Метрология, стандартизация и сертификация

МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ 1. МЕТРОЛОГИЯ Дословный перевод с древнегреческого: метро – мера, а логос – слово, учение, наука. Определение по ГОСТ 16263-70: Метрология – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и способах достижения требуемой точности. Потребность в измерениях чего-либо возникла тогда когда общество вступило в товарно-обменные отношения, т.е. с незапамятных времен. И до сегодняшнего времени мы пользуемся некоторыми старыми терминами. Единица веса драгоценных камней карат в переводе с греческого «кератион» (маленький рог) – форма стручка акации, семя которого служило мерой веса. Единица аптекарского веса гран в переводе с латинского означает «зерно» (0,062 г). Многие меры длины имели антропологическое происхождение. И совсем не случайно, древние говорили: «Человек – мера всех вещей». Из Киевской Руси: вершок – «верх перста» – длина фаланги указательного пальца; пядь – «пять», «пятерня» – расстояние между концами вытянутых большого и указательного пальца; локоть – расстояние от локтя до конца среднего пальца; сажень – «сягать», «достигать» – можно достать – расстояние между концами средних пальцев вытянутых противоположно рук; косая сажень – предел того, что можно достать, т.е. расстояние от конца среднего пальца правой поднятой вверх руки до подошвы левой ноги; верста – «верти», «поворачивай плуг обратно», т.е длина борозды. Справка. Русские меры длины. 1 миля = 7 верст = 7,468 км; 1 верста = 500 саженей = 1066,8 м; 1 сажень = 3 аршина = 7 футов = 100 соток = 2,1336 м; 1 фут = 12 дюймов = 304,8 мм; 1 дюйм = 10 линий = 25,4 мм; 1 вершок = 44,38 мм; 1 линия = 10 точек = 2,54 мм; 1 точка = 0,254 мм. В английской системе мер в основе ТОЖЕ был человек. Так единица длины фут в переводе означала ступня ноги, дюйм - длина второго сустава большого пальца. Единица длины ярд имела привязку не к любому человеку, а к королевской особе. Указом английского короля Генриха I это было расстояние от кончика носа короля до конца среднего пальца вытянутой руки. Из этих примеров видно, что в системах мер длины, царил полнейший хаос, а точнее никакой системы не было, поэтому с развитием промышленности и международной торговли потребность замены бесчисленного количества ярдов, футов, саженей, локтей, миль и др. мер длины какой-то единой, универсальной, становилось все острее. Так, например, в конце XVIII века словом «фунт» обозначалась 391 единица веса, а словом «фут» – 282 различные единицы длины. Особенно от этого разнобоя страдала Франция, где каждый город или феодал имел право иметь собственную единицу длины и веса. И не случайно при выборе депутатов в Генеральные штаты они от избирателей получили наказ: «Единый для всей Франции король, единые законы, меры и вес». Всем известная единица измерения миля тоже имеет несколько значений, причем она имеет двойное толкование: миля сухопутная и миля морская. Миля сухопутная. По латыни слово «миля» - тысяча. Но в древности считалось шагом – шаг каждой ногой, т.е. двойной шаг. Строевой устав большинства армий мира предусматривает размер шага в 0,8 метра, следовательно тысяча двойных шагов составляет 1600 метров. Сухопутные или статутные мили никакого отношения к размерам Земли не имеют, а представляют собой узаконенные правительственные акты. На международной гидрографической конференции в 1929 году была принята международная морская миля, которая соответствует длине одной минуты земного меридиана на широте 44°30′, что составляет 1852 метра. 1.1. Универсальная мера Оригинальное предложение высказывал в свое время профессор Краковского университета С.Пудловский. Его идея заключалась в том, что в качестве единой меры надо принять ту длину маятника, который совершает полный размах за одну секунду. Это предложение было опубликовано в книге «Универсальная мера», изданной в г. Вильно в 1675 году его учеником Т.Буратини. Он же предложил и единицу длины назвать метром. Несколько раньше, в 1673 году голландский ученый Х. Гюйгенс, издал блестящую работу «Маятниковые часы», где разработал теорию колебаний, описал конструкции маятниковых часов. На основе своей работы Гюйгенс предложил свою универсальную меру длины, которую он назвал часовым футом равной 1/3 секундого маятника. «Эта мера не только может быть определена везде в мире, но и на все будущие века может быть всегда восстановлена» - с гордостью писал Гюйгенс. Но было одно обстоятельство, которое смущало ученых. Период колебания маятника при одной и той же его длине был разным в зависимости от географической широты, т.е мера строго говоря не была универсальной. Идею Гюйгенса пропагандировал французский геодезист Ш.Кондамин, предложивший положить в основу системы измерений единицу длины, соответствующей длине маятника, совершающего один размах в секунду на экваторе. Французский астроном и математик Г.Мутон также поддерживал идею о секундном маятнике, но только в качестве контрольного аппарата, а в основу универсальной системы мер положить принцип связи единицы измерения с размерами Земли, т.е. часть длины дуги меридиана. Он же предложил измеренную часть поделить на десятые, сотые и тысячные доли, т.е. использовать десятичный принцип. 1.1. Универсальная мера Оригинальное предложение высказывал в свое время профессор Краковского университета С.Пудловский. Его идея заключалась в том, что в качестве единой меры надо принять ту длину маятника, который совершает полный размах за одну секунду. Это предложение было опубликовано в книге «Универсальная мера», изданной в г. Вильно в 1675 году его учеником Т.Буратини. Он же предложил и единицу длины назвать метром. Несколько раньше, в 1673 году голландский ученый Х. Гюйгенс, издал блестящую работу «Маятниковые часы», где разработал теорию колебаний, описал конструкции маятниковых часов. На основе своей работы Гюйгенс предложил свою универсальную меру длины, которую он назвал часовым футом равной 1/3 секундного маятника. «Эта мера не только может быть определена везде в мире, но и на все будущие века может быть всегда восстановлена» - с гордостью писал Гюйгенс. Но было одно обстоятельство, которое смущало ученых. Период колебания маятника при одной и той же его длине был разным в зависимости от географической широты, т.е мера строго говоря не была универсальной. Идею Гюйгенса пропагандировал французский геодезист Ш.Кондамин, предложивший положить в основу системы измерений единицу длины, соответствующей длине маятника, совершающего один размах в секунду на экваторе. Французский астроном и математик Г.Мутон также поддерживал идею о секундном маятнике, но только в качестве контрольного аппарата, а в основу универсальной системы мер положить принцип связи единицы измерения с размерами Земли, т.е. часть длины дуги меридиана. Он же предложил измеренную часть поделить на десятые, сотые и тысячные доли, т.е. использовать десятичный принцип. 1.2. Метрическая система мер Проекты реформы систем мер появились в Англии, США, но особенно остро этот вопрос стоял во Франции по перечисленным выше причинам. Постепенно вырисовывалась идея создания системы мер, отвечающей определенным требованиям: Система мер должна быть единой и общей. Единицы измерения должны иметь строго определенные размеры. Должны существовать их эталоны, неизменные во времени. Для каждой величины должна существовать только одна единица. Единицы различных величин должны быть связаны друг с другом удобным образом. Единицы должны иметь дольные и кратные значения. 8 мая 1790 г. Национальное собрание Франции приняло декрет о реформе системы мер и поручило Парижской академии наук выполнить необходимые работы, руководствуясь вышеуказанными требованиями. Было образованно несколько комиссий. Одна из них, руководимая Лагранжем, рекомендовала десятичное подразделение кратных и дольных значений единиц. Другая комиссия, в которую входили Лаплас, Монж, Борда и Кондорс, предлагали принять в качестве единицы длины одну сорокамиллионную часть земного меридиана, хотя подавляющая часть специалистов, знающих суть дела, думала, что выбор будет в пользу секундного маятника. Решающим фактором здесь было то, что был выбран устойчивый базис – размеры Земли, правильность и неизменность ее формы в виде шара. Другой член комиссии Ш. Борда – геодезист и гидравлик предложил назвать единицу длины метром. (В 1792 г он определил длину секундного маятника в Париже). 26 марта 1791 г Национальное собрание Франции утвердило предложение Парижской академии, была образована временная комиссия по практическому воплощению. 7 апреля 1795 г Национальный Конвент Франции принял закон о новых мерах и весах. 1 метр – одна десятимиллионная часть четверти земного меридиана, проходящего через Париж. Но при этом особо подчеркивалось то, что вводимая единица длины по названию и величине не совпадала ни с одной в то время существовавших французских единиц длины. Поэтому исключается возможный в дальнейшем довод о том, что Франция проталкивает свою систему мер как международную. Взамен временной комиссии были назначены комиссары, которым было поручено проводить работы по экспериментальному определению единиц длины и массы. В число комиссаров входили знаменитые ученые Бертолле, Борда, Бриссон, Кулон, Деламбр, Гаюи, Лагранж, Лаплас, Мешен, Монж и др. Деламбр и Мешен возобновили работы по измерениям длины дуги меридиана, между Дюнкерком и Барселоной, соответствующей 9°40′ сферы. (в дальнейшем эта дуга была расширена от Шетландских островов до Алжира - 27°). Эти работы были завершены к осени 1798 г. Были изготовлены из платины эталоны метра и килограмма. Эталон метра представлял собой платиновый брусок длиной в 1 метр и сечением 25 х 4 мм, т.е. это была концевая мера, и сам эталон по сути архивным 22 июня 1799 г произошла торжественная передача прототипов метра и килограмма в Архив Франции, и с тех пор они именуются архивными. Но, надо сказать, что даже во Франции метрическая система утвердилась не сразу, очень сказывались традиции и инертность мышления. Ставший императором Франции Наполеон метрическую систему мягко говоря недолюбливал. Он считал: «Нет ничего более противоречащего складу ума, памяти и соображению, чем то, что предлагают эти ученые. Абстракциям и пустым надеждам принесено в жертву благо теперяшних поколений, ибо чтобы заставить старую нацию принять новые единицы мер и весов, надо переделать все административные правила, все расчеты промышленности. Такая работа устрашает разум». В 1812 году метрическая система во Франции была отменена указом Наполеона и только с 1840 года она была снова восстановлена. Постепенно метрическую систему приняли и ввели у себя Бельгия, Голландия, Испания, Португалия, Италия, ряд республик Южной Америки. Инициаторами внедрения метрической системы в России были конечно ученые, инженеры, исследователи. Но немалую роль сыграли портные, белошвейки и модистки – к тому времени парижская мода завоевала высшее общество, а там в основном работали приехавшие из-за границы мастера со своими метрами. Именно от них и пошли существующие до сих пор узкие полоски клеенчатой материи – «сантиметры», которыми пользуются до сих пор. Международной унификации способствовали всемирные регулярные промышленные выставки, где разнообразие мер затрудняло сравнение характеристик экспонатов. На Парижской выставке 1867 года был создан Международный Комитет мер, весов и монет, который составил доклад о пользе метрической системы. Однако, решающее влияние на весь дальнейший ход событий оказал доклад, составленный в 1869 году академиками Струве О.В., Вильдом Г.И. и Якоби Б.С., направленный от имени Петербургской академии наук в Парижскую академию. В докладе приводились доводы о необходимости введения международной системы мер и весов на основе метрической системы. Предложение было поддержано Парижской академией, и правительство обратилось ко всем заинтересованным государствам с просьбой прислать ученых в состав Международной метрической комиссии для решения практических задач. К тому времени выяснилось, что форма Земли не шар, а трехмерный сфероид (средний радиус экватора составляет 6 378 245 метров, разница между наибольшими и наименьшими радиусами составляет 213 метров, а разность среднего радиуса экватора и полярной полуоси составляет 21 382 метра). К тому же повторные измерения дуги Парижского меридиана дали значение метра несколько меньшим по сравнению со значением, полученным Деламбром и Мешеном. Кроме того, всегда остается вероятность того, что, при создании более совершенных измерительных средств и появлении новых методов измерений, результаты измерений будут меняться. Поэтому комиссия приняла важное решение: «Новый прототип меры длины должен быть по величине равным Архивному метру» - т.е. искусственным эталоном. Международная комиссия приняла и другие решения: Новый прототип метра должен быть штриховой мерой, он должен быть изготовлен из сплава платины (90 %) и иридия (10%) и иметь Х-образную форму сечения. Новый прототип килограмма должен иметь массу равной массе архивного килограмма. С целью придания метрической системе международного характера и обеспечения единообразия мер, изготовить и распределить эталоны между странами. Один эталон, наиболее близкий по величине к Архивному принять в качестве международного. Поручить практические работы по созданию эталонов французской секции комиссии, поскольку архивные прототипы находятся в Париже. Назначить постоянный международный комитет из 12 членов для руководства работами. Учредить Международное Бюро Мер и Весов как нейтральное научное учреждение с месторасположением во Франции. В соответствии с решением комиссии были проведены практические мероприятия и в 1875 году была созвана Международная конференция в Париже. На последнем заседании 20 мая 1875 года была подписана Конвенция метра. Ее подписали 17 стран: Австро-Венгрия, Аргентина, Бельгия, Бразилия, Венесуэла, Германия, Дания, Испания, Италия, Франция, Перу, Португалия, Россия, США, Турция, Швейцария, Швеция и Норвегия(как одна страна). Еще три страны (Великобритания, Голландия, Греция) хоть и участвовали в работе конференции, Конвенцию не подписали, из-за несогласия по функциям Международного Бюро. Для Международного Бюро Мер и Весов был отведен Бретельский павильон, находящийся в парке Сен-Клу в пригороде Парижа – Севре. Затем вскоре вблизи был построен лабораторный корпус с оборудованием. Деятельность Бюро осуществляется за счет средств, перечисляемых странами - членами Конвенции пропорционально численности населения. За счет этих средств в Англии были заказаны эталоны метра и килограмма 36 и 43 соответственно. 1.3. Эталоны метра Эталон метра представлял собой платиново-иридиевый стержень Х-образного сечения длинной 1020 мм. На нейтральной плоскости при 0° С было нанесено по 3 штриха с каждой стороны, расстояние между средними штрихами составляло 1 метр (рисунок 1.1). Эталоны были пронумерованы и сличены с Архивным метром. Наиболее близким к Архивному оказался прототип №6, он и был утвержден в качестве международного прототипа (в 1889 году). Таким образом эталон метра стал искусственным и представлял собой штриховую меру. Рисунок 1.1. К эталону № 6 было добавлено еще 4 эталона-свидетеля и они были оставлены в Международном Бюро. Остальные эталоны были распределены по жребию между странами, подписавшими Конвенцию. России достались эталоны №11 и №28, причем №28 был ближе к международному прототипу , поэтому он стал национальным эталоном России. Декретом СНК РСФСР от 11 сентября 1918 года прототип №28 был утвержден в качестве государственного первичного эталона метра. В 1925 году Совнарком СССР принял постановление о признании Метрической конвенции 1875 года, как имеющей силу для СССР. В 1957-58 гг на эталон №6 была нанесена шкала с дециметровыми делениями, первый дециметр разделен на 10 сантиметров, а первый сантиметр на 10 миллиметров. После нанесения штрихов этот эталон был заново аттестован в Международном Бюро Мер и Весов. В метрологических институтах страны находятся рабочие штриховые эталоны длины, применяемые для поверки по ним образцовых мер длины и образцовых приборов для измерения длины первого разряда. Погрешность передачи единицы длины от эталона к измерительным средствам составляла 0,1-0,2 мкм, что, с развитием техники, становится явно недостаточно. Поэтому и уменьшение погрешности передачи и желание иметь естественный неразрушаемый эталон привело к созданию нового эталона метра. Еще в 1829 году французский физик Бабине Ж. предложил в качестве единицы длины длину определенной линии в спектре. Однако практическое воплощение этой идеи произошло только тогда, когда американский физик А.Майкельсон изобрел интерферометр. Вместе с химиком Морли Э. он опубликовал работу « О методе использования длины волны света натрия в качестве естественного и практического эталона длины».Затем он перешел к исследованиям изотопов: ртути – зеленая и кадмия – красная линии. В 1927 году было принято, что 1м = 1553164,13 длины волны красной линии кадмия -114 и это значение было допущено в качестве стандарта наряду со старым прототипом метра. В дальнейшем работы были продолжены: в США исследовался спектр ртути, СССР – кадмия, ФРГ, Франция – криптона. В 1960 году XI Генеральная конференция по мерам и весам приняла в качестве эталона единицы длины метр, выраженный в длинах световых волн, а конкретно инертного газа Kr-86. таким образом эталон метра снова стал естественным. Метр – длина, равная 1659763,73 длины волны в вакууме излучения, соответствующего переходу между уровнями 2р10 и 5d5 атома криптона-86. Старое определение метра отменяется, но прототипы метра остаются и хранятся в прежних условиях. В соответствии с этим решением в СССР был установлен Государственный первичный эталон (ГОСТ 8.020-75), в состав которого входили следующие компоненты (рисунок 1.2): 1. Источник первичного эталонного излучения криптона-86; 2. Эталонный интерферометр, применяемый для исследований источников первичного эталонного излучения. 3. Эталонный интерферометр, применяемый для измерений длины штриховых и концевых мер (вторичных эталонов). Точность воспроизведение и передачи метра в световых единицах составляет 1·10-8 м. Рисунок 1.2 В 1983 году XVII Генеральная конференция по мерам и весам приняла новое определение метра: 1 метр – это единица длины, равная пути, проходимому в вакууме светом за 1/299792458 долю секунды, т.е. эталон метра остается естественным. Состав эталона метра: 1. Источник первичного эталонного излучения – высокостабилизированный по частоте лазер (гелий-неоновый). 2. Эталонный интерферометр, применяемый для исследования источников первичного и вторичных эталонных измерений. 3. Эталонный интерферометр, применяемый для измерений длины штриховых и концевых мер (вторичных эталонов). В качестве вторичных эталонов используются: 1. Платиновоиридиевые штриховые меры длины; 2. Интреференционные установки для абсолютных измерений длины в длинах волн эталонных излучений: • криптона-86; • ртути-198; • кадмия-114. 2. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ О РАЗМЕРАХ, ДОПУСКАХ И ОТКЛОНЕНИЯХ 2.1. Виды деталей и размеров В связи с тем, что при изготовлении детали невозможно с абсолютной точностью выдержать размеры, конструктор на рабочем чертеже детали проставляет размер с двумя отклонениями, между которыми должен колебаться действительный размер (предельные размеры). Поверхности, по которым происходит соединение деталей, называются сопрягаемыми, остальные – свободными. Соответственно поверхностям называются и размеры. Детали, входящие одна в другую подразделяются на валы и отверстия. Вал – термин, условно применяемый для обозначения наружных (охватываемых) элементов деталей, включая и элементы, ограниченные плоскими поверхностями (рисунок 2.1, поз. 2) Рисунок 2.1. Отверстие – термин, условно применяемый для обозначения внутренних (охватывающих) элементов деталей, включая и элементы, ограниченные плоскими поверхностями (рисунок 2.1, поз. 1) Термины вал и отверстие относятся не ко всей детали, а к ее элементам. Так, на рисунке 2.2. показана деталь, которая представляет собой ступенчатый валик, размеры ступеней могут относиться как к охватывающим, так и к охватываемым поверхностям. Рисунок 2.2. Размеры а1, а3, а5, а6, а12, а14 относятся к валам, а2, а4, а11 – к отверстиям, а часть размеров считаются не валами и не отверстиями. Это так называемые прочие или остальные размеры – а7, а8, а9, а10, а13. На чертежи деталей проставляются номинальные размеры. Номинальным размером называется такой, который получается в результате расчета и округляется в соответствии с рядами предпочтительных чисел. 2.2. Ряды предпочтительных чисел (ГОСТ 8032-84) Предпочтительными числами называются такие, которым отдается предпочтение по сравнению с другими. Примеры использования предпочтительных чисел встречаются повсюду: размеры одежды и обуви, длины гвоздей, диаметры резьб, номинальные значения массы гирь, мощности электрических машин, двигателей внутреннего сгорания и т.д. Результатом использования предпочтительных чисел является такое согласование параметров и размеров, которое обеспечивает взаимозаменяемость деталей и узлов, создает предпосылки для гибких производственных систем, механизации и автоматизации производства, повышению производительности труда и в конечном итоге – к повышению качества продукции. Предпочтительным числам свойственны определенные математические закономерности. Наиболее простые ряды строятся на основе арифметической прогрессии, в которой разность между последующим и предыдущим членами остается постоянной. Ряды, основанные на арифметической прогрессии применяются сравнительно редко: ряд диаметров внутренних колец подшипников качения (через 5 мм), стандарты на размеры обуви. Достоинства таких рядов является простота, а недостатком – относительная неравномерность. Например, в ряде из 100 членов разность единица, но второй член относительно первого отличается на 100% , десятый относительно девятого на 11%, а сотый относительно девяносто девятого – на 1%. Таким образом, больших значений оказывается больше, чем маленьких, что не вполне соответствует потребностям. Для преодоления этого недостатка может применяться ступенчатая арифметическая прогрессия. Например, в выпуске монет СССР: 1-2-3-5-10-15-20 копеек, где шаг прогрессии 1 и 5. Петр I в 1717 году установил калибры ядер для пушек: 4-6-8-12-18-24-36 фунтов, где шаг 2, 6 и 12 фунтов. Гораздо чаще применяется геометрическая прогрессия, которая имеет важные преимущества: 1. Относительная разность между любыми соседними членами ряда постоянная. 2. Произведение или частное любых членов прогрессии является членом ряда той же прогрессии. Во Франции в 1805 году были установлены размеры типографских шрифтов в соответствии с геометрической прогрессией. В конце 19-го века русский академик А.В. Гадолин разработал теорию рационального построения кинематических соотношений в металлообрабатывающих станках. Современный ряд предпочтительных чисел основан на геометрической прогрессии, которую применил в 1877-1879 годах офицер французского инженерного корпуса Шарль Ренар при конструировании воздушных шаров. Ренар взял за основу канат имеющий массу а в граммах на 1 метр длины и построил ряд, приняв знаменатель прогрессии, обеспечивающий десятикратное увеличение каждого пятого члена ряда, т.е. Получился следующий числовой ряд: а - 1,5849а - 2,5119а - 3,9811а - 6,3096а - 10а При этом ак, где к – любое целое число и 0. При к = 0, получается ряд Ренара R5: 1 - 1,6 - 2,5 - 4 - 6,3 – 10. Труд Ренара был опубликован в 1886 году, но не привлек к себе внимания. Только в Германии (1910 г), Франции (1912 г) были утверждены стандарты по этим рядам. По ГОСТ 8032-84 установлено 4 основных и 2 дополнительных ряда. На основе рядов предпочтительных чисел определены значения нормальных линейных размеров (ГОСТ 6636-69). Таблица 1.1 Нормальные линейные размеры (от 1 до 500 мм) Основные ряды по ГОСТ 6636-69 2.3. Предельные отклонения Покажем вал и отверстие с указанием предельных размеров и отклонений (рисунок 2.3.) Рисунок 2.3. dmax – наибольший допускаемый размер вала; dmin – наименьший допускаемый размер вала; Dmax – наибольший допускаемый размер отверстия; Dmin – наименьший допускаемый размер отверстия; D=d – номинальный размер; Td – допуск на изготовление вала; TD – допуск на изготовление отверстия; ES – верхнее предельное отклонение от номинального размера отверстия; es – верхнее предельное отклонение от номинального размера вала; EI – нижнее предельное отклонение от номинального размера отверстия; ei – нижнее предельное отклонение от номинального размера вала. Алгебраическая разность между наибольшим предельным размером и номинальным размером называется верхним предельным отклонением – ES (es). ES = Dmax – D; es = dmax – d. Алгебраическая разность между наименьшим предельным размером и номинальным называется нижним предельным отклонением – EI (ei). EI = Dmin – D; ei = dmin – d. Предельные отклонения могут быть оба положительными, оба отрицательными, одно из них положительным, второе отрицательным, одно из них равно нулю. Разница между наибольшим и наименьшим размерами называется допуском размера или просто допуском. Допуск обозначается буквой Т, но если будет обозначение Тd, то оно относится к валу, а если TD, то к отверстию. Для вала предельные размеры и допуск можно записать следующим образом: dmax=d+es ;dmin=d+ei ; Td = dmax – dmin = d + es – d – ei = es – ei. Для отверстия: Dmax=D+ES; Dmin=D+EI ; TD = Dmax – Dmin = D + ES – D – EI = ES – EI. т.