Методы стандартизации

Методы стандартизации – это совокупность приемов с помощью которых достигаются цели стандартизации. Это методы :

1) упорядочения объектов – заключается в отборе и систематизации объектов стандартизации, т.е. в проведении научно-обоснованной, последовательной классификации и выделении конкретных свойств. Упорядочение объектов позволяет провести их оптимизацию, которая заключается в определении оптимальных параметров, обеспечивающих заданный уровень качества. Примером результатов работ по систематизации могут служить общероссийские классификаторы (ОКП), классификатор предприятий и организаций (ОКПО) и др.

Типизация объектов стандартизации это деятельность по созданию типовых технологических, организационных и экономических решений.

-2) параметрическая стандартизация – это деятельность на установление и выбор численных значений параметров объектов, подчиняющихся определенной математической закономерности. Примером является ряд предпочтительных чисел , установленных ГОСТ 8032. Ряды предпочтительных чисел позволяют взаимоувязать между собой изделие, полуфабрикаты, контрольно-измерительные приборы, транспортные средства.

3) унификация - это деятельность по рациональному сокращению числа типов деталей, их конструктивных элементов, а также агрегатов одинакового функционального назначения. Основные направления:

- разработка параметрических и типоразмерных рядов конструкции машин, узлов , деталей;

- разработка типовых изделий в целях создания унифицированных групп однородной продукции;

- разработка унифицированнх технологических процессов:

- сокращение до целесообразного минимума номенклатуры применяемых изделий и материалов.

4) агрегатирование – это метод конструирования машин и оборудования путем применения ограниченного числа унифицированнх и стандартных деталей и сборочных единиц, обладающих функциональной и геометрической взаимозаменяемостью. Агрегатирование позволяет создать новую машину из уже спроектированных и освоенных производством сборочных и агрегатов, а не создавать ее как оригинальную.

5) комплексная стандартизация – это стандартизация при которой осуществляется целенаправленное установление и приенение взаимоувязанных требований как к самому объекту стандартизации, так и к его основным элементам.

6) опережающая стандартизация – заключается в установлении к объектам стандартизации повышенных требований по отношению к уже достигнутым на практике. К опережающей стандартизации можно отнести принятие стандартов предприятий на основе прогрессивных международных стандартов до их принятия в качестве национальных.

Тема 4. Стандартизация в машиностроении

Основы взаимозаменяемости

Одним из факторов, обеспечивающим качество машин и других изделий промышленности является уровень взаимозаменяемости. Под взаимозаменяемостью понимается принцип конструирования, изготовления изделий обеспечивающий равноценную замену одного экземпляра продукции однотипным с обеспечением качества и работоспособности. Для сборочных единиц взаимозаменяемость обеспечивает бесподгоночную сборку.

Основная цель стандартизации в машиностроении – обеспечение взаимозаменяемости продукции, технической и информационной совместимости и качества изделий на таких этапах жизненного цикла как проектирование, производство и эксплуатация.

Взаимозаменяемость является одним из основных принципов, которые применяются в процессе разработки, конструирования и изготовления всех деталей машин и механизмов. Под ней подразумевается такое свойство изделий, которое позволяет безо всякой дополнительной обработки или подгонки заменять одни из них на другие таким образом, чтобы сборочная единица сохраняла свою работоспособность полном соответствии с теми техническими условиями, которые заданы изначально.

Потребность во взаимозаменяемости возникла уже довольно давно, однако особую актуальность она приобрела в связи с бурным развитием металлообработки, когда различные машины и механизмы стали выпускаться в массовом порядке, в том числе и с использованием различных средств автоматизации производства.

При строгом следовании принципу взаимозаменяемости существенно упрощается процесс конструирования машин и механизмов, облегчается их сборка и ремонт, становится возможной эффективная специализация и кооперирование. При этом отдельные предприятия, располагающиеся в разных городах даже странах, могут выпускать отдельные детали, узлы и агрегаты, и поставлять их друг другу.

