Основные положения и требования на сборку двигателя
Содержание
Введение
. Методы организации процесса сборки (без расчленения и с расчленением). Сущность организационных процессов сборки
. Классификация сборочных работ. Классы работ (вспомогательные и сборочные; досборочные, подготовительные, контроль, заключительные)
. Узловая сборка двигателя. Основные положения и требования на сборку. Технологические и организационные особенности узловой сборки в зависимости от типа производства
.1 Узловая сборка двигателя. Основные положения и требования на сборку
.2 Технологические и организационные особенности узловой сборки в зависимости от типа производства
Список используемой литературы
сборка двигатель узловая
Введение
В дореволюционной России не было автомобильной и тракторной промышленности: с 1910 по 1915г. Было выпущено 450 легковых и несколько десятков грузовых автомобилей, начатые строительством пять автомобильных заводов не были введены в эксплуатацию. Тракторов вообще не производилось. Развитие отечественного автотракторостроения началось после октябрьской революции.
Производство автомобилей и тракторов носило мелкосерийный характер, технологические процессы выполнялись рабочими высокой квалификации, трудоемкость изготовления автомобиля и трактора была высокой.
В настоящее время происходит техническое перевооружение автомобильный и тракторных заводов, вводятся в строй новые заводы с более высокой организацией и специализацией основного и вспомогательного производства. Существуют комплексы заводов для производства и поставки на сборку отдельных деталей и сборочных единиц .Внедрены автоматические линии и комплексы автоматических линий, средства комплексной механизации и автоматизации процессов получения заготовок, обработки деталей резанием и сборки автомобилей и тракторов.
1. Методы организации процесса сборки (без расчленения и с расчленением). Сущность организационных процессов сборки
Различают две основные организационные формы сборки: стационарную и подвижную. К вопросу о том, какую из них выбрать, следует подходить с точки зрения экономической эффективности на основе изучения назначения машины, объема выпуска (типа производства), анализа рабочих и сборочных чертежей машины, трудоемкости процесса сборки и других факторов.
Стационарная сборка. Стационарная сборка машины характеризуется тем, что она выполняется одним рабочим или группой рабочих (бригадой) на одном неподвижном рабочем месте, к которому подаются все детали и сборочные единицы собираемой машины. Стационарная сборка может выполняться без расчленения процесса сборки на узловую и общую (принцип концентрации) и с расчленением этого процесса (принцип дифференциации).
При стационарной сборке без расчленения процесса цикл сборки при значительной трудоемкости чрезвычайно продолжителен, и при большой программе выпуска изделий требуется большое количество сборочных площадей, инструмента, оборудования. Эту форму используют иногда в индивидуальном или опытном производстве при сборке специальных или уникальных машин и приборов, а также в мелкосерийном производстве, когда весь процесс сборки изделия состоит из небольшого числа несложных операций. Широкого распространения в настоящее время эта форма сборки не имеет.
Стационарная сборка с расчленением процесса сборки на узловую и общую более экономична. На узловой сборке одновременно заняты несколько рабочих или бригад. Собранные сборочные единицы подают на общую сборку, где отдельная бригада слесарей-сборщиков собирает из них изделие.
Так как сборка каждой сборочной единицы и общая сборка изделия выполняются одновременно, то длительность процесса сборки сокращается, что дает значительный экономический эффект. Сокращается потребность в рабочей силе и производственных площадях, увеличивается выпуск машин, уменьшается трудоемкость, снижается себестоимость сборочных работ. В ряде производств объект сборки при расчленении процесса остается на одном месте. Собираемые машины размещают на сборочных постах или стендах, а рабочий (группа рабочих, бригада) выполняет у каждого объекта требуемую сборочную операцию, после окончания которой переходит к следующему объекту и т. д. При этой форме сборки каждую группу рабочих целесообразно снабжать передвижным верстаком, на котором размещают необходимый инструмент и приспособления.
При расчлененном процессе сборки темп не регулируется и выпуск продукции осуществляется неравномерно, через различные промежутки времени.
