Рабочие места оснащаются специальными приспособлениями, применение которых уменьшает трудоемкость сборки.
Этот способ сборки применяется в основном при серийном производстве. При увеличении выпуска машин можно еще больше расчленить процесс сборки на отдельные сборочные операции. При этом отдельные рабочие или бригады выполняют только одну какую-нибудь операцию. Выполнив ее на первом сборочном стенде, переходят ко второму, затем к третьему и т. д. Этот способ сборки носит название стационарной сборки с передвижными бригадами. Особое распространение такой способ имеет при сборке громоздких и тяжелых машин или тогда, когда по условиям сборки не допускается перемещение машины.
Подвижная сборка может выполняться также двумя способами:
При сборке со свободным перемещением собираемой машины рабочий, закончив свою операцию, сам, с помощью механизированных средств или вручную перемещает собираемую машину или изделие на следующий сборочный пост. Машины могут также собираться на тележках на рельсовом пути, на рольгангах и т. п.
При сборке с принудительным передвижением машина или изделие в процессе сборки передвигается при помощи конвейера или тележек, замкнутых ведомой цепью. Сборка может выполняться как на самом конвейере, так и возле него. В последнем случае собираемая машина снимается с движущегося конвейера для выполнения сборочной операции, а после ее окончании снова ставится на конвейер для перемещения к следующему сборочному посту.
Такая организация сборки, при которой относительное движение происходит непрерывно, называется поточной.
При сборке с принудительным передвижением собираемой машины точно выдерживается темп сборки, рационально используется рабочее время, повышается дисциплина труда.
Темпом сборки называется промежуток времени между выпуском двух последовательно изготовленных машин с последней операции поточной линии. Например, с конвейера через каждые 10 мин сходит один автомобиль, следовательно, темп сборки равен 10 мин.
Подвижная сборка типична для массового и серийного производства.
Наиболее эффективными методами сборки, отвечающими требованиям передовой организации производства, являются поточные методы. Они получили большое распространение в различных отраслях промышленности: в машиностроении и металлообработке, металлургии, химии, пищевой промышленности и ряде других отраслей.
Основная особенность поточной сборки – последовательное перемещение собираемой машины или прибора (изделия) от одного рабочего места (сборочного поста) к другому.
Поточные методы работы обладают характерными чертами передовой организации производства: специализацией цехов, участков и рабочих мест, незначительной номенклатурой продукции, параллельным выполнением операций, пропорциональностью мощностей, ритмичностью и непрерывностью. Основное звено поточного производства – поточная линия. Она представляет собой совокупность рабочих мест, расположенных в последовательности технологического процесса и предназначенных для выполнения закрепленных за ними операций.
Поточные линии весьма разнообразны и делятся на несколько групп:
В частности, по охвату производства все поточные линии подразделяются на участковые, цеховые и сквозные заводские. Наиболее часто встречаются участковые поточные линии, охватывающие процесс изготовления отдельных частей и деталей изделий на производственном участке.
Сборочные конвейеры – это обычно цеховые линии, которые охватывают процесс производства по цеху в целом. При наличии межцехового конвейера или безостановочного межцехового перемещения изготовляемой продукции другими транспортными средствами поток предприятия получает сквозной характер.
Как было сказано выше, поточная (подвижная) сборка производится в двух вариантах: со свободным движением или с принудительным перемещением собираемого изделия. В первом случае процесс сборки, как правило, производится на стационарных рабочих местах, а изделие перемещается лишь между сборочными операциями.
Сборка с принудительным перемещением изделия совершается непосредственно на конвейере (ленточном или цепном), на котором неподвижно закрепляется объект сборки, при этом различают поточную сборку с непрерывным движением и сборку с периодическим движением. В последнем случае конвейер периодически (через равные заданные интервалы времени) перемещает изделие от поста к посту, размещенных на равных расстояниях друг от друга.