При сборке используются стандартные крепежные детали, подшипники качения, электротехнические, резиновые и пластмассовые изделия, получаемые по кооперации от других предприятий. При полной взаимозаменяемости сборку выполняют без доработки деталей и сборочных единиц. Такое производство называется взаимозаменяемым.

Взаимозаменяемость изделий обеспечивается их изготовлением по определенным нормам точности, которые должны устанавливаться нормативными документами, т.е. стандартами в машиностроении.

Взаимозаменяемость в машиностроении возможно лишь на основе изготовления деталей и изделий с определенной нормируемой точностью геометрических параметров, физико-механических свойств и других показателей. Для обеспечения взаимозаменяемости в машиностроении служит Единая система допусков и посадок ГОСТ 25346 – 89

ЕСПД в нашей стране была принята и вступила в силу 1 января 1977 года.

Единая система допусков и посадок – это их закономерная совокупность, которая построена на основе экспериментальных и технических изысканий, практического опыта, приведенная к единому стандарту и оформленная в его качестве.

Основным ее предназначением является выбор минимально необходимых, но вполне достаточных для создания типовых соединений деталей различных машин и механизмов значений допусков и посадок.

Измерительные средства и режущий инструмент стандартизируется на основе наиболее оптимальной градации допусков и посадок, благодаря чему обеспечивается взаимозаменяемость различных деталей, а также существенно повышается их качество.

Та система стандартизации допусков и посадок, которая принята в нашей стране и используется в настоящее время, была разработана с учетом положений и рекомендаций ISO (Международной организации по стандартизации). Ее предписания направлены на то, чтобы те системы допусков и посадок, которые действуют в различных странах мира, в итоге были заменены единой системой.

Предельные отклонения и допуски для всех размеров устанавливаются при температуре окружающей среды +20 °С.

Несоблюдение стандарта преследуется по закону

Настоящий стандарт распространяется на гладкие элементы деталей, цилиндрические и ограниченные параллельными плоскостями, а также на образованные ими посадки и устанавливает термины, определения и условные обозначения, допуски и основные отклонения системы допусков и посадок для размеров до 3150 мм и любых линейных размеров, если

они не установлены другими стандартами.

1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Термины и определения

Номинальный размер – размер, проставленный на чертеже без отклонений. Величины размеров при проектировании определяются расчетом деталей на прочность, жесткость по конструктивным соображениям. Численные значения номинальных размеров принимаются из рядов нормальных линейных размеров, которые установлены стандартами. Номинальные размеры для наружных поверхностей (валов) обозначаются – d, для внутренних поверхностей (отверстий) – D.

Действительный размер это размер детали после ее изготовления. Численные значения действительных размеров можно определить лишь измерением. Поскольку при изготовлении и измерении возникают погрешности, то действительный размер отличается от номинального. Равенство действительного и номинального размера можно получить лишь при грубых измерениях. Деталь по действительному размеру D_д будет годной, если соблюдается условие:

Dmax ≥ D_д ≥ D min.

Для обеспечения работоспособности детали наряду с номинальным размером необходимо определить в обязательном порядке предельные размеры.

Предельные размеры – два предельно допускаемых размера, в диапазоне которых должен находиться действительный размер годной детали. При выходе действительно размера за диапазон предельных деталь не обеспечит требуемые зазоры, натяги в соединении, а также другие эксплуатационные требования и будет непригодной – бракованной.

Наибольший предельный размер — наибольший допустимый размер элемента и обозначается d_max для вала и D_max для отверстия.

Наименьший предельный размер — наименьший допустимый размер элемента и обозначается d_min для вала и D_min для отверстия.

d_max = d + es = 65+0,025 =65,025мм.

d_min = d + ei = 65+ (-0,025) = 64,975 мм.

Действительное отклонение — алгебраическая разность между действительным и соответствующим номинальным размерами.

Предельное отклонение — алгебраическая разность между предельным и соответствующим номинальным размерами. Различают верхнее и нижнее предельные отклонения.

Верхнее отклонение ES, es — алгебраическая разность между наибольшим предельным и соответствующим номинальным размерами

Верхнее предельное отклонение размера вала: es = d_max - d.

