Номинальный и действительный размеры.

ПОГРЕШНОСТЬ И ТОЧНОСТЬ РАЗМЕРОВ

 

Каждое изделие характеризуется совокупностью выходных параметров - величинами, определяющими показатели качества данного изделия. Показатели качества могут характеризовать самые разнообразные свойства изделия в зависимости от его назначения и тех требований, которые к нему предъявляются. Среди этих свойств важная роль отводится взаимозаменяемости и сопутствующим ей свойствам: точности, надежности и стабильности. Взаимозаменяемость имеет огромное хозяйственное значение и обеспечивается единством научно-технических, экономических и организационных мероприятий. Она является одной из важнейших предпосылок организации серийного и массового производства, способствует широкому кооперированию производств, основанных на изготовлении многочисленных комплектующих элементов изделий машиностроения на различных специализированных предприятиях. Взаимозаменяемость позволяет не только лучше организовать производство изделий, но и сократить сроки и повысить качество их ремонта в процессе эксплуатации.

 

Взаимозаменяемость деталей, сборочных единиц и изделий.

Основные понятия

В машиностроении различают два способа производства ма­шин и при­боров: способ индивидуальной пригонки; спосо6, ос­нованный на примене­нии принципов взаимозаменяемости. При первом из них окончательная сборка машин осуществля­ется по­сле индивидуальной пригонки сопрягае­мых поверхно­стей между собой, т.е. после опиливания, шабрения и дру­гих методов окончательной обработки одной сопряженной де­тали по другой. Этот способ изготовления изделий требует большой за­траты времени и использования высококвалифици­рованных рабо­чих. Качество вы­пускаемых машин в этом слу­чае во многом за­висит от индивидуальных условий изготов­ления: квалификации рабочего; тщательности произве­денной пригонки и пр. Наиболь­шее распространение метод индиви­дуаль­ной пригонки имел в прошлом, когда производство еще не было доста­точно оснащено необходимым оборудованием и инструментами. В настоя­щее время этот метод сохранился лишь в индивидуальном и мелкосерийном производствах.

На современных машиностроительных заводах серийного и массово­го производства процессы изготовления деталей и их сборки в отдель­ные сборочные единицы и машины осуществля­ются в разных цехах, они независимы один от другого. Кроме того, используются стандартные крепежные детали, подшипники каче­ния, электротехнические, резиновые, пласт­массовые изделия, получаемые по кооперации с других пред­прия­тий. Несмотря на это, сборка сборочных единиц и ма­шин, удовлетворя­ющих предъ­являемым требованиям, должна производиться без пригонки (доработки) деталей, что воз­можно лишь тогда, когда они вы­полняются взаимозаменяе­мыми.

Взаимозаменяемостью называется свойство независимо из­готов­ленных деталей (сборочных единиц) обеспечивать у меха­низмов и ма­шин в условиях беспригоночной сборки или при ре­монте работоспособ­ное состояние и надежность.

Взаимозаменяемыми могут быть детали, составные части (сбороч­ные единицы) и изделия в целом. В первую очередь та­кими должны быть те детали и сборочные единицы, от ко­торых зависят надежность, дол­говечность и другие эксплуа­тационные показатели изделий. Это требование, естест­венно, распространяется и на запасные части.

Значительному росту качества изделий и экономичности их произ­вод­ства способствует развивающееся в последнее время направление функциональной взаимозаменяемости. Эта взаимозаменяемость основана на эксплуатационных показате­лях изделий с определяющими их функциональ­ными парамет­рами.

Функциональными являются геометрические, электриче­ские, меха­нические и другие параметры, влияющие на экс­плуатационные показатели изделий или служебные функции их деталей и составных частей (сбороч­ных единиц). Например, от величины зазора между поршнем и цилиндром (функционального параметра) зависит мощность двигате­ля (эксплуатационный показатель), а в поршневых компрессорах - ве­совая и объемная производительность. Эти параметры на­званы функциональными, чтобы под­черкнуть их связь со слу­жебными функциями деталей, сборочных единиц (блоков) и изделий. Связь же их с эксплуатационными показателями может быть функциональной или стохастической (вероятностной).

