Технологические требования к конструкции машин при их сборке

Конструкция машины должна допускать возможность ее сборки из предварительно собранных составных частей. Принцип узловой сборки позволяет осуществлять параллельную сборку этих составных частей и всей машины, значительно сокращать длительность цикла сборки машины. Технологическое преимущество можно получить в том случае, когда механизмы изделия, выполняющие определенные функции, являются одновременно и его технологическими составными частями. Эти составные части перед подачей их на общую сборку проходят соответствующий контроль и испытания; этим устраняется появление дефектов на общей сборке, повышается качество изделий.

Для сокращения длительности общей сборки необходимо предусматривать возможность одновременного и независимого друг от друга присоединения различных составных частей к базовому элементу. Для обеспечения определенного и единственно возможного относительного положения собираемых элементов в изделии должны быть предусмотрены установочные метки, контрольные штифты или смещенное (несимметричное) размещение крепежных деталей.

В конструкции изделия должна предусматриваться возможность механизации и автоматизации сборочных работ, удобного и свободного подвода сборочных инструментов.

Использование стандартных деталей и составных частей позволяет приобретать их со стороны по сравнительно низким ценам. Нормализация и унификация отдельных деталей и составных частей обусловливает увеличение серийности выпуска, способствует сокращению номенклатуры сборочных инструментов.

Для соблюдения принципа взаимозаменяемости целесообразно избегать многозвенных размерных цепей, которые сужают допуски на размеры составляющих звеньев. Если сократить число звеньев размерной цепи невозможно, то в конструкции изделия следует предусматривать компенсаторы. Для обеспечения более высокой точности сборки необходимо, по возможности, совмещать конструкторскую и измерительную базы с технологической базой. При сборке следует сокращать совместную механическую обработку соединяемых деталей, а также пригоночные и доделочные работы.

Для разборки машины при ее обслуживании и ремонте необходимо предусматривать применение простых инструментов, съемников, отверстия для выколоток, рым-болты или литые выступы для захвата или подъема тяжелых деталей.

В заклепочных соединениях замыкающие головки заклепок формируют на более толстой детали или детали из более прочного материала. В соединениях из легких сплавов и неметаллических материалов применяют заклепки из мягких (алюминиевых) сплавов. В конструкциях изделий целесообразно предусматривать прессовую, а не ударную клепку, как более производительную и качественную. Предпочтительнее также холодная клепка: ее применяют для заклепок из алюминиевых и медных сплавов, а также для стальных заклепок диаметром менее 14 мм.

В паяных соединениях швы нельзя располагать на переходных поверхностях или в местах концентрации напряжений. У деталей соединения не должно быть острых углов и тонких стенок, так как при нагреве они могут оплавляться. В конструкции соединения должны быть правильно выбраны зазоры, предусмотрено временное скрепление деталей перед пайкой и базы для предварительной сборки, если пайку производят в приспособлении.

Технологичность машин может быть повышена применением сварных конструкций, которые могут сочетать элементы различных видов (штампованные, кованные, литые и из проката). Замена стальных отливок штампованными позволяет снизить массу изделий до 30% и уменьшить объем последующей обработки резанием до 50%.

В сварных конструкциях следует шире применять горизонтальные швы, избегая вертикальных и особенно потолочных; для сварки сложных деталей предусматривать возможность их кантования.

Напряжения и деформации, вызываемые сваркой, необходимо снижать уменьшением количества сварных швов и объема наплавленного металла; симметричным расположением швов; недопущением скученного расположения швов и их пересечения; устранением резких переходов в сечениях свариваемых соединений; заменой дуговой сварки другими видами сварки, дающими меньшую деформацию.

Ответственные швы необходимо размещать в местах, удобных для выполнения сварки, визуального осмотра и специального контроля. В зависимости от применяемого метода сварки в каждом отдельном случае могут возникнуть частные требования, рассматриваемые подробно в специальной литературе.

В условиях автоматической сборки к конструктивному оформлению изделий предъявляют ряд дополнительных требований. Детали изделия должны иметь простые симметричные формы, что упрощает ориентацию при выдаче их из бункерно-ориентирующих устройств на рабочую позицию сборочного автомата. Следует в максимальной степени использовать унифицированные стандартные или нормализованные детали для большего применения однотипных сборочных устройств. Целесообразно заменять разъемные соединения неразъемными (для неремонтируемых частей изделия), применяя методы сборки, основанные на пластическом деформировании (развальцовка, клепка и др.). Для повышения надежности сборочных автоматов в ряде случаев следует назначать более жесткие допуски на детали изделия.