е. Таким образом величина допуска может быть определена как через предельные размеры, так и через предельные отклонения. 2.4. Условное обозначение допусков и расположение полей допусков Поле допуска – поле, ограниченное верхним и нижним предельными отклонениями. Поле допуска определяется величиной допуска и его положением относительно номинального размера. При графическом изображении поле допуска заключено между двумя линиями, соответствующими верхнему и нижнему предельным отклонениям относительно нулевой линии. Рисунок 2.5 На рисунке 2.4 показаны поля допусков отверстий, а на рисунке 2.5 – поля допусков валов. 3. ЕДИНАЯ СИСТЕМА ДОПУСКОВ И ПОСАДОК (ЕСДП) Единая система допусков и посадок (ГОСТ 25346-89) введена в СССР с 1 января 1977 г. Она была обязательна для применения в странах, членах Совета Экономической Взаимопомощи (СЭВ). ЕСДП построена в соответствии с рекомендациями ISO (Международной организации по стандартизации). Она условно может быть разделена на три части: а) допуски; б) основные отклонения валов; в) основные отклонения отверстий. 3.1. Допуски В связи с тем, что к различным деталям предъявляются различные требования точности по изготовлению, существует разделение по группам точности, категориям (степеням) точности или квалитетам. Квалитет – совокупность допусков, соответствующих одинаковой степени точности для всех номинальных размеров (qualite – франц. качество). Установлено 20 квалитетов: 01, 0, 1, 2, …, 18, допуски для них обозначаются буквами IT (сокращение ISO Tolerance – с англ. «допуск ISO») с цифрой номера квалитета. Например: IT5, IT8, IT14. Применение квалитетов: IT01 – IT1 – для концевых мер длины; IT2 – IT5 – для калибров и точных приборов; IT5 – IT12 – для образования посадок; IT12 – IT18 – для свободных размеров. Каждый квалитет характеризуется величиной допуска и в общем виде для квалитетов с 5 по 18 величина его может быть определена по простой формуле: IT = а• I (i), где: а – количество единиц допуска, i (I)– единица допуска. – для размеров до 500 мм; – свыше 500 мм. D – среднегеометрическое крайних значений одного интервала: Как видно, значение i (I) от квалитета не зависит. Значения i приведены в табл. 3.1. Таблица 3.1 Значения i Из формулы определения i видно, что ее величина не зависит от квалитета, а только от размера. Значения же а зависят от квалитета и увеличиваются по сравнению с предыдущим на 60% (табл 3.2). Таблица 3.2 Значения а Через 5 квалитетов допуск увеличивается в 10 раз, а ряд значений a представляет собой ряд Ренара R5. Для квалитетов 01, 0, 1 допуски определяются по эмпирическим формулам: Величины допусков квалитетов 2-го, 3-го и 4-го приближенно являются членами ряда геометрической прогрессии: первым членом ряда считается допуск 1-го квалитета, а последним – допуск 5-го квалитета. 3.2. Основные отклонения валов Основным отклонением называется одно из двух предельных, ближе расположенное к нулевой линии (рисунок 3.1). Рисунок 3.1 Для валов предусмотрено 27 основных отклонений, они обозначаются строчными буквами латинского алфавита. Значения основных отклонений определяются по эмпирическим формулам, которые приведены в табл.4 ГОСТ 25346 – 89. Основные отклонения зависят только от размера, но не квалитета, даже если в формуле присутствует допуск. В качестве примера приведем несколько формул: Буквосочетание jS не имеет основного отклонения, т.е. предельные отклонения равны ±IT/2, т.е. Вторые отклонения находятся с учетом допуска. Если основное отклонение верхнее, то ei = es – Td, а если основное нижнее, то es = ei + Td. Расположение основных отклонений отверстий и валов приведено на рисунке 3.2. 3.3. Основные отклонения отверстий Основные отклонения отверстий построены таким образом, чтобы обеспечить образование посадок в системе вала, аналогичным посадкам в системе отверстия. Они равны по величине и противоположны по знаку основным отклонениям валов, обозначаемых той же буквой (рисунок 3.2). Основные отклонения отверстий определяются по двум правилам. Общее правило. Основное отклонение отверстия должно быть симметрично относительно нулевой линии основному отклонению вала, обозначаемому той же буквой. EI = – es, для A – H; ES = – ei, для J – ZC. Правило действительно для всех отклонений, кроме отклонений отверстия N квалитетов от 9 до 16 для размеров выше 3 мм, у них ES = 0; и для отклонений, на которые распространяется специальное правило. Рисунок 3.2 Рисунок 3.3 Специальное правило действительно для интервалов размеров свыше 3 мм для отверстий: J, K, M, N до 8-го квалитета включительно и от P до ZC до 7-го квалитета включительно. Две соответствующие друг другу посадки в системе отверстия и в системе вала, в которых отверстие данного квалитета соединяется с валом ближайшего более точного квалитета, должны иметь одинаковые зазоры или натяги (например H7/p6 или P7/h6). Запись специального правила в виде формулы выглядит следующим образом: ES = – ei + Δ, где Δ = ITn – ITn-1, т.е. разность между допуском рассматриваемого квалитета (с которым будет сопрягаться данное основное отклонение) и допуском ближайшего более точного квалитета. Js не имеет основного отклонения, т.е. Вторые отклонения определяются с учетом допуска. ES = EI + TD и EI = ES – TD. 3.4. Посадки в ЕСДП Поверхности, по которым происходит соединение деталей, называются посадочными или сопрягаемыми, все остальные поверхности называются свободными или несопрягаемыми. Соответствующие этим поверхностям размеры называются аналогично: посадочные и свободные. Посадкой называется характер соединения деталей, определяемый величиной получающихся зазоров или натягов. Посадка определяет свободу относительного перемещения сопрягаемых деталей друг относительно друга. Тип посадки определяется величиной и взаимным расположением полей допусков отверстия и вала. Все посадки делятся на три группы: 1. Посадки подвижные – посадки с зазором. 2. Посадки неподвижные – посадки с натягом. 3. Посадки переходные – могут дать как зазор, так и натяг. Отверстие и вал независимо от посадки и допусков на размер имеют один и тот же размер сопряжения, т.е. номинальный размер одинаков (D = d). 3.4.1. Подвижные посадки (посадки с зазором) Подвижными посадками называются такие, которые в сопряжении обеспечивают возможность относительного перемещения, т.е. между сопряженными поверхностями имеется зазор: S = D – d Зазор – положительная разность между действительными размерами отверстия и вала, он характеризует свободу относительных перемещений сопряженных деталей (рисунок 3.5). Подвижные посадки подразделяются на посадки с гарантированным зазором и посадки с наименьшим зазором, равным нулю (скользящие посадки). Рисунок 3.5 Для подвижных посадок поле допуска отверстия расположено под полем допуска вала. Рисунок 3.6 Предельные значения зазоров можно определить по формулам: (рисунок 3.6) Разница между наибольшим и наименьшим зазорами называется допуском зазора TS: Если в эту формулу подставить значения предельных зазоров, то можно получить следующее: Но так как то формула допуска зазора будет выглядеть в следующем виде: т.е. допуск зазора определяется как сумма допусков отверстия и вала. Средний зазор В Единой системе допусков и посадок насчитывается 11 подвижных посадок, которые ранжируются по алфавиту. Система отверстия Система вала Характерной особенностью ряда подвижных посадок является то, что к началу алфавита зазор увеличивается при одном и том же номинальном размере и одинаковой точности. Посадки, где применяется двойное обозначение: CD (cd), EF (ef), FG (fg), применяются для небольших размеров, т.е. до 10 мм. Посадки с зазорами предназначены для подвижных и неподвижных соединений деталей. Посадок с зазором предусмотрено в системах посадок значительно больше, чем посадок с натягом и переходных, так как чаще требуется, чтобы одна деталь соединялась с другой без запрессовки. Иногда даже детали, предназначенные для последующего соединения сваркой или винтами, предварительно соединяют друг с другом по посадке с зазором. Зазор в подвижных соединениях служит для многих целей, например, для обеспечения свободного относительного перемещения, размещения смазки, компенсации температурных деформаций, компенсации отклонений формы сопрягаемых поверхностей и отклонений взаимного расположения элементов деталей, для облегчения процесса сборки и компенсации ошибок монтажа и т.д. Зазоры применяют в неподвижных соединениях для облегчения сборки, а неподвижность обеспечивают последующим креплением винтами, штифтами, шпонками и т.п. 3.4.2. Неподвижные посадки (посадки с натягом) Неподвижными посадками или посадками с натягом называются такие, у которых между сопрягаемыми поверхностями имеется гарантированный натяг, обеспечивающий взаимную неподвижность деталей после их сборки (рисунок 3.6). Рисунок 3.7 Натягом называется разность размеров вала и отверстия до сборки. Натяг характеризует степень сопротивления смещению одной детали относительно другой после сборки. N = d – D. Для посадок с натягом поле допуска вала расположено над полем допуска отверстия (рисунок 3.8). Рисунок 3.8 Предельные значения натягов определяются по формулам: Средний натяг: Допуском натяга называется разность наибольшего и наименьшего натягов: Если в эту формулу подставить предельные значения натягов, то можно получить еще одну зависимость для определения допуска натяга. Допуск натяга определяется как сумма допусков отверстия и вала. В Единой системе допусков и посадок насчитывается 12 неподвижных посадок, которые тоже располагаются в соответствии с латинским алфавитом. Система отверстия Система вала В соответствии с расположением посадки в алфавите натяг будет меняться: к концу его натяг будет увеличиваться. Посадки с двойными обозначениями обычно применяются для соединений из неметаллических деталей. Посадки с натягом предназначены для неподвижных неразъемных соединений, как правило, без дополнительного крепления. Неподвижность достигается за счет внутренних напряжений на поверхностях контакта вследствие упругих деформаций. Способы сборки соединений с натягом. 1. Прессование – при незначительной величине натяга, т.е. при небольшой разнице диаметров вала и отверстия. Сборка может производиться как со смазкой поверхностей, так и без смазки. Однако, при прессовании наблюдается смятие и срезы неровностей поверхностей, что приводит к задирам. Поэтому повторное использование таких деталей после разборки невозможно. 2. Нагревание втулки – при увеличенной величине натяга. Но этот способ не всегда применим, т.к. при нагреве меняется структура металла и качественные свойства материала, полученные в результате термообработки, и, кроме того, происходит коробление детали. Этот метод целесообразен для неответственных деталей и узлов при сравнительно небольших нагревах. 3. Охлаждение вала жидким азотом (-196°) или сухим льдом (-80°). 4. Комбинированный (сочетанием указанных выше способов). 3.4.3. Переходные посадки Переходные посадки иногда называют посадками центрирования, они являются промежуточными между подвижными и неподвижными, т.е. могут дать как зазор, так и натяг. Для переходных посадок поля допусков отверстия и вала частично или полностью перекрываются (рисунок 3.9). При наибольшем предельном размере вала и наименьшем предельном размере отверстия получается наибольший натяг, а при наибольшем предельном размере отверстия и наименьшем предельном размере вала – наибольший зазор. Рисунок 3.9 Можно рассмотреть посадки, образованные сочетанием поля допуска отверстия TD и полей допусков валов Td1, Td2, и Td3. Эта посадка чаще всего дает зазор, т.е. она тяготеет к образованию зазора. Эта посадка чаще будет давать натяг. Эта посадка будет давать зазоры или натяги в равной степени. Для обоснования вероятного значения натяга или зазора производится специальный расчет, используя значения нормированной функции Лапласа Ф(z). Допуск посадки можно определить двумя способами: Виды переходных посадок: Система отверстия Система вала Посадки переходные предназначены для неподвижных соединений, которые служат для обеспечения хорошего центрирования сопрягаемых поверхностей и должны легко разбираться. Натяги и зазоры в этих посадках небольшие и не могут передавать значительные крутящие моменты и потому применяются с дополнительным креплением шпонками, штифтами, винтами и т.п. Наиболее широко переходные посадки применяют при установке подшипников качения. 3.4.4. Выбор посадок Необходимые эксплуатационные свойства механизмов обеспечивают выбором соответствующих посадок при соединении деталей друг с другом. Выбор посадок является не только технической, но и экономической задачей, правильное решение которой во многом способствует не только обеспечению качества изделий, но и эффективности производства. Обычно конструкторы в своей практике пользуются сравнительно небольшим количеством разного вида посадок (не более 10), несмотря на то, что рекомендованных к применению посадок в системах допусков значительно больше. Основаниями для определения необходимых параметров посадки могут быть результаты аналитических расчетов, экспериментальных исследований, а также накопленный производственный опыт. Чаще всего выбирают посадку, ориентируясь на аналогичные соединения, условия работы которых хорошо известны и их применение оправдало себя на практике. Для условий серийного производства ответственные соединения подвергают экспериментальным исследованиям, результаты которых используют при выборе той или иной посадки. Существующие методики аналитических расчетов параметров насадок в основном являются весьма приближенными, так как не могут учитывать всех факторов, влияющих на свойства посадок при разных допущениях. Такие методики расчетов (в том числе на ЭВМ) применяют для предварительного определения тех величин зазоров или натягов в посадках, которые могли бы обеспечить исследование заданных функций в предполагаемых условиях эксплуатации изделий. Следует признать, что в настоящее время основой для выбора посадок является производственный опыт и экспериментальные данные. Правильный выбор допусков и посадок может служить одним из критериев квалификации инженера, и повышения этого уровня основан на постоянном анализе результатов принятых решений и изучением производственного опыта. 3.5. Системы допусков и посадок Системой допусков для гладких цилиндрических соединений, как и для других сопряжений, называется закономерно построенная на основе расчета и опыта совокупность рядов допусков и посадок. Система предназначена для того, чтобы можно было выбрать минимально, но достаточное для практики число вариантов посадок. Она позволяет: • обеспечить стандартизацию режущих инструментов и калибров; • облегчить конструирование и достижение взаимозаменяемости соединений; • повысить качество изделий. Различают две системы: систему вала и систему отверстия. 3.5.1. Система отверстия Отверстие в системе отверстия является основным. Система характеризуется тем, что в ней для всех посадок одной степени точности при одинаковых номинальных размерах предельные размеры отверстия остаются постоянными, а осуществление различных посадок достигается за счет изменения предельных размеров вала. В системе отверстия поле допуска основного отверстия обозначается буквой Н и располагается на нулевой линии, т.е. EI = 0 (рисунок 3.10) Рисунок 3.10 Расположение поля допуска основного отверстия в «плюс» приводит к экономии материала, так как его действительный размер всегда будет больше номинального при том условии, что отверстие будет годной деталью. Сочетание полей допусков основного отверстия Н и полей допусков Td1, Td2, Td3 дает различные посадки. Так, сочетание H/Td1 дает посадку с зазором (общее их количество 11), H/Td3 – посадку с натягом (12) и H/Td2 – переходную (5). Следовательно, для одного номинального размера и одного квалитета общее количество может составлять 28 посадок. Учитывая то обстоятельство, что номинальных размеров насчитывается 130, а при образовании посадки можно брать разные квалитеты для вала и отверстия, то общее количество посадок представляет собой громадное значение. В практической деятельности это многообразие не используется, т.е. наблюдается разумное ограничение, приводящее к созданию рекомендуемых посадок, которые приведены в табл. 3.3. 3.5.2. Система вала В системе вала основной деталью считается вал, и он называется основным валом. Система вала характеризуется тем, что в ней для всех посадок одной степени точности при одинаковых номинальных размерах предельные размеры вала остаются постоянными, а осуществление различных посадок достигается за счет изменения предельных размеров отверстия. Поле допуска основного вала обозначается буквой h и располагается под нулевой линией, т.е. es = 0 (рисунок 3.11) Рисунок 3.11 Расположение поля допуска основного вала в «минус» способствует экономии материала для вала, так как его действительный размер будет меньше номинального. Сочетание TD1/h дает посадку с зазором (их количество 11), сочетание TD2/h дает переходную посадку (5) и TD3/h образует посадку с натягом (12). Таким образом, в системе вала в одном номинальном размере и одинаковом квалитете может быть 28 посадок различного характера. Рекомендуемые посадки в системе вала приведены в табл. 3.4. 3.5.3. Применение систем Системы отверстия и вала дают совершенно одинаковое количество посадок с равными значениями зазоров и натягов, т.е. обе системы равноправны. Однако преимущественное распространение имеет все-таки система отверстия, так как основным её достоинством является сокращение ассортимента дорогих режущих инструментов для обработки отверстий (развертки, протяжки) и средств для их контроля (калибров – пробок). Система отверстия экономически более выгодна для производства и поэтому она предпочтительна. Система вала имеет ограниченное применение, т.е. в тех случаях, когда невозможно использование системы отверстия. Когда оси, валики, штифты изготавливаются из точных холоднотянутых прутков («серебрянки»); то тогда не требуется механическая обработка по диаметру и поэтому экономически целесообразнее к готовому валу подобрать втулку. Если производится соединение деталей с парными, ранее выполненными по системе вала: шпонки различных типов, подшипники качения по наружному диаметру, то посадочные места под них надо изготавливать по системе вала.    В некоторых случаях по конструктивным соображениям приходится применять систему вала, например, когда требуется чередовать соединения нескольких отверстий одинакового номинального размера, но с разными посадками. На рисунке 3.12 показано соединение, имеющее подвижную посадку поршневого пальца 1 с шатуном 2 и неподвижную в бобышках поршня 3, которое целесообразно выполнить в системе вала рисунок 3.12 в). Если это соединение выполнить в системе отверстия, то детали невозможно будет собрать (рисунок 3.12 б). Рисунок 3.12 В исключительных случаях целесообразно применять посадки, образованные таким сочетанием полей допусков отверстия и вала, когда ни одна из деталей не является основной или они обе основные. Такие посадки называются внесистемными. 3.6. Обозначение точности размеров Точность на чертежах проставляется как для посадок, так и для образующих посадку деталей, а также свободных размеров. 3.6.1. Точность посадочных размеров В обозначении посадок должен находиться номинальный размер, общий для обоих соединяемых элементов (отверстия и вала), за которым записываются обозначения полей допусков каждого элемента, начиная с отверстия независимо от системы допусков. Причем посадка может записываться в трех вариантах: Какой именно вариант выбирать зависит от исполнителя, стандарт предпочтения не делает. Точность деталей и посадки в целом может быть записана в трех видах: буквенном, цифровом и смешанном виде. На рисунке 3.13, а показано обозначение точности соединения, на рисунке 3.13, б – для вала и на рисунке 3.13, в – для отверстия. Рисунок 3.13 Для сборщика важно знать характер сопряжения, поэтому на сборочном чертеже целесообразно проставлять буквенное обозначение. Для рабочего важно знать отклонения в абсолютных единицах, поэтому на чертежах деталей проставляются цифровые обозначения или смешанные, что более предпочтительно. При простановке точности следует отметить следующее: • если одно из отклонений равно нулю, то он не записывается, хотя место для него оставляется; • если количество знаков после запятой разное, то его следует выровнять с помощью нулей; • если отклонения симметричные, то запись отклонений дается одним числом, например Js7 (±0,015). 36 3.6.2. Точность свободных размеров Точность свободных размеров проставляется в технических требованиях на чертеж как неуказанные предельные отклонения и может быть исполнена в трех видах: • по квалитетам с 12-го по 18-й по ГОСТ 25346-89; • по специальным классам точности по ГОСТ 25670-83; • комбинированно. Конкретный вариант выбирается по табл. 3.5. Таблица 3.5 Варианты записи предельных отклонений * Применение варианта 2 не рекомендуется. Обозначения, принятые в табл. 3.5: –IT – односторонние предельные отклонения от номинального размера в «минус» по квалитету (соответствует валу h); +IT – односторонние предельные отклонения от номинального размера в «плюс» по квалитету (соответствует отверстию H); –t – односторонние предельные отклонения от номинального размера в «минус» по классу точности; +t – односторонние предельные отклонения от номинального размера в «плюс» по классу точности; ±t/2 – симметричные предельные отклонения по классу точности. Классов точности по ГОСТ 25670-83 насчитывается четыре: «точный», «средний», «грубый», «очень грубый». Допуски по классам точности обозначаются буквой t с простановкой индексов 1, 2, 3, 4, соответствующих перечисленным классам точности. Выбор варианта расположения и уровня точности неуказанных предельных отклонений зависит от конструктивных и технологических требований, а иногда связан с традициями машиностроения. При применении ГОСТ 25670-83 в промышленности нашей страны односторонние предельные отклонения рекомендуется назначать по варианту 1, т.е. по квалитетам. Устанавливаемые этим вариантом односторонние предельные отклонения (в тело) для валов и отверстий по квалитетам способствуют снижению массы деталей, а следовательно, экономии материалов, гарантируют соблюдение предписанных зазоров, свободное введение одних деталей в другие при сборке. Кроме того, они обеспечивают унификацию технологических процессов, размеров заготовок, межоперационных размеров, инструментов и калибров, применяемых для однотипных элементов с неуказанными и указанными предельными отклонениями, так как последние, как правило, назначают также «в тело» и по квалитетам. Таким образом, не рекомендуется применение варианта 2 по табл. 3.5. Для размеров элементов, не относящихся к валам и отверстиям, приведенные выше соображения необязательны, поэтому для них удобнее пользоваться симметричными предельными отклонениями по классам точности, получившими распространение в мировой практике. Для металлических деталей, полученных в результате механической обработки, связанной с резанием материалов, рекомендуется использование сочетания квалитетов IT13, IT14 и класса точности «средний». 3.7. Принципы построения ЕСДП 3.7.1. Выявление номинальных размеров по принципу рядов предпочтительных чисел. В основном машиностроительном диапазоне (0 – 500 мм) образовано 130 номинальных размеров, которые затем сведены в 13 интервалов. 3.7.2. Установление точности изготовления по 20 квалитетам. Допуски по квалитетам одинаковы для любого элемента (отверстия, вала, прочего) в одном номинальном размере и одной точности. При переходе от одного квалитета к другому, допуск изменяется на 60%, а через пять квалитетов величина увеличивается или уменьшается в пять раз. 3.7.3. Установление 27 основных отклонений валов и 27 основных отклонений отверстий. Основные отклонения для валов рассчитываются по эмпирическим формулам, а основные отклонения отверстий определяются по двум правилам: общему и специальному. 3.7.4.Установление двух систем: системы отверстия и системы вала с односторонним расположением поля допуска основных деталей. Поле допуска основного отверстия расположено выше нулевой линии, т.е. в «плюс», а основного вала – в «минус» (ниже нулевой линии). В каждой системе может быть до 28 посадок по трем группам: • посадки с зазором (11 посадок); • посадки с натягом (12 посадок); • переходные посадки (5 посадок). 3.7.5. Установление нормальной температуры. Допуски и предельные отклонения относятся к размерам деталей при температуре +20°С. 4. ГЛАДКИЕ ПРЕДЕЛЬНЫЕ КАЛИБРЫ Калибрами называют бесшкальные контрольные инструменты. Они служат для контроля деталей в процессе производства, т.