Подвижная сборка. Подвижная сборка осуществляется с расчленением процесса (принцип дифференциации). Машина (изделие) в процессе сборки перемещается от одного рабочего места к другому, на которых бригадой или группой рабочих, находящихся постоянно на этих местах, выполняется одна и та же повторяющаяся операция; при этом к каждому рабочему месту, на котором имеется соответствующий инструмент и приспособления, подаются детали и сборочные единицы, необходимые для данной операции.
Перемещение объекта сборки может быть свободным, когда собираемые изделия складывают, например, на тележки, перемещаемые самими рабочими, и принудительным, когда объекты сборки перемещают при помощи механических транспортных устройств непрерывного или прерывного действия.
Свободное перемещение характерно для мелкосерийного производства, принудительное - для крупносерийного и массового.
Подвижную форму применяют только при поточном методе сборки.
Основные преимущества подвижной сборки с расчленением процесса: требуется меньше производственных площадей, сокращается цикл сборки, уменьшаются число одновременно собираемых изделий и объем незавершенного производства, представляется возможным оснастить каждую операцию приспособлениями и инструментом.
Рабочий, освоивший данную операцию, использует приспособления более эффективно, поэтому затраты времени на нее будут меньше, чем у рабочего бригады, не имеющего достаточного навыка.
Методы сборки
В современном машиностроении различают два метода работы: непоточный и поточный. К первому из них относятся индивидуальный, бригадный и цепной методы сборки, ко второму - поточный. Они основаны на разных организационных формах сборки.
Индивидуальный метод сборки. Индивидуальный метод сборки представляет собой стационарную сборку без расчленения процесса. Машина полностью собирается из отдельных деталей одним рабочим или одной бригадой сборщиков на одном сборочном посту от начала до конца. Здесь осуществляется принцип концентрации сборочных операций. Этот метод присущ единичному производству. Так как при единичном производстве детали не являются взаимозаменяемыми, то при сборке всей машины приходится выполнять их пригонку по месту сопряжения с другими деталями. Это требует сборщиков высокой квалификации. Время, затрачиваемое на сборку всей машины, обычно длительное, что обусловливается особенностями этого метода: план сборки разрабатывают схематично, технологический процесс разрабатывают укрупненно, причем оснащенность участка специальными инструментами и приспособлениями незначительна. При таком методе стоимость сборки получается значительной. Это обстоятельство и указанные особенности характеризуют данный метод как несовершенный, поэтому во всех случаях, где это возможно по характеру производства, следует отказываться от него и переходить на другие методы, дающие лучший технико-экономический эффект.
Бригадный метод сборки. Этот метод заключается в том, что машину собирает бригада рабочих из отдельных деталей и сборочных единиц, предварительно собранных другими рабочими вне стенда общей сборки, не производящими общую сборку машины. Таким образом, здесь используют стационарную сборку с расчленением процесса на операции, т. е. имеет место частичная дифференциация сборочного процесса. Этот метод является более производительным, так как детали предварительно собирают в сборочные единицы, благодаря чему машина меньше простаивает на стенде общей сборки. Здесь может быть проведена специализация рабочих, собирающих механизмы (одни рабочие специализируются на одной группе операций, другие - на другой), тем самым сокращается время на сборку сборочных единиц. Кроме того, квалификация рабочих может быть использована лучше как на узловой сборке, так и на общей.
Бригадный метод широко распространен в мелкосерийном производстве, а также при повторной сборке машины на месте ее постоянной работы.
Цепной метод сборки. В тяжелом машиностроении полную сборку крупных и тяжелых машин выполнить на заводе-изготовителе трудно. Для этого требуются значительные площади, соответствующие габаритам машины, специальные подъемные средства. Поэтому в практике технологии сборки тяжелых машин используют так называемый цепной метод сборки. Сущность метода заключается в том, что машину собирают последовательно, начиная с базовой сборочной единицы. Но весь процесс общей сборки разрабатывают и организуют так, чтобы на определенных этапах собранные ранее в группы сборочные единицы можно было бы без нарушения качества дальнейших работ разобрать и отправить заказчику. Таким образом, требуемые для сборки площади сокращаются и уменьшается цикл сборки.
Этот метод представляет собой разновидность стационарной сборки с расчленением процесса.
