Требования взаимозаменяемости на этапе проектирования изделий

Уточнение требований, необходимых для обеспечения функциональной взаимозаменяемости, должно выполняться в процессе жизненного цикла изделия, в частности, на этапе проектирования (рис. 1.7, 1.9).

Следует отметить, что:

• • для обеспечения функциональной взаимозаменяемости на практике требуется обобщение опыта эксплуатации подобных изделий, экспериментальных испытаний моделей или отдельных элементов конструируемого изделия;
• • установление связей эксплуатационных показателей с функциональными параметрами и независимое изготовление изделий, деталей и их частей с точностью, определенной исходя из допустимых отклонений эксплуатационных показателей изделия в конце срока его службы, являются главным условием обеспечения функциональной взаимозаменяемости на этапе конструирования;
• • учет таких принципов взаимозаменяемости, как «предпочтительность» и «агрегатирование», в современных условиях обязателен, поскольку они позволяют обеспечить высокое качество изделий и экономичность производства.

Требования взаимозаменяемости на этапе изготовления изделий.

При изготовлении изделий необходимо учитывать [51]:

• 1) нормированную точность функциональных параметров;
• 2) для ответственных функциональных параметров требуется обеспечение условия, позволяющего создать запас работоспособности изделия:

где Tj- — допуск параметра, устанавливаемый из эксплуатационных требований к изделию; Т_г — технологический допуск, достигаемый при принятом технологическом процессе изготовления деталей или сборке изделия.

Кроме этого, для обеспечения взаимозаменяемости и высокого качества изделий необходимо использовать оборудование, инструментальную и технологическую оснастку соответствующей точности, а также проводить их постоянный технический контроль. При этом точность оборудования и оснастки должны быть в 2—3 раза выше требуемой точности детали и составных частей, т. е. иметь определенный запас точности.

Для ответственных деталей необходимо создавать оптимальное качество как по составу материала, так и по состоянию обрабатываемой поверхности.

Рис. 1.9. Требования к взаимозаменяемости изделий на этапе проектирования.

Принцип единства и постоянства базы. Особого внимания заслуживают технологические измерения, в частности сохранение кон;

зо структорских баз, т. е. принцип их единства и постоянства. Это условие также необходимо для обеспечения взаимозаменяемости и высокого качества изделий.

На рис. 1.10 размер 100,0 ± 0,1 задан конструктором от торца детали (конструкторская база). Одновременно торец детали является технологической (установочной) базой для токарной обработки детали (деталь устанавливается и закрепляется в трехкулачковом патроне).

Рис. 1.10. Пример применения принципа единства и постоянства базы.

Контроль размера детали также осуществляется от торца с помощью, например, штангенциркуля. Таким образом, торец детали одновременно является конструкторской, технологической и измерительной базами (принцип единства базы). В общем случае деталь может устанавливаться при сборке изделия по торцевой поверхности, что и определяет принцип постоянства базы.

Требования взаимозаменяемости на этапе эксплуатации изделий.

При эксплуатации изделия необходимо учитывать следующие исходные положения.

Значимой составной частью осуществления принципа взаимозаменяемости, обусловливающего долговечную и экономическую работу изделия, является определение необходимого комплекта запасных частей (детали, сборочные единицы), которые обеспечивали бы быструю замену в процессе эксплуатации износившихся или поломавшихся деталей при сохранении требуемой работоспособности изделия в течение длительного времени. Для этого должен быть проведен анализ и выявлены «слабые места» изделия, т. е. определены детали и сборочные единицы, в наибольшей мере подверженные износу и другим эксплуатационным факторам.

В процессе эксплуатации необходимо тщательно контролировать эксплуатационные параметры изделия, обращая особое внимание на его «слабые» элементы. Для практического осуществления функциональной взаимозаменяемости изделий необходима четкая система подготовки и обращения между структурными подразделениями предприятия конструкторской, метрологической, технологической и эксплуатационной документации.

Особенно важно обеспечивать функциональную взаимозаменяемость деталей и изделий, получаемых безотходной технологией, при которой механическая обработка деталей сведена к минимуму. Следует иметь в виду, что безотходная технология не только увеличивает эффективность производства в отношении экономии материалов, но и способствует повышению производительности труда и культуры производства.