Взаимозаменяемость и её виды

Взаимозаменяемость- это принцип нормирования требований к размерам элементов деталей, узлов, механизмов, используемый при конструировании, благодаря которому представляется возможным изготавливать их независимо и собирать или заменять без дополнительной обработки при соблюдении технических требований к изделию.

 

Можно выделить несколько видов взаимозаменяемости по различным классификационным признакам. Взаимозаменяемость может быть:

- полная,

- неполная (ограниченная),

- размерная (геометрическая),

- функциональная,

- внешняя,

- внутренняя.

Основное назначение взаимозаменяемости – обеспечение большого объема производства изделий необходимого качества с минимальными затратами.

 

Достоинство взаимозаменяемого производства:

- облегчается процесс конструирования;

- обеспечивается широкая специализация и кооперирование;

- удешевляется производство;

- обеспечивается организация поточного производства;

- упрощается процесс сборки;

- упрощается ремонт.

 

Условия обеспечения взаимозаменяемости:

1. Правильный выбор и назначение допусков и посадок.
2. Соответствие допуска по чертежу точности технологического процесса.
3. Правильный выбор измерительных средств.

1.2 Общие положения по нормированию требований к точности в машиностроении

Точность – это степень приближения истинного значения параметра, процесса, предмета к его заданному значению. Точность является качественным показателем.

Погрешность – это количественная оценка, представляющая собой разность между приближенным значением некоторой величины и ее точным значением.

Параметров, характеризующих геометрическую точность элементов деталей, нормируется четыре:

1. Точность размера.
2. Точность формы поверхности.
3. Точность расположения поверхностей.
4. Точность по шероховатости поверхности.

Причинами появления погрешностей геометрии параметров элементов деталей могут являться:

- состояние оборудования и его точность;

- качество и состояние технологической оснастки.

- режимы обработки;

- неоднородность материала заготовок и неодинаковость припуска 

на обработку;

- температурные условия;

- упругие деформации детали, станка, инструмента;

- квалификация и субъективные ошибки рабочего.

 

Таким образом, технически невозможно и экономически нецелесообразно добиваться абсолютной точности изготовления.

 

 

1.3 Основные понятия и определения геометрических параметров

При составлении чертежа детали (вала или отверстия) конструктор устанавливает, исходя из условий работы, ее размер (диаметр, длину), под которым понимается числовое значение линейной величины в выбранных единицах измерения. На чертеже проставляется (в миллиметрах) номинальный размер, определяемый из функционального назначения детали и служащий началом отсчета отклонений.

       При обработке деталей невозможно получить абсолютно точно заданный номинальный размер в результате влияния погрешностей при измерении и многочисленных факторов, вызывающих отклонение размеров детали и ее геометрической формы. Размер, полученный при измерении с допустимой погрешностью, называется действительным. У годной детали он не должен выходить за определенные значения, устанавливаемые конструктором, который, учитывая погрешность обработки, задает два предельно допустимых размера: наибольший и наименьший.

Указанные предельные размеры на чертеже задаются в миллиметрах в виде двух отклонений от номинального размера (одно отклонение называется верхним, другое - нижним). Отклонения обозначаются буквами латинского алфавита: прописными для отверстия, строчными для вала. Установлением предельных отклонений на размеры деталей регламентируется требуемая точность выполнения размеров и определяется характер соединения деталей.

Верхним отклонением ES(es) называется алгебраическая разность между наибольшим предельным размером и номинальным:

ES(es)=D(d)_нб- D(d).

Нижним отклонением EI(ei) называется алгебраическая разность между наименьшим предельным размером и номинальным:

EI(ei)=D(d)_нм- D(d).

Если предельный размер > номинального - отклонение с «+».

Если предельный размер < номинального - отклонение с «-».

Если один из предельных размеров = номинальному, отклонение = 0, на чертеже не проставляется.

Для наглядного представления о возможном соотношении размеров применяется метод графического построения предельных отклонений, при котором принято величины возможных отклонений откладывать только с одной стороны рассматриваемого размера.

Величины положительных отклонений откладываются вверх от номинального размера, величины отрицательных отклонений - соответственно вниз.

Пространство, ограниченное линиями верхнего и нижнего отклонений называется полем допуска.

Упрощенное построение полей допусков: схемы отверстия и вала не изображаются, а проводятся только контуры предельных отклонений относительно нулевой линии, соответствующей номинальному размеру.

 

 

 

Рисунок 1 – Номинальный размер, наибольший и наименьший предельный размеры

Наибольший предельный размер равен алгебраической сумме номинального размера и верхнего отклонения.

D(d)_нб= D(d)+ES(es).

Наименьший предельный размер равен алгебраической сумме номинального размера и нижнего отклонения.

D(d)_нм= D(d)+EI(ei).

Величина допуска Т может быть определена как абсолютная величина алгебраической разности между ES(es) и EI(ei).