Шеремет Проектирование методики сборки машин

51

6. НОРМУВАННЯ СКЛАДАЛЬНИХ ОПЕРАЦІЙ

Технічна норма часу на складання – це завдання з продуктивності праці складальника, що являє собою час, необхідний для виконання певної роботи потрібної якості в раціональних організацій- но-технічних і технологічних умовах. Технічна норма часу – міра суспільно необхідної праці, що характеризує досягнутий рівень технології й організації виробництва в даній галузі.

Узалежності від типу виробництва (одиничного, дрібносерійного, серійного, багатосерійного і масового) нормативи часу, застосовувані для нормування складальних робіт, відрізняються за ступенем розчленовування (диференційовані й збільшені) і масштабом застосування (загальномашинобудівні, галузеві і заводські).

З огляду на те, що технологічний процес складання в одиничному і дрібносерійному виробництвах звичайно не деталізується і складальники виконують різноманітні комплекси робіт, нормативи часу

вцих умовах розробляють і застосовують збільшені.

Усерійному виробництві, де процес розчленовується на операції і складальники спеціалізуються на виконанні окремих робіт, нормативи часу використовуються більш деталізовані й частково елементні.

Для багатосерійного і масового виробництва розробляються диференційовані елементні нормативи часу з урахуванням переходів, прийомів робіт та трудових досягнень. Тут потрібна висока точність нормування.

Складальні роботи, типові для галузі машинобудування в цілому, нормуються на основі загальномашинобудівних нормативів часу. Для різних галузей і груп однорідних заводів (верстатобудівних, автомобільних, тракторних та ін.) розробляють галузеві нормативи. Процеси складання, специфічні для даного підприємства, нормують на основі заводських нормативів часу.

Унормативах часу враховують основні фактори, що впливають на величину норми. До числа цих факторів належать, перш за все, передові прийоми роботи, раціональна технологія й організація праці, використання нової техніки, безперебійне постачання робочого місця необхідним інструментом, деталями і напівфабрикатами.

52

Чим детальніше розроблений технологічний процес складання, тим більш точно може бути виконане його нормування. Однак диференціація всього процесу складання машини за елементами являє собою дуже велику роботу, виконати яку в період підготовки виробництва до випуску нового виробу не завжди можливо. Тому навіть при підготовці масового виробництва дуже часто спочатку користуються збільшеними нормами, однак і вони розробляються з урахуванням зазначених вище факторів.

Технічну норму часу варто проектувати в залежності від відповідної кваліфікації виконавця, що цілком опанував техніку виробництва на даному робочому місці; раціональної побудови технологічного процесу; максимального використання устаткування при найвигідніших режимах роботи, а також найбільш доцільних пристроїв та інструменту; застосування раціональної організації праці і робочого місця.

Час оперативної роботи при виконанні складальної операції становить суму основного (технологічного) часу Tо, необхідного для виконання безпосередньо процесу складання, і допоміжного часу Tдоп, що не перекривається. Останній являє собою час, необхідний складальнику для здійснення рухів чи дій (узяти або закріпити деталь, перемістити інструмент, пустити в хід пристрій, вимірити і т. п.), що дають можливість виконати технологічну роботу.

У норму часу на складальну операцію, крім цього, входить час Tоб, необхідний для обслуговування робочого місця, тобто для розкладки інструменту перед початком роботи, очищення робочого місця, заміни інструменту в процесі роботи, видалення інструменту і передачі робочого місця зміннику, а також час Tп, який враховує перерви для задоволення природних потреб і відпочинку робітника.

Таким чином, час, необхідний для виконання складальної операції, тобто норма штучного часу,

Тшт = То + Тдоп + Тоб + Тп.

У тих випадках, коли вузли чи вироби збирають партіями, у нормуванні повинен бути відображений час, необхідний для підготовки до виконання складальних робіт над даною партією, так званий під- готовчо-заключний час. Цей час не залежить від розміру партії, а визначається характером виконуваної складальником роботи (її складністю, місцем виконання), організацією праці і робочого місця.