е. для проверки того, находится ли выполняемый размер детали в пределах заданных отклонений. С помощью калибров нельзя определить числовые значения проверяемой величины, можно установить лишь годность детали, т.е. соответствие действительных значений заданным. Рабочие калибры предназначены для контроля деталей в процессе их изготовления. Ими пользуются операторы и наладчики оборудования, а также контролеры ОТК предприятия-изготовителя. Приемные калибры применяют представители заказчика для приемки деталей. Контрольные калибры применяют для проверки размеров рабочих и приемных калибров-скоб и установки на размер регулируемых калибров. Комплект предельных калибров для контроля размеров гладких цилиндрических деталей состоит из проходного калибра (ПР) и непроходного (НЕ). Деталь считается годной, если ПР под действием собственного веса или усилия, примерно равного ему, проходит по контролируемой поверхности детали, а НЕ не проходит. 4.1. Материалы для калибров Вставки и насадки калибр-пробок изготавливают из сталей Х или ШХ-15. Допускается изготовление вставок и насадок из сталей У10А или У12А для калибров всех видов, кроме неполных калибр-пробок, получаемых штамповкой, а также из стали 15 или 20 для калибров диаметром более 10 мм. Параметры шероховатости рабочих поверхностей должны находиться в пределах Ra 0,04…0,32 мкм в зависимости от вида калибра, точности контролируемого параметра изделия и его размера. Для повышения износостойкости и снижения затрат в условиях производства часто применяют калибры со вставками и насадками из твердосплавных материалов. Износостойкость таких калибров в 50 – 150 раз выше по сравнению с износостойкостью хромированных калибров при повышении стоимости калибров в 3 – 5 раз. 4.2. Калибр-пробки Гладкие калибры для контроля отверстий выполняются в форме цилиндров, т.е. являются прототипами проверяемых отверстий, и поэтому называются пробками. Обе пробки – проходная и непроходная – могут быть выполнены как одно целое, если диаметр отверстия меньше 50 мм, и отдельно, если он больше (рисунок 4.1). Рисунок 4.1 Если калибр ПР не входит в отверстие, то деталь считается негодной, но брак исправимый, т.е. требуется дополнительная обработка отверстия. Если пробка НЕ вошла в отверстие, то это означает, что деталь бракованная и исправлению не подлежит. 4.3. Калибр-скобы Гладкие калибры для контроля валов выполняются в виде скоб, причем скобы могут быть нерегулируемыми (рисунок 4.2, а, б) и регулируемыми (рисунок 4.2, в). Если калибр-скоба ПР не проходит по валу, то брак исправимый, а если калибр-скоба НЕ проходит по валу, то он считается окончательно бракованным. Калибр-скобы бывают односторонними (рисунок 4.2, а,в) и двухсторонними (рисунок 4.2, б). Регулируемые скобы со вставками или передвижными губками (рисунок 4.2, в) позволяют компенсировать износ и могут настраиваться на разные размеры, однако они имеют меньшие по сравнению с нерегулируемыми скобами точность и надежность и, как правило, применяются для контроля размеров с допусками не точнее 8-го квалитета точности. Рисунок 4.2 4.4. Контрольные калибры Для контроля нерегулируемых калибр-скоб и для установки регулируемых калибров применяются контрольные калибры: для проходной стороны (К-ПР), непроходной (К-НЕ) и для контроля износа (К-И). Они обычно выполняются в виде шайб (рисунок 4.3). Однако, несмотря на малый допуск контрольных калибров, они искажают установленные поля допусков на изготовление и износ рабочих калибров, поэтому контрольные калибры имеют ограниченное применение. В мелкосерийном и единичном производстве целесообразно вместо контрольных калибров применять концевые меры длины или универсальные измерительные приборы. Рисунок 4.3 4.5. Расположение полей допусков калибров На гладкие калибры ГОСТ 24853-81 устанавливает допуски на изготовление: Н – рабочих калибр-пробок для отверстий; Н1 – калибр-скоб для валов; Нр – контрольных калибров для скоб. Схема полей допусков пробок представлена на рисунке 4.4, а схема полей допусков скоб и контрольных калибров на рисунке 4.5. В квалитетах 6, 8, 9, 10 допуски Н1 для скоб примерно на 50% больше допусков Н для пробок соответствующих квалитетов, что объясняется сложностью изготовления скоб. В квалитетах 7, 11 и грубее допуски Н и Н1 равны. Допуски Нр для всех типов контрольных калибров одинаковы. Рисунок 4.4 Рисунок 4.5 Для проходных калибров, которые в процессе контроля в сравнении с непроходными изнашиваются более интенсивно, кроме допуска на изготовление предусматривается допуск на износ. Для всех проходных калибров поля допусков Н и Н1 сдвинуты внутрь поля допуска изделия на z и z1 (для пробок и скоб соответственно). Сдвиг полей допусков и границ износа позволяет устранить возможность искажения характера посадок и гарантировать получение размеров годных деталей в пределах установленных полей допусков. На чертежах калибров и в документации указывается исполнительный размер. Это наибольший или наименьший размер калибра с одним отклонением, равным допуску, направленный в «тело» калибра. На чертеже скобы проставляется наименьший предельный размер с положительным отклонением, для пробки и контрольного калибра – их наибольший предельный размер с отрицательным отклонением. Предельные размеры калибров подсчитываются по следующим формулам: для пробки – для скобы – для контрольных – 5. РАЗМЕРНЫЕ ЦЕПИ Размерной цепью называется совокупность размеров, образующих замкнутый контур и непосредственно участвующих в решении поставленной задачи. Для обозначения решений задач по обеспечению точности размерных цепей их удобнее всего представлять графически в виде замкнутого контура. Например, на рисунках 5.1, а и 5.2, а показаны эскизы простейшей детали и сборочной единицы, а на рисунках 5.1, б и 5.2, б – изображение размерных цепей, состоящих из длин её элементов. Рисунок 5.1. Размеры, входящие в цепь, называются составляющими звеньями или просто звеньями, и обозначаются чаще всего прописными буквами русского алфавита с индексами. Иногда используются строчные буквы греческого алфавита, кроме букв α, β, ε, λ, ω, ξ. Рисунок 5.2. В размерной цепи всегда выделяется одно звено, которое называется замыкающим, а при решении некоторых задач и исходным. Замыкающим звеном называется размер (звено) получаемый последним в процессе обработки детали или сборки узла. На рисунке 5.2, где показано соединение с зазором, сам зазор S будет являться замыкающим. Замыкающее звено принято обозначать буквой с индексом Δ, т.е. на рисунке 5.2, б вместо обозначения В3 следует проставить ВΔ. По детали, изображенной на рисунке 5.1, а вопрос может быть решен двояко. Если последовательно обработать размеры А2 и А1, то звено А3 будет замыкающим, а если сначала получить длину А3, а затем обработать А2, то замыкающим звеном будет уже А1. Составляющие звенья размерной цепи и замыкающее звено связаны между собой важной закономерностью, которая позволяет разделить составляющие звенья на увеличивающие и уменьшающие. Увеличивающим звеном размерной цепи называется такое, с увеличением которого увеличивается размер замыкающего звена. Уменьшающим звеном будет то, с увеличением которого замыкающее звено уменьшается. Так на рисунке 5.3. звено А1 – увеличивающее, а звенья А2, А3, А4 будут уменьшающими. Рисунок 5.3. Соответственно этому над обозначениями размеров проставляются стрелки: для увеличивающего (А1) она направлена вправо, а для уменьшающих (А2 – А4) – влево (рисунок 5.3, б). 5.1. Классификация размерных цепей В зависимости от квалификационных признаков размерные цепи делятся на несколько видов. По месту в изделии они могут быть подетальными и сборочными. Если в замкнутый контур входят размеры только одной детали, то такая цепь называется подетальной (рисунок 5.1), если входят размеры нескольких деталей, то сборочной (рисунки 5.2 и 5.3). По области применения цепи подразделяются на конструкторские, технологические и измерительные. Конструкторские размерные цепи решают задачу по обеспечению точности при конструировании, и они устанавливают связь размеров деталей в изделии. На рисунке 5.2, а приведена элементарная сборочная размерная цепь, решающая задачу обеспечения точности сопряжения двух деталей, а на рисунке 5.3, а – четырех деталей. Технологические размерные цепи решают задачу по обеспечению точности при изготовлении деталей на разных этапах технологического процесса. Измерительные размерные цепи решают задачу обеспечения точности при измерении. Они устанавливают взаимосвязь между звеньями, которые влияют на точность измерения. При измерениях средство измерения вместе со вспомогательными элементами образуют измерительную размерную цепь, где замыкающим звеном является размер измеряемого элемента детали. В зависимости от расположения звеньев размерные цепи делятся на линейные, угловые, плоские и пространственные. Размеры цепи, звеньями которых являются линейные размеры, называются линейными. В таких цепях звенья расположены на параллельных прямых. В угловых размерных цепях звенья представляют собой угловые размеры, отклонения которых могут быть заданы в линейных величинах, отнесенных к условной длине, или в градусах (радианах). В плоской размерной цепи звенья расположены произвольно в одной или нескольких параллельных плоскостях. В пространственной цепи звенья расположены произвольно, т.е. не параллельны одни другим и расположены в непараллельных плоскостях. 5.2. Основные соотношения размерных цепей Размерная цепь всегда замкнута. На основании этого свойства установлена зависимость, которая связывает номинальные размеры звеньев. Для плоских размерных цепей по номинальным значениям эта зависимость выражается формулой: ,                    (5.1) где m и n – число увеличивающих и уменьшающих звеньев соответственно. Для определения зависимости, которая связывает допуски звеньев в размерной цепи, первоначально нужно определиться с предельными значениями исходного звена. Очевидно, что они будут: ,                    (5.2) ,            (5.3) Если вычесть значения АΔmax и АΔmin, т.е. по формулам 5.2 и 5.3 и учитывая то, что разница предельных значений не что иное как допуск, то получится выражение: . Окончательно можно получить: .            (5.4) Из этой формулы видно, что величина допуска замыкающего звена равна сумме допусков составляющих звеньев. Поэтому, чтобы обеспечить наибольшую точность замыкающего звена, размерная цепь должна состоять из возможно меньшего числа звеньев, т.е. должен соблюдаться принцип наикратчайшей размерной цепи. Если последовательно вычесть из выражений по формулам 5.2 и 5.3 выражение по формуле 5.1, то получатся зависимости, по которым определяются верхнее и нижнее предельные отклонения исходного звена. ,            (5.5) ,           (5.6) где Es и Ei – верхнее и нижнее предельные отклонения соответствующих звеньев. Координата середины поля допуска замыкающего звена рассчитывается следующим образом: .           (5.7) Величина допуска в соответствии с ГОСТ 25346-89 для большинства квалитетов определяется по формуле: ,            (5.8) где T – обозначение допуска без соотнесения к конкретной системе допусков и виду размера; а – число единиц допуска, определенное для данного квалитета; i – единица допуска, зависящая от размера. Применительно к расчетам размерной цепи эту формулу лучше записать в следующем виде: ,           (5.9) Таблица 5.1 Значения а Таблица 5.2 Значения i 5.3. Способы расчета размерных цепей 5.3.1. Способ равных допусков При расчете цепи по способу равных допусков считается, что все звенья выполнены с одинаковыми допусками, т.е. ТА1 = ТА2 = ТА3 = … = ТАn. Формулу (5.4) в этом случае можно представить в следующем виде: ТАΔ = ТА1 +ТА2 +ТА3 +… +ТАn. Если допуски одинаковые, то формула ТАΔ записывается в следующем виде: .            (5.10) Предельные отклонения назначаются с учетом вида размера: для охватывающих отклонения даются как для основных отверстий, для охватываемых – как для основных валов, для прочих – симметрично. Однако способ равных допусков применяется сравнительно редко, т.е. в тех случаях, когда все номинальные размеры входят в один интервал размеров. 5.3.2. Способ равноточных допусков Этот способ предполагает выполнение всех звеньев цепи с одинаковой точностью, т.е. по одному квалитету. Это означает, что величины а для всех звеньев будут одинаковы, т.е. Тогда формула допуска (5.4) может быть записана следующим образом: Из этой зависимости можно получить формулу для определения аср: .             (5.11) Если в размерной цепи присутствуют звенья с заранее установленным расчетом или стандартными допусками (например, подшипники качения), то эти допуски и значения i учитываются при определении аср: ,           (5.12) где ТАст – допуск, установленный ранее; k – количество звеньев с заранее установленными допусками. По найденному аср из табл. 5.2 выбирается квалитет, а из таблицы допусков по номинальным размерам и определенному квалитету находятся допуски для всех звеньев. Предельные отклонения назначаются также, как для способа равных допусков. При расчете цепи вероятностным методом аср определяется по формуле: ,           (5.13) где t – коэффициент риска, определяемый в зависимости от принятого или установленного процента брака p (табл. 5.3); λi2 – коэффициент, зависящий от закона распределения погрешностей. Чаще всего распределение погрешностей учитывается законом Гаусса, в этом случае λi2 = 1/9. Но могут использоваться и другие законы распределения. Если рассеяние размеров близко к закону Симпсона, то λi2 = 1/6, а если неизвестен характер рассеяния размеров, то рекомендуется принимать закон равной вероятности с λi2 = 1/3. Таблица 5.3 Значения коэффициента риска 6. ШЕРОХОВАТОСТЬ ПОВЕРХНОСТИ Детали, полученные в результате механической обработки, имеют на своей поверхности чередующиеся впадины и высоты различной формы и величины. Эти выступы и впадины образуют неровности поверхности (микронеровности). Шероховатость поверхности – совокупность микронеровностей с относительно малыми шагами на базовой длине. Шероховатость поверхности регламентируется следующими стандартами: ГОСТ 25142-82. Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики; ГОСТ 2.309-73*. Шероховатость поверхности. Термины и определения; ГОСТ 2789-73*. Обозначение шероховатости поверхностей. 6.1. Шероховатость поверхности и ее влияние на работу деталей машин В процессе формообразования деталей на их поверхности появляется шероховатость – ряд чередующихся выступов и впадин сравнительно малых размеров. Шероховатость может быть следом от резца или другого режущего инструмента, копией неровностей форм или штампов, может появляться вследствие вибраций, возникающих при резании, а также в результате действия других факторов. Влияние шероховатости на работу деталей машин многообразно: • в подвижных соединениях соприкосновение трущихся поверхностей происходит в отдельных точках при повышенном удельном давлении, вследствие чего смазка выдавливается, нарушается непрерывность масляного слоя, т.е. возникают условия для возникновения полусухого или даже сухого трения; • в неподвижных соединениях поверхность должна быть не совсем гладкой для обеспечения лучшего сцепления, но до определенного предела, так как при увеличении высоты неровностей при напрессовке они будут попросту срезаться и нужного натяга получить не удастся; • в стыковых соединениях из-за значительной шероховатости снижается жесткость стыков; • шероховатость поверхности валов разрушает контактирующие с ними различного рода уплотнения; • неровности, являясь концентраторами напряжений, снижают усталостную прочность деталей; • шероховатость влияет на герметичность соединений, на качество гальванических и лакокрасочных покрытий; • шероховатость влияет на точность измерения деталей; • коррозия металла возникает и распространяется быстрее на грубо обработанных поверхностях. 6.2. Оценка шероховатости Шероховатость поверхности оценивается по неровностям профиля, получаемого путем сечения реальной поверхности плоскостью. Для отделения шероховатости поверхности от других неровностей с относительно большими шагами ее рассматривают в пределах базовой длины l. Базовой длиной l называется длина базовой линии, используемая для выделения неровностей, характеризующих шероховатость поверхности. Базовая длина может быть выбрана из ряда стандартных значений: 0,01; 0,03; 0,08; 0,25; 0,8; 2,5; 8; 25 мм. При выборе базовой длины надо учитывать соотношение длины и основных параметров поверхности Ra и Rz (табл. 6). Таблица 6.1 Соотношение базовой длины и параметров шероховатости Оценка шероховатости производится по системе средней линии – это система отсчета, используемая при оценке параметров шероховатости поверхности, в которой в качестве базовой линии используется средняя линия. Средняя линия профиля – базовая линия, имеющая форму номинального профиля и проведенная так, что в пределах базовой длины среднее квадратическое отклонение профиля yi до этой линии минимально (рисунок 6.1), т.е. На практике чаще используется метод определения положения средней линии, которая совпадает с положением центральной линии. Центральная линия профиля – это базовая длина, имеющая форму номинального профиля, расположенная эквидистантно общему направлению профиля и делящей профиль так, что в пределах базовой длины суммы площадей, заключенных между этой линией и профилем, по обе ее стороны одинаковы (рисунок 6.2): F1 + F2 + … + Fn = F1' + F2' + … + Fn'. Площади выступов и впадин по профилограммам легко определяются применением специальных приборов по измерению площадей – планиметрам. 6.3. Параметры шероховатости 6.3.1. Наибольшая высота неровностей профиля Rmax Высота наибольшего выступа профиля Rp – расстояние от средней линии до высшей точки профиля в пределах базовой длины (рисунок 6.3). Глубина наибольшей впадины профиля Rv – расстояние от низшей точки профиля до средней линии в пределах базовой длины (рисунок 6.3). Линия выступов профиля – линия, эквидистантная средней линии, проходящая через высшую точку профиля в пределах базовой длины (рисунок 6.3). Линия впадин профиля – линия, эквидистантная средней линии, проходящая через низшую точку профиля в пределах базовой длины (рисунок 6.3). Наибольшая высота неровностей профиля Rmax – расстояние между линией выступов профиля и линией впадин профиля в пределах базовой длины (рисунок 6.3). Рисунок 6.3 6.3.2. Относительная опорная длина профиля tp Уровень сечения профиля p – это расстояние между линией выступов и линией, пересекающей профиль эквидистантно средней линии. Величина p задается в процентах от Rmax. Опорная длина профиля ηp – сумма длин отрезков, отсекаемых на заданном уровне в материале профиля линией, эквидистантной средней линии в пределах базовой длины (рисунок 6.4): Рисунок 6.4 Относительная опорная длина профиля tp – это отношение опорной длины профиля к базовой длине: 6.3.3. Средний шаг неровностей профиля Sm Выступ профиля – часть профиля, соединяющая две соседние точки пересечения его со средней линией профиля, направленная из тела (рисунок 6.5). Рисунок 6.5 Примечание. Часть профиля, направленная из тела, в начале или конце базовой длины должна всегда рассматриваться как выступ профиля. Впадина профиля – часть профиля, соединяющая две соседние точки пересечения его со средней линией профиля, направленная в тело (рисунок 6.6). Рисунок 6.6 Примечание. Направленная в тело часть профиля в начале или конце базовой длины всегда должна рассматриваться как впадина. Неровность профиля – выступ профиля и сопряженная с ним впадина профиля. Шаг неровностей профиля Smi – отрезок средней линии профиля, содержащий неровность профиля (рисунок 6.7) Рисунок 6.7 Средний шаг неровностей профиля Sm – среднее значение шага неровностей профиля в пределах базовой длины: . 6.3.4. Средний шаг местных выступов профиля S Местный выступ профиля – часть профиля, расположенная между двумя соседними минимумами профиля (рисунок 6.8). Рис. 6.9 Средний шаг местных выступов профиля S – среднее значение шагов местных выступов профиля, находящихся в пределах базовой длины: . 6.3.5. Высота неровностей профиля по десяти точкам Rz Высота выступа профиля yp – расстояние от средней линии профиля до высшей точки выступа профиля (рисунок 6.10) Глубина впадины профиля yv – расстояние от средней линии профиля до низшей точки впадины профиля (рисунок 6.10) Рисунок 6.10 Высота неровностей профиля по десяти точкам Rz – сумма средних абсолютных значений высот пяти наибольших выступов профиля и глубин пяти наибольших впадин профиля в пределах базовой длины: , где yp – высота i-го наибольшего выступа профиля; yv – глубина i-й наибольшей впадины профиля. 6.3.6. Среднее арифметическое отклонение профиля Ra Отклонение профиля y – расстояние между точкой профиля и базовой линией (рисунок 6.11). Среднее арифметическое отклонение профиля Ra – среднее арифметическое абсолютных значений отклонения профиля в пределах базовой длины (рисунок 6.11): Рисунок 6.11 6.4. Обозначение шероховатости поверхности на чертежах Шероховатость поверхности обозначают на чертеже для всех выполняемых по данному чертежу поверхностей изделия, независимо от методов их образования, кроме поверхностей, шероховатость которых не обусловлена требованиями конструкции. Для обозначения на чертежах шероховатости применяются знаки, показанные на рисунке 6.12. Полное обозначение шероховатости представлено на рисунке 6.13. Вид обработки поверхности указывают в обозначении шероховатости только в случаях, когда оно является единственным, применимым для получения требуемого качества поверхности (рисунок 6.14). Базовую длину в обозначении шероховатости поверхности не указывают, если требования к шероховатости нормируют указанием параметра Ra или Rz и определение параметра должно производиться в пределах базовой длины, соответствующей значению параметра в табл. 6.1. Значения параметров шероховатости указываются после соответствующего символа, например: Ra0,5; Rmax6,3; Sm0,63; t5070; S0,032; Rz40 его максимальным значением (предпочтительно). При указании диапазона значений параметра шероховатости поверхности приводят пределы значений параметра, размещая их в две строки, например: Ra1,00;    Rz0,080;    Rmax0,80;    t5050 и т.п. 0,63;        0,032;        0,32;        70 и т.п. В верхней строке приводят значение параметра, соответствующее более грубой шероховатости. Рисунок 6.12 Рисунок 6.13 Рисунок 6.14 При указании номинального значения параметра шероховатости поверхности в обозначении приводят это значение с предельными отклонениями, например: Ra1±20%;  Rz80-10%;  Sm0,63+20%;  t5070±40% и т.п. При указании двух и более параметров шероховатости поверхности в обозначении шероховатости значения параметров записывают сверху вниз в следующем порядке: • параметр высоты неровности профиля, • параметр шага неровности профиля, • относительная опорная длина профиля. Условные обозначения направления неровностей должны соответствовать приведенным в табл. 6.2. Условные обозначения направления неровностей приводят при необходимости. Таблица 6.2 Условные обозначения направления неровностей При указании одинаковой шероховатости для всех поверхностей изделия обозначение шероховатости помещают в правом верхнем углу чертежа и на изображении не наносят (рисунок 6.17.5). Рисунок 6.15 Размеры и толщина линий знака в обозначении шероховатости, вынесенном в правый верхний угол чертежа, должны быть приблизительно в 1,5 раза больше, чем в обозначениях, нанесенных на изображении. При указании одинаковой шероховатости для части поверхностей изделия в правом верхнем углу чертежа помещают обозначение одинаковой шероховатости и условное обозначение ( ). Это означает, что все поверхности, на которых на изображении не нанесены обозначения шероховатости или знак должны иметь шероховатость, указанную перед обозначением (). Если шероховатость одной и той же поверхности различна на отдельных участках, то эти участки разграничивают сплошной тонкой линией с нанесением соответствующих размеров и обозначений шероховатости (рисунок 6.16, а). Через заштрихованную зону линию границы между участками не проводят (рисунок 6.16, б). Рисунок 6.16 Обозначение шероховатости рабочих поверхностей зубьев зубчатых колес, эвольвентных шлицев и т.п., если на чертеже не приведен их профиль, условно наносят на линии делительной поверхности (рисунок 6.17, а, б, в). Рисунок 6.17 6.5. Нормирование параметров шероховатости поверхности Выбор параметров шероховатости поверхности производится в соответствии с ее функциональным назначением. Основным во всех случаях является нормирование высотных параметров. Предпочтительно, в том числе и для самых грубых поверхностей, нормировать параметр Ra, который лучше отражает отклонения профиля, поскольку определяется по значительно большему числу точек, чем Rz. Параметр Rz нормируется в тех случаях, когда прямой контроль Ra с помощью профилометров невозможен (режущие кромки инструментов и т.