Взаимозаменяемость – это свойство изделий, которые были изготовлены независимо друг от друга, обеспечивать возможность беспригонной сборки сначала деталей в узлы, а затем - узлов в изделия при соблюдении всех предъявляемых технических требований.
Общие сведения о взаимозаменяемости
Конструирование базируется на нескольких принципах. Одним из нихявляется взаимозаменяемость. Она заключается в нормировании требований к размерам деталей, узлов и механизмов, благодаря чему они могут быть изготовлен независимо друг от друга. В условиях взаимозаменяемости появляется возможность для сборки или замены этих объектов без дополнительной обработки при соблюдении технических требований к изделию в целом.
Взаимозаменяемость в настоящее время располагается на пересечении нескольких сфер деятельности: конструирование, изготовление и контроль различных параметров деталей, узлов и механизмов. Взаимозаменяемость в основном предназначена для обеспечения необходимого качества серийного производства с минимальными затратами.
Взаимозаменяемость в настоящее время получила широкое распространение в производственной деятельности хозяйствующих субъектов. Данное обстоятельство обусловлено несколькими причинами, которые по своей сути являются основными достоинствами взаимозаменяемости. Они заключаются в следующем:
- обеспечивается процесс конструирования;
- обеспечиваются специализация и кооперация производства;
- уменьшается стоимость производства;
- появляется возможность для организации поточного производства;
- более простым становится процесс сборки и ремонта изделий;
- обеспечивается достижение определенного (гарантированного) уровня качества производимой продукции.
Для того чтобы во время производства обеспечить реализацию принципов взаимозаменяемости, в технической документации на деталь или изделие нужно задавать такие требования, которые ограничивают возможные погрешности производства. Погрешности - это нормальное явление, которое возникает в силу определенного состояния оборудования и технологической оснастки, принятых режимов обработки, качества заготовок, температурных условий, квалификации и ошибок рабочего и т. д.
Следует иметь в виду, что точность располагает двумя характеристиками. Первая характеристика - это допуск, который выражает требование к точности всего множества образцов одного вида изделий, изготовленных по данной документации. Вторая характеристика - это погрешность, которая отражает результаты измерений единичного образца.
Совокупность допусков, которая оформлена в стандартной системе и проставляется в технической документации, называется нормированной точностью. А действительная точность, в свою очередь, является совокупностью всех действительных отклонений параметров данного образца изделия, которые определены в результате измерений.
Разновидности взаимозаменяемости
В зависимости от различных квалификационных признаков можно выделить несколько разновидностей взаимозаменяемости. Так, сперва выделяют полную взаимозаменяемость, которая означает возможность осуществлять беспригонную сборку при сохранении полной работоспособности изделия и соблюдения всех технических требований к нему. В то же время имеет место неполная взаимозаменяемость, которая означает получение готового изделия без доработки при необходимости совершения дополнительных операций (например, по компенсации погрешностей или по селективной сборке.
Размерная взаимозаменяемость достигается по геометрическим параметрам. Параметрическая взаимозаменяемость относится к устройствам, в которых эксплуатационные свойства характеризуются оптическими, электрическими и другими физическими параметрами.
Внешняя взаимозаменяемость имеет место по выходным данным узла. Речь идет про его присоединительные размеры или эксплуатационные параметры.
Основные понятия из сферы взаимозаменяемости
Теоретические основы взаимозаменяемости не могут быть усвоены заинтересованными лицами без ознакомления с рядом основных понятий, которые достаточно часто используются при реализации принципа нормирования требований к размерам деталей, узлов и механизмов, производимых и используемых в машино- и приборостроении.
В первую очередь, упоминают размерный элемент, который представляет собой геометрическую форму, определяемую линейным или угловым размером. Размерными элементами могут быть цилиндр, сфера, две параллельные противолежащие плоскости и т.п.
Размерный элемент может иметь предельно допустимые размеры. Разность между верхним и нижним предельными размерами называется допуском, который всегда выражен положительным числом.
Для расчета предельных размеров используют номинальный размер через его сложение с верхним и нижним предельным отклонением (т.е. разностью между предельным и номинальным размерами). Значение допуска и расположение номинального размера определяют интервал допуска.
При создании различных механизмов возможны случаи, когда потребуется соединение двух или более деталей. Подобное соединение называется посадкой, а детали, которые принимают участие в нем — это вал и отверстие. Вал — это наружный размерный элемент детали, а отверстие - это внутренний размерный элемент детали.
Посадкой называется соединение вала и отверстия. Посадка характеризуется полученными в ней значениями разности между размерами отверстия и вала - зазоров (когда диаметр вала меньше диаметра отверстия) и натягов (когда диаметр вала больше диаметра отверстия).
Таким образом, взаимозаменяемость - это важное явление для производственной деятельности хозяйствующих субъектов. А для того чтобы правильно его реализовать, необходимо заранее изучить все основополагающие сведения.
