Качество изделий. Виды взаимозаменяемости.
Взаимозаменяемость изделий — сложное свойство. Различают функциональную, полную и геометрическую взаимозаменяемость. Иногда говорят о «неполной» или «частичной» взаимозаменяемости. Функционально взаимозаменяемыми могут быть матричный, струйный и лазерный принтеры, если основным требованием является получение «твердой копии» текстового материала. Но если требуется цветная иллюстрация, значительная часть принтеров перестает отвечать требованиям взаимозаменяемости.
Функциональная взаимозаменяемость изделий гарантирует равноценное выполнение ими заранее оговоренных функций. Полная взаимозаменяемость изделий предусматривает возможность их замены с обеспечением всех оговоренных параметров. Полностью взаимозаменяемы шарикоподшипники одного типоразмера, часы одинаковой модели, кнопки или скрепки из одной коробки. Полностью взаимозаменяемы жетоны для автоматов. Полная взаимозаменяемость изделий определяется по заранее установленным правилам (требованиям). Нужно оговорить все необходимые требования, и изделия сравнивать только исходя из них. В противном случае мы всегда найдем различия между, казалось бы одинаковыми изделиями.
Полная взаимозаменяемость предполагает наличие “неполной” или “частичной” взаимозаменяемости. Неполную взаимозаменяемость можно получить из полной “методом урезания свойств”. Например, оптические детали фотоаппаратов делают из специального оптического стекла или из пластмасс. При этом фотоаппараты можно считать полностью взаимозаменяемыми, если речь идет о получении любительских снимков. Однако для профессиональных нужд специалисты никогда не пользуются фотоаппаратами с пластмассовой оптикой и автоматической установкой экспозиции. Однако одинаковые геометрические параметры используемой фотопленки позволяют нам говорить о геометрической взаимозаменяемости большинства фотоаппаратов.
Геометрическая взаимозаменяемость выделяется особо, так как в машиностроительном производстве именно формообразование деталей является преимущественным видом работ. Геометрические параметры взаимозаменяемых изделий всегда получают с ограниченной точностью. Абсолютная точность на практике недостижима, да и необходимости в ней нет. Как правило, нормально работают детали, изготовленные в некотором диапазоне геометрических параметров. Чем уже назначенный диапазон рассеяния параметра (допуск), тем дороже обходится деталь. Стоимость деталей резко возрастает с повышением точности обработки. Поэтому избыточные требования к точности неоправданно удорожают изделие. Но с другой стороны, заниженные требования к точности делают изделие неработоспособным.
Принципы нормирования. Методы нормирования.
Основные понятия в области нормирования точности.
Термин, определение, комментарий |
Рисунок, пояснение |
Размер – числовое значение линейной величины (диаметра, длины и т.п.) в выбранных единицах измерения. Комментарий: “линейная величина” и есть длина, которая охватывает диаметры, высоты, толщины, глубины и т.д. Кроме того, вместо термина “единицы измерения” следует использовать более корректный термин “единицы физической величины (длины)” или краткую форму “выбранные единицы”
|
d
Размеры ролика d, l1 и l2 |
Вал – термин, условно применяемый для обозначения наружных элементов деталей, включая и нецилиндрические элементы
|
Примеры наружных элементов (размеры h1, h2)
|
Отверстие – термин, условно применяемый для обозначения внутренних элементов деталей, включая и нецилиндрические элементы
|
Примеры внутренних элементов (размеры D, L)
|
Предельные размеры – два предельно допустимых размера элемента, между которыми должен находиться (или которым может быть равен) действительный размер
|
Примеры предельных размеров (dmin, dmax, Dmin, Dmax)
|
Наибольший предельный размер – наибольший допустимый размер элемента
|
dmax, Dmax (см предыдущий рисунок)
|
Наименьший предельный размер – наименьший допустимый размер элемента
|
dmin, Dmin (см предыдущий рисунок) |
Действительный размер – размер элемента, установленный измерением с допустимой погрешностью. Комментарий: Допустимые погрешности измерений линейных размеров до 500 мм при измерительном приемочном контроле установлены ГОСТ 8.051-81
|
|
Термин, определение, комментарий |
Рисунок, пояснение |
Поле допуска – поле, ограниченное наибольшим и наименьшим предельными размерами и определяемое величиной допуска и его положением относительно номинального размера. При графическом изображении поле допуска заключено между двумя линиями, соответствующими верхнему и нижнему отклонениям относительно нулевой линии. Комментарий: вместо выражения "величина допуска" следует использовать более корректное выражение, например "значение допуска", поскольку под величиной в метрологии понимают физическую величину (длину, угол и т.д.) |
|
Номинальный размер – размер, относительно которого определяются отклонения Комментарий: в посадке назначают один номинальный размер для сопрягаемых вала и отверстия |
|
Нулевая линия – линия, соответствующая номинальному размеру, от которой откладываются отклонения размеров при графическом изображении полей допусков и посадок. если нулевая линия расположена горизонтально, то положительные отклонения откладываются вверх от нее, а отрицательные – вниз |
|
Отклонение – алгебраическая разность между размером (действительным или предельным размером) и соответствующим номинальным размером |