Поточный метод сборки. Крупносерийное и массовое производство многих видов машин позволяет внедрить наиболее совершенную форму организации производственного процесса - поточный метод. Он представляет собой подвижную форму сборки с расчленением технологического процесса на отдельные операции, причем каждая из них (или несколько повторяющихся) выполняется на одном определенном рабочем месте (подвижном или неподвижном) определенным рабочим или группой рабочих. Рабочие места и оборудование расположены по ходу технологического процесса. При такой структуре процесса объект работы (сборочная единица или изделие) должен в процессе сборки перемещаться от одного рабочего места к другому, что создает непрерывность (поточность) процесса сборки.
Под этим понятием подразумевают движение собираемой машины (изделия), осуществляемое с помощью механических транспортных средств. Переход на поточный метод позволяет увеличить выпуск продукции, снижает себестоимость изделия, сокращает длительность производственного цикла, уменьшает незавершенное производство, увеличивает производительность труда, облегчает и улучшает учет и планирование производства, способствует соблюдению технологической дисциплины, улучшает условия труда.
Комплекс оборудованных рабочих мест, согласованно работающих в последовательности технологического процесса с заданным темпом (ритмом), образует поточную линию, а непрерывность процесса при поточной сборке достигается благодаря тому, что длительность любой сборочной операции равна или кратна темпу сборки машины. Темпом сборки называют время между выходом со сборки двух смежных готовых изделий.
Для большинства изделий машиностроения в крупносерийном и массовом производствах наиболее совершенной по технико-экономическим показателям является поточная сборка с принудительным движением объекта и принудительно регулируемым ритмом.
Преимущество принудительного перемещения в сравнении со свободным заключается в более строгом соблюдении темпа сборки. При свободном перемещении собираемого изделия темп сборки поддерживается самими рабочими и поэтому чаще может нарушаться.
Точный принудительный ритм сборки обеспечивает конвейер. Ритм конвейера является планирующим началом для организации работы не только сборочного, но и всех других цехов завода, обеспечивающих «питание» конвейера. Внедрение конвейера вызывает, как правило, коренную ломку старых технологических процессов и требует широкого применения механизации, в связи с чем создаются предпосылки для автоматизации производственных процессов. При конвейерной сборке все пригоночные операции на линии сборки должны быть устранены и лишь в тех случаях, когда по технологическим или экономическим соображениям это невозможно осуществить, пригоночные операции выносят на специальные посты.
Как уже упоминалось, поточная сборка может осуществляться на неподвижных и подвижных рабочих местах - стендах. Поточная сборка на неподвижных стендах, сохраняя некоторые внешние признаки стационарной сборки, не требует никаких затрат на оборудование, необходимы только значительная подготовительная работа и надлежащая организация труда, в частности своевременная и аккуратная подача сборочных единиц и деталей на общую сборку. Этот способ сборки применим в серийном производстве, особенно если изделия имеют значительную массу, вследствие чего перемещение их затруднительно или требует сложных транспортных средств. При правильной организации такой способ сборки дает хорошие результаты.
Рабочие места при поточной сборке строго специализированы в соответствии с выполняемой па них операцией и оснащены всеми необходимыми для данной операции приспособлениями и инструментами.
Особое значение приобретают при этом методе сборки механизация и автоматизация сборочных работ. На сборке широко применяют гайковерты, отвертки с электрическим и пневматическим приводом, всевозможные прессы, поворотные стенды, редукторы и т. д. Механизация и автоматизация упрощают сборочные операции, снижают трудоемкость и облегчают выравнивание операций. Высокий темп конвейерной сборки изделий требует четкой организации оперативного управления сборочным производством. Недостаточно высокий уровень планирования и учета поступления деталей и сборочных единиц из других цехов и складов, покупных комплектующих изделий, состояния заделов нередко вызывают нарушения ритмичности выпуска продукции. С целью устранения этих недостатков в сборочных цехах ряда заводов внедрены автоматические системы оперативного управления производством с помощью ЭВМ.
2. Классификация сборочных работ. Классы работ (вспомогательные и сборочные; досборочные, подготовительные, контроль, заключительные)
По виду операции, выполняемые в сборочном производстве, делят на предварительные, подготовительные, непосредственно сборочные, вспомогательные и послесборочные.