п.). Параметр Rmax используется практически в двух случаях. Первый случай применяется, когда шероховатость имеет большие поверхностные неровности с регулярным профилем. Так, при грубом точении поверхностные неровности видны невооруженным глазом в виде винтовой линии. В этих случаях нет необходимости выявлять усредненное значение поверхностных неровностей при их практически одинаковом значении, а достаточно определить общую высоту. Второй случай применения – в качестве дополнения к параметрам Ra и Rz, когда конструктор хочет оградить поверхность от отдельных больших выступов и впадин. Если не вводить дополнительных указаний об этих выпадающих неровностях, то усредненные параметры Ra и Rz их «усреднят» и они не будут выявлены при измерении. Шаговые параметры Sm и S также дублируют друг друга. На практике они применяются очень редко, например, в случае, если разработчик захочет, чтобы поверхность имела определенный вид обработки, а также при особых эксплуатационных требованиях к поверхности. Параметр tp, появившийся в нормативных документах после 1973 г., тоже почти не используется на практике. При выборе параметров для нормирования значений поверхностных неровностей необходимо использовать накопленный на производстве опыт, а также использовать общие рекомендации. В настоящее время существует несколько способов назначения шероховатости поверхности. Имеются рекомендации по выбору числовых значений для наиболее характерных типов сопряжений, которые приведены в справочной литературе. Шероховатость устанавливается стандартами на детали и изделия, а также на поверхности, с которыми они сопрягаются, например требования к шероховатости поверхностей под подшипники качения, шероховатость рабочих профилей зубьев зубчатых колес и т.п. Когда отсутствуют рекомендации по назначению шероховатости поверхности, ограничения шероховатости могут быть связаны с допуском размера, формы или расположения. Большинство геометрических отклонений детали должно находится в пределах поля допуска размера. Поэтому величину параметра Rz рекомендуется назначать не более 0,33 от величины поля допуска на размер, либо 0,5 – 0,4 от допуска расположения или формы. Если элемент детали имеет все три допуска, то следует брать допуск с наименьшей величиной. Переход от параметра Rz к параметру Ra производится по соотношениям: Ra 0,25 Rz при Rz 8 мкм; Ra 0,2 Rz при Rz < 8 мкм. После определения параметр Ra округляют до ближайшего числа из ряда стандартных значений. 7. ДОПУСКИ ФОРМЫ И РАСПОЛОЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ Точность геометрических параметров деталей характеризуется не только точностью размеров ее элементов, но и точностью формы и взаимного расположения поверхностей. Отклонения формы и расположения поверхностей возникают в процессе обработки деталей из-за неточности и деформации станка, инструмента и приспособления; деформации обрабатываемого изделия; неравномерности припуска на обработку; неоднородности материала заготовки и т.п. В подвижных соединениях эти отклонения приводят к уменьшению износостойкости деталей вследствие повышенного удельного давления на выступах неровностей, к нарушению плавности хода, шуму и т.д. В неподвижных соединениях отклонения формы и расположения поверхностей вызывают неравномерность натяга, вследствие чего снижаются прочность соединения, герметичность и точность центрирования. Отклонения формы и расположения поверхностей снижают технологические показатели изделий. Так, они существенно влияют на точность и трудоемкость сборки и повышают объем пригоночных операций, снижают точность измерения размеров, влияют на точность базирования детали при изготовлении и контроле. 7.1. Базирование и базы в машиностроении Для оценки точности расположения поверхностей назначаются базы, которые регламентированы ГОСТ 21485–76. Базирование – придание заготовке или изделию требуемого положения относительно выбранной системы координат. База – поверхность или сочетание поверхностей, ось, точка, принадлежащая заготовке или изделию и используемые для базирования. Рисунок 7.1 В этом разделе курса рассмотрим базы, классифицируемые по назначению. Конструкторская база – база, используемая для определения положения детали или сборочной единицы в изделии. Основная база – конструкторская база, принадлежащая данной детали или сборочной единице и используемая для определения ее положения в изделии. Рисунок 7.2 1,2,3 – основные базы шестерни (рисунок 7.2) Рисунок 7.3 1,2 – основные базы вала (рисунок 7.3) Вспомогательная база – конструкторская база, принадлежащая данной детали или сборочной единице и используемая для определения положения присоединяемого к ним изделия. Рисунок 7.4 1,2,3 – вспомогательные базы вала (рисунок 7.4) Технологическая база – база, используемая для определения положения заготовки или изделия в процессе изготовления или ремонта – 1 (рисунок 7.5). Рисунок 7.5 Измерительная база – база, используемая для определения относительного положения заготовки или изделия и средств измерения -1 (рисунок 7.6). Рисунок 7.6 Если базой является поверхность вращения (цилиндр или конус) или резьба, то в качестве базы может быть использована ось. Конструкторские базы являются исходным пунктом для назначения технологических и измерительных баз. И если все три базы совпадают, точность изготовления будет наибольшей. В этом случае говориться, что используется принцип единства баз. 7.2. Отклонения и допуски формы Отклонением формы называется отклонение формы реального элемента от номинальной формы, оцениваемое наибольшим расстоянием от точек реального элемента по нормали к прилегающему элементу. Отклонения и допуски формы регламентированы ГОСТ 24642–81. Неровности, относящиеся к шероховатости поверхности, в отклонения формы не включаются. Допуском формы TF называется наибольшее допускаемое значение отклонения формы. 7.2.1. Отклонение от прямолинейности Рисунок 7.7 Отклонение от прямолинейности – наибольшее расстояние δ от точек действительной поверхности до прилегающей прямой в пределах нормируемого участка L (рисунок 7.7) 7.2.2. Отклонение от плоскостности Отклонение от плоскостности – наибольшее расстояние δ от точек реальной поверхности до прилегающей плоскости в пределах нормируемого участка L1,L2 (рисунок 7.8). Рисунок 7.8 7.2.3. Отклонение от цилиндричности Отклонение от цилиндричности – наибольшее расстояние от точек реальной поверхности до прилегающего цилиндра в пределах нормируемого участка L (рисунок 7.9). Рисунок 7.9 7.2.4. Отклонение от круглости Рисунок 7.10 Отклонение от круглости – наибольшее расстояние ? от точек реального профиля до прилегающей окружности (рисунок 7.10). Отклонение от круглости имеет два частных вида: овальность и огранка. Овальность – отклонение от круглости, при котором реальный профиль представляет собой овалообразную фигуру, наибольший и наименьший диаметры которой находятся во взаимно перпендикулярных направлениях (рисунок 7.11). Рисунок 7.11 Огранка – отклонение от круглости, при котором реальный профиль представляет собой многогранную фигуру с криволинейными гранями (рисунок 7.12). Рисунок 7.12 7.2.5. Отклонение профиля продольного сечения Рисунок 7.13 Отклонение профиля продольного сечения — наибольшее расстояние δ от точек образующих реальной поверхности, лежащих в плоскости, проходящей через ее ось, до соответствующей стороны прилегающего профиля в пределах нормируемого участка L . Эта погрешность имеет три частных вида: конусообразность, бочкообразность, седлообразность. Рисунок 7.14 Конусообразность – отклонение профиля продольного сечения, при котором образующие прямолинейны, но не параллельны (рисунок 7.14). Рисунок 7.15 Бочкообразность – отклонение профиля продольного сечения, при котором образующие не прямолинейны и диаметры увеличиваются от краев к середине сечения (рисунок 7.15). Рисунок 7.16 Седлообразность – отклонение профиля продольного сечения, при котором образующие непрямолинейны и диаметры уменьшаются от краев к середине сечения (рисунок 7.16). Ни одно из отклонений формы не может превышать допуска размера, а допуски формы назначаются только в тех случаях, когда они должны быть меньше допуска размера. 7.3. Отклонения и допуски расположения поверхностей Отклонением расположения называется отклонение реального расположения рассматриваемого элемента от его номинального расположения. Под номинальным понимается расположение, определяемое номинальными линейными и угловыми размерами. При рассмотрении погрешностей расположения отклонения формы не учитываются, т.е. реальные поверхности заменяются номинальными. Допуском расположения называется предел, ограничивающий допускаемое значение отклонения расположения поверхностей. 7.3.1. Отклонение от параллельности Рисунок 7.17 Отклонение от параллельности – разность наибольшего Amax и наименьшего Amin расстояний между плоскостями в пределах нормируемого участка L (рисунок 7.17). 7.3.2 Отклонение от перпендикулярности Рисунок 7.18 Отклонение от перпендикулярности – отклонение угла между плоскостями от прямого угла, выраженное в линейных единицах δ на длине нормируемого участка L (рисунок 7.18). 7.3.3. Отклонение от наклона Рисунок 7.19 Отклонение от наклона – отклонение угла между плоскостью и базовой плоскостью или базовой осью (прямой) от номинального угла, выраженное в линейных единицах на длине нормируемого участка L (рисунок 7.19). 7.3.4 Отклонение от симметричности Рисунок 7.20 Отклонение от симметричности – наибольшее расстояние между плоскостью (осью) симметрии рассматриваемого элемента (или элементов) δ и плоскостью симметрии базового элемента (рисунок 7.20). 7.3.5. Отклонение от соосности Рисунок 7.21 Отклонение от соосности – наибольшее расстояние между осью рассматриваемой поверхности на длине нормируемого участка L (рисунок 7.21). 7.3.6. Отклонение от пересечения осей Рисунок 7.22 Отклонение от пересечения осей – наименьшее расстояние δ между осями номинально пересекающимися (рисунок 7.22). 7.3.7. Позиционное отклонение Рисунок 7.23 Позиционное отклонение – это наибольшее расстояние δ между реальным расположением элемента (его центра, оси или плоскости симметрии) и его номинальным расположением в пределах нормируемого участка L (рисунок 7.23). 7.4. Суммарные допуски и отклонения формы и расположения поверхностей Суммарным отклонением формы и расположения называется отклонение, являющееся результатом совместного проявления отклонения формы и отклонения расположения рассматриваемой поверхности или рассматриваемого профиля относительно баз. 7.4.1 Радиальное биение Рисунок 7.24 Радиальное биение – определяется как разность наибольшего Rmax и наименьшего Rmin расстояний от точек действительной поверхности до базовой оси вращения в сечении, перпендикулярной к этой оси (рисунок 7.24). 7.4.2. Полное радиальное биение Рисунок 7.25 Полное радиальное биение – это разность наибольшего Rmax и наименьшего Rmin расстояний от всех точек реальной поверхности в пределах нормируемого участка до базовой оси вращения (рисунок 7.25). 7.4.3. Радиальное биение в заданном направлении Рисунок 7.26 7.4.4. Торцовое биение Рисунок 7.27 Торцовое биение определяется в сечении торцовой поверхности цилиндром заданного диаметра d, соосным с базовой осью, а если диаметр не задан, то в сечении любого диметра торцовой поверхности (рисунок 7.27). 7.4.5. Полное торцовое биение Рисунок 7.28 Полное торцовое биение – это разность наибольшего и наименьшего расстояний от точек всей торцовой поверхности до плоскости, перпендикулярной базовой оси (рисунок 7.28). 7.4.6. Отклонение формы заданного профиля Рисунок 7.29 Отклонение формы заданного профиля – наибольшее отклонение точек реального профиля от номинального профиля, определяемое по нормали к номинальному профилю в пределах нормируемого участка L (рисунок 7.29). 7.4.7. Отклонение формы заданной поверхности Рисунок 7.30 Отклонение формы заданной поверхности – наибольшее отклонение точек реальной поверхности, определяемое по нормали к номинальной поверхности в пределах нормируемого участка (рисунок 7.30). Отклонения формы заданного профиля или поверхности принимаются в следующих ситуациях: 1) Профиль или поверхность заданы номинальными размерами – координатами отдельных точек профиля или поверхности или размерами его элементов без предельных отклонений этих размеров (размеры в рамке). 2) Не заданы базы, расположение номинального профиля или поверхности относительно реального определяется условием получения минимального отклонения формы профиля или поверхности. 3) Отклонение формы заданного профиля или поверхности является результатом совместного проявления отклонений размеров и формы профиля или поверхности. 7.5. Зависимые и независимые допуски Допуски расположения или формы могут быть зависимыми или независимыми. Зависимый допуск – это допуск расположения или формы, значение которого не одинаково для деталей в серии. На чертеже зависимый допуск задаётся своим минимальным значением, которое разрешается превышать на величину, соответствующую отклонению действительного размера базового элемента данной детали от проходного предела (наименьшего предельного размера вала или наименьшего размера отверстия): Тзав = Tmin + Тдоп, где Tmin – минимальное значение допуска, указанное в чертеже; Тдоп – переменная часть зависимого допуска – зависит от действительных размеров рассматриваемых элементов данной детали. Зависимые допуски рекомендуется применять для деталей в соединениях с гарантированным зазором. В этом случае расчет посадки ведется по наименьшему зазору, если допуск увеличится, что и происходит, то он все равно будет в заданных пределах. При этом дополнительные отклонения на допуск формы и расположения полностью компенсируются за счет действительных отклонений размеров самой детали. Поэтому зависимые допуски обеспечивают собираемость детали по принципу полной взаимозаменяемости, т.е. без дополнительной обработки и пригонки. Независимый допуск – это допуск расположения или формы, числовое значение которого постоянно для всей совокупности деталей и не зависит от действительных размеров рассматриваемых поверхностей. Независимые допуски рекомендуются применять при посадках с натягом, т.е. в тех случаях, когда кроме собираемости требуется обеспечить нормальную работу узла: отсутствие биения, равномерность радиального зазора, плотность или герметичность (допуски расположения посадочных мест под подшипники качения, допуски отверстия под валы зубчатых передач, допуски соосности направляющих, допуски отверстий под штифты). Если на чертеже допуск расположения или формы не указан как зависимый, то его следует считать независимым. Зависимые допуски обозначаются знаком после числового значения допуска, базового элемента, или того и другого. Если зависимые допуски расположения составляют большинство, то независимые допуски обозначают знаком , который помещают после числового значения допуска, а в технических требованиях делают запись: например, “Все допуски соосности зависимые, кроме обозначенных знаком ”. 7.6. Поля допусков формы и расположения поверхностей Поля допусков могут быть трех разновидностей. Поле допуска – область в пространстве, ограниченная двумя параллельными плоскостями, расположенными на расстоянии, равном допуску формы или расположения (рисунок 7.31). Рисунок 7.31 Поле допуска – область в пространстве, представляющая собой цилиндр в пространстве, диаметр которого равен допуску Т расположения или формы (рисунок 7.32). Рисунок 7.32 Поле допуска – область в пространстве, представляющая собой прямоугольный параллелепипед со стороной равной Т/2 (рисунок 7.33). Рисунок 7.33 7.7. Относительная геометрическая точность Существует прямая связь допусков формы и расположения с допусками размера, которая обусловлена наличием трех уровней относительной геометрической точности: A, B и C: A — нормальная относительная геометрическая точность, когда для допуска формы используют 60% допуска размера; B — повышенная точность (допуск формы составляет 40% допуска размера); C — высокая точность (для допуска формы принято 25% допуска размера). Уровень A относительной геометрической точности назначают для деталей подвижных соединений при небольших нагрузках и скоростях относительных перемещений, когда не предъявляется особых требований к плавности хода или минимальному трению; для деталей с натягом и образующих переходные посадки; для деталей соединений, подвергаемых разборке или повторной сборке. Уровень B относительной точности выбирают для деталей подвижных соединений при средних по величине нагрузках и средних скоростях относительных перемещений; для деталей соединений с натягом, в том числе с переходными посадками, при высоких требованиях к точности и прочности. Уровень C выбирают для деталей подвижных соединений при высоких скоростях и нагрузках; в случае высоких требований к плавности хода и герметичности соединения (уплотнения); для деталей соединений с натягом или переходными посадками, работающих в условиях воздействия высоких скоростей, нагрузок, в том числе ударов и вибраций. Стандартом ГОСТ 24643–81 установлено 16 степеней точности, которые связаны с квалитетами в зависимости от уровня относительной геометрической точности. Так для уровня A степень точности на 1 единицу меньше номера квалитета, для B разница составляет 2 единицы, а для C – три. Величина допуска при переходе от одной степени точности к другой изменяется на 60%. 7.8. Указание допусков формы и расположения поверхностей на чертежах Допуски формы и расположения указываются на чертежах условными обозначениями (табл.7.1). Указание допусков формы и расположения текстом в технических требованиях допустимо лишь в тех случаях, когда отсутствует знак вида допуска. 7.8.1. Знак и числовое значение допуска или обозначение базы вписывают в рамку допуска, разделенную на два или три поля, в следующем порядке (слева направо): в первом поле приводят знак допуска согласно табл.7.1; во втором поле вписывают числовую величину допуска в миллиметрах(рисунок 7.34); в третьем поле, при необходимости, вписывают буквенное обозначение базы (баз) (рисунок 7.34, б). Рисунок 7.34 Рамку допуска выполняют предпочтительно в горизонтальном положении, в необходимых случаях допускается выполнять рамку вертикально так, чтобы данные читались с правой стороны чертежа. Пересекать рамку допуска какими-либо линиями не допускается. Высота цифр и букв, вписываемых в рамки, должна быть равна размеру шрифта размерных чисел. Таблица 7.1 Условные обозначения допусков формы и расположения поверхностей 7.8.2. Рамку допуска соединяют при помощи линии, оканчивающейся стрелкой, с контурной линией или выносной линией, продолжающей контурную линию элемента, ограниченного допуском (рисунок 7.35). Рисунок 7.35 Соединительная линия может быть прямой (рисунок 7.36, а, б) или ломаной, однако, конец линии, оканчивающейся стрелкой, должен быть обращен к контурной (выносной) линии элемента, ограниченного допуском в направлении измерения отклонения. Рисунок 7.36 В случаях, когда это оправдано удобствами выполнения чертежа, допускается: • начинать соединительную линию от второй или третьей (задней) части рамки допуска (рисунок 7.36, в); • заканчивать соединительную линию стрелкой на выносной линии, продолжающей контурную линию элемента, и со стороны материала детали (рисунок 7.36, г). 7.8.3. Если допуск относится к оси или плоскости симметрии определенного элемента, то конец соединительной линии должен совпадать с продолжением размерной линии соответствующего размера, например, диаметра или ширины (рисунок 7.37). Рисунок 7.37 Если допуск относится к поверхности или ее профилю (линии), а не к оси элемента, то стрелку располагают на достаточном расстоянии от конца размерной линии (размерной стрелки). 7.8.4. Перед числовым значением допуска необходимо вписывать: символ , если круговое или цилиндрическое поле допуска указывают диаметром (рисунок 7.38, а); • символ R, если круговое или цилиндрическое поле допуска указывают радиусом (рисунок 7.38, б); • символ Т, если поле допуска симметричности, пересечения осей, позиционный допуск ограничены двумя параллельными прямыми или плоскостями, в диаметральном выражении (рисунок 7.38, в); • символ Т/2 (те же поля допусков, что и для символа Т), в радиусном выражении (рисунок 7.38, г). Рисунок 7.38 7.8.5. Числовое значение допуска действительно для всей поверхности или длины элемента, если не задан нормируемый участок. Если допуск должен быть отнесен к определенной ограниченной длине, которая может находиться в любом месте ограниченного допуском элемента, то длину нормируемого участка в миллиметрах вписывают после значения допуска и отделяют от него наклонной линией (рисунок 7.39, а). Если необходимо задать допуск по всему элементу и одновременно задать допуск на определенном нормируемом участке, то второй допуск указывают под первым в объединенной рамке допуска (рисунок 7.39, б). Рисунок 7.39 7.8.6. Если допуск должен относиться к нормируемому участку, расположенному в определенном месте элемента, то нормируемый участок обозначают штрихпунктирной линией, ограничив ее размерами согласно (рисунок 7.40). Рисунок 7.40 7.8.7. Если необходимо задать для одного элемента два разных вида допуска, то допускается рамки допуска объединять (рисунок 7.41). Рисунок 7.41 7.8.8. Базы обозначают зачерненным треугольником, который соединяют при помощи соединительной линии с рамкой допуска (рисунок 7.42, а). Треугольник, обозначающий базу, должен быть равносторонним с высотой, приблизительно равной размеру шрифта размерных чисел. Если треугольник нельзя простым и наглядным способом соединить с рамкой допуска, то базу обозначают прописной буквой в специальной рамке и эту же букву вписывают в третье поле рамки допуска (рисунок 7.42, б). Рисунок 7.42 7.8.9. Основание треугольника располагают на контурной линии элемента или на выносной линии, продолжающей контурную линию элемента, образующего базу. Если базой является поверхность или прямая (линия) этой поверхности, а не ось элемента, то треугольник должен располагаться на достаточном расстоянии от конца размерной линии или стрелки (рисунок 7.43, а). Рисунок 7.43 Если базой является ось или плоскость симметрии, то треугольник располагают в конце размерной линии, соответствующего размера (диаметра, ширины) элемента (рисунок 7.43, б), при этом треугольник может заменить прилегающую размерную стрелку (рисунок 7.43, в). 8. ДОПУСКИ И ПОСАДКИ ТИПОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ И ПЕРЕДАЧ. В этом разделе рассмотрены точность, допуски и посадки подшипников качения, зубчатых передач, шпоночных соединений. 8.1. Допуски и посадки подшипников качения Подшипники качения стандартизованы, то есть это наиболее распространенные стандартные сборочные единицы, изготовляемые на специализированных предприятиях. Они обладают полной внешней взаимозаменяемостью по присоединительным поверхностям, что обеспечивает простой монтаж и замену изношенного подшипника при сохранении рассчитанного или заданного функционального режима в полном объеме. 8.1.1. Точность подшипников качения Качество подшипников качения при прочих равных условиях определяется целым рядом факторов: точностью присоединительных размеров d, D и B; точностью формы и взаимного расположения поверхностей колец и их шероховатостью; точностью формы и размеров тел качения и шероховатостью их поверхностей; радиальным и осевым биением дорожек качения колец и их торцов. В зависимости от этих показателей по ГОСТ 520-89 установлены следующие классы точности подшипников, указанные в порядке повышения точности: 0, 6, 5, 4, 2, Т – для шариковых и роликовых радиальных и шариковых радиально-упорных подшипников; 0, 6, 5, 4, 2 – для упорных и упорно-радиальных подшипников; 0, 6Х, 6, 5, 4, 2 – для роликовых конических подшипников. Кроме того, установлены дополнительные классы точности 8 и 7 грубее класса точности 0 для применения по заказу потребителей в неответственных узлах. 8.1.2. Радиальные зазоры в подшипниках качения Радиальный зазор между кольцами и телами качения обеспечивает некоторую свободу взаимного перемещения колец относительно друг друга в радиальном направлении и при правильном подборе подшипника исключает его заклинивание во время работы. Осевая игра или осевой зазор - это осевое перемещение кольца подшипника из одного крайнего положения в другое при неподвижном парном кольце. В подшипниках качения различаются три вида радиальных зазоров: начальный (Gr), посадочный (Gr') и рабочий (Gr''). Рисунок 8.1.1 Начальный радиальный зазор определяется по формуле: Gr = D1 – (2Dw + d1), где D1 - внутренний диаметр наружного кольца (рисунок 8.1.1); d1 - наружный диаметр внутреннего кольца; Dw - диаметр тела качения. Стандартом ГОСТ 24810 – 81 установлено несколько групп зазоров в зависимости от величины начального радиального зазора. Подшипники со средней величиной зазора Gr относятся к нормальной группе зазоров и никак не обозначаются, за исключением радиальных роликовых с взаимозаменяемыми деталями (для них обозначение дается цифрой 6). Подшипники с увеличенными и уменьшенными радиальными зазорами имеют цифровое обозначение групп зазоров. Для • шариковых радиальных однорядных: 6, нормальная, 7, 8, 9; • для шариковых радиальных двухрядных: 2, нормальная, 3, 4, 5; • для роликовых радиальных с короткими роликами: 0, 5, нормальная, 7, 8, 9 (с невзаимозаменяемыми деталями), • 1, 6, 2, 3, 4 (с взаимозаменяемыми деталями); • для роликовых радиальных игольчатых: нормальная, 2; • для роликовых радиальных сферических однорядных: 2, нормальная, 3, 4, 5; • для роликовых радиальных сферических двухрядных: 1, 2, нормальная 3, 4, 5; • для шариковых радиально-упорных двухрядных: 2, нормальная, 3, 4. Подшипники роликовые конические относятся к типу регулируемых, у которых радиальный зазор образуется при монтаже узла. После установки подшипника на его рабочее место, кольцо, смонтированное с натягом, деформируется на величину Δd1 или ΔD1 и начальный радиальный зазор уменьшается на эту величину. Таким образом получается посадочный зазор: Gr' = Gr - Δd1 (ΔD1). Во время эксплуатации машины при установившемся температурном режиме в подшипниковом узле образуется рабочий (эксплуатационный) радиальный зазор: Gr'' = Gr' ± ΔGr + δr, где δr - радиальное смещение от упругой деформации в контакте наиболее нагруженного тела качения с дорожкой качения кольца: ΔGr - температурная деформация кольца, она увеличивает посадочный зазор, если температура вала будет больше температуры корпуса и, наоборот, уменьшает при обратном сочетании рабочих температур. 