53

При калькуляції підготовчо-заключний час, віднесений до однієї деталі, повинен бути доданий до штучного часу.

У масовому виробництві підготовчо-заключний час дорівнює нулю. У багатосерійному і серійному виробництвах питома вага його дуже мала. В умовах же дрібносерійного й одиничного виробництв підготовчо-заключний час складає значну частку в часі роботи складальника.

Основний То і допоміжний Тдоп час при складанні звичайно не розділяють. Сума То + Тдоп складає оперативний час Топ. Якщо позначити час технічного обслуговування робочого місця – а1 (у відсотках від То); організаційного обслуговування робочого місця – а2 (у відсотках від Топ); на обслуговування робочого місця, відпочинок та особисті потреби – b (у відсотках від Топ); на обслуговування робочого місця, відпочинок та особисті потреби – с (у відсотках від Топ), то норма штучного часу на складання може бути виражена такими формулами:

для масового виробництва

Тшт = То + Тдоп + a1Тo + a2Топ + bТоп ;

100 100 100

для багатосерійного виробництва

	Т	= Т + Т		+	(а1 + b)Топ	;
			доп		100
	шт	о

для одиничного і дрібносерійного виробництва

1+ c

Тшт = Топ 100 .

Як уже відзначалося, до структури складальної операції входять подача деталей, їхня взаємна орієнтація, з'єднання, закріплення, знімання і контроль зібраного вузла. Однак при нормуванні операцій структурні складові (подачу деталей, їх взаємну орієнтацію і з'єднання) визначають одним прийомом – установленням, розуміючи під цим надання деталі чи вузлу такого положення щодо інших взаємозалежних конструктивних елементів, яке передбачено кресленням і технічними умовами на складання. Тривалість цього прийому

54

залежить від виду встановлень (на вал, в отвір, на площину і т. п.) і різновидів (на шпильки, до упора тощо), а також маси деталі (складальної одиниці), конфігурації та габаритних розмірів, відстані переміщення (при подачі до місця складання), висоти підйому, типу піднімального механізму і пристрою, характеру посадки, способу кріплення і положення складальника (зручне, незручне). Більшість цих факторів впливає також і на час, необхідний для знімання зібраної складальної одиниці.

Тривалість оперативного часу, необхідного для виконання конкретної роботи зі складання, залежить від виду з'єднання і його основних характеристик. Так, на тривалість запресовування впливають діаметр і довжина посадкової частини деталі, посадка (величина натягу), маса деталі, вид устаткування і пристрою, зручність виконання роботи. Величина оперативного часу на нагвинчування гайок електрочи пневмогайковертом визначається діаметром, кроком і довжиною нарізки, кількістю гайок, що одночасно нагвинчуються, та ін.

Специфічні фактори, що впливають на тривалість складальних чи приганяльних робіт, ураховуються також в інших з'єднаннях. При нормуванні керуються відповідними нормативами часу, установленими для виробництв різних типів.

В умовах дрібносерійного й одиничного виробництв складальні роботи часто нормуються за укрупненими нормативами часу. Розробку цих нормативів ведуть за типовими деталями чи виробамипредставниками. Перший метод заснований на тому, що складання з деталей типових технологічних груп має приблизно однакові прийоми. При цьому час, необхідний для виконання комплексів прийомів, береться на підставі наявних елементних нормативів. Час, необхідний для складання складальної одиниці, залежить від числа її деталей. Між цими двома факторами існує кореляційний зв'язок.

Метод укрупненого нормування за виробами-представниками полягає в тому, що норми часу розробляються на один з виробів, який за конструктивними чи технологічними ознаками найбільш повно представляє групу подібних виробів, котрі займають у сукупності найбільшу вагу в трудомісткості складальних робіт підприємства. На складання інших виробів групи норми потім установлюють на підставі цих нормативів.

