Методическое пособие 509

мость системного подхода к общественному процессу производства, включающему труд людей, обеспечивающих процесс производства, средства труда (совокупность применяемого оборудования, оснастки, инструмента, средств контроля и т. д.) и предметы труда (выпускаемую продукцию на всех стадиях ее создания и использования).

Под системой понимают совокупность взаимосвязанных элементов, функционирование которых приводит к выполнению поставленной цели с максимальной эффективностью и наименьшими затратами. Количественные связи элементов системы могут быть детерминированными или случайными. Совокупность взаимосвязанных элементов, входящих в систему, образует структуру, позволяющую строить иерархическую зависимость их на различных уровнях.

2.Принцип комплексности и оптимального ограничения. При разработке стандартов необходимо учитывать все основные элементы (факторы), влияющие на конечный объект стандартизации. Для сокращения трудоемкости работ по стандартизации элементы, незначительно влияющие на основной объект, не учитывают. При стандартизации рассматривают систему характеристик и требований к комплексу взаимосвязанных материальных и нематериальных элементов. При этом требования к элементам определяются исходя из требований к основному объекту стандартизации. Для создания условий получения продукции высокого качества и повышения эффективности производства необходима рациональная система стандартов, которая охватывала бы все ее жизненные циклы: проектирование, серийное производство и эксплуатацию готового изделия.

3.Принцип прогрессивности и оптимизации стандартов. По-

казатели, нормы, характеристики и требования, устанавливаемые стандартами, должны соответствовать мировому уровню науки, тех пики и производства. Они должны учитывать тенденцию развития стандартизуемых объектов. Необходимо устанавливать экономически оптимальные показатели качества, учитывающие не только эффективность нового (повышенного) качества продукции, но и затраты на ее изготовление, материал и эксплуатацию, т. е. должен быть получен максимальный экономический эффект при минимальных затратах. Достижению этой цели способствуют методы опережающей и комплексной стандартизации.

4.Принцип обеспечения функциональной взаимозаменя-

емости стандартизуемых изделий. Этот принцип, позволяющий обеспечить взаимозаменяемость изделий по эксплуатационным показателям, является главным при комплексной и опережающей стандартизации, а также при стандартизации изделий, технических условий на них и т. п.

5.Принцип взаимоувязки стандартов. При большом много-

образии общетехнических и межотраслевых стандартов необходима их взаимная увязка. Метод комплексной стандартизации является наиболее убедительным примером важности и эффективности рассматриваемого принципа, относящегося ко всем видам стандартов. Важна также взаимная увязка терминов и определений в области стандартизации.

6.Научно-исследовательский принцип разработки стан-

дартов. Для подготовки проектов стандартов и их успешного внедрения необходимо не только широкое обобщение практического опыта, но и проведение специальных теоретических, экспериментальных и опытно-конструкторских работ. Этот принцип относится ко всем видам стандартов.

7.Принцип предпочтительности. Обычно типоразмеры дета-

лей и типовых соединений, ряды допусков, посадок и другие параметры стандартизуют одновременно для многих отраслей промышленности, поэтому такие стандарты охватывают большой диапазон значений параметров. Чтобы повысить уровень взаимозаменяемости

иуменьшить номенклатуру изделий и типоразмеров заготовок, размерного режущего инструмента, оснастки и калибров, используемых в той или иной отрасли промышленности, а также чтобы создать условия для эффективной специализации и кооперирования заводов, удешевления продукции при унификации и разработке стандартов применяют принцип предпочтительности. Согласно этому принципу устанавливают несколько рядов (например, три) значений стандартизуемых параметров с тем, чтобы при их выборе первый ряд предпочитать второму, второй — третьему. По такому принципу построены ряды диаметров и шагов метрической резьбы, ряды нормальных углов, стандарты на допуски и посадки для гладких цилиндрических соединений и т. д. Кроме того, рекомендуется создать отраслевые ограничительные стандарты, сводящие к необходимому минимуму число допускаемых к применению параметров, типов и типоразмеров изделий.