8.1.3. Посадки для подшипников качения Подшипник качения изготавливается таким образом, что устанавливается в качестве опоры для вращения детали без всякой дополнительной обработки. Следовательно, внутреннее кольцо является готовым посадочным отверстием, а наружное кольцо - готовым посадочным валом. Классы точности подшипников характеризуются допуском на размер, а для получения посадки необходимо нормировать основное отклонение и направление расположения допуска относительно номинального размера, т.е. нормировать поле допуска. Основное отклонение посадочного места внутреннего кольца обозначается прописной буквой L, а наружного – строчной буквой l. Поле допуска образуется основным отклонением и допуском соответствующего класса точности. Таким образом, для внутреннего диаметра подшипника установлены поля допусков L8, L7, L0, L6, LХ, L5, L4, L2, LТ, а для наружного диаметра – l8, l 7, l 0, l Х, l 6, l 5, l 4, l 2, l Т. Наружное кольцо подшипника устанавливается в отверстие корпуса и считается как основной вал, то есть поле допуска кольца l относительно номинального размера расположено вниз от нулевой линии D (рисунок 8.2.) и посадки вследствие этого подбираются по системе вала. Рисунок 8.1.2 Внутреннее кольцо монтируется на валу и поэтому считается основным отверстием и посадки подбираются или рассчитываются в системе отверстия. Но если в системе допусков и посадок у основного отверстия и основного вала поля допусков расположены в «тело детали», то есть отклонения со знаком плюс для основного отверстия и со знаком минус для основного вала, то поле допуска внутреннего кольца L расположено из «тела детали». Расположение поля допуска посадочного отверстия в минусе от номинального диаметра объясняется необходимостью иметь в посадке небольшие по величине натяги. Кольца подшипника являются ажурными деталями: при больших значениях натягов они значительно деформируются, что может привести к получению отрицательного посадочного зазора, приводящего к заклиниванию подшипника. Стандартные посадки с натягом, особенно те, которые определялись ранее применяемой в нашей стране системой допусков и посадок по ОСТ (до 1977г.) давали значительные натяги. Поэтому, чтобы не изобретать специальные посадки именно для подшипников качения, стали использовать поля допусков валов предназначенные для образования переходных посадок. В системе отверстия переходные посадки могут дать как зазор, так и натяг, а при перевернутом в «минус» поле допуска основного отверстия, будут получаться гарантированные, но небольшие по значению натяги. Расположение полей допусков при образовании посадок с подшипниками классов точности 0 и 6 приведено на рисунке 8.1.3 Если сравнить поля допусков для присоединительных поверхностей, то видно, что допуски для отверстий на один квалитет больше, чем для валов, то есть точность отверстия на 60% меньше чем у вала. Объясняется это тем, что при прочих равных условиях изготовить и проконтролировать отверстие сложнее и дороже чем вал. Таким образом, посадки по наружному диаметру подшипника осуществляются по системе вала, а по внутреннему валу – по системе отверстия, хотя поле допуска внутреннего кольца перевернуто в «минус». Рисунок 8.1.3 Структура обозначения подшипниковых посадок точно такая же, как и в общей системе допусков и посадок, то есть в виде дроби, когда в числителе указывается поле допуска отверстия, а в знаменателе – поле допуска вала (рисунок 8.1.4). Хотя традиционно посадки принято записывать в таком виде, стандартом установлены и другие формы обозначений. Обозначение посадки подшипника на вал (в системе отверстия): ; или 60 L0 – k6; или 60 L0/k6. Обозначение посадки подшипника в отверстие корпуса (в системе вала): ; или 130 Js7 - l 0; или 130 Js7/ l 0. Рисунок 8.1.4 8.1.4. Виды нагружений подшипников качения Во время работы кольца подшипника испытывают различные режимы постоянных и переменных нагрузок, и в результате можно выделить три вида нагружения: местное, циркуляционное и колебательное. Местное нагружение: на подшипник действует результирующая радиальная нагрузка, которая воспринимается одним и тем же ограниченным участком дорожки качения и передается соответствующему участку посадочной поверхности вала или отверстия (рисунок 8.1.5). На рисунке 8.1.5, а показано вращение внутреннего кольца с частотой n, а на рисунке 8.1.5, б вращается наружное кольцо. Неподвижные кольца в этих случаях подвергаются местному нагружению. Кольца, которые попадают под действие местного нагружения, должны монтироваться с гарантированным зазором или по переходной посадке при минимальном натяге. Это необходимо для того, чтобы кольцо, подвергаемое местному нагружению, при пусках машины или кратковременных перегрузках, проворачивалось бы на небольшой угол. При этом под воздействие нагрузки подводится новый участок кольца, что обеспечивает более равномерный его износ. Рисунок 8.1.5 Рисунок 8.1.6 При циркуляционном нагружении действующая на подшипник радиальная нагрузка воспринимается и передается телами качения в процессе вращения последовательно по всей длине окружности. Такой вид нагружения возникает, когда кольцо вращается относительно постоянной по направлению радиальной нагрузки, а также, когда нагрузка вращается относительно неподвижного или подвижного кольца (рисунок 8.1.6). На рисунке 8.1.6 показаны несколько вариантов циркуляционного нагружения. Рисунок 8.1.6, а, б – циркуляционное нагружение испытывают наружные кольца, на рисунке 8.1.6, в – внутреннее, а на рисунке 8.1.6, г – оба кольца. При циркуляционном нагружении кольцо должно монтироваться по посадке с небольшим натягом, чтобы исключить проскальзывание относительно посадочной поверхности. Колебательным нагружением называется такой его вид, при котором неподвижное кольцо подвергается одновременному воздействию постоянной по направлению F и вращающейся Fr, меньшей по величине, радиальных нагрузок (рисунок 8.1.7). Равнодействующая этих нагрузок совершает колебательное движение относительно неподвижной радиальной силы. На рисунке 8.1.7, а показано колебательное нагружение наружного кольца, на рисунке 8.1.7, б – внутреннего, при этом парное кольцо испытывает циркуляционное нагружение. Рисунок 8.1.7 При колебательном нагружении кольцо должно монтироваться по переходной посадке с минимальным натягом для получения возможности проворота кольца в процессе работы с целью обеспечения более равномерного износа. 8.2. Точность зубчатых передач и колёс Большинство механизмов и машин имеют зубчатые передачи, состоящие из двух или более колес. Зубчатое колесо, установленное на валу, передающем вращение, называется ведущим, а на валу, получающем вращение, - ведомым. Меньшее из находящихся в зацеплении двух колес называют шестерней, а большее — колесом (рисунок 8.2.1). Рисунок 8.2.1 В машиностроении применяются в основном зубчатые передачи с эвольвентным зацеплением и углом профиля исходного контура α = 20°. 8.2.1 Основные размеры передачи и колёс Главным параметром для передачи считается модуль m .Это число, показывающее какая часть диаметра делительной окружности приходится на один зуб. Основные размеры колеса и передачи показаны на рисунках 8.2.2 и 8.2.3. Рисунок 8.2.2 Рисунок 8.2.3 Делительными окружностями пары зубчатых колес называют соприкасающиеся окружности, катящиеся одна по другой без скольжения, диаметр делительной окружности - d. Шаг зацепления Pt - расстояние между одноименными профильными поверхностями (выполненными по кривой, называемой эвольвентой) соседних зубьев, измеренное по дуге делительной окружности в миллиметрах. Шаг равен длине делительной окружности, деленной на число зубьев z. Длина любой окружности равна ее диаметру, умноженному на число π. Длина делительной окружности равна шагу, умноженному на число зубьев. Отсюда получим равенство, из которого можно найти диаметр делительной окружности π d = Pt z ,из которого можно найти диаметр делительной окружности d = Pt z / π = mz где m —модуль зубчатого зацепления. Делительная окружность (поверхность) делит зуб на - головку и ножку. Высота головки ha — расстояние между делительной окружностью колеса и окружностью вершин (выступов) зубьев; ha = m. Высота ножки hf — расстояние между делительной окружностью колеса и окружностью впадин; hf = 1,25 m. Полная высота зуба h = m + 1,25 m =2,25 m. 8.2.2 Степени точности цилиндрических зубчатых колёс Зубчатые колеса изготовляют с погрешностями, вызываемыми погрешностями профиля зубообрабатывающих инструментов (фрез, долбяков), неточностью их установки па станке, отклонениями размеров и формы заготовки, а также неточностью установки заготовки на станке, погрешностями в кинематических цепях станка. Совместное действие перечисленных погрешностей приводит к кинематической погрешности колеса, неплавности его работы и нарушению прилегания поверхностен зубьев как по длине, так и по высоте зуба. По точности изготовления зубчатые колеса разделяют на двенадцать степеней точности: от 1 до 12 (в порядке убывания точности). Степень точности — заданный уровень допустимого несоответствия значений их действительных параметров расчётным (номинальным) значениям. Для степеней точности 1 и 2 допуски и предельные отклонения в ГОСТ 1643—81 не даны (они предусмотрены для будущего развития). Приведенные нормы относятся к окончательно изготовленным зубчатым колесам и передачам (точность заготовок колес не нормируется). Для каждой степени точности установлены независимые нормы допускаемых отклонений параметров, определяющих кинематическую точность колес и передачи, плавность работы и контакт зубьев зубчатых колес в передаче, что позволяет назначать различные нормы и степени точности для передач в соответствии с их эксплуатационным назначением и учитывать отличие технологических способов обеспечения требуемой точности. 8.2.2.1 Кинематическая точность передач и колёс Нормы кинематической точности определяют точность передачи вращения с одного вала на другой, т. е. величину полной погрешности (ошибки) угла поворота ведомого зубчатого колеса в пределах его полного оборота. Кинематической погрешностью передачи FК.П.П. называют разность между действительным φ2 и номинальным (расчетным) φ3 углами поворота ведомого зубчатого колеса 2 (рисунок 8.2.4) передачи, выраженную в линейных величинах длиной дуги его делительной окружности, т.е. FК.П.П. = (φ2 – φ3) r , где r – радиус делительной окружности ведомого колеса. Рисунок 8.2.4 Наибольшая кинематическая погрешность передачи ограничена допуском F'i0. Допуски на наибольшую кинематическую погрешность передачи (зубчатого колеса) в стандарте не приведены. Они представляют собой сумму допусков на кинематическую погрешность ее колес, т.е. F'i0 = F'i1 + F'i2. Кинематической погрешностью зубчатого колеса FК.П.К. называют разность между действительным и номинальным (расчётным) углами поворота зубчатого колеса, определенная на делительной окружности. Она определяется аналогично, причём вместо ведущего колеса используется очень точное измерительное (образцовое) колесо. Кинематическую точность колёс определяют следующие погрешности: • накопленная погрешность k шагов Fpkr; • накопленная погрешность шага зубчатого колеса Fpr; • погрешность обката Fcr; • радиальное биение зубчатого венца Frr; • колебание длины общей нормали FvWr; • колебание измерительного межосевого расстояния F''ir. Рассмотрим наиболее значимые параметры. Радиальное биение зубчатого венца Frr. Разность действительных предельных положений исходного контура в пределах зубчатого колеса (от его рабочей оси) (рисунок 8.2.5). Рисунок 8.2.5 Колебание длины общей нормали FvWr . Разность между наибольшей и наименьшей действительными длинами общей нормали в одном и том же зубчатом колесе (рисунок 8.2.6) Рисунок 8.2.6 Колебание измерительного межосевого расстояния за оборот зубчатого колеса F''ir . Разность между наибольшим и наименьшим действительными межосевыми расстояниями при двухпрофильном зацеплении измерительного зубчатого колеса с контролируемым зубчатым колесом при повороте последнего на полный оборот (рисунок 8.2.7). Рисунок 8.2.7 8.2.2.2. Плавность работы передачи Нормы плавности работы характеризуют равномерность вращения или степень плавности изменения кинематической погрешности передачи. Нормы плавности работы являются доминирующими для скоростных передач. Нарушение плавности работы передачи оценивается многократно по изменяющимся колебаниям, наблюдаемым на диаграмме кинематической погрешности. Плавность работы определяют следующие погрешности: • циклическая погрешность зубцовой частоты fzzr ; • местная кинематическая погрешность f'ior ; • циклическая погрешность передачи fzkor ; • местная кинематическая погрешность колеса f'ir ; • циклическая погрешность колеса fzkr ; • отклонение шага fPtr ; • отклонение шага зацепления fPbr ; • погрешность профиля зуба ffr ; Рассмотрим наиболее значимые погрешности. Отклонение шага зацепления fPbr . Разность между действительными и номинальными шагами зацепления. Предельные отклонения шага : верхнее + fPb, нижнее - fPb . Примечание. Под действительным шагом зацепления понимается кратчайшее расстояние между двумя параллельными плоскостями, касательными к двум одноименным активным боковым поверхностям соседних зубьев зубчатого колеса (рисунок 8.2.8). Рисунок 8.2.8 Погрешность профиля зуба ffr. Расстояние по нормали между двумя ближайшими друг к другу номинальными торцовыми профилями зуба, между которыми размещается действительный торцовый активный профиль зуба зубчатого колеса (рисунок 8.2.9). Допуск на погрешность профиля зуба ff. Рисунок 8.2.9 Действительный профиль рабочего участка зуба может иметь срез у вершины головки, называемый фланком. Применение колес с фланкированными зубьями значительно улучшает плавность работы передачи, обеспечивая более плавный вход зубьев в зацепление и выход из него. Фланк способствует также образованию масляного клина между пересопрягаемыми зубьями, что вместе с упругой деформацией зубьев снижает относительные ускорения колес, динамические нагрузки и шум в передаче. В связи с этим колеса, предназначенные для работы при больших окружных скоростях следует изготовлять только фланкированными. 8.2.2.3. Контакт зубьев в передаче Износостойкость и долговечность цилиндрических зубчатых передач зависит от полноты контакта сопряженных боковых поверхностей зубьев колес. Полнота контакта зубьев оценивается размерами и расположением суммарного или мгновенного пятна контакта (рисунок 8.2.10). Рисунок 8.2.10 Мгновенное пятно контакта — часть активной боковой поверхности зуба колеса передачи, на которой располагаются следы его прилегания к зубьям шестерни, покрытым тонким слоем красителя, после поворота колеса собранной передачи на полный оборот при легком торможении, обеспечивающем непрерывное контактирование зубьев обоих зубчатых колес. Суммарное пятно контакта – часть активной боковой поверхности зуба зубчатого колеса, на которой располагаются следы прилегания зубьев парного зубчатого колеса в собранной передаче после вращения под нагрузкой, заданной технической документацией. Величину пятна контакта p оценивают относительными его размерами в процентах: по длине зуба — отношением расстояния a между крайними точками следов прилегания за вычетом разрывов с, превосходящих величину модуля в миллиметрах, к длине зуба b: по высоте зуба — отношением средней (по всей длине зуба) высоты следов прилегания hm к высоте зуба hP, соответствующей активной боковой поверхности: Погрешности, определяющие полноту контакта: · отклонение от параллельности осей fxr ; · перекос осей fyr ; · погрешность направления зуба fβr ; · отклонение осевых шагов по нормали fpxnr ; · суммарная погрешность контактной линии fkr . Наиболее значимые погрешности fβr и fkr . Погрешность fβr направления зуба – расстояние между двумя ближайшими друг к другу номинальными делительными линиями зуба в торцовом сечении, между которыми размещается действительная делительная линия зуба, соответствующая рабочей ширине зубчатого венца (рисунок 8.2.11). Действительная делительная линия зуба — это линия пересечения действительной боковой поверхности зуба зубчатого колеса делительным цилиндром, ось которого совпадает с рабочей осью колеса. Рисунок 8.2.11 Суммарная погрешность Fkr контактной линии — расстояние по нормали между двумя ближайшими друг к другу номинальными контактными линиями 1 условно наложенными на плоскость (поверхность) зацепления, между которыми размещается действительная контактная линия 2 на активной боковой поверхности (рисунок 8.2.12). Рисунок 8.2.12 8.2.2.4. Выбор степени точности зубчатых передач Выбор степени точности производится на основе конкретных условий работы передачи и требований, предъявляемых к ней (мощность, окружная скорость, точность, плавность и бесшумность и т.д.) При выборе могут быть применены три метода: расчётный, опытный и табличный. Расчётный метод – степень точности выбирается: на основе кинематического расчёта всей передачи по нормам кинематической точности; расчета вибрации и шума по нормам плавности; расчета на контактную прочность и долговечность по нормам контакта. Конкретные методики расчета приведены в отраслевых стандартах. Опытный метод – степень точности новой передачи принимается такой же, как у работающей передачи, если имеется положительный опыт эксплуатации. Табличный метод – выбор степеней точности осуществляется на основе обобщенных рекомендаций и таблиц, в которых содержатся примерные значения окружных скоростей для каждой степени точности и примеры использования норм точности. Допускается комбинирование точности по различным группам точности. При этом показатели, влияющие в большей степени, учитываются точными степенями, а на остальные назначаются более грубые допуски. Но при комбинировании имеются следующие ограничения: Нормы плавности могут быть не более чем на одну или две степени грубее норм кинематической точности. Нормы контакта допускается назначать на одну степень грубее норм плавности. Обычно степень точности по нормам контакта совпадает со степенью точности по нормам плавности. 8.2.3. Боковой зазор зубчатой передачи Для устранения возможного заклинивания при нагреве передачи, обеспечения условий протекания смазочного материала и ограничения мертвого хода при реверсировании отсчетных и делительных реальных передач они должны иметь боковой зазор jn (между нерабочими профилями зубьев сопряженных колес). Этот зазор необходим также для компенсации погрешностей изготовления и монтажа передачи. Боковой зазор определяют в сечении, перпендикулярном к направлению зубьев, в плоскости, касательной к основным цилиндрам (рисунок 8.2.13). Рисунок 8.2.13 Боковой зазор обеспечивается путём радиального смещения исходного контура рейки (зуборезного инструмента) от его номинального положения в теле колеса. Система допусков на зубчатые передачи устанавливает гарантированный боковой зазор jnmin , которым является наименьший предписанный боковой зазор, не зависящий от степени точности колес и передач. Он определяется по формуле: где V – толщина слоя смазочного материала между зубьями; aω- межосевое расстояние; α1 и α2 – температурные коэффициенты линейного расширения материала колес и корпуса; Δt°1 и Δt°2 – отклонение температур колеса и корпуса от 20°C; α – угол профиля исходного контура. Толщину слоя смазки ориентировочно принимают в пределах от 0,01m (для тихоходных кинематических передач) до 0,03m (для высокоскоростных передач). Для удовлетворения требований различных отраслей промышленности, независимо от степени точности изготовления колес передачи, предусмотрено шесть видов сопряжений, определяющих различные значения jnmin : A, B,C, D, E, H (рисунок 8.2.14). Рисунок 8.2.14 Установлено шесть классов отклонений межосевого расстояния, обозначаемых в порядке убывания точности римскими цифрами от I до VI. Гарантированный боковой зазор в каждом сопряжении обеспечивается при соблюдении предусмотренных классов отклонений межосевого расстояния (для сопряжений H и E — II класса, для сопряжений D, C, B и А — классов III, IV, V и VI соответственно). Соответствие видов сопряжений и указанных классов допускается изменять. На боковой зазор установлен допуск Tjn , определяемый разностью между наибольшим и наименьшим зазорами. По мере увеличения бокового зазора увеличивается допуск Tjn. Установлено восемь видов допуска Tjn на боковой зазор: x, y, z, a, b, c, d, h. Видам сопряжений Н и Е соответствует вид допуска h, видам сопряжений D, C, B и A — соответственно виды допусков d, c, b и a. Соответствие видов сопряжений и видов допусков Tjn допускается изменять используя при этом и виды допуска z, y и x. 8.2.4 Обозначение точности колёс и передач Точность изготовления задаётся степенями точности по нормам кинематической точности, нормам плавности и контакта зубьев, указывается вид сопряжений, вид допуска, класс отклонения межосевого расстояния, номер стандарта. Например: 8–7–7 Dh/II ГОСТ 1643–81 — зубчатая передача с модулем >1 мм со степенями точности: 8-я – по нормам кинематической точности; 7-я – по нормам плавности; 7-я – по нормам контакта; вид сопряжения – D; вид допуска – h; II класс отклонений межосевого расстояния. Если все три степени точности одинаковы, то точность записывается одной цифрой: 7 – Cb/III ГОСТ 1643–81. Если вид допуска соответствует виду сопряжения, то он в обозначении не указывается. Если класс отклонения межосевого расстояния соответствует виду сопряжения, то он тоже не указывается. 8 – B ГОСТ 1643–81. Если на одну группу степень точности не задаётся, то вместо цифры ставится буква N: 8–N–7–C ГОСТ 1643–81. Для конических и червячных передач установлены такие же степени точности, виды сопряжения и допуска. Если требуемая величина jnmin велика и не соответствует ни одному виду сопряжения, то ее округляют до сотен микрометров и записывают вместо буквы, обозначающей вид сопряжения: 9 – 600y/IV ГОСТ 1643–81 8.2.5 Оформление таблицы на чертеже зубчатого колеса Таблица состоит из трех частей, которые друг от друга отделяются сплошными основными линиями (рисунок 8.2.15): первая часть – основные данные; вторая – данные для контроля; третья – справочные данные. Рисунок 8.2.15 8.2.5.1 Основные данные а) модуль m; б) число зубьев z; в) угол наклона линии зуба β; г) направление линии зуба (“правое”, “левое” или “шевронное”), для прямозубых колес графа прочеркивается; д) нормальный исходный контур: ▪ стандартный – ГОСТ 13755-81; ▪ нестандартный – следующие параметры: ▪ угол профиля α; ▪ коэффициент высоты головки ha; ▪ коэффициент граничной высоты hl; ▪ коэффициент радиуса кривизны переходной кривой Pf; ▪ коэффициент радиального зазора c; ▪ коэффициент толщины зуба по делительной прямой s; е) коэффициент смещения x с соответствующим знаком. При отсутствии смещения проставляется 0; ж) степень точности и обозначение стандарта. 8.2.5.2 Данные для контроля Данные для контроля проставляются по одному из перечисленных вариантов: а) постоянная хорда зуба ; высота до постоянной хорды ; б) длина общей нормали W; в) толщина по хорде зуба ; высота до хорды ; г) торцовый размер по роликам (шарикам) M; диаметр ролика (шарика) D. Более подробно см. п. 8.2.5.4. 8.2.5.3. Справочные данные а) делительный диаметр d; б) при необходимости – прочие справочные данные: ▪ основной диаметр db; ▪ радиус кривизны активного профиля зуба в нижней точке ρp или угол развернутости; ▪ радиус кривизны профиля зуба в начальной точке модификации головки ρg или угол развернутости νg; ▪ нормальная глубина модификации Δαt и т.п. Если зубчатое колесо имеет два венца одного вида, то вводится ещё одна колонка шириной 35 мм и общая длина таблицы возрастает до 145 мм. Если зубчатое колесо имеет два венца разного вида (например, цилиндрический и конический), то для каждого венца приводится отдельная таблица. Они располагаются рядом или одна под другой. Каждый венец и соответствующая таблица обозначаются одинаковой прописной буквой русского алфавита. 