571

Национальные стандарты, разработанные на основе международных, региональных и национальных стандар-

тов других стран. Оформление национального стандарта Российской Федерации, идентичного международному (региональному) стандарту, осуществляют путем использования русской версии стандарта без изменения структуры и технического содержания. Обозначение стандарта формируют из индекса «ГОСТ Р», обозначения соответствующего международного (регионального) стандарта и отделенного от него тире года утверждения национального стандарта РФ. Например:

—национальный стандарт Российской Федерации, идентичныймеждународномустандартуИСО10264:1990,обозна-

чают: ГОСТ Р ИСО 10264–2003;

—национальный стандарт Российской Федерации, идентичныймеждународномустандарту МЭК61097-10:1999, обо-

значают: ГОСТ Р МЭК 61097-10–2004.

Стандарты организаций. Например, СТО СГУПС 01.01– 2006 «Курсовой и дипломный проекты. Требования к оформлению».

1.5.Виды стандартов

1.Основополагающие стандарты — устанавливают об-

щие организационно-методические положения для определенной области деятельности, а также общетехнические требования, обеспечивающие взаимопонимание, совместимость

ивзаимозаменяемость, техническое единство и взаимосвязь различных областей науки, техники и производства. Примером таких стандартов могут быть комплексные стандарты ГСС России(ЕСКД,ЕСДП, ЕСТД,нормативные документы по организации Государственной системы стандартизации в России и др.).

2.Стандарты на продукцию — устанавливают для групп

однородной продукции или конкретной продукции:

—общие технические требования и методы контроля по безопасности и потребительским свойствам;

—параметры;

—типы конструкции, размеры, марки, сортамент;

—условия и правила эксплуатации, транспортирования, хранения, применения и утилизации.

11

3.Стандарты на процессы и работы — включают следу-

ющие нормативы:

— требования к организации производства и оборота продукции на рынке;

— способы выполнения различного рода работ;

— методы контроля соблюдения (выполнения) этих требованийв технологических процессах разработки, изготовления, эксплуатации, транспортирования, хранения, ремонтаи утилизации продукции.

4.Стандарты на услуги для однородных услуг или конкретной услуги по оказанию помощи или принесению пользы потребителю — устанавливают:

— требования и методы контроля за их соблюдением (выполнением);

— состав, содержание и формы деятельности;

— факторы, оказывающие существенное влияние на качество услуги.

5.Стандарты на методы контроля (измерений, испытаний, анализа):

— средства контроля и вспомогательные устройства;

— порядок подготовки и проведения контроля;

— правила обработки и оформления результатов;

— допустимую погрешность метода и др.

6.Стандарты на термины и определения — устанавлива-

ют наименование и содержание понятий, используемых в стандартизации и смежных видах деятельности.

1.6. Параметрические ряды

Параметр — размерная или безразмерная величина, наиболее полно характеризующая рассматриваемый объект. Например, для телевизора параметром является размер диагонали в сантиметрах (дюймах). Для двигателя внутреннего сгорания (ДВС) — мощность,в киловаттах. Для микрометра

— пределы измерения, в миллиметрах и т.д. Параметрические ряды устанавливаются с учетом какого-нибудь ряда предпочтительных чисел. Ряды предпочтительных чисел —

это закономерно построенные ряды числовых значений с учетом коэффициентапрогрессии, принятые в мировой прак-

12

тике в качестве универсальной системы числовых значений параметров и размеров продукции всех отраслей производства. Параметрический ряд устанавливается по какому-либо рядупредпочтительныхчисел. Существуютпараметрические ряды, построенные по арифметической прогрессии, геометрической прогрессии или комбинированные.

Например, ряды с арифметической прогрессией: с коэф-

фициентом прогрессии арифм. = 25. По этому ряду установлен параметрическийрядизмеряемыхпредельных размеров мик-

рометров: 0–25; 25–50; 50–75 мм и т.д.

Ряды с геометрической прогрессией: геом. = 3 = 1,73. По этому ряду в электротехнике устанавливается электрическое напряжение: 127, 220, 380 В.

Существуют ряды с другими коэффициентами геометрической прогрессии и комбинированные [1, 2, 4, 6].

Ряды предпочтительных чисел, построенные по геометрической зависимости, широко используемые в машиностроении, рассмотрены в табл. 1.1, где ряд R5 предпочтительнее, чем ряд R10, а ряд R10 предпочтительнее, чем ряд R20, и т.д.

Выбор необходимого параметрического ряда объектов определяется, с одной стороны, экономичностью за счет снижения номенклатуры объектов, а с другой, — удовлетворением требований заказчика (потребителя) на данный мо-

мент [1–3].

Вопросы для самопроверки

1. Дать определение взаимозаменяемости.

13

2.Назовите цель и задачи взаимозаменяемости.

3.Перечислите документы в области стандартизации.