Особо важное значение принцип предпочтительности имеет как принцип систематизации параметров и размеров машин, их частей и деталей, проводимой при унификации и стандартизации. Он основан на применении рядов предпочтительных чисел. Наиболее широко используют ряды предпочтительных чисел, построенные по геометрической прогрессии. Она представляет собой ряд чисел с постоянным отношением двух соседних чисел — знаменателем φ прогрессии. Каждый член прогрессии является произведением предыдущего члена на φ. Например, при φ1 = 2 и φ2 == 1,6 прогрессии имеют вид: 1; 2; 4; 8; 16; 32; ... и 1; 1,6; 2,5; 4; 6,3; ... Соответственно их знаменатели

φ1 = 2/1 = 4/2 … = 32/16 = 2; φ2 = 1,6/1 = 2,5/1,6 = 4/2,5 = 6,3/4 =1,6.

Произведение или частное любых двух членов геометрической прогрессии всегда является ее членом: 2 ∙ 4 = 8; 8 ∙ 4 = 32; 16 : 2 = 8; 8 : 2 = 4; 32 : 4 == 8. Любой член такой прогрессии, возведенный в целую положительную или отрицательную степень, также

является членом этой прогрессии: 22 = 4; 23 == 8; 24 == 16; 4 == 2; 3 8 = 2; 3 64 = 4 и т.д.

В связи с перечисленными свойствами геометрической прогрессии зависимости, определяемые из произведений членов или их целых степеней, всегда подчиняются закономерности ряда. Например, если ряд определяет линейные размеры, то площади или объемы, образованные из этих линейных величин, также подчиняются его закономерности.

Наиболее удобными являются геометрические прогрессии,

включающие число 1 и имеющие φn = n 10 . В соответствии с рекомендациями ИСО установлены четыре основных десятичных ряда предпочтительных чисел со знаменателями φ:

5 10 = 1,5849 ≈ 1,6 для ряда R5; 10 10 = 1,2589 ≈ 1,25 для ряда

новных R5—R40 и дополнительного R80 отбором каждого второго, третьего или какого-либо другого члена ряда. Можно также составлять ряды, которые в различных диапазонах имеют неодинаковые φ. По рекомендации ИСО. Р497 в науке, технике и производстве применяют округленные значения предпочтительных чисел по сравнению с числами, полученными по формулам (9). При выборе ряда предпочтительных чисел для типоразмеров изделий целесообразно использовать ряды с большим значением φ, но выбор ряда необходимо технически и экономически обосновать.

Ряды предпочтительных чисел нужно применять не только при стандартизации, но и при выборе номинальных значений параметров в процессе проектирования любых не стандартизо-ванных машин, приборов и других изделий и их частей. Только при такой единой закономерности построения параметров и размеров изделий можно согласовать между собой параметры и размеры связанных с ними комплектующих изделий, а также полуфабрикатов и материалов.

Иногда при стандартизации применяют ряды предпочтительных чисел, построенные по арифметической прогрес-сии, например

1, 2, 3, 4, 5, 6, ... или 25, 50, 75, 100, 125, 150, ... Для арифметическо-

го ряда характерно то, что разность между любыми двумя соседними числами его всегда постоянна. Применяют также ступенчатоарифметические ряды, у которых на отдельных отрезках прогрессии разности между соседними членами различны, например ряды диа-

метров метрической резьбы: 1; 1,1; 1,2; 1,4; 1,6; 1,8; 2; 2,2; ... 3; 3,5; 4; 4,5; ...; 145; 150; 155; 160 и т. д.

В радиотехнике часто применяют предпочтительные числа, построенные по рядам Е, установленным Международной электротехнической комиссией (МЭК):

ряд Е3 с φ = 3 10 ≈ 2,2; ряд Е12 с φ = 12 10 ≈ 1,2; ряд Е6 φ = 6 10 ≈ 1,5; ряд Е24 с φ = 24 10 ≈ 1,1.

8.Принцип динамичности. Для повышения эффективности народного хозяйства необходимо периодически пересматривать требования к объектам стандартизации с целью приведения их в соответствие с требованиями технического прогресса.

9.Принцип минимального удельного расхода материалов.

