Конечным результатом ТП автоматической сборки является получение собранного изделия или его части – узла, состоящего из отдельных деталей, которые могут иметь и имеют погрешности размеров, формы, взаимного расположения поверхностей и физических параметров. В основной массе деталей эти погрешности не превышают установленных допусков. Однако, как показывает практика (статистические данные) на сборку часто поступают детали, погрешность которых превышают установленные нормы точности. Это приводит к нарушению ТУ на автоматическую сборку изделий и возникает вероятность его несобираемости, и, как следствие, снижается работоспособность и производительность сборочного оборудования.
Поэтому при разработке ТП автоматической сборки изделия анализируется технологичность входящих в сборочные узлы деталей на предмет соответствия конструкции деталей определенным требованиям как автоматической последующей сборки, так и на соответствие требованиям автоматического изготовления этих деталей. При этом возможен вариант построения производства машины (изделия) когда ряд деталей (типа корпусов, щитов, валов и др.) изначально предусматривается изготавливать на автоматическом оборудовании, а сборку изделия производить традиционными методами. К конструкции деталей, планируемых изготавливать (обрабатывать) на автоматическом оборудовании предъявляются следующие требования [3]:
Детали и их конструктивные элементы должны быть стандартизованы. Следует конструировать группы деталей одного служебного назначения в соответствии с размерным рядом. Детали одной группы различаются только размерами, но имеют одинаковую форму и назначение. Унификация и стандартизация деталей на базе размерных рядов позволяет произвести как унификацию блоков автоматического оборудования по изготовлению деталей, так и унификацию автоматического оборудования для сборки узлов изделия в целом.
Унификация и стандартизация конструкций деталей на базе размерных рядов дает возможность специалисту разрабатывать типовые заготовки для группы деталей, имеющих одинаковые геометрические формы. Применение типовых заготовок на детали позволяет расширить область применения автоматического оборудования на конкретном предприятии и создать возможность более широкого применения автоматической сборки изделий и их узлов. При формировании типовой заготовки ставиться задача отыскать ее для группы деталей, отличающихся друг от друга в определенных пределах по конфигурации и размерам, но близких по технологическим признакам (схемам ТП механообработки, применяемому оборудованию, оснастке и инструменту).
По стоимости типовая заготовка может быть дороже оригинальной заготовки, а по стоимости механической обработки (вследствие применения автоматического переналаживаемого оборудования) вместе с ее стоимостью будет дешевле.
Технологически выгодно, чтобы при одной установке детали (при выполнении одной операции) было ограничено количество видов и инструментов. Так, например, желательно, чтобы все крепежные отверстия имели одни и те же размеры и глубины. Эти же ограничения распространяются и на растачиваемые отверстия. Чем меньше различных диаметров, тем меньше требуется типоразмеров режущего инструмента.
Нетехнологичными является детали, соосные отверстия которых в наружной стенке корпуса, имеют меньший диаметр, чем во внутренней стенке. Не могут быть обработаны отверстия без ручной подналадки или настройки (т.е. при вмешательстве человека и, как следствие, остановка автоматического цикла обработки) имеющие канавки, выточки и фаски со стороны внутренней полости (стенки) корпуса. Если в конструкции детали со стороны внутренней полости требуется выполнить внутренние выточки, отверстий больших диаметров, широкие подрезки, то необходимо предусматривать такие возможности размера, которые позволяли бы ввести в пространство между стенками детали и завести в отверстие шпинделя, через отверстие в наружной стенке, оправку с заранее установленным на размер резцом или другим инструментом.
Криволинейные контуры не должны иметь резких переходов от одного участка профиля к другому. Переходы должны иметь радиусы и при этом надо стремиться, чтобы все радиусы переходов по всему контуру детали были одного размера. При проектировании деталей и назначении радиусов переходов необходимо исходить из диаметров назначаемых стандартных фрез.
Непроизводительно вести обработку внутренних фасонных поверхностей с большими радиусными переходами от вертикальной поверхности к горизонтальной, так как скорость резания у центра концевой фрезы стремиться к нулю. Такой вид поверхности исключает возможность применения оптимальных режимов резания.
Детали, в процессе их хранения, транспортировки и подачи в рабочую зону не должны сцепляться друг с другом. Это обычно бывает следствием наличия у деталей заусенцев, облоя, а также определенной их формы и размеров, наличием статического заряда у пластмассовых и других неметаллических деталей, намагниченностью обработанных деталей (особенно после шлифовки), наличием на поверхности деталей масляной пленки и СОЖ. Для предотвращения сцепляемости деталей предусматривается снятие заусенцев и облоя на деталях (например, галтовкой), чистку и мойку деталей перед их подачей в рабочую зону, антистатическую обработку и размагничивание. Детали типа разрезных пружинных шайб, спиральные пружины, разрезные кольца нельзя хранить беспорядочно, а подавать их на сборку с помощью вибраторов. Такие детали подаются к рабочим органам сборочных автоматов поштучно.
Для удобства ориентации детали должны быть симметричными или существенно асимметричными. Если деталь симметрична относительно, какой либо оси, то отпадает необходимость ее ориентации, относительно этой оси перед установкой ее в изделие.
У некоторых несимметричных деталей предусматривают дополнительные, конструктивные элементы, которые делают их симметричными. Например, шпильки с различными длинами резьб – выполняют резьбу одинаковой длины. У стопорных винтов с прорезью на одном конце, выполняют прорезь с обоих концов и тд.
Детали с асимметричным внутренним контуром должны быть асимметричные наружные поверхности. Это связано с тем, что детали легче ориентировать по наружному контуру, чем по внутреннему, тем более, если центр тяжести минимально смещен от плоскости симметрии.
Детали (их шейки) должны иметь заходные фаски, так как их наличие обеспечивает соединение без перекосов (в случае запрессовки или резьбового соединения) при автоматической сборке.
Детали должны иметь поверхности, удобные для их захвата рабочими органами сборочного автомата-манипулятора и минимальные отклонения (определенные специальными требованиями) взаимного расположения технологических баз для обеспечения монтажа (сборки) на них деталей относительно основных баз и замыкающих их размерных цепей.
В курсовой работе для определения степени подготовленности детали к автоматическому изготовлению допускается использование программы SUM8.