Взаимозаменяемость и ее виды

Понятия точность и качество связаны между собой. Под качеством машин, приборов и других изделий понимают совокупность свойств и показателей, определяющих их пригодность для удовлетворения определенных потребностей в соответствии с назначением изделий. Точность - это степень приближения истинного значения свойств и показателей изделия к их теоретическому номинальному значению.

Таким образом, как качество, так и точность изделий характеризуется соответствием их параметров некоторым заданным значениям, т.е. соответствием, установленным на них технических требований. Регулирование качества предусматривает комплекс организационно-технических мероприятий, направленных на обеспечение необходимой точности размерных или других параметров деталей и изделий. Одним из основных путей получения заданной точности (качества) является применение принципов взаимозаменяемости.

В чем сущность взаимозаменяемости?

На современных заводах детали, как правило, изготавливаются независимо друг от друга. Изготовленные по заданным размерам и форме детали собираются без дополнительной обработки. Также без всякой дополнительной обработки или подготовки ведется сборка машин и приборов из отдельных агрегатов и узлов, каждый из которых может быть поставлен на любое одноименное изделие. Эти детали, узлы и агрегаты взаимозаменяемы.

Взаимозаменяемость определяется как принцип конструирования, изготовления и эксплуатации изделий, обеспечивающих возможность беспригоночной сборки (или замене при ремонте) независимо от изготовленных с заданной точностью деталей и узлов при соблюдении технических требований, предъявляемых к данному изделию, а также экономически и технически оптимальных показателей его работы.

Следует отметить, что взаимозаменяемость обеспечивает не только требования к монтажу (собираемость механизмов, замена одноименных деталей), но и функциональные (работоспособность изделия, сохранение его эксплуатационных показателей в заданных пределах в течение установленного срока службы).

Каковы условия для взаимозаменяемости?

Для осуществления взаимозаменяемости необходимо соблюдать следующие условия и требования:

1) правильное и рациональное конструирование изделий;

2) правильная разработка и оформление чертежей;

3) разработка рациональной, экономически обоснованной технологии производства;

4) соблюдение технологического процесса при изготовлении деталей и сборки машин, приборов;

5) необходимая точность измерения;

6) применение и соблюдение стандартов;

7) обеспечение единства мер.

Какова роль взаимозаменяемости на стадии проектиро­вания, изготовления и эксплуатации?

Применение принципов взаимозаменяемости в течение всего жизненного цикла изделий позволяет существенно снизить материальные затраты с одновременным выполнением оптимальных технико-экономических показателей.

При проектировании в документацию на изделие вносят уже существующие технические решения, закладывают типовые технологии изготовления, типовые методики измерения и контроля, эксплуатации и ремонта изделия, выбирают широко распространенные материалы, защитные покрытия. Удельный вес оригинальных решений стремятся снизить по возможности до минимума.

В производстве взаимозаменяемость позволят построить производственный процесс по принципу организации высокопроизводительных независимых узкоспециализированных участков по изготовлению деталей, узлов, сборки их с высоким уровнем автоматизации и механизации. Широко используется кооперация заводов. Важную роль играет разработка методов профилактического контроля точности станков, приспособлений, инструмента.

При эксплуатации благодаря взаимозаменяемости упрощается и облегчается ремонт изделий. Во многих случаях он сводится к простой замене изношенных частей.

Какие существуют виды взаимозаменяемости?

Взаимозаменяемость может быть полная и неполная (ограниченная), функциональная, внутренняя, внешняя.

Полная взаимозаменяемость обеспечивается тогда, когда размеры выполнены с точностью, позволяющей проводить сборку машин, прибора или замены деталей при ремонте без какой-либо дополнительной обработки, подбора или регулирования.

Полная взаимозаменяемость предусматривает идентичность не только по геометрическим параметрам, но и по физико-механическим. Например, электродвигатели одного типа обладают полной взаимозаменяемостью не только по габаритам и присоединительным размерам, но и эксплуатационным показателям; напряжению питания, частоте вращения, мощности и т.д.

Неполная (ограниченная) взаимозаменяемость применяется в тех случаях, когда технология производства деталей не может обеспечивать заданную точность сборки. Эта взаимозаменяемость предполагает дополнительные технологические или конструктивные приемы.

Пример неполной взаимозаменяемости можно проследить при сборке радиальных роликовых и шариковых подшипников. Согласно техническим условиям, радиальный зазор подшипников колеблется от 1 до 5 мкм. Для того чтобы такую точность обеспечить в собранном подшипнике, пользуясь полной взаимозаменяемостью, нужно тела качения и кольца изготовить с такой высокой точностью, которая практически недоступна в массовом и серийном производстве. Получить заданную точность сборки при точности деталей подшипника, соответствующей экономической точности (точности, обеспечиваемой приобычных условиях выполнения обработки), можно, пользуясь неполной взаимозаменяемостью, при которой изготовленные кольца и тела качения сортируются по действительным размерам на группы, а затем производится сборка подшипника из деталей, входящих в группы с размерами, обеспечивающими предусмотренный зазор. Такая сборка называется селективной.

При неполной взаимозаменяемости наряду с групповым подбором деталей (селективной сборкой) допускается применение подвижных и неподвижных компенсаторов (шайбы, клинья, прокладки), регулирования положения одних деталей относительно других.

Функциональная взаимозаменяемость позволяет установить точность изготовления деталей в зависимости от их служебного назначения. функциональной понимают взаимозаменяемость, при которой в заданныx пределах обеспечиваются экономически оптимальные эксплуатационные показатели изделий на основании установления связей этих показателей с функциональными параметрами и выполнение этих функциональных параметров с определенной точностью. Например, на величину крутящего момента (эксплуатационный параметр), передаваемого неподвижным коническим соединением, оказывает влияние точность изготовления углов конусов (функциональный параметр). Установив на основе эксперимента эту зависимость, конструктор, задавшись допустимыми отклонениями крутящего момента, может совершенно обоснованно назначить допуски (точность) на изготовление углов конусов.

Функциональная взаимозаменяемость обеспечивает соблюдение геометрических, механических, электрических, химических и других параметров, которые называются функциональными, чтобы подчеркнуть их органическую связь со служебными функциями деталей, узлов, изделий.

Для обеспечения функциональной взаимозаменяемости проводится следующая работа. Выявляются функциональные параметры, влияющие на эксплуатационные показатели, и путем аналитического или экспериментального исследования определяются возможные изменения этих параметров в процессе длительной эксплуатации (из-за износа, пластических деформаций и т.д.). На основе полученных данных и допустимых пределов изменения эксплуатационных показателей находятся допустимые пределы изменения функциональных параметров.

Внешняя взаимозаменяемость - это взаимозаменяемость, главным образом, комплектующих изделий по эксплуатационным показате­лям и геометрическим параметрам присоединительных поверхностей. Например, в подшипнике качения внешняя взаимозаменяемость обеспе­чивается по присоединительным размерам (наружному и внутреннему диаметрам и ширине кольца) и параметрам вращения.

Внутренняя взаимозаменяемость - это взаимозаменяемость от­дельных деталей, сборочных единиц и механизмов внутри каждого изде­лия (например, взаимозаменяемость тел качения в подшипнике),

Дата добавления: 2014-11-29