Нижнее предельное отклонение размера вала: ei = d_min – d.

Верхнее предельное отклонение размера отверстия: ES = Dmax – D.

Нижнее предельное отклонение размера отверстия: EI = D min – D.

На чертежах предельные размеры не проставляются, но для их установления вводятся предельные отклонения размеров:

По проставленным на чертеже предельным отклонениям находятся предельные размеры, определяющие диапазон допустимого рассеяния размеров годных деталей.

Необходимо отметить, что отклонения проставляются с определенными знаками, допуски же величины всегда положительные и знак не указывается.

На машиностроительных чертежах номинальные размеры и предельные отклонения проставляют в мм. без указания единиц, например

35 _-0,01, 45 ^+0,05, 65 ±0,025.

Основное отклонение — одно из двух предельных отклонений (верхнее или нижнее), определяющее положение поля допуска относительно нулевой линии. В данной системе допусков и посадок основным является отклонение, ближайшее к нулевой линии.

3.1. Числовые значения основных отклонений валов приведены в табл-х

3.2. Второе отклонение поля допуска вала и отв. определяется из основного отклонения и допуска IT

ИНТЕРВАЛЫ НОМИНАЛЬНЫХ РАЗМЕРОВ Для размеров до 500 мм установлены промежуточные интервалы для валов с основными отклонениями от «а» до «с» и от «г» до «zс», для отверстий с основными отклонениями от «А» до «С» и от «R» до «ZC».

Для размеров свыше 500 до 3150 мм установлены промежуточные интервалы для валов с основными отклонениями «с», «cd» и от «г» до «v», для отверстий с основными отклонениями «С», «CD» и от «R» до «V».

Интервалы номинальных размеров, принятые в данной системе допусков и посадок, приведены в табл. 4.

Допуск Т — разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами или алгебраическая разность между верхним и нижним отклонениями (черт. 2). Примечание. Допуск — это абсолютная величина без знака.

Стандартный допуск IT — любой из допусков, устанавливаемых данной системой допусков и посадок. Допуском размера называется разность наибольшего и наименьшего предельных размеров. Так для вала:

Td = d_max - d_min = (d + es) – (d + ei) = es – ei.

Для размера отверстия

TD = Dmax - D min = ES - EI.

Например: Td = 0,025 – (-0,025) = 0,05 мм.

Допуск размера определяет точность изготовления детали и влияет на показатели качества изделий. С уменьшением допуска деталей, работоспособность которых определяется износом (поршень, цилиндр двигателя внутреннего сгорания) такой важный эксплуатационный показатель, как ресурс работы увеличивается. С другой стороны, уменьшение допусков увеличивает затраты на изготовление.

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

Поле допуска обозначается сочетанием буквы (букв) основного отклонения и порядкового номера квалитета. Например: g6, js7, H7, Н11.

Обозначение поля допуска указывается после номинального размера элемента. Например: 40g6, 40Н7, 40Н11.

Численные значения допусков для размеров до 500 мм. установлены стандартом СТ СЭВ 145-88, для размеров свыше 500 до 10000мм стандартом СТ СЭВ 177-78.

Вал — термин, условно применяемый для обозначения наружных элементов деталей, включая и

нецилиндрические элементы.

Отверстие — термин, условно применяемый для обозначения внутренних элементов деталей, включая и

нецилиндрические элементы.

Основной вал — вал, верхнее отклонение которого равно нулю.

Основное отверстие — отверстие, нижнее отклонение которого равно нулю.

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.

2. Формулы для расчета допусков

Формулы для расчета допусков приведены в табл. 5.

3. Округление числовых значений допусков

3.1. Числовые значения допусков для квалитетов до 11-го включительно, рассчитанные по формулам п. 2 настоящего

приложения, округлены в соответствия с табл. 6.

3.2. Значения допусков в квалитетах грубее 11-го, рассчитанные в соответствия с пояснением 4 к табл. 5, не требуют

округления, т. к. они получены из округленных значений допусков для квалитетов от 7-го до 11-го.