох виробах можна виділити типові складальні одиниці – комплекти, конструкція яких дозволяє автоматизувати їх складання на основі методів групової технології. До подібних комплектів можна, наприклад, віднести: СО, що складається з базової деталі типу корпусу, стакана, блока зубчастих коліс і встановлюваних у них підшипників, упорних кілець, розпірних втулок тощо; СО, що складаються з базової деталі типу вала і встановлюваних на нього зубчастих коліс, підшипників, упорних кілець, втулок та ін. (рис. 4.4). Подальша уніфікація комплектів і вхідних у них деталей дозволяє скоротити но-

а

б

Рис. 4.4. Типові СО:

а – з базовою деталлю типу блока зубчастих коліс (корпусу, стакана); б – з базовою деталлю типу вала

43

менклатуру складального інструменту та відкриває ще більш широку перспективу використання методів групової технології при побудові автоматизованих складальних виробництв.

Великі можливості є також у типізації складальних робіт. Аналіз показує, що з'єднання деталей у різних СО дуже часто здійснюють шляхом виконання однакових (типових) технологічних операцій і переходів (монтаж підшипників і втулок на вал і в корпус, запресування ущільнювальних манжет, установлювання прокладок, монтаж пружинних упорних кілець, згвинчування різьбових деталей і т. п.).

Широке впровадження СК у серійне виробництво вимагає кропіткої попередньої роботи з підвищення технологічності конструкції виробів, уніфікації і стандартизації складальних інструментів та концентрації виробництва однотипних виробів для досягнення оптимального випуску.

Відомі й інші напрямки автоматизації складання серійного виробництва. Сьогодні, коли ще недостатньо теоретично розроблені питання складального процесу, заслуговує на увагу створення напівавтоматичних ліній, що дозволяють підвищити продуктивність складання і виключити ряд монотонних та важких ручних операцій.

Оцінка ефективності ТП складання. Оцінку різних варіантів ТП складання виконують за абсолютними і відносними показниками. Абсолютними показниками є трудомісткість і собівартість ТП складання. Основними відносними показниками є наступні:

1. Коефіцієнт трудомісткості ТП складання

Ктр = Тск/Тоб,

де Тск – трудомісткість складання СО чи виробу; Тоб – сумарна трудомісткість обробки деталей цієї СО чи виробу.

Для різних типів виробництва коефіцієнт Ктр знаходиться в ін-

тервалі 0,1...0,5.

2. Коефіцієнт завантаження робочих місць і поточної лінії відповідно

n

ηз = Тшт / ТдВ; ηз.л = 1n ∑1 ηз,

44

де Тшт – штучний час складальної операції, хв; Тд – дійсний такт складання (Тд = 100l/Vр, тут l – довжина робочого місця, установленого з конструктивних міркувань, м; V – швидкість конвеєра, м/хв; р – втрати часу на періодичність переміщення конвеєра, у відсотках від такту випуску, допускаються не більше 5 %); В – кількість робітників на складальному місці; n – число робочих місць. Прийнятне значення коефіцієнта завантаження 0,90...0,95.

3. Коефіцієнт якості складального процесу

Квідн.ск = Тн.ск/Тск,

де Тн.ск – трудомісткість операцій нормального складального процесу, до якого відносять всі операції по простому з'єднанню деталей (згвинчування, постановка на місце тощо) і регулюванню з'єднань (переміщення чи поворот деталей з наступним закріпленням, із стикуванням чи без нього), за винятком пригону, розбирання, повторного складання.

Наближення коефіцієнта якості до одиниці свідчить про більш високий рівень ТП складання.

4. Коефіцієнт диференціації складального процесу

Кдиф = Тск.вуз/Тск,

де Тск.вуз – сумарна трудомісткість вузлового складання.

Більше значення коефіцієнта диференціації звичайно приводить до здешевлення складання.

5. РОЗРОБКА СКЛАДАЛЬНИХ ОПЕРАЦІЙ

Розробляючи порядок і зміст складальних операцій, слід ураховувати наступне: можливість сполучення цієї операції з іншою чи декількома іншими, розділивши її на частини; можливість більш раціональної послідовності операцій; можливість поєднання цієї технологічної операції з контрольною; можливість спрощення складної операції виділенням її частини в самостійну операцію; можли-

45

вість виконання операції, що вимагає приганяльних робіт, у складальному цеху; необхідність перенесення операції в обробний цех для скорочення витрат на її виконання.

Наступним етапом є визначення ефективності складання.

Для забезпечення ритмічності складання і найбільш повного використання робочого часу на всіх робочих місцях необхідно досягти синхронності всіх операцій, тобто щоб час, затрачуваний на кожну з них, був приблизно однаковий чи кратний. Досягти цього можливо відповідним підбором робіт чи додатковим поділом операцій, сполученням операцій, прискоренням виконання операцій за рахунок упровадження високопродуктивного оснащення, а також іншими методами раціоналізації.