Масштаби випуску виробів навіть в умовах одного і того ж типу

55

виробництва істотно впливають на тривалість складання. Зі збільшенням масштабу виробництва час на складання одиниці продукції зменшується, а продуктивність праці зростає. У зв'язку з цим розроблені поправкові коефіцієнти до нормативів оперативного і допоміжного часу, що враховують цю залежність.

Для багатосерійного виробництва ці коефіцієнти наступні:

Кількість виробів, що випус-
каються за зміну з конвеєра, шт.	–	5	10	15	20	40
Поправковий коефіцієнт	–	1,10	1,05	1,00	0,95	0,90

З метою успішного виконання змінних завдань усіма складальниками одночасно з установленням передових технічно обґрунтованих норм у виробництві необхідно надати робітникам такі умови праці, що давали б їм можливість піднімати продуктивність і поліпшувати якість продукції.

Отже, при встановленні прогресивних технічно обґрунтованих норм необхідно враховувати досвід передовиків виробництва, приймати найбільш раціональний технологічний процес з використанням наявних у даній галузі технічних досягнень і виходити з правильної організації праці, беручи до уваги те, що остання є головною умовою у виконанні норм робітниками.

Уполіпшенні організації праці велику роль відіграє узагальнення передових, найбільш продуктивних методів праці і навчання цих методів колективу робітників. Передовий досвід вивчають за окремими елементами технологічного процесу. Аналізують ту ж саму операцію, виконувану різними робітниками; при цьому відбирають найбільш вдалі рухи. Унаслідок проведення такого аналізу по всіх операціях технологічного процесу може бути створена технологія, заснована на найбільш прогресивних прийомах праці. Шляхом інструктажу ці прийоми потім поширюються серед усіх робітників, у результаті чого досягається значне збільшення продуктивності праці всього виробничого колективу.

Утехнологічному процесі складної машини може бути дуже велика кількість операцій. Наприклад, процес складання гусеничного трактора складається з 600 операцій. Розрахунок технічно обґрунтованих норм при підготовці виробництва таких виробів звичайними методами вимагає значної витрати часу. Тому на ряді виробництв для цих цілей почали застосовувати ЕОМ.

56

7. РОЗРОБКА І ПРОЕКТУВАННЯ СКЛАДАЛЬНИХ ПРИСТРОЇВ

При розробці технологічного процесу складання особлива увага повинна бути приділена оснащенню операцій складальними пристроями та інструментом, технічна досконалість яких є одним з основних факторів, що обумовлюють ефективність процесу складання машин. За допомогою спеціально сконструйованих пристроїв та інструментів (звичайно, при правильно розробленому технологічному процесі) навіть малокваліфікований робітник має на складанні виробів цілком задовільні результати.

Проектування і виготовлення пристроїв при освоєнні складання нових конструкцій машин є найбільш відповідальними частинами технічної підготовки виробництва в складальному цеху.

Основними факторами, що впливають на вибір схеми і конструкції пристроїв та визначають ефективність їх використання в технологічному процесі складання виробу, є виробниче завдання (програма), необхідна точність і послідовність складання. Розглянемо значення кожного з цих факторів.

Виробнича програма. Від розміру програми залежать доцільність застосування і складність конструкції цього пристрою. При невеликій програмі складального цеху проектувати дорогі пристрої, звичайно, недоцільно. Якщо ж програма велика, то навіть значні витрати на виготовлення пристрою порівняно швидко виправдовуються. Прагнення конструктора й у цьому випадку повинне бути спрямоване на створення більш простого і недорогого пристрою.

У такий спосіб механізація складання знаходиться в прямій залежності від кількості виробів, що збираються. Вартість виготовлення, обслуговування і ремонту пристрою повинна бути узгоджена з одержуваною від нього економією. Тому в першу чергу у виробництво повинні бути введені ті пристрої, що, безумовно, необхідні для забезпечення потрібної якості продукції.