Отклонения от номинального размера (на схеме – отклонения от нулевой линии ES, EI, es, ei – см предыдущий рисунок) |
Действительное отклонение – алгебраическая разность между действительным и соответствующим номинальным размерами |
Eд = Dд – D0 e = dд – d0 |
Предельное отклонение – алгебраическая разность между предельным и соответствующим номинальным размерами. Различают верхнее и нижнее предельные отклонения |
Предельные отклонения ES, EI, es, ei (см предыдущий рисунок) |
Верхнее отклонение es, es – алгебраическая разность между наибольшим предельным и соответствующим номинальным размерами
|
|
Нижнее отклонение EI, ei – алгебраическая разность между наименьшим предельным и соответствующим номинальным размерами
|
|
Термин, определение, комментарий |
Рисунок, пояснение |
Допуск т – разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или алгебраическая разность между верхним и нижним отклонениями
|
Допуск отверстия тD, допуск вала Td (см предыдущие рисунки) тD = Dmax – Dmin или тD = ES – EI Td = dmax – dmin или Td = es – ei |
Стандартный допуск it – любой из допусков, устанавливаемых данной системой допусков и посадок. |
Обозначения допусков разных квалитетов it6, it9, it12, it18 (допуски квалитетов 6, 9, 12 и 18 соответственно) |
Квалитет (степень точности) – совокупность допусков, рассматриваемых как соответствующие одному уровню точности для всех номинальных размеров |
|
Единица допуска i – множитель в формулах допусков, являющийся функцией номинального размера и служащий для определения числового значения допуска. Комментарий: единица допуска используется для расчетов значений допусков квалитетов от 2 и грубее. Допуски квалитетов 01...1 рассчитывают непосредственно, с использованием зависимостей, не включающих единицу допуска |
|
Основной вал – вал, верхнее отклонение которого равно нулю |
Обозначения полей допусков основных валов разных квалитетов h6, h9, h12, h18 |
Основное отверстие – отверстие, нижнее отклонение которого равно нулю |
Обозначения полей допусков основных отверстий разных квалитетов H6, H9, H12, H18 |
Предел максимума материала – термин, относящийся к тому из предельных размеров, которому соответствует наибольший объем материала, т.е. наибольшему предельному размеру вала или наименьшему предельному размеру отверстия
|
|
Предел минимума материала – термин, относящийся к тому из предельных размеров, которому соответствует наименьший объем материала, т.е. наименьшему предельному размеру вала или наибольшему предельному размеру отверстия
|
|
Посадка – характер соединения двух деталей, определяемый разностью их размеров до сборки |
|
Номинальный размер посадки – номинальный размер, общий для отверстия и вала, составляющих соединение |
|
Термин, определение, комментарий |
Рисунок, пояснение |
Посадка с зазором – посадка, при которой всегда образуется зазор в соединении, т.е. наименьший предельный размер отверстия больше наибольшего предельного размера вала или равен ему. При графическом изображении поле допуска отверстия расположено над полем допуска вала
|
|
Зазор – разность между размерами отверстия и вала до сборки, если размер отверстия больше размера вала |
|
Наименьший зазор – разность между наименьшим предельным размером отверстия и наибольшим предельным размером вала в посадке с зазором. |
|
Наибольший зазор – разность между наибольшим предельным размером отверстия и наименьшим предельным размером вала в посадке с зазором или в переходной посадке.
|
|
Посадка с натягом – посадка, при которой всегда образуется натяг в соединении, т.е. наибольший предельный размер отверстия меньше наименьшего предельного размера вала или равен ему. При графическом изображении поле допуска отверстия расположено под полем допуска вала. Комментарий: натяг можно рассматривать как отрицательный зазор |
|
Натяг – разность между размерами вала и отверстия до сборки, если размер вала больше размера отверстия. Комментарий: в таком случае после сборки диаметры вала и отверстия одинаковы |
|
Наименьший натяг – разность между наименьшим предельным размером вала и наибольшим предельным размером отверстия до сборки в посадке с натягом. |
|
Наибольший натяг – разность между наибольшим предельным размером вала и наименьшим предельным размером отверстия до сборки в посадке с натягом или в переходной посадке
|
|
Термин, определение, комментарий |
Рисунок, пояснение |
Допуск посадки – сумма допусков отверстия и вала, составляющих соединение. Комментарий: допуск посадки численно равен разности наибольшего и наименьшего зазоров (натягов) в посадке |
|
Посадки в системе отверстия – посадки, в которых требуемые зазоры и натяги получаются сочетанием различных полей допусков валов с полем допуска основного отверстия. Комментарий: определение строго соответствует только посадкам в системе основного отверстия. Посадки в системе отверстия – посадки, в которых требуемые зазоры и натяги получаются сочетанием различных полей допусков валов с одним полем допуска отверстия |
+
0 _
|
Посадки в системе вала – посадки, в которых требуемые зазоры и натяги получаются сочетанием различных полей допусков отверстий с полем допуска основного вала. Комментарий: определение строго соответствует только посадкам в системе основного вала. (См предыдущий Комментарий) |
|