Після визначення норм часу на виконання операцій та уточнення останніх відповідно до знайдених темпів складання для кожної операції встановлюють спосіб її виконання і вибирають устаткування, пристрої та інструмент. Підставою для вибору того чи іншого способу виконання складальної операції і типу устаткування для неї є ефективність і рентабельність даного способу. Ефективність характеризується кількістю об'єктів складання, виконуваних на даному робочому місці в одиницю часу. Під рентабельністю розуміють вартість виконання операцій при отриманій ефективності. Вартість виконання складальної операції може бути визначена як сума заробітної плати складальника за виконання операції, амортизації устаткування і накладних витрат, віднесених до однієї операції.

Для визначення вартості виконання операції користаються формулою

= Tшт +

So l 1 60

o		− z	a
z				+	aB		,
	100
					Tефηз

де Тшт – норма штучного часу, хв; l – годинна заробітна плата складальника; zo – загальний відсоток цехових накладних витрат на виробничу заробітну плату; za – відсоток до виробничої заробітної плати статті накладних витрат "Амортизація устаткування"; а – річний відсоток амортизаційних відрахувань; В – вартість устаткування, грн; Теф – річний ефективний фонд часу роботи устаткування; ηз – коефі-

46

цієнт завантаження устаткування, який дорівнює відношенню розрахункової кількості устаткування до прийнятої.

Для однієї і тієї ж складальної одиниці вартість виконання складальних операцій при різних способах складання буде змінюватися. Також буде змінюватися й ефективність складання. Задача проектувальника – зіставляючи вартість та ефективність для декількох різних способів, знайти найбільш рентабельний з них.

Вартість складання виробів Sск можна визначити як суму вартості виконання всіх операцій:

Sск = ΣSo,

а розрахункову трудомісткість складання ТскΣ – як суму норм часу по всіх операціях.

Знаючи з технологічного процесу заготівельних цехів час, необхідний для обробки всіх деталей виробу, можливо визначити відносний показник якості технологічних процесів обробки деталей і складання виробу:

Kтр = Тск .

Тоб

Менше значення Kтр свідчить про високу якість технологічних процесів обробки, здійснених у заготівельних цехах (стосовно складального цеху), унаслідок чого деталі, що надходять на складання, добре і швидко зчленовуються. Значення Ктр для різних виробництв знаходяться в межах 0,1...0,5.

Показник Ктр, характеризуючи збирання виробів, дає можливість технологу звернути увагу на ті переходи, що вимагають найбільшої кількості часу. Часто буває доцільно збільшити трудомісткість окремих переходів у процесі механічної обробки і таким чином різко скоротити час на складання.

Розрахункову кількість робітників на кожній операції можна визначити, поділивши час, затрачуваний на операцію, на темп складання та округливши результат до найближчого цілого числа. Тоді годинна продуктивність, чи пропускна здатність робочого місця, на даній операції

P = 60Bп ,

Тшт

47

а коефіцієнт завантаження робочого місця

ηз = Тшт , Т дВп

де Вп – прийнята кількість робітників на даній операції; Тд – дійсний такт складання.

Технічну документацію до технологічного процесу складання в багатосерійному і масовому виробництвах оформляють у вигляді форм, установлених Єдиною системою технологічної документації ГОСТ 3.1407-86; ГОСТ 3.1105-84.

Карти технологічного процесу складання (КТП) розробляють на кожну складальну одиницю, що збирається окремо, а також на загальне складання виробу. Для кожного робочого місця і складальної позиції в карту технологічного процесу треба включати ті операції, що повинні виконуватися на цій позиції. Комплектувальну карту складання (КК) оформляють у залежності від умов і характеру виробництва.

Відомість оснащення (ВО) включає найменування і позначення всіх видів устаткування, пристроїв, інструментів, необхідних для виконання технологічного процесу складання.

Складальнику на робочому місці звичайно не потрібні детальні і складальні креслення виробу; якщо він виконує якийсь комплекс робіт (одну чи кілька операцій), йому необхідні чітка, з вичерпними даними карта технологічного процесу, карта ескізів до неї і комплектувальна карта. Ці документи повинні бути вичерпною інструкцією для здійснення складання на даному робочому місці.

У табл. 5.1 наведені форми обов'язкових карт, а на рис. 5.1 – ескіз складальної одиниці.

Майстер, що керує складанням декількох складальних одиниць, повинен мати альбом технологічних карт по всіх складальних одиницях, за які він відповідає.

На ділянці (у відділенні, прогоні), крім альбому технологічних операційних карт із складання складальних одиниць, повинен бути також альбом вузлових креслень і робочих креслень основних деталей. У технологічному бюро складального цеху є повні комплекти карт технологічного процесу, креслень, загальних видів, складальних вузлових і робочих детальних креслень.