4.Укажите виды стандартов (по объектам стандартизации).

5.Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии (Ростехрегулирование). Цель и задачи данной организации в области стандартизации.

6.Назовите категории стандартов.

7.Укажите обозначение национальных стандартов.

8.Назовите международные организации по стандартизации.

9.Дать определение знака соответствия.

10.Параметр.Параметрическиеряды.Примерыих применения при стандартизации объектов.

Тема 2. ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТЬ В МАШИНОСТРОЕНИИ

Виды взаимозаменяемости (ВЗ). Коэффициент ВЗ. Обеспечение ВЗ. Понятия о размерах, отклонениях, допусках. Точность изготовления гладких деталей

2.1. Виды взаимозаменяемости (ВЗ). Коэффициент ВЗ.

Обеспечение ВЗ

Взаимозаменяемость (ВЗ) — пригодность одного объекта, процесса или услуги для использования вместо другого объекта,процессаилиуслугив целяхвыполненияоднихитех же требований. ВЗ является одной из составляющих при обеспечении качества продукции в машиностроении [1–9].

Качество — это совокупность свойств и показателей объекта, определяющих его пригодность в соответствии с назначением. Применительно к продукции машиностроения объектом может быть деталь, агрегат, машина и др.

ВЗ обеспечивает качество продукции и способствует повышению уровня свойств ее показателей, а также соблюдению правил техники безопасности и требований экологии.

По видам ВЗ может быть: полной, неполной, внешней, внутренней, функциональной.

Полная ВЗ — это ВЗ по всем агрегатам, деталям и элементам.

Неполная ВЗ — это ВЗ по отдельным элементам, деталям, узлам или агрегатам.

14

Внешняя ВЗ — это ВЗ по присоединительным элементам. Внутренняя ВЗ — это ВЗ по внутренним элементам и

узлам.

Функциональная ВЗ — это ВЗ при замене одного объекта на другой при условии сохранения эксплуатационных характеристик первого.

Подшипник качения имеет полную внешнюю ВЗ и неполную внутреннюю ВЗ, так как подвергается селективной сборке.

Оценку взаимозаменяемости осуществляют с помощью

коэффициента взаимозаменяемости. Он определяется по формуле

где Твз — трудозатраты на изготовление взаимозаменяемых деталей, чел./ч или р.; Тмаш — трудозатраты на изготовление всех деталей машины.

Если коэффициент взаимозаменяемости Квз = 1, то ВЗ полная и возможна автоматическая сборка деталей. Если же Квз < 1, то полной взаимозаменяемости нет, т. е. в машинах, приборах, узлах предусматриваются подгонка, установка компенсаторов, регулировка, селективная сборка и др.

Для обеспечения ВЗ по геометрическим параметрам при изготовлении детали необходимо соблюдать следующие тре-

бования [1, 2, 4–11]:

1)точность изготовления линейных размеров (допуски на размер);

2)точность изготовления по форме (допуски на форму);

3)точность изготовления по расположению поверхностей детали (допуски параллельности, перпендикулярности, радиального и торцевого биения и т. д.);

4)точность изготовления по шероховатости поверхности (допуски на шероховатость).

Кроме этого, взаимозаменяемая деталь должна иметь необходимую прочность, твердость и другие механические свойства, которые регламентируются материалом, видами термической и механической обработки и т.д.

Для обеспечения ВЗ используются рекомендации международных организаций по стандартизации, сертификации,

15

метрологии и Единицы международной системы (СИ). ОсновныеединицыСИ,используемыевмашиностроении,представлены в табл. 2.1.

2.2. Понятия о размерах, отклонениях, допусках

Размер — это числовое значение линейной величины (длина, диаметр) в выбранных единицах измерения. На чертежах размеры указываются в миллиметрах, при этом размерность не проставляется [1, 2, 4–6, 12]. 1 мм = 103 мкм = = 10-3 м.

Номинальный размер — это размер, относительно которого назначаются отклонения и определяются предельные допустимые размеры. Номинальный размер устанавливается исходя из конструктивных соображений, например, расчета на прочность.

Номинальным размером детали выбирается целое число с учетом ряда предпочтительных чисел (ГОСТ 6636–69). При этом номинальный размер оканчивается, в первую очередь, на 0 или на 5. На схеме полей допусков (рис. 2.1) номинальный размер вала (d = 45) принимается за нулевую линию [ГОСТ 25346–89, ГОСТ 25347–82]. Верхнее отклонение (es = +0,25) в сумме с номинальным размером определяет наибольший допустимый размер (45,25), а нижнее (ei = –0,12)

— наименьший допустимый размер вала (44,88) (см. рис. 2.1).

16

Числовые значения отклонений могут быть как положительные, так и отрицательные или с разными знаками. При этом отклонения для размера всегда проставляются со знаками. Верхнее отклонение всегда записывается вверху,

нижнее — внизу: 45 00,,1225 . Если одно из отклонений равно 0,

то его можно не указывать.