Стоимость материалов и полуфабрикатов в машиностроении составляет от 40 до 80 % общей себестоимости продукции. Поэтому

снижение удельного расхода материала на единицу продукции имеет большое народнохозяйственное значение. Например, при снижении расхода проката на 1 % по стране экономится 600 тыс. т металла в год, что позволяет изготовить 200 тыс. тракторов или 450 тыс. легковых автомобилей «Москвич».

Крупным резервом экономии материалов является повышение срока службы машин и их составных частей, в том числе в результате защиты от коррозии.

В настоящее время в нашей стране широко применяют про- граммно-целевой метод планирования и решения крупных народнохозяйственных задач. В области стандартизации разрабатывают и выполняют целевые программы комплексной стандартизации.

Комплексная стандартизация (КС). По определению, данно-

му Постоянной Комиссией СЭВ по стандартизации, — это стандартизация, при которой осуществляется целенаправленное и планомерное установление и применение системы взаимоувязанных требований как к самому объекту КС в целом и его основным элементам, так и к материальным и нематериальным факторам, влияющим на объект, в целях обеспечения оптимального решения конкретной проблемы. Следовательно, сущность КС следует понимать как систематизацию, оптимизацию и увязку всех взаимодействующих факторов, обеспечивающих экономически оптимальный уровень качества продукции в требуемые сроки. К основным факторам, определяющим качество машин и других изделий, эффективность их производства и эксплуатации, относятся: совершенство конструкций и методов проектирования и расчета машин (их составных частей и деталей) на прочность, надежность и точность; качество применяемого сырья, материалов, полуфабри-катов, покупных и получаемых по кооперации изделий; степень унификации, агрегатирования и стандартизации; уровень технологии и средств производства, контроля и испытаний; уровень взаимозаменяемости, организации производства и эксплуатации машин; квалификация рабочих и качество их работы. Для обеспечения высокого качества машин необходима оптимизация указанных факторов и строгая взаимная согласованность требований к качеству как при проектировании, так и на этапах производства и эксплуатации. Решение этой задачи усложняется широкой межотраслевой кооперацией заводов. Например, для производства автомобилей используют около 4000 наименований

покупных и кооперируемых изделий и материалов, тысячи видов технологического оборудования, инструмента и средств контроля, изготовляемых заводами многих отраслей промышленности. КС позволяет организовать разработку комплекса взаимоувязанных стандартов и технических условий, координировать действия большого числа организации-исполнителей.

Опережающая стандартизация(ОС)—это стандартизация,

заключающаяся в установлении повышенных по отношению к уже достигнутому на практике уровню норм, требований к объектам стандартизации, которые согласно прогнозам будут оптимальными в последующее планируемое время. Опережение может относиться как к изделию в целом, так и к наиболее важным параметрам и показателям его качества, методам и средствам производства, испытания и контроля и т. д.

Объектами ОС являются важнейшие виды продукции и процессы (нормы, характеристики, требования) при стабильной потребности в них и возможности изменения их в течение срока действия стандартов. Нормы и требования должны быть оптимальными, при которых заданная цель достигается минимальными затратами, т. е. достигается максимальный народнохозяйственный тех- нико-экономический эффект с учетом проектирования, производства и эксплуатации изделий.

Единая система конструкторской документации (ЕСКД). В

связи с развитием промышленности, усложнением конструкций машин, приборов и других изделий, автоматизацией производственных процессов поток конструкторской документации постоянно увеличивается. Действовавшие до 1971 г. системы чертежного хозяйства обладали существенными недостатками: не обеспечивали единства оформления чертежей, что делало невозможным их передачу с предприятия на предприятие без их переоформления; содержали неполные, а иногда и противоречивые требования и т. д.

ЕСКД устанавливает для всех организаций страны единый порядок организации проектирования, единые правила выполнения и оформления чертежей и ведения чертежного хозяйства, что упрощает проектно-конструкторские работы, способствует повышению качества и уровня взаимозаменяемости изделий и облегчает чтение и понимание чертежей в разных организациях. ЕСКД дает возможность применять ЭВМ для проектирования и обработки технической документации. Она способствует развитию кооперирования в

промышленности и использованию при проектировании новых изделий, отдельных частей и деталей ранее созданных конструкций.

