Введение

Взаимозаменяемость, метрология, стандартизация и сертификация являются инструментами обеспечения качества продукции, работ и услуг – важного аспекта многогранной деятельности человека.

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.

Обеспечение взаимозаменяемости деталей, сборных единиц и изделий невозможно без развернутой системы измерений, позволяющей контролировать технологические процессы, оценивать свойства и качество продукции. Измерения служат основой научных знаний. В то же время именно метрология необходима для обнаружения областей несогласованности в научных исследованиях и потому обнаруживает те области, в которых можно ждать принципиальных сдвигов в науке.

В процессе трудовой деятельности специалисту приходится решать систематически повторяющиеся задачи: измерение и учет количества продукции, составление технической и управленческой документации, измерение параметров технологических операций, контроль готовой продукции, упаковывание поставляемой продукции и т.д. Существуют различные варианты решения этих задач. Цель стандартизации – выявление наиболее правильного и экономичного варианта, т.е. нахождение оптимального решения. Найденное решение дает возможность достичь оптимального упорядочения в определенной области стандартизации. Для превращения этой возможности в действительность необходимо, чтобы найденное решение стало достоянием большого числа предприятий (организаций) и специалистов. Только при всеобщем и многократном использовании этого решения существующих и потенциальных задач возможен экономический эффект от проведенного упорядочения.

Сегодня поставщику недостаточно строго следовать требованиям прогрессивных стандартов, надо подкреплять выпуск товара и оказание услуг сертификатом безопасности или качества. Наибольшее доверие у заказчиков и потребителей вызывает сертификат на систему качества. Он создает уверенность в стабильности качества, в достоверности и точности измеренных показателей качества, свидетельствует о высокой культуре процессов производства продукции и предоставленных услуг.

Целью изучения дисциплины «Метрология, стандартизация и сертификация» является формирование у студентов в указанных областях деятельности знаний, умений и навыков, необходимых для проектирования, производства и эксплуатации конкурентоспособных изделий машиностроения.

Глава 1. Нормирование точности деталей

1.1 Основные понятия взаимозаменяемости

Взаимозаменяемость – свойство деталей, узлов, агрегатов и технических устройств, позволяющее установить их при сборке или заменить при ремонте без предварительной подгонки и сохранении эксплуатационных характеристик изделия.

Взаимозаменяемость обеспечивается системой принципов при проектировании, изготовлении, ремонте и утилизации изделий, собранных из независимых элементов. Различают полную и неполную взаимозаменяемость как производства, так и изделия.

Полная взаимозаменяемость целесообразна при массовом и крупносерийном производстве, где все изготовленные сборочные единицы изделия или детали в целом являются взаимозаменяемыми, что позволяет сократить затраты на производство единицы продукции, легко автоматизировать производство, и не требует высокой квалификации рабочих, но, увеличиваются затраты на подготовку производства и трудно достичь высокой точности.

Уровень взаимозаменяемости производства определяется коэффициентом взаимозаменяемости:

, (1.1)

где - трудоемкость изготовления взаимозаменяемых деталей;

- трудоемкость изготовления всех деталей.

( , то взаимозаменяемость – полная, , взаимозаменяемость – неполная)

Неполная взаимозаменяемость применяется в производстве с высокими требованиями к точности, в этом случае лишь часть деталей является взаимозаменяемыми.

При сборке изделия используются следующие методы:

1. селекция;

2. регулирование;

3. пригонка.

Селекция применяется для достижения высокой точности при недостаточной точности оборудования, например при изготовлении подшипников, из серии выбирают детали с подходящими размерами.

При селекции разбивают подготовленные для сборки детали, на несколько групп, уменьшая тем самым допуск на изготовление внутри группы в несколько раз по числу групп. На сборку поступают детали подходящих групп, обеспечивающие необходимые технические характеристики изделия, например радиальный зазор подшипника, что позволяет перенести затраты с производства на измерение (контроль).

Регулирование предполагает сборку с регулированием положения или размеров одной или нескольких деталей, называемых компенсаторами.

Пригонка – сборка изделия с доработкой одной или нескольких сборочных единиц.

Различают также внешнюю и внутреннюю взаимозаменяемости.

Внешняя взаимозаменяемость относится к покупным деталям, например в электродвигателе внешнюю взаимозаменяемость обеспечивают по частоте вращения вала, в подшипниках качения – по внешнему и внутреннему диаметрам.

Внутренняя взаимозаменяемость распространяется на детали и агрегаты, входящие в изделие.

Различают геометрическую и функциональную взаимозаменяемости.

В геометрической взаимозаменяемости взаимозаменяемыми считаются детали, геометрические размеры которых отличаются на величину, не превышающую допуск.

Функциональная взаимозаменяемость рассматривает отличие не только геометрических, но и других параметров (электропроводимость, теплопроводность, однородность механических свойств и т. д.). В этом случае необходимо установить соответствие между данными функциональными параметрами и эксплуатационными характеристиками изделия и, исходя из этого, назначить допуск на эти параметры, и, кроме того, обеспечить достаточную точность их измерения.