Однак при виборі типу пристрою поряд з економічними вимогами необхідно враховувати також вимоги, що стосуються термінів виконання завдання і створення для робітника кращих умов праці щодо зручності, легкості та безпеки.

57

Точність складання. До початку проектування пристроїв необхідно детально ознайомитися з посадками, точністю складання й умовами взаємозамінності деталей складальної одиниці, що збирається. Це має вирішальне значення при встановленні схеми і конструкції пристрою.

Схема пристрою повинна бути такою, щоб процес складання з'єднання забезпечував необхідну якість навіть тоді, коли характер допусків деталей, що з'єднуються, не завжди гарантує це.

Послідовність складання. Проектуючи пристрої, враховують, що складання здійснюється у визначеній послідовності, причому операції, для яких створюються пристрої, повинні виконуватися з найбільш зручними встановленням і зняттям складальної одиниці чи деталі. Тому конструюванню складального пристрою повинна передувати розробка технології. Пристрої конструюють для певної операції, беручи до уваги характер попередніх і наступних складальних робіт. Це, у свою чергу, дає можливість вірніше вибрати бази, конструкції основних елементів тощо.

Наприклад, якщо з плану складання відомо, що запресовувана втулка в наступних операціях не розгортається, то це ставить додаткові вимоги до операції запресування. Якщо після складальної операції не передбачений контроль, то ця обставина також повинна бути врахована в схемі і конструкції пристрою. Останнє має виключати чи зводити до мінімуму можливість появи при складанні СО якихнебудь випадкових похибок.

Таким чином, завдання, що стоїть перед конструктором, зводиться до створення пристрою, який був би продуктивним, надійним і точним у роботі, зручним і безпечним в обслуговуванні та найбільш економічним у виробництві.

Вимоги до продуктивності складальних пристроїв важко обмежити якимись цифрами, тому що це залежить від призначення пристрою, його типу, способу застосування і т. п. У всякому разі, кількість вузлів, що збираються на пристрої, повинна насамперед забезпечити встановлену програму і темп складання. У деяких випадках для виконання особливо важливих, точних і відповідальних складальних операцій припустимо застосовувати малопродуктивний пристрій, але це повинно бути підтверджено економічною доцільністю.

Значні можливості для підвищення рівня механізації робіт при складанні машин, особливо в дрібносерійному виробництві, є у ви-

58

користанні системи збірно-розбірних конструкцій складальних пристроїв з нормалізованими найбільш трудомісткими деталями (корпуси, кронштейни, затискачі й інші силові елементи, стояки, домкрати, фіксатори та ін.). Збірно-розбірні конструкції дозволяють набагато скоротити період підготовки виробництва і значно знизити витрати на виготовлення оснащення за рахунок багаторазового використання великої кількості їх елементів.

Основна частина складальних механізованих пристроїв звичайно є спеціалізованою. Однак доцільно всіляко скорочувати частку цих пристроїв, заміняючи їх уніфікованими та нормалізованими.

Створення раціонального оснащення для складальних процесів – дуже важливий розділ підготовки виробництва нового чи модернізованого виробу. Велику роль в успішному виконанні цих робіт у стислий термін можуть відігравати уніфікація і нормалізація.

Порядок проектування пристроїв звичайно приймають наступний:

1)за складальним кресленням складальної одиниці встановлюють базові поверхні, що можуть бути використані для кріплення чи фіксації складальної одиниці в пристрої при виконанні даної операції;

2)орієнтовно визначають сили, що будуть діяти на пристрій в процесі його використання;

3)розробляють принципову схему пристрою; дуже важливо при цьому виходити з принципу всілякої економії рухів складальника при користуванні цим пристроєм;

4)розробляють конструктивну схему пристрою (ескізне компонування) і шляхом розрахунку на міцність визначають розміри основних його деталей;

5)остаточно визначають конструкцію пристрою;

6)виконують розрахунок пристрою на економічність;

7)при сприятливих результатах розрахунку конструкцію пристрою затверджує начальник технічного відділу чи головний технолог заводу;

8)складають робочі креслення і здають їх у виробництво.