Встандартах ЕСКД сохранена преемственность некоторых правил и положений действовавших ранее стандартов на чертежи и систему чертежного хозяйства; обеспечена также согласованность правил оформления чертежей и схем с рекомендациями ИСО и МЭК.

Введение стандартов ЕСКД обеспечивает взаимный обмен конструкторской документацией между организациями и предприятиями без ее переоформления; расширение унификации при конструкторской разработке проектов изделий; упрощает конструкторские документы и графические изображения, что способствует снижению трудоемкости проектно-конструкторских разработок промышленных изделий.

Врезультате коллективного труда большого числа специалистов различных отраслей промышленности и научных организаций был разработан и с 1 января 1971 г. внедрен комплекс стандартов ЕСКД, включающий свыше 250 стандартов. Они разделяются на следующие группы:

0 —общие положения (ГОСТ 2.001—70, ГОСТ 2.002—72); 1 —основные положения (ГОСТ 2.101—68, ГОСТ 2.121—73);

2 — классификация и обозначение изделий в конструкторские документах (ГОСТ 2.201—80);

3—общие правила выполнения чертежей (ГОСТ 2.301—68—

ГОСТ 2.320—82); 4 — правила выполнения чертежей изделий машиностроения

вприборостроения (ГОСТ 2.401—68—2.427—75);

5 — правила обращения конструкторских документов (учет, хранение, дублирование, внесение изменений, ГОСТ 2.501—68— 2.503—74);

6 — правила выполнения эксплуатационной и ремонтной до-

кументации (ГОСТ 2.601—68—2.609—79);

7— правила выполнения схем (ГОСТ 2.701 —76—ГОСТ

2.711 —82; ГОСТ 2.721—74—ГОСТ 2.723—68, ГОСТ 2.725—68— ГОСТ 2.760—82, ГОСТ 2.770—68, ГОСТ 2.780—68—ГОСТ 2.782— 68, ГОСТ 2.784—76 ГОСТ 2.797—81);

8— макетные методы проектирования (ГОСТ 2.801—74—

ГОСТ 2.803—77);

9— прочие.

Пример обозначения стандартов ЕСКД: ГОСТ 2.503—74. Цифра 2 —это класс стандартов; цифра 5 после точки обозначает группу стандартов; цифры 03 обозначают порядковый номер стандарта в данной группе и последние две цифры (после тире) указывают год регистрации стандарта.

Рекомендуется в скобках проставлять номер стандарта ЕСКД СЭВ, аналогичный ГОСТ ЕСКД (например ГОСТ 2.113—75

(СТ СЭВ 1179—78)).

В зависимости от стадии разработки конструкторские документы подразделяют на проектные (техническое предложение, эскизный проект и технический проект) и рабочие (рабочая документация).

Техническое предложение — совокупность конструкторских документов, обосновывающих целесообразность разработки документации нового изделия с учетом конструктивных и эксплуатационных особенностей разрабатываемого и существующих изделий и патентных материалов.

Эскизный проект — совокупность конструкторских документов, которые должны содержать принципиальные конструкторские решения, дающие общее представление об устройстве и принципе работы изделия, его параметры и габаритные размеры.

Технический проект—совокупность конструкторских документов, которые должны содержать окончательные технические решения и исходные данные для разработки рабочей документации.

Новой разновидностью оформленного в виде стандарта нормативного документа является включенный в комплект ЕСКД ГОСТ 2.111—68 «ЕСКД. Нормоконтроль». Этот стандарт устанавливает порядок контроля конструкторской документации, согласно; которому проверяется соблюдение требований действующих стандартов и технических нормативов, а также рациональное использование принципов унификации и типизации конструкторских peшений.

Большое значение имеет ГОСТ 2.116—71 «ЕСКД. Карта технического уровня и качества продукции». В таких картах фиксируют достигнутый и перспективный уровни качества изделий, а также показатели лучших отечественных и зарубежных аналогов. Эти карты используют для оценки качества изделий при их аттестации или при определении целесообразности их дальнейшей модернизации или снятия с производства.

ГОСТ 2.301—68 регламентирует форматы листов чертежей и других конструкторских документов:

Допускается применение и других форматов.