К предварительным операциям относятся: дестеллажирование собираемых компонентов, их распаковывание; расконсервация, погрузка, транспортирование.
К подготовительным операциям относятся: дополнительная доделочная обработка собираемых компонентов (сверление, зенкерование, развертывание, нарезание резьбы, снятие заусенцев, правка и др.), пригонка (обрубка, опиливание, шабрение, притирка и др.), очистка, промывка, входной контроль, сортирование, подбор и комплектование, укладка в тару и кассеты и т.п.
К непосредственно сборочным операциям относятся: соединение и закрепление собираемых компонентов с целью получения сборочных единиц и изделий путем свинчивания, запрессовки, клепки, вальцевания и т.п.
К вспомогательным относятся операции, связанные непосредственно с выполнением технологического процесса сборки и сборочных операций: загрузка собираемых компонентов в оборудование, их относительное ориентирование, контроль, межоперационное транспортирование, переустановка, нагрев и охлаждение компонентов, съем и т.п.
К послесборочным операциям относятся: балансировка, окончательный контроль, регулирование, испытание, маркировка, окраска, заполнение смазочными материалами и топливом, консервация, упаковка, счет, учет и т.п.
Контроль качества сборки изделий. При проектировании технологических процессов общей и узловой сборки важное место занимает технический контроль качества производимой продукции. Качество обеспечивается предупреждением и своевременным выявлением брака продукции на всех этапах производственного процесса. Профилактический контроль направлен на проверку комплектующих изделий, полуфабрикатов и деталей смежных производств, на проверку сборочного оборудования и оснастки, а также на систематическую проверку правильности протекания технологического процесса сборки. Качество продукции в сборочных цехах контролируют рабочие, наладчики оборудования и мастера участков. Меньший объем работ выполняют контролеры, производя промежуточный и окончательный контроль. В маршрутной технологии указывают операции контроля и элементы контроля, включаемые в сборочные операции.
При узловой и общей сборке проверяют: 1) наличие необходимых деталей в собранных соединениях (выполняют осмотром); 2) правильность положения сопрягаемых деталей и узлов (выполняют осмотром); 3) зазоры в собранных сопряжениях (щупом); 4) точность взаимного положения сопряженных де талей (на радиальное и осевое биение и др., производят в контрольных приспособлениях); 5) герметичность соединения в специальных приспособлениях и плотность прилегания поверхностей деталей на краску в процессе сборки; 6) затяжку резьбовых соединений, плотность и качество постановки заклепок, плотность вальцовочных и других соединений; 7) размеры, заданные в сборочных чертежах; 8) выполнение специальных требований (уравновешенности узлов вращения, подгонки по массе и статическому моменту, проверку щупом производят в процессе сборки и после ее окончания); 9) выполнение параметров собранных изделий и их составных частей (производительности и развиваемого напора насосов, точности делительных механизмов, качества контакта в электрических соединениях и др.); 10) внешний вид собранных изделий (отсутствие повреждений деталей, загрязнений и других дефектов, которые могут возникнуть в процессе сборки).
В функцию контроля входит также проверка предписанной последовательности выполнения сборочных переходов (порядок затяжки резьбовых соединений, последовательность наложения сварных швов и др.) и проверка обязательного выполнения вспомогательных операций (промывки и очистки сопрягаемых деталей, промывки трубопроводов и др.). За дача проектирования технологии сборки связана с выбором организационно-технической формы и средств контроля.
Испытание собранных изделий. Испытание собранных изделий - заключительная контрольная операция качества их изготовления. Машины испытывают в условиях, приближающихся к эксплуатационным. Все виды испытаний можно свести к приемочным, контрольным и специальным.
При приемочных испытаниях выявляют фактические эксплуатационные характеристики машины (точность, производительность, мощность, затраты энергии и т. п.), а также правильность работы различных механизмов и устройств машины.
Контрольным испытаниям подвергают изделия, у которых ранее были обнаружены дефекты. При особо высоких требованиях к изделиям их подвергают после сборки обкатке и испытывают. Затем разбирают (частично или полностью), проверяют состояние деталей, вторично собирают и подвергают кратковременным контрольным испытаниям.