59

8. КОНТРОЛЬ СКЛАДАЛЬНИХ ОПЕРАЦІЙ

Контроль, який проходять кожен вузол і кожна виготовлена машина, має на меті перевірити відповідність точності форми, відносного положення і переміщення їхніх виконавчих поверхонь установленим нормам. Ефективність контролю тим вища, чим ближчі результати вимірів контрольованих параметрів до їхніх дійсних значень. Ступінь наближення обмірюваного значення до дійсного залежить від наступних факторів: розкриття змісту контрольованого параметра та явищ, що спричиняють виникнення похибок; правильності виявлення взаємозв'язку різних параметрів і вміння виділити контрольований параметр; правильності вибору чи розробки засобів контролю; техніки здійснення контролю.

Правильна і чітка термінологія розкриває зміст параметра. Основні терміни, що характеризують відхилення форми, відносне положення та переміщення поверхонь деталей, установлені ГОСТ 24642-81.

Однак для успішного здійснення контролю ще недостатньо розуміти зміст контрольованого параметра. Необхідно бачити і враховувати взаємозв'язок цього параметра з іншими параметрами, що впливають на точність машини. Наприклад, точність визначення відстані між двома плоскими поверхнями деталі залежить від точності повороту і форми цих поверхонь. Тому в першу чергу необхідно контролювати форму, потім поворот і в останню чергу відстань між плоскими поверхнями деталі.

Відповідно до визначення (ГОСТ 2.308-79) радіальне биття є результатом спільного прояву відхилення від циліндричності поверхні і розбіжності осі контрольованої поверхні з віссю обертання деталі. Це відхилення складається з відносного зсуву і повороту осей 1 і 2 у просторі (рис. 8.1). Тому робити висновок про радіальне биття якоїнебудь поверхні деталі потрібно не взагалі, а лише стосовно до перерізу, в якому здійснюється контроль.

Щоб одержати при контролі найбільш повне уявлення про значення контрольованого параметра, необхідно виключити, наскільки це можливо, вплив похибок взаємозалежних параметрів. Напри-

Рис. 8.2. Перевірка співвісності центрів токарного верстата за допомогою оправки:

l – довжина вимірювання; γ – різниця показань індикаторів

60

клад, співвісність переднього і заднього центрів токарного верстата звичайно перевіряють за допомогою контрольного вала, що закріплюється в центрах. Переміщаючи вздовж контрольного вала розта-

α	2		шовані в двох координатних пло-
			щинах і встановлені на супорті ін-
	1
			дикатори, визначають величину і
		β	напрямок відхилення від співвісно-
			сті центрів (рис. 8.2,а). Але анало-
			гічні показання можуть дати інди-
Рис. 8.1. Неспіввісності шийок			катори за наявності повороту осі
			контрольного вала відносно
вала в двох координатних
площинах			напрямних станини при абсолют-
			ній співвісності центрів (див.
l			рис. 8.2,б). Тому, перш ніж присту-
			пити до перевірки збігу осей
γ			центрів у передній і задній бабках
			токарного верстата, необхідно за-

безпечити паралельність осей отворів під центри в шпинделі і пінолі в більш жорстких межах у порівнян-

aні з припустимим відхиленням від

lспіввісності центрів.

	Контроль параметрів вимагає
γ	матеріалізації деяких геометричних
	уявлень. Неможливо, наприклад,
	безпосередньо вимірити відстань
	між осями двох отворів у деталях
	машини, оскільки осі отворів є гео-

бметричним образом, у природі їх не

існує, так само неможливо вимірити відхилення від площинності поверхні деталі без матеріалізації ідеальної площини, що проходить через три виступні точки контрольованої поверхні. Геометричні уяв-

лення матеріалізують за допомогою спеціальних деталей чи пристроїв. Так, щоб вимірити відстань між осями отворів у корпусній дета-