8.2.5.4. Контролируемые параметры Постоянная хорда зуба и высота до постоянной хорды (рисунок 8.2.16). Рисунок 8.2.16 Постоянная хорда зуба – это прямая, соединяющая точки касания зубчатого венца с рейкой при беззазорном зацеплении: . Высота до постоянной хорды: . При α = 20°: = 1,387m; = 0,747m. Длина общей нормали W (рисунок 8.2.17). Рисунок 8.2.17 Длина общей нормали – расстояние между двумя параллельными плоскостями, касательными к двум разноименным активным боковым поверхностям зубьев зубчатого колеса. Для прямозубых колес с α = 20°: W=[1,476(2n-1) + z·0,01387]m ; где n – число зубьев охватываемых при контроле, n z / 9 (целое значение). Толщина по хорде зуба и высота до хорды . Этот вариант используется в тех случаях, когда зубья или фланкированы или нарезаны с большим смещением исходного контура. Величина параметров определяется по ГОСТ 16352-70. Размер по роликам (шарикам) M и диаметр ролика (шарика) D (рисунок 8.2.18) Рисунок 8.2.18 Этот вариант применяется редко: для мелкомодульных колес, а также в тех случаях, когда отсутствует специализированный зубомерный инструмент (размер M можно измерить универсальным измерительным средством). 8.3. Допуски и посадки шпоночных соединений Шпоночные соединения служат для передачи крутящего момента деталями машин. Различают шпонки призматические, клиновые, сегментные. Шпонки в пазу вала обычно устанавливаются по неподвижной посадке, а в пазу втулки – по одной из подвижных посадок. Натяг по валу нужен для того, чтобы шпонка не выпадала при монтаже, а зазор во втулке – чтобы компенсировать неточности размеров, формы и взаимного расположения пазов. 8.3.1. Поля допусков для шпоночных соединений На призматические шпонки установлены отклонения стандартом ГОСТ 25347-82, а на сегментные – стандартом ГОСТ 24071-80. На рисунке 8.3.1 показаны обозначения шпоночного соединения, где b – ширина шпонки и шпоночных пазов, h – высота шпонки, t1 и t2 – глубина шпоночного паза вала и втулки соответственно, d – номинальный диаметр. Установлены поля допусков: для самой шпонки – h9; для паза вала – H9, N9, P9; для паза втулки – D10, Js9, P9. На глубину шпоночного паза даются отклонения в пределах 0,1÷0,3 мм (табл. 8.3.1); на длину шпоночного паза вала – H15. Стандартом ГОСТ 25347-82 для шпонок установлены следующие отклонения: на длину шпонки l по h14; на высоту h по h11, h9 (при h = 2÷9 мм). Рисунок 8.3.1 При свободном шпоночном соединении по ширине b для паза вала применяется поле допуска H9, для паза втулки – D10. При нормальном шпоночном соединении по ширине b для паза вала применяется поле допуска N9, для паза втулки – Js9. При плотном шпоночном соединении по ширине b для пазов вала и втулки применяется одинаковое поле допуска P9 (рисунок 8.3.2). Таким образом, при образовании посадок шпонки со шпоночными пазами вала и втулки применяется система вала. Таблица 8.3.1 Отклонения на глубину пазов Рисунок 8.3.2 8.3.2. Обозначение точности деталей шпоночного соединения Примеры обозначения точности шпоночных пазов по ширине показаны на рисунке 8.3.3, а и б; по длине паза вала – на рисунке 8.3.3, в. Рисунок 8.3.3 9.СТАНДАРТИЗАЦИЯ 9.1.Сущность стандартизации Стандартизация как область практической деятельности тесно связана с сертификацией. И стандартизация, и сертификация призваны решать одну общую задачу – обеспечить необходимый уровень качества продукции, процессов, услуг. Природа стандартизации кроется в массовости, многовариантности предметов, явлений и процессов, характерных для современного производства и реализации товаров и услуг. В целом широкое разнообразие товаров, техники, методов организации и управления – явление, безусловно, прогрессивное. Однако практика постоянно обнаруживает прямую связь между увеличением масштабов создания нового – с одной стороны – и появлением в производстве и других сферах человеческой деятельности неоправданного многообразия объектов равнозначного или аналогичного функционального назначения – с другой. В некоторых странах Западной Европы, в Японии до сих пор на автомобильных трассах сохраняется левостороннее движение, что вызывает необходимость выпуска экспортной модификации автомобилей с правосторонней рулевой колонкой. В мире существует неоправданное разнообразие систем мер и весов. Парадоксальным является факт, что передовая в техническом отношении страна США до сих пор пользуется старой, ненаучной дюймовой системой мер. Потери США на международном рынке от применения отсталой системы составляет около 20 млрд. долларов в год. Специалисты и предприниматели сталкиваются с большим числом неувязок, различием российских, европейских и мировых требований к качеству продукции, к упаковке и маркировки её, методом контроля, оформлению деловой документации и многим другим моментам, сопровождающим международную торговлю, контакты с зарубежными деловыми партнерами. Системный подход к анализу места и роли стандартизации в общественном производстве и управлении, в обеспечении международных экономических связей приводит к осознанию двух органически присущих ей свойств – способность к упорядочению и к системообразованию, обеспечивающим сокращение и предупреждение неоправданного разнообразия предметов, явлений, процессов, находящихся в прямой или определенной связи. Упорядочивающее и системообразующее свойства стандартизации находят свое выражение в разработке и установлении норм, правил, требований, характеристик, обеспечивающих оптимальный уровень качества, безопасность и приемлемую цену продукции, процессов, услуг. Как правило, результаты работы по стандартизации оформляются в виде нормативных документов, оговаривающих указанные нормы, правила, требования, а в некоторых областях деятельности (например, в метрологии) в качестве образцов, эталонов и т.п. Ученые, работающие в области теории стандартизации, приводят ряд формулировок понятия «стандартизация». Здесь приведем общепринятое в настоящее время, в том числе и в нашей стране, определение стандартизации в формулировке Международной организации по стандартизации (ИСО): «Стандартизация – деятельность, направленная на достижение оптимальной степени упорядочения в определенной области посредством установления положений для всеобщего и многократного использования в отношении реально существующих или потенциальных задач». Цели стандартизации можно подразделить на общие и более узкие, касающиеся обеспечения соответствия. Общие цели вытекают, прежде всего, из содержания понятия. Конкретизация общих целей для российской стандартизации связана с выполнением тех требований стандартов, которые являются обязательными. К ним относятся разработка норм, требований, правил, обеспечивающих: • безопасность продукции, работ, услуг для жизни и здоровья людей, окружающей среды и имущества; • совместимость и взаимозаменяемость изделий; • качество продукции, работ и услуг в соответствии с уровнем научно-технического прогресса; • единство измерений; • экономию всех видов ресурсов; • безопасность хозяйственных объектов, связанную с возможностью возникновения различных катастроф (природного и техногенного характера) и чрезвычайных ситуаций; • обороноспособность и мобилизационную готовность страны. 9.2. Нормативные документы по стандартизации и виды стандартов Стандарт – это нормативный документ, утвержденный признанным органом, направленный на достижение оптимальной степени упорядочения в определенной области. В стандарте устанавливаются для всеобщего и многократного использования общие принципы, правила, характеристики, касающиеся различных видов деятельности или их результатов. Стандарт базируется на обобщенных результатах научных исследований, технических достижений и практического опыта. Руководящие и предшествующие документы ИСО, обобщая международный опыт, представляет следующие возможные виды стандартизации, стандартов. Основополагающий стандарт — нормативный документ, который содержит общие или руководящие положения для определенной области. Обычно используется либо как стандарт, либо как методический документ, на основе которого могут разрабатываться другие стандарты. Терминологический стандарт, в котором объектом стандартизации являются термины. Такой стандарт содержит определение (толкование) термина, примеры его применения и т.п. Стандарт на методы испытаний устанавливает методики, правила, процедуры различных испытаний и сопряженных с ними действий (например, отбор пробы или образца). Стандарт на продукцию, содержащий требования к продукции, которые обеспечивают соответствие продукции ее назначению, а также правила отбора проб, проведения испытаний, упаковки, маркировки, хранения и т.д. Стандарт на процесс, стандарт на услугу — это нормативные документы, в которых объектом стандартизации выступают соответственно процесс (например: технология производства), услуга (например: автосервис, транспорт, банковское обслуживание и др.) Стандарт на совместимость устанавливает требования, касающиеся совместимости продукта в целом, а также его отдельных частей (деталей, узлов). Такой стандарт может быть разработан на систему в целом, например систему воздухоочистки, сигнализационную систему и т.п. Российская система стандартизации, конечно, опирается на международный опыт, приближена к международным правилам, нормам и практике стандартизации, но имеет и отечественный богатый опыт и свои особенности, не противоречащие, однако, изложенному выше. Поэтому целесообразно рассмотреть разновидности нормативных документов, действующих в РФ. Нормативные документы по стандартизации в РФ установлены Законом РФ "О стандартизации". К ним относятся: • Государственные стандарты Российской Федерации (ГОСТ Р); • применяемые в соответствии с правовыми нормами международные, региональные стандарты, а также правила, нормы и рекомендации по стандартизации; • общероссийские классификаторы технико-экономической информации; • стандарты отраслей; • стандарты предприятий; • стандарты научно-технических, инженерных обществ и других общественных объединений. До настоящего времени действуют еще и стандарты СССР, если они не противоречат законодательству РФ. Кроме стандартов, нормативными документами являются также ПР — правила по стандартизации, Р — рекомендации по стандартизации и ТУ — технические условия. Государственные стандарты (ГОСТ Р) разрабатывают на продукцию, работы и услуги, потребности в которых носят межотраслевой характер. Стандарты этой категории принимает Госстандарт России, а если они относятся к области строительства, архитектуры, промышленности строительных материалов — Госстрой России. В государственных стандартах содержатся как обязательные для выполнения требования к объекту стандартизации, так и рекомендательные. К обязательным относятся: безопасность продукта, услуги, процесса для здоровья человека, окружающей среды, имущества, а также производственная безопасность и санитарные нормы; техническая и информационная совместимость и взаимозаменяемость изделий; единство методов контроля и единство маркировки. Требования обязательного характера должны соблюдать государственные органы управления и все субъекты хозяйственной деятельности независимо от формы собственности. Другие требования государственных стандартов могут быть признаны обязательными в договорных ситуациях либо в том случае, если имеется соответствующее указание в технической документации изготовителя (поставщика) продукции, а также исполнителя услуг. К таким требованиям относятся основные потребительские (эксплуатационные) характеристики продукции и методы их контроля; требования к упаковке, транспортированию, хранению и утилизации продукта; правила и нормы, касающиеся разработки производства и эксплуатации; правила оформления технической документации, метрологические правила и нормы и т.п. Отраслевые стандарты (ОСТ) разрабатываются применительно к продукции определенной отрасли. Их требования не должны противоречить обязательным требованиям государственных стандартов, а также правилам и нормам безопасности, установленным для отрасли. Принимают такие стандарты государственные органы управления (например, министерства), которые несут ответственность за соответствие требований отраслевых стандартов обязательным требованиям ГОСТ Р. Объектами отраслевой стандартизации могут быть: продукция, процессы и услуги, применяемые в отрасли; правила, касающиеся организации работ по отраслевой стандартизации; типовые конструкции изделий отраслевого применения (инструменты, крепежные детали и т.п.); правила метрологического обеспечения в отрасли. Диапазон применяемости отраслевых стандартов ограничивается предприятиями, подведомственными государственному органу управления, принявшему данный стандарт. На добровольной основе возможно использование этих стандартов субъектами хозяйственной деятельности иного подчинения. Степень обязательности соблюдения требований стандарта отрасли определяется тем предприятием, которое применяет его, или по договору между изготовителем и потребителем. Контроль за выполнением обязательных требований организует ведомство, принявшее данный стандарт. Стандарты предприятий (СТП) разрабатываются и принимаются самим предприятием. Объектами стандартизации в этом случае обычно являются составляющие организации и управления производством, совершенствование которых — главная цель стандартизации на данном уровне. Кроме того, стандартизация на предприятии может затрагивать и продукцию, производимую этим предприятием. Тогда объектами стандарта предприятия будут составные части продукции, технологическая оснастка и инструменты, общие технологические нормы процесса производства этой продукции. Стандарты предприятий могут содержать требования к различного рода услугам внутреннего характера. Закон РФ "О стандартизации" рекомендует использовать стандартизацию на предприятии для освоения данным конкретным предприятием государственных, международных, региональных стандартов, а также для регламентирования требований к сырью, полуфабрикатам и т.п., закупаемым у других организаций. Эта категория стандартов обязательна для предприятия, принявшего этот стандарт. Стандарты общественных объединений (научно-технических обществ, инженерных обществ и др.) – СТО. Эти нормативные документы разрабатывают, как правило, на принципиально новые виды продукции, процессов или услуг; передовые методы испытаний, а также нетрадиционные технологии и принципы управления производством. Общественные объединения, занимающиеся этими проблемами, преследуют цель распространения через свои стандарты заслуживающих внимания и перспективных результатов мировых научно-технических достижений, фундаментальных и прикладных исследований. Для субъектов хозяйственной деятельности стандарты общественных объединений служат важным источником информации о передовых достижениях, и по решению самого предприятия они принимаются на добровольной основе для использования отдельных положений при разработке стандартов предприятия. Правила по стандартизации (ПР) и рекомендации по стандартизации (Р) по своему характеру соответствуют нормативным документам методического содержания. Они могут касаться порядка согласования нормативных документов, представления информации о принятых стандартах отраслей, обществ и других организаций в Госстандарт РФ, создания службы по стандартизации на предприятии, правил проведения государственного контроля за соблюдением обязательных требований государственных стандартов и многих других вопросов организационного характера. ПР и Р разрабатываются, как правило, организациями и подразделениями, подведомственными Госстандарту РФ или Госстрою РФ. Проект этих документов обсуждается с заинтересованными сторонами, утверждается и издается этими комитетами. Технические условия (ТУ) разрабатывают предприятия и другие субъекты хозяйственной деятельности в том случае, когда стандарт создавать нецелесообразно. Объектом ТУ может быть продукция разовой поставки, выпускаемая малыми партиями, а также произведения художественных промыслов и т.п. Принимает ТУ их разработчик (руководитель или заместитель руководителя организации) без указания срока действия за исключением отдельных случаев, когда заинтересованность в этом проявляет заказчик (потребитель) продукции. Виды стандартов. Перечисленные нормативные документы, как показано выше, принимаются (утверждаются) на разных уровнях управления хозяйственной деятельностью. По этому признаку различают категории стандартов РФ. Как и в мировой практике, в России действует несколько видов стандартов, которые отличаются спецификой объекта стандартизации: основополагающие стандарты; стандарты на продукцию (услуги); стандарты на работы (процессы); стандарты на методы контроля (испытаний, изменений, анализа). Основополагающие стандарты разрабатывают с целью содействия взаимопониманию, техническому единству и взаимосвязи деятельности в различных областях науки, техники и производства. Этот вид нормативных документов устанавливает такие организационные принципы и положения, требования, правила и нормы, которые рассматриваются как общие для этих сфер и должны способствовать выполнению целей, общих как для науки, так и для производства. В целом они обеспечивают их взаимодействие при разработке, создании и эксплуатации продукта (услуги) таким образом, чтобы выполнялись требования по охране окружающей среды, безопасности продукта или процесса для жизни, здоровья и имущества человека; ресурсосбережению и другим общетехническим нормам, предусмотренным государственными стандартами на продукцию. Стандарты на продукцию (услуги) устанавливают требования либо к конкретному виду продукции (услуги), либо к группам однородной продукции (услуги). В отечественной практике есть две разновидности этого вида нормативных документов: • стандарты общих технических условий, которые содержат общие требования к группам однородной продукции, услуг; • стандарты технических условий, содержащие требования к конкретной продукции (услуге). Стандарт общих технических условий обычно включает следующие разделы: классификацию, основные параметры (размеры), общие требования к параметрам качества , упаковке, маркировке, требования безопасности; требования охраны окружающей среды; правила приемки продукции; методы контроля, транспортирования и хранения; правила эксплуатации, ремонта и утилизации. Наличие в содержании стандарта тех или иных разделов зависит от особенностей объекта стандартизации и характера предъявляемых к нему требований. Стандарт технических условий устанавливает всесторонние требования к конкретной продукции (в том числе различных марок или моделей этой продукции), касающиеся производства, потребления, поставки, эксплуатации, ремонта, утилизации. Сущность этих требований не должна противоречить стандарту общих технических условий. Но стандарт технических условий содержит конкретизированные дополнительные требования, относящиеся к объекту стандартизации (указание о товарном знаке, если он зарегистрирован в установленном порядке; знаки соответствия, если изделия сертифицированы; особые требования, касающиеся безопасности и охраны окружающей среды Стандарты технических условий на услугу могут содержать требования к ассортименту предоставляемых услуг (точность и своевременность исполнения, эстетичность, комфортность, комплексность обслуживания). Стандарты на работы (процессы) устанавливают требования к конкретным видам работ, которые осуществляются на разных стадиях жизненного цикла продукции: разработки, производства, эксплуатации (потребления), хранения, транспортировки, ремонта, утилизации. В частности, такие стандарты могут включать требования к методам автоматизированного проектирования продукции, модульного конструирования, принципиальным схемам технологического процесса изготовления продукта, технологическим режимам или нормам. Особое место занимают требования безопасности для жизни и здоровья людей при осуществлении технологических процессов, которые могут конкретизироваться по отношению к использованию определенного оборудования, инструмента, приспособлений и вспомогательных материалов. Стандарты на методы контроля (испытаний, измерений, анализа) рекомендуют применять методики контроля, в наибольшей степени обеспечивающие объективность оценки обязательных требований к качеству продукции, которые содержатся в стандарте на нее. Главный критерий объективности метода контроля (испытания, измерения, анализа) — воспроизводимость и сопоставимость результатов. Необходимо пользоваться именно стандартизированными методами контроля, испытаний, измерений и анализа, так как они базируются на международном опыте и передовых достижениях. Каждый из методов имеет свою специфику, связанную прежде всего с конкретным объектом контроля, но в то же время можно выделить и общие положения, подлежащие стандартизации: средства контроля и вспомогательные устройства; порядок подготовки и проведения контроля; правила обработки и оформления результатов; допустимую погрешность метода. Стандарт обычно рекомендует несколько методик контроля применительно к одному показателю качества продукта. Это нужно для того, чтобы одна из методик была выбрана в качестве арбитражной, если возникает необходимость. 9.3. Органы и службы стандартизации в Российской Федерации Работа по стандартизации в Российской Федерации организуется и осуществляется системой органов и служб по стандартизации, которую составляют: • Госстандарт России – национальный орган по стандартизации Российской Федерации; • Управление технического нормирования, стандартизации и сертификации Госстроя России; • подразделения стандартизации, сертификации, метрологии федеральных министерств и ведомств РФ; • технические комитеты (ТК) по стандартизации, создаваемые на добровольной основе заинтересованными сторонами (предприятиями и организациями); • подразделения стандартизации (отделы, бюро, группы), создаваемые субъектами хозяйственной деятельности (предприятиями и организациями); Госстандарт России в соответствии с Законом РФ «О стандартизации» и Положением о Госстандарте России, утвержденным Правительством, осуществляет государственное управление стандартизацией в Российской Федерации. В число важнейших функций Госстандарта России в области стандартизации входят следующие: • осуществление роли заказчика и участие в разработке государственных стандартов, устанавливающих основополагающие, общетехнические и обязательные требования; • рассмотрение, принятие и регистрация государственных стандартов, а также других нормативных документов межотраслевого значения; • организация работы по прямому использованию международных стандартов в качестве государственных стандартов РФ; • осуществление руководства и участие в работах по совершенствованию систем стандартизации, метрологии и сертификации в стране; • обеспечение единства и достоверности измерений в стране, укрепление и развитие государственной метрологической службы; • проведение государственного надзора за состоянием и применением измерительной техники; • участие в работах по международному сотрудничеству в области стандартизации; • издание и распространение государственных стандартов и другой нормативной документации, информационное обеспечение работ по стандартизации, метрологии, сертификации. Госстандарт осуществляет свои функции непосредственно и через созданные им органы. В систему Госстандарта России входит порядка 150 организаций и предприятий, в том числе: 20 научных организаций, включая два государственных научных центра в области метрологии; 13 промышленных предприятий по производству средств измерений высших классов точности; более 100 территориальных органов (центров) стандартизации, метрологии, сертификации (ЦСМиС) во всех промышленных регионах России; Академия стандартизации, метрологии, сертификации; два средних учебных заведения по метрологии; издательский комплекс «Издательство стандартов». Орган Госстроя России по стандартизации, сертификации и техническому нормированию организует и осуществляет работы по стандартизации в области строительства (строительное сырье, строительные материалы и изделия), в том числе принимает государственные стандарты Российской Федерации в области строительства, а также строительные нормы и правила (СНиП). Подразделения стандартизации, метрологии, сертификации федеральных министерств и других органов государственного управления организуют, координируют и участвуют в работах по стандартизации на подведомственных предприятиях и в организациях, выделяя из них головные организации по стандартизации по определенным направлениям деятельности. Технические комитеты (ТК) создаются для организации и проведения работ по стандартизации определенных видов продукции, технологий или видов деятельности, а также проведения по указанным объектам работ по международной и региональной стандартизации. К работе в ТК привлекаются на добровольной основе полномочные представители заинтересованных сторон: предприятий и организаций, разработчиков и изготовителей продукции, органов и организаций по стандартизации, метрологии, сертификации, научно-технических и инженерных обществ. К работе в технических комитетах привлекаются также ведущие ученые и специалисты. ТК по стандартизации создаются на базе предприятий, организаций, специализирующихся по определенным видам продукции и технологии или видам деятельности и обладающих в данной области наиболее высоким научно-техническим потенциалом, в том числе на базе организаций Госстандарта России и Госстроя России. ТК по стандартизации организуются решениями Госстандарта или Госстроя России, по предложениям заинтересованных сторон (предприятий, организаций) и регистрируются Госстандартом России. ТК являются общественными организациями и осуществляют свою деятельность в соответствии с положениями о конкретных комитетах, разработанных на основе типового положения о техническом комитете по стандартизации. На территории России в настоящее время функционирует свыше 300 ТК по стандартизации, при этом многие из них одновременно обладают статусом межгосударственных технических комитетов (МТК) за счет включения в их состав уполномоченных представителей национальных органов по стандартизации стран — членов СНГ. Подразделения (службы) стандартизации предприятий, организаций (научно-исследовательский или конструкторско-технологический отдел, лаборатория, бюро), создаваемые на предприятиях и в организациях, выполняют научно-исследовательские, опытно-конструкторские и другие работы по стандартизации, участвуют в выполнении работ по стандартизации, проводимых другими подразделениями, а также осуществляют организационно-методическое и научно-техническое руководство этими работами, выполняют нормоконтроль разрабатываемой на предприятии технической документации. На подразделения стандартизации предприятий и организаций могут быть возложены функции секретариата ТК по стандартизации (представительство, контроль выполнения программ, переписка). 