5. Основные сведения о стандартизации и взаимозаменяемости

Создание новой техники, уже начиная с разработки технического задания, связано с применением стандартов, причем соблюдение стандартов обязательно для всех исполнителей.

Стандартизация – это установление и применение правил с целью упорядочения деятельности в определенной области на пользу и при участии всех заинтересованных сторон и, в частности, для достижения всеобщей оптимальной экономии при соблюдении условий эксплуатации и требований безопасности.

Стандартизация обеспечивает определенный порядок в процессе разработки новых изделий, в оформлении конструкторской документации на них.

К числу основных задач стандартизации относятся:

• установление требований к качеству готовой продукции;

• определение единой системы показателей качества продукции, методов и средств ее испытания и контроля;

• установление норм, требований и методов в области проектирования и производства продукции с целью обеспечения оптимального качества и устранения излишнего многообразия видов марок и типоразмеров продукции;

• развитие унификации и агрегатирования промышленной продукции, особенно машин, оборудования и приборов. Унификация – относительное сокращение разнообразия элементов по сравнению с разнообразием систем, в которых они применяются. Унификация конструктивная – приведение конструктивных решений машин, приборов, бытовых изделий, а также их частей, узлов и деталей, выполняющих особые конструктивные функции, к технически обоснованному минимуму типов. В процессе унификации соблюдают принцип конструктивной преемственности: в новых изделиях максимально используют стандартизованные узлы и детали, применявшиеся в других конструкциях, с возможно большим числом одинаковых базовых и присоединительных размеров, обеспечивающих взаимозаменяемость и многократное применение уже проверенных конструкций. Агрегатирование – метод конструирования изделий на основе применения унифицированных и стандартных составных частей путем изменения характера их соединения и пространственного сочетания применительно к заданным условиям;

• обеспечение единства и правильности измерений, создание и совершенствование государственных эталонов единиц измерения;

• установление единых систем документации, классификации и кодирования всей продукции, технико-экономической информации;

• установление единых терминов, обозначений и величин в важнейших областях науки и техники.

Установлены следующие категории стандартов:

• государственные стандарты (ГОСТ);

• отраслевые стандарты (ОСТ);

• республиканские стандарты (РСТ);

• стандарты предприятий (СТП).

ГОСТ – устанавливаются на продукцию массового и серийного производства, на экспортную продукцию. Их соблюдение обязательно для всех организаций и предприятий нашей страны.

ОСТ – устанавливаются на продукцию технологической оснастки, инструмент, характерные данной отрасли. Обязательны для организаций и предприятий определенной отрасли промышленности, а также для предприятий и организаций других отраслей, применяющих продукцию данной отрасли.

РСТ – обязательны для организаций и предприятий данной республики.

СТП – устанавливаются на нормы, правила, требования, методы, составные части изделий и другие объекты, имеющие применение только на данном предприятии. На поставляемую продукцию СТП не распространяются.

Кроме продукции, подвергающейся государственной системе стандартизации, промышленность выпускает изделия с ограниченным применением. Некоторая продукция выпускается небольшими партиями и на определенный период времени по договоренности с потребителем. На такую продукцию, не охваченную государственными стандартами, составляют технические условия (ТУ). ТУ разрабатываются на одно или несколько конкретных изделий и утверждаются на срок не более 5 лет.

Массовое и крупносерийное производство осуществляется на основе принципа взаимозаменяемости.

Взаимозаменяемость – это свойство независимо изготовленных деталей и сборочных единиц машин и приборов обеспечивать возможность беспригоночной сборки (или замены при ремонте) сопрягаемых деталей в сборочную единицу, а сборочных единиц – в изделия при соблюдении предъявляемых к ним технических требований. Взаимозаменяемыми могут быть и изделия в целом.

Для обеспечения взаимозаменяемости деталей и сборочных единиц они должны быть изготовлены с заданной точностью, т.е. так, чтобы их размеры, форма поверхностей и другие параметры находились в пределах, заданных при проектировании изделия.

Отступления геометрических параметров реальных деталей от идеальных (запроектированных) значений, возникающие при изготовлении, называются погрешностями.

Погрешности могут возникнуть также в процессе хранения и эксплуатации машин под воздействием внешней среды, внутренних изменений в структуре материала, износа и т.д.

Степень приближения действительных параметров к идеальным называется точностью.

Нельзя требовать получения абсолютно точного идеального значения параметра, т.е. нулевой погрешности, т.к. это требование неосуществимо в реальных условиях изготовления и измерения. Конструктор исходит из того, что погрешности параметров не только неизбежны, но и допустимы в определенных пределах, при которых деталь еще удовлетворяет требованиям правильной сборки и функционирования машины.

Решение задачи по назначению пределов для допустимых погрешностей требует учета как условий функционирования и эксплуатации изделия, так и условий его изготовления и сборки. Условия эти противоречивы: для правильного функционирования может требоваться сужение пределов допускаемых погрешностей, а для экономичного изготовления – расширение.

Уменьшение погрешности ведет к повышению точности параметров, но при этом возрастает стоимость изготовления и эксплуатации изделий.

Критерием оптимального решения данной задачи является обеспечение работоспособности изделия при минимальной суммарной стоимости его изготовления и эксплуатации.

Точность деталей по геометрическим параметрам подразделяется по следующим признакам:

• точность размеров элементов;

• точность формы поверхностей элементов;

• точность по шероховатости поверхности;

• точность взаимного расположения элементов.