Специальные испытания выполняют для изучения износа, проверки безотказности работы отдельных устройств, установления при годности новых марок материалов для ответственных деталей и исследования других явлений в машинах. Специальные испытания отличаются большой длительностью. Их программу разрабатывают в зависимости от цели проведения испытаний. Этим испытаниям подвергают не только собранные изделия, но и их составные части (коробки перемены передач, водяные и масляные насосы и другие механизмы). Испытания ведут на специальных стендах.
3. Узловая сборка двигателя. Основные положения и требования на сборку. Технологические и организационные особенности узловой сборки в зависимости от типа производства
.1 Узловая сборка двигателя. Основные положения и требования на сборку
Различают узловую и общую сборку двигателей. Вначале собирают узлы двигателя: блок цилиндров, шатунно-поршневую группу, топливную аппаратуру, пусковой двигатель и др. Рабочие места узловой сборки располагают обычно вдоль линии общей сборки двигателя. Затем на сборочных конвейерах из заранее собранных узлов собирают двигатель. Завершающим этапом общей сборки являются испытания двигателя.
При узловой сборке кривошипно-шатунного механизма подбирают детали друг к другу и к цилиндрам. Кольца подбирают по раз меру гильз и высоте канавок на поршне. Затем подгоняют кольца подпиливанием стыков для получения необходимого зазора. Поршни с гильзами комплектуют по зазору между ними. Поршневые пальцы к поршням подбирают по размерной группе отверстий в бобышках поршней. К шатуну поршневой палец подбирают так, чтобы он плавно входил в отверстие под действием небольшого усилия.
При сборке газораспределительного механизма притирают клапаны в их гнездах притирочным станком (например, марки М-3 с 12 шпинделями). Следует следить при сборке за соблюдением боковых зазоров распределительных шестерен.
.2 Технологические и организационные особенности узловой сборки в зависимости от типа производства
В зависимости от вида производства (единичного, серийного и массового) изменяется и технологическая организация сборки. При единичном производстве изготовление одного или нескольких изделий не повторяется или повторяется через неопределенные промежутки времени.
К характерным принципам сборки в условиях единичного производства относятся: использование универсального оборудования и приспособлений; применение нормального рабочего и универсального измерительного инструмента, ограниченное применение принципа взаимозаменяемости и широкое применение слесарно-пригоночных работ; применение труда высококвалифицированных слесарей-сборщиков, способных по чертежам и технологическому процессу собирать разнообразные сложнейшие машины.
В единичном производстве технологические процессы обычно детально не разрабатывают, а делают только наметку последовательности операций и ориентировочно подсчитывают рабочее время, определяемое на основании статистических данных аналогичных работ. Это объясняется тем, что детальная разработка не повторяющихся в единичном производстве технологических процессов экономически нецелесообразна.
Технологический процесс сборки в этом виде производства имеет свои особенности. Его строят на принципе последовательного выполнения операций, не расчлененных на более простые переходы сборочного процесса, что обычно бывает в серийном и массовом производствах.
Разнообразная номенклатура машин, изготовляемых единицами, не позволяет по экономическим причинам снабдить в должной мере сборочный цех специальной высокопроизводительной оснасткой (инструментами, приспособлениями). Такую оснастку применяют только в случаях, когда без нее невозможно выполнять ту или иную сборочную операцию.
В условиях единичного производства в механических цехах заготовки обрабатывают также без специальной оснастки, часто по разметке, на универсальных станках, поэтому при сборке машин необходимы в связи с этим различные пригоночные работы. Объем пригоночных работ на сборке в значительной степени возрастает, если чертежи изготовляемой машины в достаточной степени не отработаны Неотработанность чертежей приводит к различным неполадкам при сборке, состоящим в том, что машина «не собирается», т. е. одна деталь не входит в другую, задевает находящуюся рядом и т. п.
«Несобираемость», т. е. нетехнологичность машин в сборке, обычно приводит к дополнительным пригоночным работам, к которым относятся: зачистка и опиловка сопрягаемых поверхностей деталей, шабрение втулок, прорубка смазочных канавок, подрезка деталей, наварка коротких деталей, сверление и нарезание резьбы и другие работы.