Деталь является пригодной для сборки, если ее действительный размер находится между предельными допустимыми размерами, т. е. в пределах допуска (Td, см. рис. 2.1).

Допуск размера — это разность между наибольшим и наименьшим размерами или между верхним и нижним отклонениями размера (разность с учетом знаков отклонений).

Допуск размера вала на рис. 2.1 составляет Td = 0,37 и определяется:

Рис. 2.1. Номинальный размер и схема поля допуска вала 45 00,,1225

Допуск — величина всегда положительная. Чем больше допуск, тем ниже точность изготовления детали, тем легче сделать деталь и тем ниже ее стоимость.

Для гладких деталей отклонения размеров проставляются в миллиметрах.

17

Действительный размер — это размер, установленный измерением с помощью средства измерения (СИ) и с допустимой погрешностью измерения [1,2, 4–6].

Погрешность измерения — это отклонение результата измерения (действительного размера) от истинного значения измеряемой величины.

2.3. Точность изготовления гладких деталей

Точность изготовления гладких деталей в Единой системе допусков и посадок (ЕСДП) нормируется квалитетами (IT). Квалитет — это точность изготовления гладких деталей. ГОСТ 25346–89 устанавливает 20 квалитетов точности, из которых самым точным является IT01 и самым грубым — IT18. При увеличении допусков на размеры детали точность

ееизготовления снижается [1, 12]. Назначение квалитетов:

IT01; IT0 — квалитеты для изготовления эталонов; IT1; IT2; IT3 — квалитеты для контркалибров, калибров; IT4; IT5 — для высокоточных изделий машиностроения;

IT6 — IT9 — квалитеты, широко используемые в машиностроении для сопряжений деталей;

IT10 — IT12 — для размерных цепей;

IT13 — IT18 — квалитеты для свободных размеров.

За каждым квалитетом закреплено определенное количество единиц допуска. Допуск размера определяется по формуле

где Т — допуск, мкм; а — количество единиц допуска; i — мера точности [мкм], которая зависит от размера. Для размеров от 1 до 500 мм мера точности устанавливается по формуле

где dср —средняягеометрическая величинакрайних значений интерваларазмеров, кудапопадает рассматриваемыйразмер:

где dн — размер начала интервала, в который попадает рассматриваемый размер; dк —размер концаэтого интервала.

18

Выбрав из табл. 2.2 значение i для соответствующего размера, рассчитывают количество единиц допуска:

a = T / i (2.6)

и из табл. 2.3 устанавливают квалитет точности IT.

Чем больше количество единиц допуска, тем больше цифра квалитета, тем больше допуск и ниже точность изго-

товления (см. табл. 2.3) [5, 7,13].

Квалитеты точности распространяются на гладкие цилиндрические, конические и другие детали типовых соединений. Квалитеты точности введены ЕСДП в 1978 г. вместо классов точности (система ОСТ). ЕСДП основана на рекомендациях международной организации ИСО [12]. Между квалитетами точности и бывшими классами существует взаимосвязь, которая приведена в таблице П.2.4 [7].

Таблица 2.2

Значение единиц допуска размеров свыше 1 до 500 мм

Интервал размеров, мм

Таблица 2.3

Соотношение между квалитетами точности и количеством единиц допуска

Вопросы для самопроверки

1.Назовите виды взаимозаменяемости.

2.Что такое коэффициент взаимозаменяемости?

3.Порядок обеспечения взаимозаменяемости.

4.НазовитеосновныеединицымеждународнойсистемыСИ.

5.Дайте определение «номинальный» и «действительный» размеры.

19

6.Что такое допуск размера?

7.Как указываются отклонения размера?

8.Что такое погрешность измерения?

9.Как устанавливается точность изготовления гладких деталей?

10.Что называется квалитетом?

Тема 3. ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Принципы технического регулирования. Технические регламенты. Подтверждение соответствия

3.1. Принципы технического регулирования

Федеральный закон от 27.12.2002 184-ФЗ «О техническом регулировании» [8] определяет отношения, возникающие при:

разработке, принятии, применении и исполнении обязательных требований к продукции, процессам производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации;

разработке, принятии, применении и исполнении на добровольной основе требований к продукции, процессам производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, выполнению работ или оказанию услуг;

оценке соответствия.

Федеральный закон также определяет права и обязанности участников регулируемых отношений. Структурная схема технического регулирования приведена на рис. 3.1.

Техническое регулирование — правовое регулирование отношений в области установления, применения и исполненияобязательныхтребованийкпродукции,процессампроизводства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, атакже в области установления и применения на добровольной основе требований к продукции, процессам производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, выполнению работ или оказанию услуг и правовое регулирование отношений в области оценки соответствия.

20