Таблиця 5.1

		Вид технологічних документів		Комплектність технологіч-
	Вид технологічного			них документів		Номер форми доку-
	процесу (ТП)	Найменування	Умовне по-	Одиничний	Типовий	мента
			значення	ТП	ТП
		Карта технологічного	КТП	О	−	3, 3а,
		процесу слюсарних,				за ГОСТ 3.1407-86
		слюсарно-складальних,
		електромонтажних,
		налагоджувально-
		регулювальних робіт
		Карта типового техно-	КТТП	−	О	5, 5а,
		логічного процесу слю-				за ГОСТ 3.1407-86
	Слюсарні, слюсарно-	сарних, слюсарноскла-
		дальних, електромон-
	складальні, електро-	тажних, налагоджува-
	монтажні і налаго-	льно-регулювальних
	джувально-
		робіт
	регулювальні роботи
		Відомість виробів до	ВТП	−	О	6, 6а,
		типового технологічно-	(ВТО)			за ГОСТ 3.1407-86
		го процесу слюсарних,
		слюсарно-складальних,
		електромонтажних,
		налагоджувально-
		регулювальних робіт
		Карта ескізів	КЕ	Н	Н	5, 5а,
						за ГОСТ 3.1105-84

48

гічноїкартискладання Рис..1.5Ескіз,щододаєтьсядотехноло-

робітниківодночасно. місцем.Виконуютьїходинчидекілька ціальнихкарт,закріплюютьзаробочим дання.Завдання,оформленіувиглядіспенявкладалосяувстановленийтемпсклаютьтакимчином,щобвиконаннязавдандальнихоперацій,кількістьякихпідбиранями.Останнівключаютьусеберядскларобіт,обумовленихтакзванимизавданнуютьпаралельнодекількакомплексів позиціїнавиробі,щоскладається,викокількапозицій.Узв'язкузцимнакожній рібупроцесіскладаннязаймаєтількидетовиміряєтьсягодинамиізмінами,авитемпскладаннявеликихмашиндужечасвикладеноївище.Цепояснюєтьсятим,що розподілуобсягівробітвідрізняєтьсявід дуванніідеякихіншихгалузяхметодика машинтаагрегатівуважкомумашинобуПризагальномускладаннівеликих

характеру і умов відсті	.табл У .Примітка
.)підприємства розсуд на( виробництва	Н;документи язкові'обов – О :позначення такі є 1.5
				сторінка Титульна	карта Комплектувальна	оснащення Відомість	-інструк Технологічна ція
				−	КК	В	ТІ
				Н	Н	Н	Н
	,документи –
				Н	Н	Н	Н
	залежнов оформляються що
				84-1105.3 ГОСТ за 2,	,а7 7, 84-1105.3 ГОСТ за	,а9 9, 84-1105.3 ГОСТ за	,а6 6, 84-1105.3 ГОСТ за
	-

49

50

Керівний персонал складального цеху, від бригадира до начальника цеху, зобов'язаний знати призначення і конструкцію виробу, що збирається, а також твердо знати і чітко дотримуватися технологічного процесу, за яким ведеться складання виробу.

Усякі зміни в креслення може вносити тільки конструкторський відділ, а зміни в технологію – відділ головного технолога заводу.

Для зміни технологічного процесу на будь-якій його стадії видається спеціальний "Дозвіл на зміну в операційній карті", затверджуваний головним інженером заводу. У цьому дозволі вказується зміст операції до зміни і після, а також ціль зміни. До дозволу додається "Акт перевірки зміненого технологічного процесу" із зазначенням економічного ефекту від даного заходу. Акт також затверджується головним інженером заводу.

Цей порядок оформлення різних змін, звичайно, жодною мірою не повинен бути перешкодою для постійного поліпшення технологічного процесу. Він лише свідчить про те величезне значення, яке має технологія в роботі підприємства. Необхідно обов'язково дотримуватися технологічної дисципліни як найважливішого закону виробництва. У складальному процесі технологічна дисципліна повинна насамперед полягати в тому, щоб усі операції вузлового і загального складання виконувалися в точній відповідності до технічних вимог, установлених технологією. Дотримання технологічного процесу запобігає появі браку, є основою планової роботи підприємства і першою ознакою культури виробництва.

При проектуванні технологічних процесів складання необхідно передбачати високий рівень механізації робіт, усіляке скорочення витрат і полегшення ручної праці; застосовувати досягнення передової технології складання машин споріднених підприємств і суміжних галузей промисловості; раціонально використовувати наявні виробничі ресурси, передові форми організації виробництва і впровадження найбільш прогресивних та економічних методів здійснення складальних операцій.

Розроблений технологічний процес складання при освоєнні і протягом усього періоду його застосування постійно поліпшують.