Цикл сборки машины, т. е. время, в течение которого производят сборку ее (с момента поступления деталей на сборку и до оформления собранной машины) при единичном производстве, очень велик по сравнению с другими видами производства. При сборке в единичном производстве требуются значительные производственные площади.
Серийное производство в отличие от единичного характеризуется выпуском машин не единицами, а партиями (сериями) через определенные промежутки времени. Выпуск машин сериями позволяет в большей степени оснастить технологический процесс сборки узлов и машин.
В условиях серийного производства технологический процесс сборки машин построен по принципу параллельно-последовательного выполнения операций. Сложные операции разбивают на более простые, общую сборку машин разделяют на сборку узловую, подузловую и сборку технологических комплектов.
При таком построении процесса машины можно собирать развернутым фронтом и, кроме того, в некоторых работах могут участвовать менее квалифицированные слесари-сборщики. При крупных сериях можно провести специализацию, т. е. некоторые виды работы выполнить одним рабочим, что значительно повышает производительность труда.
В связи с большой насыщенностью серийного производства различного рода оснасткой пригоночные работы занимают меньшее место; этому способствует также высокая отработка чертежей машин, что в целом облегчает их сборку в серийном производстве.
В зависимости от величины серии и периодичности чередования организационные формы серийного производства могут быть различными. Иногда серийное производство приближается к организационным формам единичного производства, однако в большинстве случаев в нем широко используют организационные формы массового производства при ограниченной номенклатуре и большом размере выпуска изделий.
При серийном производстве в зависимости от номенклатуры выпускаемых изделий и их количества применяют различное оборудование, инструмент и приспособления - от универсального до специализированного, а в отдельных случаях и специального назначения; широко применяют принцип взаимозаменяемости, но наряду с этим могут иметь место и некоторые пригоночные работы.
Номенклатура изделий заводов массового производства весьма однородна и ограничена. Изделия изготовляют в больших количествах, причем их конструкцию меняют сравнительно редко.
Сборка в массовом производстве отличается от сборки в единичном и серийном производствах следующим: возможностью закрепления за каждым рабочим местом, за каждым рабочим постоянной повторяющейся операции (приспособлений и инструмента) и применения специальной оснастки, специального оборудования (транспортеров, рольгангов, конвейеров), позволяющего наиболее производительно организовать процесс сборки отдельных узлов и машины в целом; расчленением технологического процесса сборки на простейшие переходы, что позволяет выполнять работу наиболее широким фронтом и рабочими низкой квалификации (операционниками, выполняющими только одну операцию).
В условиях массового производства технологический процесс строят по принципу параллельного выполнения операций, что резко сокращает цикл сборки машин. Высокая специализация работ способствует достижению большой производительности труда на сборке. В массовом производстве достигается наибольший съем продукции с одного квадратного метра сборочной площади, минимальная трудоемкость сборочных работ, наиболее короткий цикл сборки машин и механизмов.
Одним из основных условий массового производства является осуществление принципа взаимозаменяемости, обеспечивающего изготовление деталей с определенной точностью без дополнительной обработки, пригонки и изменения характера работы этой детали в собранном изделии.
Не на всех производственных участках массового производства выполняется работа непрерывным потоком. В некоторых случаях работа выполняется с серийным запуском. Наряду с подвижной сборкой целых изделий и ряда его групп в массовом производстве встречается и серийная сборка менее трудоемких групп и подгрупп.
Технологические процессы для массового производства разрабатывают детально с полной дифференциацией отдельных операций. Такая детальная разработка целесообразна и экономически оправдывается тем, что в массовом производстве технологические процессы повторяются постоянно.
Список используемой литературы
1. Новиков М.П. «Основы технологии сборки машин и механизмов» М. «Наука» 1980г
. Горелышев И.Г., Кропивницкий Н.Н. « Слесарно-сборочные работы» «Машиностроение», 2001
3. Суслов А.Г. «Технология машиностроения» М. «Машиностроение» 2007г.
4. Балабанов А.Н. «Краткий справочник технолога-машиностроителя» 1992г.
. Егоров М.Е. «Основы проектирования машиностроительных заводов» 1969г
. Воронин А.В. «Механизация и автоматизация сборки в машиностроении» 1985г