9.4.Порядок разработки государственных стандартов. Создание стандарта от планирование его разработки до издания осуществляется в определенной последовательности, которая предусматривает, как правило, следующие стадии: • организация разработки стандарта и составление технического задания на разработку; • разработка проекта стандарта (первой, при необходимости последующих редакций); • разработка окончательной редакции проекта стандарта и представление его в Госстандарт России для принятия стандарта; • принятие и государственная регистрация (присвоение номера) стандарта; • издание стандарта. Государственный стандарт в процессе его применения может подвергаться проверке, в необходимых случаях в него вносят изменения, стандарт может быть пересмотрен или отменен, вовсе аннулирован. 9.5. Международная организация по стандартизации (ИСО) 9.5.1. Основные цели и задачи Международная организация по стандартизации создана в 1946 г. двадцатью пятью национальными организациями по стандартизации. СССР был одним из основателей организации, постоянным членом руководящих органов, дважды представитель Госстандарта избирался председателем организации. Российская Федерация стала членом ИСО как правопреемник Советского Союза. При создании организации и выборе ее названия учитывалась необходимость того, чтобы аббревиатура наименования звучала одинаково на всех языках. Для этого было решено использовать греческое слово isos – равный. Вот почему на всех языках мира Международная организация по стандартизации имеет краткое название ISO (ИСО) Сфера деятельности ИСО касается стандартизации но всех областях, кроме электротехники и электроники, относящихся к компетенции Международной электротехнической комиссии (МЕК). ИСО определяет свои задачи следующим образом: содействие развитию стандартизации и смежных видов деятельности в мире с цепью обеспечения международного обмена товарами и услугами, а также развития сотрудничества в интеллектуальной, научно-технической и экономической областях. Основные объекты стандартизации и количество стандартов (в % от общего числа) характеризуют обширный диапазон интересов организации:  Машиностроение   29  Химия   13  Неметаллические материалы   12  Руды и металлы  9  Информационная техника  8  Сельское хозяйство  8  Строительство  4  Специальная техника  3  Охрана здоровья и медицина  3   Основополагающие стандарты  3  Окружающая среда  3   Упаковка и транспортировка  2 Остальные стандарты относятся к здравоохранению и медицине, охране окружающей среды, другим техническим областям. В последние годы ИСО уделяет много внимания стандартизации систем обеспечения качества. Практическим результатом усилий в этих направлениях являются разработка и издание международных стандартов. При их разработке ИСО учитывает пожелания всех заинтересованных сторон — производителей продукции (услуг), потребителей, научно-технических и общественных организаций. В настоящее время в состав ИСО входят 120 стран, которые представлены своими национальными организациями по стандартизации. Россию представляет Госстандарт РФ в качестве комитета — члена ИСО. Всего в составе ИСО более 80 комитетов-членов. Кроме комитетов-членов членство в ИСО может иметь статус членов-корреспондентов и членов-абонентов, которыми являются организации по стандартизации развивающихся государств. Комитеты-члены имеют право принимать участие в работе любого технического комитета ИСО, голосовать по проектам стандартов, избираться в состав Совета ИСО и быть представленными на заседаниях Генеральной ассамблеи. Члены-корреспонденты не ведут активной работы в ИСО, но имеют право на получение информации о разрабатываемых стандартах. Члены-абоненты уплачивают льготные взносы, имеют возможность быть в курсе международной стандартизации. Сильные национальные организации в странах—членах ИСО являются опорой для ее функционирования. Поэтому комитетами-членами признаются только те организации, которые наилучшим образом отражают положение своей страны в области стандартизации и имеют значительный опыт и компетентность, что требуется для эффективной деятельности по международной стандартизации. 9.5.2. Организационная структура. Организационно в ИСО входят руководящие и рабочие органы (рисунок 9.1). Руководящие органы: Генеральная ассамблея (высший орган), Совет, Техническое руководящее бюро. Рабочие органы — технические комитеты (ТК), подкомитеты (ПК), рабочие группы (РГ). Генеральная ассамблея — это собрание должностных лиц и делегатов, назначенных комитетами-членами. Каждый комитет-член имеет право представить не более трех делегатов, но их могут сопровождать наблюдатели. Члены-корреспонденты и члены-абоненты участвуют как наблюдатели. Совет руководит работой ИСО в перерывах между сессиями Генеральной ассамблеи. Совет имеет право, не созывая Генеральной ассамблеи, направить в комитеты-члены вопросы для консультации или поручить комитетам-членам их решение. На заседаниях Совета решения принимаются большинством голосов присутствующих на заседании комитетов членов Совета. В период между заседаниями и при необходимости Совет может принимать решения путем переписки. Совету ИСО подчиняется семь комитетов: ПЛАКО (техническое бюро), СТАКО (комитет по изучению научных принципов стандартизации); КАСКО (комитет по оценке соответствия); ИНФКО (комитет по научно-технической информации); ДЕВКО (комитет по оказанию помощи развивающимся странам); КОПОЛКО (комитет по защите интересов потребителей); РЕМКО (комитет по стандартным образцам). Рисунок 9.1 СТАКО обязан оказывать методическую и информационную помощь Совету ИСО по принципам и методике разработки международных стандартов. Силами комитета проводятся изучение основополагающих принципов стандартизации и подготовка рекомендаций по достижению оптимальных результатов в данной области. СТАКО занимается также терминологией и организацией семинаров по применению международных стандартов для развития торговли. ПЛАКО подготавливает предложения по планированию работы ИСО, по организации и координации технических сторон работы. В сферу работы ПЛАКО входят рассмотрение предложений по созданию и роспуску технических комитетов, определение области стандартизации, которой должны заниматься комитеты. КАСКО занимается вопросами подтверждения соответствия продукции, услуг, процессов и систем качества требованиям стандартов, изучает практику этой деятельности и анализирует информацию. Комитет разрабатывает руководства по испытаниям и оценке соответствия (сертификации) продукции, услуг, систем качества, подтверждению компетентности испытательных лабораторий и органов по сертификации. КАСКО совместно с МЭК подготовлен ряд руководств по различным аспектам сертификации, которые широко используются в странах—членах ИСО и МЭК. Принципы, изложенные в этих документах, учтены в национальных системах сертификации, а также служат основой для соглашений по оценке соответствия взаимопоставляемой продукции в торгово-экономических связях стран разных регионов. ИНФКО занимается координацией деятельности ИСО и членов организации в области информационных услуг, баз данных, маркетинга, продажи стандартов и технических регламентов; консультирование Генеральной Ассамблеи ИСО по разработке политики по гармонизации стандартов и другим указанным выше вопросам; контроль и руководство деятельностью Информационной сети ИСО (ИСОНЕТ). Кроме этих основных задач, ИНФКО выполняет большое количество работ, связанных с информационной деятельностью: разрабатывает руководства по организации и работе информационных центров по стандартизации; проводит анализ и изучение рынка информационных и маркетинговых услуг; составляет и распространяет рекомендации по общим принципам сбора, хранения, поиска, обмена информацией; организует и ведет системы производства и распространения документов в ИСО и содействует взаимодействию этих систем; популяризует международные стандарты в области информационных услуг и поощряет их применение; организует обмен опытом и информацией о работе различных информационных центров; сотрудничает с международными организациями по вопросам информации ДЕВКО изучает запросы развивающихся стран в области стандартизации и разрабатывает рекомендации по содействию этим странам в данной области. Главные функции ДЕВКО: организация обсуждения в широких масштабах всех аспектов стандартизации в развивающихся странах, создание условий для обмена опытом с развитыми странами; подготовка специалистов по стандартизации на базе различных обучающих центров в развитых странах; подготовка учебных пособий по стандартизации для развивающихся стран; стимулирование развития двустороннего сотрудничества промышленно развитых и развивающихся государств в области стандартизации и метрологии. В этих направлениях ДЕВКО сотрудничает с ООН. Одним из результатов совместных усилий стало создание и функционирование международных центров обучения. КОПОЛКО изучает вопросы обеспечения интересов потребителей и возможности содействия этому через стандартизацию; обобщает опыт участия потребителей в создании стандартов и составляет программы по обучению потребителей в области стандартизации и доведению до них необходимой информации о международных стандартах. РЕМКО оказывает методическую помощь ИСО путем разработки соответствующих руководств по вопросам, касающимся стандартных образцов (эталонов). Кроме того, РЕМКО — координатор деятельности ИСО по стандартным образцам с международными метрологическими организациями, в частности, с МОЗМ — Международной организацией законодательной метрологии. 9.5.3. Порядок разработки международных стандартов. Непосредственную работу по созданию международных стандартов ведут технические комитеты; подкомитеты, которые могут учреждать ТК, и рабочие группы (РГ) по конкретным направлениям деятельности. По данным на 1996 г., международная стандартизация в рамках ИСО проводится 2832 рабочими органами, в том числе 185 ТК, 636 ПК, 1975 РГ и 36 целевыми группами. Ведение всех секретариатов ТК и ПК обеспечивают 35 комитетов-членов, в том числе за Россией закреплено 10 ТК, 31 ПК и 10 РГ. Кроме ведения секретариатов заинтересованные комитеты-члены могут быть активными членами любого ТК или ПК, а также наблюдателями. Для первого случая в ИСО существует статус члена Р, а для второго — статус члена О. Россия — активный член в 145 ТК, а наблюдатель в — 16 ТК (данные по 1995 г.). Официальные языки ИСО — английский, французский, русский. На русский язык переведено около 70% всего массива международных стандартов ИСО. Схема разработки международного стандарта сводится к следующему: заинтересованная сторона в лице комитета-члена, технического комитета, комитета Генеральной ассамблеи (либо организации, не являющейся членом ИСО) направляет в ИСО заявку на разработку стандарта. Генеральный секретарь по согласованию с комитетами-членами представляет предложение в Техническое руководящее бюро о создании соответствующего ТК. Последний создается при условиях: если большинство комитетов-членов голосуют «за» и не менее пяти из них намерены стать членами Р в этом ТК, а Техническое руководящее бюро убеждено в международной значимости будущего стандарта. Все вопросы в процессе работы обычно решаются на основе» консенсуса комитетов-членов, активно участвующих в деятельности ТК. После достижения консенсуса в отношении проекта стандарта ТК передает его в Центральный секретариат для регистрации и рассылки всем комитетам-членам на голосование. Если проект одобряется 75% голосовавших, он публикуется в качестве международного стандарта. В технической работе ИСО участвуют свыше 30 тыс. экспертов из разных стран мира. ИСО пользуется мировым авторитетом как честная и беспристрастная организация и имеет высокий статус среди крупнейших международных организаций. Стандарты ИСО — наиболее широко используемые во всем мире, их более 10 тыс. (1996 г.), причем ежегодно пересматриваются и принимаются вновь 500—600 стандартов. Стандарты ИСО представляют собой тщательно отработанный вариант технических требований к продукции (услугам), что значительно облетает обмен товарами, услугами и идеями между всеми странами мира. Во многом это объясняется ответственным отношением технических комитетов к достижению консенсуса по техническим вопросам, за что несут личную ответственность председатели ТК. ИСО поддерживает постоянные рабочие отношения с региональными организациями по стандартизации. Практически члены таких организаций одновременно являются членами ИСО. Поэтому при разработке региональных стандартов за основу принимается стандарт ИСО нередко еще на стадии проекта. Наиболее тесное сотрудничество поддерживается между ИСО и Европейским комитетом по стандартизации (СЕН). Любая страна мира вправе применять или не применять их. Решение вопроса о применении международного стандарта ИСО связано в основном со степенью участия страны в международном разделении труда и состоянием ее внешней торговли. Стандарт ИСО в случае его использования вводится в национальную систему стандартизации. В российской системе стандартизации нашли применение около половины международных стандартов ИСО. Разработка проекта стандарта в технических органах ИСО всегда связана с необходимостью преодоления определенного давления представителей отдельных стран (нередко это крупнейшие производители и экспортеры товаров) по техническим требованиям и нормам, которые должны включаться в содержание будущего международного стандарта. Высшим достижением для национального комитета-члена является принятие национального стандарта в качестве международного. По своему содержанию стандарты ИСО отличаются тем, что лишь около 20% из них включают требования к конкретной продукции. Основная же масса нормативных документов касается требований безопасности, взаимозаменяемости, технической совместимости, методов испытаний продукции, а также других общих и методических вопросов. 9.6.Региональные организации по стандартизации. 9.6.1. Европейский комитет по стандартизации (СЕН) Европейский комитет по стандартизации (до 1970 г. — Европейский комитет по координации стандартов) существует с 1961 г. Членами СЕН состоят национальные организации по стандартизации европейских государств: Австрии, Бельгии, Великобритании, Германии, Греции, Дании, Исландии, Испании, Италии, Люксембурга, Нидерландов, Норвегии, Португалии Финляндии, Франции, Швейцарии, Швеции. Это закрытая организация, куда до 1992 г. входили только члены ЕС. По решению Генеральной ассамблеи СЕН создана новая категория членства — ассоциативный член. Ассоциативным членом может быть любая общественная, научная, экономическая или другая организация страны—члена СЕН, чей статус определяется национальным или европейским законодательством. Ассоциативные члены обязаны способствовать достижению целей СЕН, содействовать процессу стандартизации, принимать участие в обсуждениях проектов стандартов (до принятия решения), но они не имеют права голоса. Подготовка проекта стандарта возложена на соответствующий технический комитет, который утверждает первоначальный проект (на трех официальных языках), а после регистрации его в Центральном секретариате документ становится официальным проектом европейского стандарта. Основная цель СЕН — содействие развитию торговли товарами и услугами путем разработки европейских стандартов (евронорм, EN), на которые могли бы ссылаться в своих директивах ЕС и другие межправительственные организации; путем обеспечения единообразного применения в странах-членах международных стандартов ИСО и МЭК; сотрудничества со всеми организациями региона, занимающимися стандартизацией; предоставления услуг по сертификации на соответствие европейским стандартам (евронормам). СЕН разрабатывает европейские стандарты в таких областях, как оборудование для авиации, водонагревательные газовые приборы, газовые баллоны, комплектующие детали для подъемных механизмов, газовые плиты, сварка и резка, трубопроводы и трубы, насосные станции и др. Один из принципов работы СЕН — обязательное использование международных стандартов ИСО как основы для разработки евронорм либо дополнение тех результатов, которые достигнуты в ИСО. Высший орган СЕН — Генеральная ассамблея, в которой представлены национальные организации по стандартизации. Генеральная ассамблея избирает Административный совет, выполняющий следующие функции: • установление правил и способов применения национальных стандартов стран-участниц и международных стандартов при разработке европейских стандартов; • определение возможности прямого использования национального или международного нормативного документа в качестве европейского стандарта и контроль за его соблюдением; • координация работ по национальной стандартизации в рамках региона. Технически работа по стандартизации выполняется техническими комитетами, деятельность которых координируется Техническим бюро. 9.6.2. Межскандинавская организации по стандартизации (ИНСТА) Межскандинавская организация по стандартизации создана в 1952 г. Ее члены — Дания, Норвегия, Финляндия, Швеция, входящие своими национальными организациями по стандартизации, а также десять других организаций, занимающихся вопросами стандартизации в этих странах. Главная особенность деятельности ИНСТА, отличающая ее от других подобных организаций, состоит в том, что она не разрабатывает региональных общескандинавских стандартов. Во многом это связано со значительной долей внешней торговли в экономике стран, что обусловило переход на весьма широкое применение международных стандартов. Например, Дания еще в начале 70-х годов полностью отказалась от разработки национальных стандартов и перешла на международные и региональные нормативные документы. Свои основные задачи ИНСТА видит в содействии созданию согласованных национальных стандартов скандинавских государств, унификации технических требований национальных нормативных документов; организации обмена информацией о работах по стандартизации во избежание дублирования; распространении опыта по созданию стандартов и в определении согласованной позиции стран-членов в ИСО, МЭК, СЕН и других организациях. За основу разрабатываемых нормативных документов принимаются международные стандарты ИСО, МЭК, европейские стандарты СЕН, других организаций. Разработанные нормативные документы принимаются странами-членами в качестве национальных после того, как их проекты одобряются всеми странами—членами ИНСТА. Важным направлением своей деятельности организация считает достижение взаимопонимания между скандинавскими странами. Для этого проводятся регулярные ежегодные встречи, на которых обсуждаются все спорные вопросы. 9.6.3. Международная ассоциация стран Юго-Восточной Азии (АСЕАН) Международная Ассоциация государств Юго-Восточной Азии в 1994 г. создала Консультативный Комитет по стандартизации и качеству. В состав этой региональной организации входят национальные организации по стандартизации и сертификации стран—членов АСЕАН: Малайзии, Таиланда, Индонезии, Сингапура, Филиппин, Бруней Даруссалама, Вьетнама. Членами Комитета являются также торгово-промышленные палаты этих государств. В большинстве названных стран национальная стандартизация и применение международных стандартов находятся на довольно высоком уровне. Почти все национальные организации — члены Консультативного комитета по стандартизации и качеству являются государственными и их работа финансируется государством. Практически все национальные стандарты стран АСЕАН носят добровольный характер (в Малайзии — 100%, Индонезии, Таиланде — 97%, Филиппинах — 95%, Сингапуре — 91%). Стандарты приобретают статус обязательных при условии действия прямого технического закона. 9.6.4. Панамериканский комитет стандартов (КОПАНТ) Панамериканский комитет стандартов существует с 1961 г. и объединяет национальные организации Аргентины, Боливии, Бразилии, Чили, Колумбии, Коста-Рики, Эквадора, Доминиканской республики, Мексики, Панамы, Парагвая, Перу, Тринидад-Тобаго, Уругвая, Венесуэлы, а также региональные организации пяти стран: Коста-Рики, Сальвадора, Гватемалы, Гондураса и Никарагуа. Главная цель организации — устранение технических барьеров в региональной торговле. Путь к достижению этой цели КОПАНТ видит в развитии сотрудничества между странами-членами по разработке и широкому применению региональных стандартов, пропаганде стандартизации как средства реализации достижений научно-технического прогресса; активизации участия латиноамериканских стран в работах ИСО и МЭК и содействии максимально возможной гармонизации региональных нормативных документов с требованиями международных организаций. В этом направлении КОПАНТ считает необходимым применять региональную стандартизацию в тех областях, которые не охвачены международными стандартами либо связаны со спецификой, требующей установления особых региональных норм и правил. Организационная структура КОПАНТ традиционна. Во главе – Генеральная ассамблея – высший орган, в котором представлены все страны-члены. На три года избирается Исполнительный Совет, исполнительный секретарь и Технический координационный секретариат. Рабочими органами являются технические комитеты, деятельность которых координируется специальными комиссиями: по развитию, по законам и регламентам; по сертификации и знакам соответствия, по финансам, по метрологии. Деятельность КОПАНТ направлена также и на совершенствование работы национальных организаций стран-членов в частности, обучение и повышение квалификации специалистов, работающих в национальных органах по стандартизации. Наиболее весомая заслуга КОПАНТ — организация принятия государствами региона метрической системы измерений и содействие переходу на нее. 9.6.5.