Масштабы изображений на чертежах установлены ГОСТ

2.302—68: масштабы уменьшения 1 : 2; 1 : 2,5; 1 : 4; 1 : 5; 1 : 10; 1 : 15; 1 : 20; 1 : 25; 1 : 40; 1 : 50; 1 : 75; 1 : 100; 1 : 200; 1 : 400; 1 : 500; 1

:800; 1 : 1000; масштабы увеличения 2 : 1; 2,5 : 1; 4:1; 5 : 1; 10 : 1; 20

:1; 40 : 1; 50 : 1; 100 : 1. Допускается применение других масштабов.

Важное значение имеет ГОСТ 2.113—75 «ЕСКД. Групповые и базовые конструкторские документы». Если несколько деталей (сборочных единиц или изделий) имеют общие конструктивные признаки, то для них в соответствии с указанным стандартом может быть изготовлен один чертеж с указанием параметров, общих для всех деталей; на поле этого чертежа указывают конструктивные и другие данные, присущие только одной детали этой группы. Такие чертежи называют групповыми. Общими конструктивными признаками деталей (изделий) являются единство конструкции с различными размерами (например, болты одинаковой формы, но с разными размерами) или с одинаковыми размерами, но из различных материалов с разными механическими, магнитными или другими параметрами (например, одинаковые по форме и размерам шайбы, но из различных материалов, шарикоподшипники одинакового типоразмера, но разных классов точности).

Данные, которые являются постоянными для всех деталей (изделий), оформленные одним чертежом, следует вносить в чертеж один раз; переменные данные вносят в документ с указанием, к какой из деталей (изделий) они относятся.

Вместо группового чертежа на несколько вариантов деталей (изделий) при возможности выполняют один базовый чертеж и необходимое число самостоятельных чертежей того же вида, но с переменными, присущими каждой из деталей (изделий) параметрами. В этом случае в базовом чертеже указывают только постоянные параметры.

При применении групповых и базовых конструкторских до-

кументов (чертежей и спецификаций) затраты труда и бумаги сокращаются на 1/3.

ВРФ ЕСКД применяют во всех отраслях промышленности Экономический эффект, определенный но данным предприятий, coставляет свыше 60 млн. руб.

Внастоящее время на основе ЕСКД разрабатывается ЕСКД ИСО. Уже разработано свыше 120 стандартов ИСО, входящих в эту систему. Стандарты ЕСКД ИСО обеспечивают взаимообмен конструкторской документацией между странами — членамиИСО. При этой изменения, вносимые в ЕСКД ИСО, обязательно вносят и в ЕСКД действующую в РФ.

Встандарты ЕСКД систематически вносят необходимые изменения, вызванные, например, изменением системы допусков или других точностных параметров. Так, при изменении параметров шероховатости поверхностей деталей (ГОСТ 2789—73) в том же году: был утвержден ГОСТ 2.309—73 на обозначение шероховатости: срок| действия обоих стандартов был установлен с 01.01.1975 г. При изменении системы допусков на отклонения формы и расположения поверхностей детали был введен новый стандарт на обозначение на чертежах допусков формы и расположения поверхно-

стей (ГОСТ 2.308—79).

Основным направлением перспективного развития ЕСКД является документальное обеспечение систем автоматизации проект- но-конструкторских работ (САПР) и автоматизированных систем управления (АСУ). Применение САПР значительно повышает производительность труда конструкторов, что очень важно, так как ускорение, научно-технического прогресса вызывает быстрое моральное старение машин и частую смену изготовляемых видов машин.

Опыт передовых предприятий, внедряющих САПР, показал,

что установленные стандартами ЕСКД основные положения

и

правила разработки конструкторской документации отвечают требованиям автоматизации проектирования.

Разработаны рекомендации по применению требований стандартов к выполнению конструкторских документов на устройства вывода ЭВМ; в 1979 г. на основе результатов опытного внедрения этих рекомендаций разработан и утвержден стандарт ЕСКД (ГОСТ 2.004—79), устанавливающий правила выполнения конструкторских документов (текстовых, табличных и графических) на печа-