26.3. Сборочные работы в крупном машиностроении

Сборка крупных и тяжелых машин обычно производится в условиях единичного и мелкосерийного, а в редких случаях − серийного производства и связана с рядом особенностей. Достижение высокой точности обработки ответственных крупных и тяжелых деталей, требуемой от них при сборке по принципу полной взаимозаменя­емости, на современном уровне технического развития предприятий крупного машиностроения при существующем у них станочном оборудовании во многих случаях экономически нецелесообразно. В связи с этим в отраслях машиностроения, связанных с производ­ством крупных, мощных и точных машин, основными методами до­стижения требуемой высокой точности являются методы пригонки и регулирования размеров с применением разнообразных компен­саторов при отказе от повсеместного использования принципа взаимо­заменяемости.

Применяются подвижные и неподвижные компенсаторы. К не­подвиж-ным относятся: регулировочные кольца, прокладки, шайбы, втулки и др.; к подвижным − клинья, эластичные или пружинные муфты, регулировочные гайки, стопорные винты и т.д.

Метод применения компенсаторов не требует соблюдения высокой точности размеров при механической обработке отдель­ных деталей, обеспечивает высокую точность замыкающего звена не­зависимо от общего числа звеньев размерной цепи, позволяет под­держивать достигнутую точность при эксплуатации. Недостатком метода является увеличение номенклатуры изготовляемых деталей. Например, в турбостроении широко применяется сборка, при которой взаимное расположение сборочных единиц достигается на основе применения проверочных технологических баз с выверкой по поверх­ностям и другим элементам конструкции деталей, принадлежащим собираемым сборочным единицам, Ориентация сборочных единиц достигается предварительной установкой компенсаторов либо их установкой после выверки. При сборке подшипников, например, по­ложение опорных вкладышей регулируется установкой компенсаторов между гнездом в корпусе и подушкой вкладыша или обоймы. Но имеет место и подгонка части включенных в конструкцию компенсато­ров путем слесарной или механической обработки. В таких случаях метод сборки с применением компенсаторов объединен с методом пригонки.

Положительной особенностью метода пригонки является высокая точность, достигаемая при сборке многозвенных сборочных единиц. Однако этот метод имеет очень существенные недостатки. Пригоноч­ные работы трудоемки и слабо поддаются нормированию. Та часть из них, которая выполняется на металлорежущем оборудовании, как правило, расположенном вне отделения сборки, нарушает ритм и удлиняет цикл сборки. Для выполнения слесарной пригонки тре­буются рабочие высокой квалификации. При пригонке собираемые сборочные единицы загрязняются стружкой, абразивом, маслом, для удаления которых нередко требуется разборка, промывка и повторная сборка. Поэтому борьба за сокращение пригоночных работ является мерой, направленной на повышение производитель­ности труда и сокращение тяжелых ручных работ.

В настоящее время, например, в турбостроении широко распространен метод сборки с пригонкой по так называемым формулярам. Он подразделя­ется на две разновидности: при одной из них формуляр может быть составлен после обработки первой детали и ее измерения без проме­жуточной сборки, а при другой − указанная возможность исключа­ется и для составления формуляра и измерения первой детали тре­буется промежуточная сборка.

Технологический процесс испытания собранного изделия или отдельных его сборочных единиц представляет собой комплекс ра­бот, связанных с доведением характеристик этих сборочных единиц до значений, установленных техническими условиями.

Процессы, не подпадающие под определение процессов собственно сборочных работ и испытаний, являются дополнительными. Они подразделяются на слесарно-доделочные, пригоночные, связанные с промежуточной сборкой в целях совместной обработки, для замера при контроле, работу по демонтажу перед транспортированием и на некоторые другие.

Собственно сборочные процессы, связанные с испытанием, и различного рода дополнительные работы в совокупности составляют слесарно-сборочные работы. Они не сосредоточены исключительно в сборочных цехах или в отделениях сборки механо-сборочных цехов. Часть из них, особенно дополнительные работы, выполняются и между операциями механической и других видов обработки или в качестве перехода включаются в состав операции. Указанные ра­боты производятся в отделениях механической обработки механо­сборочных цехов или в механических цехах. Все это естественно приводит к повышению доли трудоемкости слесарно-сборочных ра­бот в общей трудоемкости изделия и к увеличению объема приго­ночных работ.

Структура трудоемкости по видам механосборочных работ хорошо отлаженной в производстве и серийно выпускаемой, например, мощной паро­вой турбины К-300-240 приведена в табл. 26.2.

Таблица 26.2

Структура трудоемкости основных видов механо-сборочных работ

при изготовлении паровой турбины К-300-240

Вид работ	Трудоемкость
	в нормо- часах	в % к общему объему работ
		механо-сборочных	слесарно-сборочных
Механо-сборочные работы
Механическая обработка	84 049	75	-
Слесарно-сборочные	28 173	25	-
В с е г о	112 222	100	-
Слесарно-сборочные работы
Собственно сборочные	11 418	-	40,6
Промежуточная сборка	8 627	-	30,6
Доделочные, пригоночные	3 921	-	13,9
Испытания	3 442	-	12,2
Демонтаж	765	-	2,7
В с е г о	28 173	-	100

Из табл. 26.2 видно, что общий объем слесарно-сборочных работ по данной турбине составляет одну треть от трудоемкости механической обработки. При этом в общем объеме трудоемкости слесарно - сборочных работ только 40,6 % представляют собственно сборочные работы и 47,2 % работы являются дополнительными работами, связанными с промежуточной сборкой, доделочными и пригоночными работами и демонтажом.

Слесарно-сборочные ра­боты в крупном машино­строении во многих случаях являются ручными. Напри­мер, в процессе сборки 44-х основных сборочных единиц турбины К-300-240 и при ее общей сборке пригоняются детали 123 наименований (общим числом 1319 шт.). Основными частями доделочных работ по этой тур­бине являются: промежуточ­ная сборка для определе­ния размеров компенсаторов; сборка под совместную обра­ботку; шабрение, связанное с растачиванием корпусов цилиндров и подшипников и т. п., трудоемкость кото­рых составляет 39 % от тру­доемкости всех доделочных работ. Около 20 % трудоем­кости доделочных работ со­ставляет трудоемкость ша­брения разъемов корпусов цилиндров, подшипников, диафрагм и других плоских поверхностей. Трудоемкость промежуточной сборки и под­гонка компенсаторов, связан­ная с обработкой роторов, до­стигают 20 % от всех доде­лочных работ по этой тур­бине.

Общий цикл сборки крупных машин чрезвычайно удлиняется из-за нарушения непрерывности процесса сборки, связанной с пе­редачей после промежуточной сборки сборочных единиц и отдель­ных деталей на рабочие места для станочной механической обра­ботки, которые обычно расположены вне сборочных отделений. При этом механическая обработка заключается в доведении деталей резанием до размеров, указанных в составленных при сборке форму­лярах: в обработке ряда поверхностей деталей подшипников, торцов полумуфт, уплотнений, компенсаторов, шпонок и т. д.

Приведенные данные показывают, что при современном уровне развития технологии крупного машиностроения полное устранение пригоночных работ при сборке является невозможным. В связи с этим, наряду с задачей всемерного сокращения объема этих работ путем совершенствования технологии механической обработки дета­лей и повышения ее точности и качества, ставится важнейшая задача всемерного совершенствования техники выполнения пригоночных операций, их механизации и контроля, которая осуществляется с целью общего повышения качества и производительности сбороч­ных работ.