Достигается функциональная взаимозаменяемость при по­мощи соот­ветствующих методов расчета точности машин и вы­полнения ее при изготовлении деталей. Она обеспечивает не­обходимый запас работоспособнос­ти машины и ее экономиче­ски оптимальные и стабильные (в заданных пре­делах) во времени эксплуатационные показатели.

 

Виды взаимозаменяемости

Взаимозаменяемость может быть полной и неполной (ограниченной). Полная взаимозаменяемость обеспечивается при выполнении геомет­рических, электрических и других па­раметров деталей с точностью, по­зволяющей производить сборку (или замену при ремонте) любых сопрягае­мых деталей и составных частей (сборочных единиц) без какой бы то ни было дополнительной их обработки, подбора или регулирова­ния и полу­чать изделия требуемого качества. В этом случае точность сборки всех экземпляров одноименных соединений или сборочных единиц (блоков) бу­дет находиться в допус­каемых пределах.

Полная взаимозаменяемость обладает следующими достоинствами:

- упрощается процесс сборки, он сводится к простому соединению де­та­лей рабочими невысокой квалификации;

- сборочный процесс точно нормируется во времени, легко уклады­вается в устанавливаемый темп работы и может быть организован поточ­ным методом; создаются условия для автоматизации процессов изготовления и сборки де­талей;     

- возможны широкая специализация и кооперирование заводов (т.е. из­готовление заводом-поставщиком ограниченной номенклатуры унифициро­ванных изделий, сборочных единиц и деталей и поставка их заводу, выпускающему основные изделия);

- упрощается ремонт изделий, так как любая износившаяся или поломанная деталь или сборочная единица могут быть - заменены новыми (за­пасными).      

Полную взаимозаменяемость экономически целесообразно применять для деталей с точностью не выше 5-6 квалитетов и для составных частей изде­лий, имеющих небольшое число деталей, например две, образующих то или иное соединение, а также в тех случаях, когда несоблюдение заданных зазоров иди натягов недопустимо даже участи изделий.

Иногда эксплуатационные требования к изделиям приводят к необ­ходи­мости изготовлять детали и составные части с малыми экономически не­приемлемыми или технологически трудно выполнимыми допусками. В этих слу­чаях применяют, групповой подбор деталей (селективную сборку), ком­пенса­торы, регулирование положения некоторых частей машин и приборов, пригонку и другие дополнительные технологические мероприятия при обя­зательном вы­полнении требований к качеству составных частей и изделий в целом. Такую взаимозаменяемость называют неполной (ограниченной), Она может осуществ­ляться не по всем, а только по отдельным геометри­ческим, электрическим или другим параметрам.

Различают также внешнюю и внутреннюю взаимозаменяемость Внешняя взаимо­заменяемость - это взаимозаменяемость покупных и кооперируемых изделий (монтируемых в другие более сложные изделия) и составных частей (сборочных единиц) по эксплуатационном показателям, а также по размерам и форме присоединительных поверхностей, т.е. та­ких, по которым взаимозаменяемые узлы основного изделия соединяют ме­жду собой и с покупными и кооперируемыми агрегатами. Например, в элек­тродвигателях внешняя взаимозаменяемость осуществляется по числу оборотов вала и мощности, а также по размерам присоединительных поверхностей; в подшипниках качения - по наружному диаметру наружного кольца и внутреннему диаметру внутреннего кольца, а также по точности вращения.                    

Внутренняя взаимозаменяемость распространяется на детали, сос­тав­ляющие отдельные сборочные единицы, или на составные части и меха­низмы, входящие в изделие. Например, в подшипниках качения внутрен­нюю группо­вую взаимозаменяемость имеют тела качения и кольца.

Уровень взаимозаменяемости производства может характеризоваться коэффициентом взаимозаменяемости , равным отношению трудоемкости из­готовления взаимозаменяемых деталей и частей к общей трудоемкости изготовления изделий. Значение этого коэффициента может быть различ­ным. Однако степень его приближения к единице является объективным показате­лем высокого технического уровня производства.