Стандартизация в Содружестве Независимых Государств (СНГ) Стандартизация, сертификация и метрология в рамках СНГ осуществляются в соответствии с «Соглашением о проведении согласованной политики в области стандартизации, метрологии и сертификации», которое является межправительственным и действует с 1992 г. Создан Межгосударственный совет стран-участниц СНГ (МГС), в котором представлены все национальные организации по стандартизации этих государств. МГС принимает межгосударственные стандарты. В 1995 г. Совет ИСО признал МГС региональной организацией по стандартизации в странах СНГ. Работа по стандартизации ведется в соответствии с программами, которые МГС составляет на основе обобщения предложений, поступающих от национальных органов по стандартизации. За период до конца 1996 г. принято новых и пересмотрено более 2000 межгосударственных стандартов. Организационные вопросы решаются в соответствии с ГОСТ 1.0-92 «Правила проведения работ по межгосударственной стандартизации. Общие положения», который принят в качестве межгосударственного. В дополнение к нему приняты «Правила по межгосударственной стандартизации», «Порядок регистрации и подготовки к изданию межгосударственных нормативных документов по стандартизации» и другие основополагающие нормативные документы. В МГС рассмотрен вопрос об условиях прямого применения европейских стандартов в качестве межгосударственных для стран СНГ. При этом должны соблюдаться следующие правила: • на форзаце должно быть указание о том, какому европейскому стандарту соответствует стандарт СНГ; • в выходных данных необходимо указать, что воспроизведение документа любыми средствами возможно только с согласия СЕН; • все национальные стандарты стран СНГ, противоречащие евронормам, должны быть изъяты из обращения; • все копии стандартов, являющихся прямым применением евронорм, необходимо в обязательном порядке направлять в СЕН. В рамках соглашения МГС с СЕН евронормы для прямого применения предоставляются Межгосударственному совету безвозмездно. Заметным продвижением в практике сотрудничества и конкретизации его направлений можно считать создание четырех научно-технических комиссий — по стандартизации, сертификации, метрологии и аккредитации. В области метрологии реализуются программы совместных работ в нескольких направлениях: передача размеров единиц физических величин; разработка и пересмотр основополагающих межгосударственных нормативных документов по метрологии; создание и применение стандартных образцов состава и свойств веществ и материалов; методы неразрушающего контроля. Среди первоочередных перспективных задач МГС можно отметить: развитие сотрудничества с ИСО, МЭК, СЕН и другими международными и региональными организациями по стандартизации, сертификации и метрологии; создание в рамках МГС Евро-Азиатской региональной организации по аккредитации испытательных лабораторий; решение проблем унификации учебных дисциплин, преподаваемых будущим специалистам по стандартизации, метрологии, сертификации с учетом их деятельности в «едином пространстве» по этим видам работ. На повестке стоит также вопрос о возможности участия в работе МГС национальных организаций по стандартизации стран, не являющихся членами СНГ. Интерес к этой области проявляют, в частности, бывшие участники СЭВ. 10. СЕРТИФИКАЦИЯ 10.1. Основные термины и определения Сертификация в переводе с латыни означает "сделано верно". Для того чтобы убедиться в том, что продукт "сделан верно", надо знать, каким требованиям он должен соответствовать и каким образом возможно получить достоверные доказательства этого соответствия. Общепризнанным способом такого доказательства служит сертификация соответствия. ИСО/МЭК предлагает термин "соответствие", указывая, что это процедура, в результате которой может быть представлено заявление, дающее уверенность в том, что продукция (процесс, услуга) соответствуют заданным требованиям. Это может быть: • заявление поставщика о соответствии, т.e. его письменная гарантия в том, что продукция соответствует заданным требованиям; заявление, которое может быть напечатано в каталоге, накладной, руководстве об эксплуатации или другом сообщении, относящемся к продукции; это может быть также ярлык, этикетка и т.п.; • сертификация — процедура, посредством которой третья сторона дает письменную гарантию, что продукция, процесс, услуга соответствуют заданным требованиям. Подтверждение соответствия через сертификацию предполагает обязательное участие третьей стороны. Такое подтверждение соответствия — независимое, дающее гарантию соответствия заданным требованиям, осуществляемое по правилам определенной процедуры. Сертификация считается основным достоверным способом доказательства соответствия продукции (процесса, услуги) заданным требованиям. Процедуры, правила, испытания и другие действия, которые можно рассматривать как составляющие самого процесса (деятельности) сертификации, могут быть различными в зависимости от ряда факторов. Среди них — законодательство, касающееся стандартизации, качества и непосредственно сертификации; особенности объекта сертификации, что в свою очередь определяет выбор метода проведения испытаний, и т.д. Другими словами, доказательство соответствия проводится по той или иной системе сертификации. В соответствии с указанным документом ИСО/МЭК — это система, которая осуществляет сертификацию по своим собственным правилам, касающимся как процедуры, так и управления. Под испытанием понимается техническая операция, заключающаяся в определении одной или нескольких характеристик данной продукции в соответствии с установленной процедурой по принятым правилам. Испытания осуществляют в испытательных лабораториях, причем это название употребляют по отношению как к юридическому, так и к техническому органу. 10.2. Принципы проведения сертификации В начале 90-х годов российский внутренний рынок стремительно заполнялся различными товарами, в основном зарубежного производства. Нередко обнаруживались случаи несоответствия их качества российским требованиям и нормам, а также их недоброкачественность. Такая ситуация потребовала действенных мер, и как единственная форма подтверждения соответствия была введена обязательная сертификация. Практика показала, что эта мера сыграла положительную роль. Важным итогом сертификации в России является создание инфраструктуры сертификации и испытаний, которые базируются на Системе государственной стандартизации и переход к подтверждению соответствия путем декларации изготовителя, по мнению специалистов Госстандарта, не потребует дополнительных бюджетных средств. Переход на новые принципы подтверждения соответствия потребует надлежащей правовой базы, внесения ряда дополнений и изменений во все законодательные акты, касающиеся сертификации, принятия этих актов, пересмотра нормативной базы сертификации и внедрения ее в практику. Рассмотрим ее организационные и методические принципы: • обеспечение достоверности информации об объекте сертификации; • объективность и независимость от изготовителя и потребителя; • профессиональность испытаний; • исключение дискриминации по отношению к иностранным заявителям; • право заявителя выбирать орган по сертификации и испытательную лабораторию; ответственность участников сертификации; • открытость информации о результатах сертификации или о прекращении срока (отмене) сертификата (знака) соответствия; • многообразие методов испытаний с учетом особенностей объекта сертификации, его производства и потребления; • использование в деятельности по сертификации рекомендаций и правил ИСО/МЭК, региональных организаций, положений международных стандартов и других международных документов; • признание аккредитации зарубежных органов по сертификации и испытательных лабораторий, сертификатов и знаков соответствия в РФ на основе многосторонних и двусторонних соглашений, в которых участвует Россия; • соблюдение конфиденциальности информации, составляющей коммерческую тайну; • привлечение в необходимых случаях к работам по сертификации обществ потребителей. На сегодняшний день сертификация охватывает более 75% наименований производимой в стране продукции. По данным Госстандарта, номенклатура потенциально опасной продукции составляет 90%. Если базироваться на этих данных, то масштаб обязательной сертификации в России приобрел бы совершенно несоизмеримую с мировой практикой величину не только по объему, но и по затратам, поэтому к товарам, подлежащим обязательной сертификации, теперь будут отнесены только те, которые обладают наибольшей потенциальной опасностью. На сегодняшний день в номенклатуру продукции и услуг, подлежащих обязательной сертификации, включены только те объекты, которые в соответствии с законодательством проходят сертификацию в системе ГОСТ Р под руководством Госстандарта РФ. В номенклатуру входят товары для личных нужд граждан, продукция производственно-технического назначения и услуги тех же профилей. 10.3. Правила по проведению сертификации Правила по проведению сертификации устанавливают общие рекомендации, которые применяются при организации и проведении работ по обязательной и добровольной сертификации. Эти правила распространяются на все объекты сертификации российского и зарубежного происхождения, а также могут служить основой для организации систем сертификации однородной продукции. Для обеспечения возможности признания российских сертификатов и знаков соответствия за рубежом правила и рекомендации составлены в соответствии с действующими международными нормами и правилами, изложенными в международных стандартах ИСО и в документах других международных и региональных организаций, осуществляющих сертификацию. Правила включают положения, касающиеся участников сертификации, проведения работ в области сертификации, систем сертификации однородной продукции. При проведении работ в области сертификации Госстандарт РФ рекомендует придерживаться следующих правил: 1) допускается аккредитация в качестве органов по обязательной сертификации и испытательных лабораторий организаций любых форм собственности: частных, государственных, муниципальных и др. К этим организациям предъявляются требования компетентности и независимости, что должно полностью исключить влияние со стороны изготовителя и потребителя на результаты испытаний и сертификации. 2) аккредитацию организуют и осуществляют Госстандарт России и другие федеральные органы исполнительной власти на основании результатов аттестации организаций, претендующих выполнять функции сертификационных органов. Аттестацию проводят комиссии, в состав которых включают экспертов, представителей изготовителей и обществ потребителей, научно-исследовательских организаций, территориальных органов Госстандарта, других государственных органов управления. Документ, который оформляется по результатам аккредитации, называется аттестатом аккредитации. В системе может быть аккредитовано несколько органов по сертификации одной и той же продукции. В таком случае заявителю предоставлено право выбора органа, который будет заниматься сертификацией его продукции. Орган по сертификации однородной продукции устанавливает схемы, по которым возможно сертифицировать продукцию в соответствующей системе. При положительных результатах сертификации орган по сертификации выдает сертификат соответствия и лицензию на применение знака соответствия. Последний может быть нанесен на тару (упаковку) самого товара, сопроводительную документацию, а также на техническую документацию, которая поступает к покупателю вместе с товаром(инструкции по использованию и т.п.). Инспекционный контроль за центральными органами, органами по сертификации и испытательными лабораториями входит в функции Госстандарта и других государственных органов управления. Если же схема сертификации включает инспекционный контроль за сертифицированной продукцией, то его проводят органы, осуществившие сертификацию. Общие правила инспекционного контроля за конкретными видами продукции содержатся в документах по системам сертификации однородной продукции. Вся информация о центральных органах по сертификации, аккредитованных органах и испытательных лабораториях, утвержденных системах сертификации однородной продукции, аттестованных экспертах и т.п. содержится в Государственном реестре, который ведет Госстандарт РФ. Правила проведения работ по сертификации предусматривают возможность возникновения спорных ситуаций. В таких случаях любой участник сертификации имеет право обратиться в Госстандарт и другие федеральные органы исполнительной власти по профилю системы сертификации, в центральный орган или орган по сертификации однородной продукции с апелляцией. Апелляция должна содержать те вопросы, которые могут рассматривать указанные организации сообразно их компетенции, например, претензии к деятельности органов по сертификации и испытательных лабораторий, экспертов, вопросы выдачи и отмены сертификатов, лицензий на применение знаков соответствия и т.п. Правила содержат отдельное положение по добровольной сертификации, четко оговаривающее функции юридического лица, которое выступает в роли органа по сертификации. Это юридическое лицо формирует структуру системы и разрабатывает ее правила и знак соответствия, которые подлежат регистрации в Госстандарте РФ. В остальном его функции совпадают с таковыми для органа по обязательной сертификации. 10.4. Порядок проведения сертификации продукции Порядок проведения сертификации в России установлен Постановлением Госстандарта РФ в 1994 г. по отношению к обязательной сертификации (в том числе и импортируемой продукции), но может применяться и при добровольной сертификации. Для систем сертификации однородной продукции с учетом ее особенностей допускается разработка соответствующего порядка. Порядок разъясняет, какие характеристики продукции проверяются, по каким критериям выбираются схемы сертификации, каким требованиям должны отвечать нормативные документы на сертифицируемую продукцию, в какой последовательности осуществляются соответствующие процедуры сертификации и в чем их сущность. Порядок проведения сертификации устанавливает последовательность действий, составляющих совокупную процедуру сертификации. а) Подача заявки на сертификацию. Заявитель направляет заявку в соответствующий орган по сертификации, а при его отсутствии — в Госстандарт РФ или другой федеральный орган управления. Орган по сертификации рассматривает заявку в установленный порядком сертификации однородной продукции срок (в среднем один месяц) и сообщает заявителю решение, которое в числе различных сведений, необходимых заявителю, указывает, какие органы и испытательные лаборатории может выбрать заявитель. б) Отбор, идентификация образцов и их испытания. Образцы для испытаний отбирает, как правило, испытательная лаборатория или другая организация по ее поручению. В отдельных случаях этим занимается орган по сертификации. Образцы, прошедшие испытания, хранятся в течение срока, предусмотренного правилами системы сертификации конкретной продукции. Протоколы испытаний представляются заявителю и в орган по сертификации, их хранение соответствует сроку действия сертификата. в) Оценка производства. В зависимости от выбранной схемы сертификации проводятся анализ состояния производства, сертификация производства либо сертификация системы управления качеством. Метод оценки производства указывается в сертификате соответствия продукции. г) Выдача сертификата соответствия. Протоколы испытаний, результаты оценки производства, другие документы о соответствия продукции, поступившие в орган по сертификации, подвергаются анализу для окончательного заключения о соответствии продукции заданным требованиям. По результатам оценки составляется заключение эксперта. Это главный документ, на основании которого орган по сертификации принимает решение о выдаче сертификата соответствия. При положительном решении оформляется сертификат, в котором указаны основания для его выдачи и регистрационный номер, без которого сертификат недействителен. Если заключение эксперта отрицательное, орган по сертификации выдает заявителю решение об отказе с указанием причин. Срок действия сертификата соответствия устанавливает орган по сертификации, но не более трех лет. Информация о том, что продукт сертифицирован, содержится в технической и в товаросопроводительной документации. д) Применение знака соответствия. Изготовитель получает право маркировки сертифицированной продукции знаком соответствия, получив лицензию от органа по сертификации. Обычно в каждой системе принят свой знак. е) Инспекционный контроль за сертифицированной продукцией. Проводится, если это предусмотрено схемой сертификации, в течение всего срока действия сертификата и лицензии на применение знака соответствия (не реже одного раза в год). Форма контроля — периодические и внеплановые проверки с испытанием образцов для доказательства того, что производимая продукция продолжает соответствовать требованиям, подтвержденным сертификацией. Внеплановые проверки назначаются органом по сертификации в случаях поступления информации о претензиях к качеству продукции от потребителей, торговых организаций и контролирующих органов. Результаты инспекционного контроля оформляются актом, который хранится в органе по сертификации. Этот орган имеет право по результатам контроля приостановить или отменить действие сертификата и лицензии на применение знака соответствия. В случае приостановления действия сертификата изготовитель продукции, по согласованию с органом по сертификации, может принять корректирующие меры и снова представить образец продукции на подтверждение его соответствия. В противном случае действие сертификата и лицензии отменяется. ж) Корректирующие мероприятия назначаются в случаях нарушения соответствия продукции установленным требованиям и правил применения знака соответствия. Мероприятия назначает орган по сертификации, который приостанавливает действие сертификата и лицензии на использование знака соответствия, о чем информируются заинтересованные участники сертификации. Далее орган устанавливает срок выполнения корректирующих мероприятий и контролирует их проведение изготовителем. Изготовитель в такой ситуации обязан уведомить потребителей и все заинтересованные организации об опасности пользования продукцией. Если корректирующие мероприятия привели к положительным результатам, орган по сертификации обязует изготовителя применять другую маркировку изделия, о чем информируются участники сертификации. При невыполнении или неэффективности корректирующих мер, сертификат и лицензия на знак соответствия аннулируются. 10.5. Схемы сертификации Схемы сертификации, применяемые в России, разработаны с учетом рекомендаций ИСО/МЭК. В российских правилах сертификации используются модифицированные схемы: 2а, За, 4а, а также основанные на декларации изготовителя схемы 9—10а. Рассмотрим основные схемы сертификации. Схема 2 предполагает, что помимо испытания образца, после чего заявитель уже получит сертификат соответствия, в ней предусмотрен инспекционный контроль за сертифицированной продукцией, находящейся в торговле. Для этого образец (образцы) отбирается в торговых организациях, реализующих данный товар, и подвергается испытаниям в аккредитованной лаборатории. Схема 2а включает дополнение к схеме 2 — анализ состояния производства до выдачи сертификата. Схема 3 предусматривает испытания образца, а после выдачи сертификата — инспекционный контроль путем испытания образца, отбираемого на складе готовой продукции предприятия-изготовителя перед отправкой потребителю. Образец испытывается в аккредитованной лаборатории. Схема За предусматривает испытание типа и анализ состояния производства до выдачи сертификата, а также инспекционный контроль в такой же форме, как по схеме 3. Схема 4 заключается в испытании типового образца, как и предыдущих схемах, с несколько усложненным инспекционным контролем: образцы для контрольных испытаний отбираются как со склада изготовителя, так и у продавца. Модифицированная схема 4а в дополнение к схеме 4 включает анализ состояния производства до выдачи сертификата соответствия на продукцию. Кроме этих уже действующих схем, в России введены дополнительные схемы 9— 10а, опирающиеся на заявление-декларацию изготовителя с последующим инспекционным контролем за сертифицируемой продукцией. Такой принцип схемы сертификации в наибольшей степени подходит для малых предприятий и товаров, выпускаемых малыми партиями. В отдельных случаях предусматривается как обязательное условие наличие сертифицированной системы качества у изготовителя. Процедура такого пути сертификации должна отражаться в правилах системы сертификации однородной продукции. Заявление-декларацию подписывает руководитель предприятия, прилагает к нему протокол испытаний продукции на предприятии, информацию о действии надлежащего контроля при производстве документы рассматривает орган по сертификации однородной продукции, который принимает решение о возможности признания заявления-декларации и выдаче сертификата соответствия. 10.6. Органы по сертификации Национальный орган по сертификации — Госстандарт России формирует государственную политику в области сертификации и устанавливает общие правила сертификации, проводит государственную регистрацию систем сертификации, знаков соответствия, ведет их Государственный реестр. В ведении Госстандарта находятся все публикации, касающиеся официальной информации по всем вопросам сертификации. Госстандарт РФ и другие государственные органы по сертификации устанавливают процедуры проведения сертификации в рамках создаваемой системы, выбирают схемы сертификации, определяют центральные органы системы (если сами не выполняют функции центральных органов), разрабатывают правила аккредитации и выдачи лицензий, если система относится к обязательной сертификации; аккредитуют органы по сертификации и испытательные лаборатории и выдают им соответствующие лицензии. Указанные выше государственные органы управления осуществляют и контрольные функции: в их ведении находятся организация и проведение государственного контроля и надзора, а также определение порядка инспекционного контроля за соблюдением правил сертификации и за сертифицированной продукцией. Госстандарт России выполняет функции и по международным связям в области сертификации: готовит предложения о присоединении к международным (региональным) системам сертификации; имеет право заключать соглашения с международными и региональными организациями о взаимном признании результатов сертификации, а также сертификатов и знаков соответствия, протоколов испытаний. Госстандарт, как уже сказано выше, представляет Российскую Федерацию в международных и региональных организациях, занимающихся вопросами сертификации. Федеральные органы исполнительной власти, создавшие свои системы обязательной сертификации, имеют право выдавать сертификаты соответствия и лицензии на использование знаков соответствия. При формировании систем обязательной сертификации Госстандарт РФ и другие государственные органы управления решают вопросы состава, количества и географического размещения органов по сертификации и испытательных лабораторий. В обязательной сертификации в качестве органов по сертификации могут участвовать некоммерческие организации, государственные и муниципальные предприятия при условии их аккредитации. Особое требование к подобным организациям -неделимость их имущества и невозможность его распределения по долям (паям), в том числе между собственным персоналом Хозяйственные товарищества и общества, производственные кооперативы не могут претендовать на аккредитацию в качестве органов в сфере обязательной сертификации. 10.6.1. Обязанности и основные функции органа по сертификации В обязанности органа по сертификации входит: • проведение сертификации продукции по правилам и в пределах аккредитации; • выдача лицензии на применение знака соответствия обладателю сертификата; • прекращение или приостановление деятельности в случае отмены действия аттестата аккредитации; • создание надлежащих условий для инспекционного контроля за его деятельностью; • представление информации в аккредитующий орган о своей деятельности, обо всех изменениях, связанных с ней; • соблюдение конфиденциальности сведений, относящихся к коммерческой тайне заявителя. Конкретные функции и особенности органа по сертификации обычно излагаются в документации каждой системы сертификации однородной продукции. 10.6.2. Основные функции органа по сертификации Они заключаются в следующем: • распределение обязанностей, ответственности и взаимодействия сотрудников; • составление методических разработок, в которых содержатся указания по функционированию органа и обоснования по выбору процедур и схем сертификации; • комплектование и постоянное обновление фонда нормативных документов, используемых в системе; • проведение сертификации продукции, выдача сертификатов и лицензий на пользование знаком соответствия, отмена их действия или приостановление; • регистрация сертификатов соответствия и учет зарубежных сертификатов, протоколов испытаний и иных документов по соответствию продукции; • инспекционный контроль за сертифицированной продукцией (если этого требует схема сертификации); • обеспечение всех заинтересованных сторон информацией о результатах сертификации или выявленных несоответствиях; • предоставление заявителю беспрепятственного доступа к информации об услугах, которые он может предложить. Каждый орган по стандартизации имеет фонд, который должен быть полностью укомплектован (т.е. содержать нормативные документы, регулирующие требования к качеству продукции, методам контроля и испытаний и соответствовать области аккредитации) и регулярно обновляться. При этом необходимо: вносить нужные изменения в нормативные документы; уточнять номенклатуру требований, содержащихся в них и подтверждаемых при сертификации; разрабатывать предложения по обновлению методов испытаний, обосновывать необходимость принятия новых стандартов в случае их отсутствия. Кроме фонда нормативных документов, орган по сертификации должен иметь комплект организационно-методических документов, на основании которых осуществляется его деятельность. Библиографический список 1. Якушев А. И., Воронцов А. И., Федотов Н. М. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. М.: Машиностроение, 1986, 352 с. 2. Никифоров А. Д. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. М.: Высшая школа, 2000, 510 с. 3. Белкин И. М. Допуски и посадки (основные нормы взаимозаменяемости). М.: Машиностроение, 1992, 528 с. 4. Гжиров Р. И. Краткий справочник конструктора. М.: Машиностроение, 1983, 1984, 464 с. 5. Крылова Г. Д. Основы стандартизации, сертификации, метрологии. М.: ЮНИТИ, 2001, 711 с. 6. Лифиц И.М. Основы стандартизации, метрологии и сертификации. М.: ЮРАЙТ, 2001, 268 с. 7. Анухин В.И. Допуски и посадки. Учебное пособие. СПб.: Питер, 2004. 207 с. 8. Допуски и посадки. Справочник в 2-х томах. Изд. 5 и 6. Под редакцией В. Д. Мягкова, 1978, 1982, 1032 с. 9. Волков В.М. Построение полей допусков цилиндрических деталей. М.у. для выполнения заданий, ОмГАПС, 1996. 10. Волков В.М., Бородин А.В. Зубчатые передачи (Выбор степени точности и разработка чертежа зубчатого колеса). М.у. для выполнения РГР, ОмГАПС, 1997.