Высшей формой организации поточных методов являются автоматические поточные линии, охватывающие участки, цехи и целые заводы. Они характеризуются объединением в единый комплекс технологического и вспомогательного оборудования, транспортных устройств, а также автоматическим централизованным управлением процессами обработки и перемещения предметов труда.
Для сборки машин детали, входящие в ее состав, необходимо изготовить так, чтобы при их сборке получить посадки, обеспечивающие машине или изделию заданную точность. Получение абсолютно точных размеров при обработке деталей является невозможным, поэтому на номинальные размеры деталей устанавливают допуски. При этом посадки сопрягаемых деталей должны соответствовать предъявленным к ним требованиям, обеспечивающим окончательную точность машины.
Для получения необходимой точности соединения деталей машин пользуются следующими методами: полной взаимозаменяемости, неполной (частичной) взаимозаменяемости, групповой взаимозаменяемости, пригонки, регулировки с помощью подвижного компенсатора, регулировки с помощью неподвижного компенсатора.
Метод полной взаимозаменяемости является наиболее совершенным, так как детали можно собирать без пригонки, обеспечивая заданную точность сборочной единицы. Здесь детали являются взаимозаменяемыми. Это качество имеет особое значение при массовом и крупносерийном производстве, однако оно может иметь место и в серийном производстве.
Применение взаимозаменяемых деталей удешевляет сборку, облегчает использование запасных частей. Применение метода полной взаимозаменяемости определяется экономическими соображениями. Точность деталей не должна быть выше необходимой.
Метод неполной (частичной) взаимозаменяемости заключается в том, что допуски на размеры деталей увеличиваются до экономической точности обработки их на станках. При этом для деталей, выполненных по крайним пределам допусков, требуется некоторая пригонка при сборке или замене одной детали другой.
Метод групповой взаимозаменяемости применяется в случаях, когда по условиям работы соединения требуемый зазор или натяг настолько мал, что допуски основных размеров деталей, входящих в соединение, технологически выполнить трудно. Поэтому детали изготовляют по размерам с расширенными допусками, а заданная точность соединения обеспечивается соответствующим подбором деталей. Этот метод может быть успешно применен, когда детали изготовляются большими партиями.
Метод пригонки. Если сборку неэкономично решать способом полной или неполной взаимозаменяемости, то можно применить способ пригонки (изготовления по месту). Для этого расширяют допуски на отдельные размеры обрабатываемых деталей. Образующаяся при этом повышенная неточность будет компенсироваться замыкающим размером детали, которая будет изготовляться по месту, т. е. пригоняться. Пригонка является трудоемкой работой, требующей высококвалифицированных рабочих. Метод пригонки применяется в условиях индивидуального производства, а также при выполнении экспериментальных работ.
Регулировка с помощью неподвижного компенсатора. Неподвижный компенсатор – это деталь, дополнительно вводимая в размерную цепь для устранения погрешности (размера) замыкающего звена. Компенсирующий размер при сборке обычно является замыкающим цепь. Для правильной работы узла зазор получается за счет прокладочного кольца 1 (рис. 11.1, а), являющегося замыкающим звеном цепи. Толщина кольца пригоняется с таким расчетом, чтобы были компенсированы ошибки входящих в цепь размеров и, кроме того, образовался бы требуемый зазор.
Рис. 11.1. Виды компенсаторов:
а – неподвижный с прокладочным кольцом; б – подвижный в виде втулки
Регулировка с помощью подвижного компенсатора. Подвижный компенсатор – это деталь, перемещением которой устраняется погрешность замыкающего звена. Сущность способа подвижных компенсаторов заключается в следующем: расширяют допуски на неточность изготовления размеров, входящих в размерную цепь, отчего конечная точность понижается. Для ее восстановления вводится замыкающий цепь подвижный размер – компенсатор. При этом цепь приобретает ценное свойство – автоматически или путем систематического регулирования восстанавливает точность, потерянную в процессе эксплуатации. Способ подвижных компенсаторов используется в тех случаях, когда взаимозаменяемость затруднена в индивидуальном производстве, при котором можно с успехом применять пригонку.