Понятия о взаимозаменяемости в машиностроении

Конструкторы стремятся создать детали машин, при­боров и механизмов взаимозаменяемыми, т. е. такими, которые могут быть легко заменены при сборке или ремонте машины другими, того же номера и наимено­вания.

Взаимозаменяемость в машиностроении относится к одному из качественных показателей технологичности конструкций изделий и ее определение предусмотрено в ГОСТ 18831—73; «Взаимозаменяемость — свойство кон­струкции составной части изделия, обеспечивающее воз­можность ее применения вместо другой без дополни­тельной обработки, с сохранением заданного качества изделия, в состав которого оно входит». Взаимозаменяе­мые детали могут быть изготовлены независимо друг от друга в разное время и в разных местах, что экономи­чески выгодно.

В этом случае под независимым изготовлением дета­лей понимается изготовление их в разное время, в раз­ных местах. Например, одна деталь машины делается в одном городе, другая — в другом, а сборка машины производится в третьем месте.

Взаимозаменяемые детали должны быть одинаковы­ми по размерам, форме, твердости, прочности, химиче­ским, электрическим свойствам и др. Если все эти функциональные параметры качества деталей установ­лены в пределах допусков, которые обеспечивают высо­кие показатели работы машины (мощность, надежность, скорость и др.) и оптимальную стоимость ее, то это называется функциональной взаимозаменяе­мостью.

Взаимозаменяемость может быть полной и неполной. Полная взаимозаменяемость — это такой спо­соб конструирования и изготовления деталей, при кото­ром, любая деталь из партии может быть поставлена на соответствующее место в машине без подгонки или подбора. В машиностроении имеет место и неполная (ограниченная) взаимозаменяемость, при которой изготовленные детали сначала сортируются но размерам на ряд групп, а затем при сборке машин используются не любые детали данного типа, а только лишь определенной группы: либо при сборке одна из деталей подбирается без дополнительной обработки в пару к другой с таким размером, который лучше всего подходит по требуемому характеру сопряжения, либо дополнительно обрабатывается.

Различают взаимозаменяемость внешнюю и внутрен­нюю. Внешняя взаимозаменяемость — это взаимозаме­няемость различных сборочных единиц, которые но при­соединительным размерам входят в состав более слож­ных изделий. Например, замена подшипников качения по размерам присоединительных поверхностей.

Внутренняя взаимозаменяемость — это взаимозаме­няемость отдельных деталей, входящих в сборочную единицу, или сборочных единиц и механизмов, входя­щих в изделие. Например, в подшипниках скольжения — замена вкладышей, в подшипниках качения — замена тел качения и колец.

Взаимозаменяемость в машиностроении является основным и необходимым условием современного мас­сового и серийного производства. Без соблюдения прин­ципов взаимозаменяемости невозможно также нормаль­ное использование многих предметов и домашнего оби­хода. Например, удобно и выгодно, когда любая элек­трическая лампочка ввертывается в патрон, шариковый подшипник одного и того же номера по посадочному размеру подходит к любой машине (мотоцикл, автомо­биль и др.), ружейные патроны входят в любое ружье одного и того же калибра; гайки навертываются на любой болт одного и того же типоразмера и т. п.

Взаимозаменяемость связывает между собой и упро­щает работу конструктора и технолога. Например, при массовом выпуске специализированными заводами типо­вых деталей крепежа (болтов, шпилек, винтов, гаек, Шайб и др.), подшипников, зубчатых колес и передач и ряда других деталей и комплектующих изделий (напри­мер, шариковых подшипников) ускоряется процесс кон­струирования и изготовления новых машин. Если такие детали и другие изделия отвечают предъявляемым тре­бованиям проектируемой машины, то конструктору не нужно создавать чертежи на них, а заводу — тратить время и средства на изготовление их.

Взаимозаменяемость помогает конструктору созда­ть легкие и удобные по габаритам машины, рассчитывая иа возможность замены отдельных деталей или сборочных единиц после определенного срока их работы новыми из запасных частей. В этом случае срок работы особо нагруженных деталей можно определить расчетом.

На производстве при взаимозаменяемости упрощает­ся процесс сборки машин и обеспечиваются более высокие темпы работы. В эксплуатации у потребителя значительно упрощается ремонт машин, так как детали, шедшие в негодность или малонадежные для даль­ней эксплуатации, легко заменяются новыми. Первыми применили принцип взаимозаменяемости тульские мастера оружейного дела. В инструкциях 1706 — 1715 гг. Петр I предписал мастерам при изготов­лении ружей следить за правильным применением ка­либров, по которым делались детали, и за однород­ностью отдельных частей ружей. В 1826 г. принцип взаимозаменяемости в производстве оружия на Туль­ском оружейном заводе был блестяще продемонстриро­ван иностранным представителям. Взятые со склада без выбора тридцать ружей были разобраны и детали их перемешаны. Затем ружья были снова собраны из пер­вых попавшихся деталей и действовали безотказно.'

Широкое внедрение принципа взаимозаменяемости в гражданскую промышленность началось после первой мировой войны (1914—1918), которая заставила рас­крыть секреты конструирования и производства взаимо­заменяемых деталей на отдельных военных предприя­тиях как в России, так и за рубежом.

Развитие и повышение уровня взаимозаменяемости немыслимо без стандартизации и унификации.

Дата добавления: 2014-01-07