Элементы деталей, подлежащие контролю

Технические измерения в условиях машиностроительного про­изводства должны оценивать качество деталей, собранных узлов и машин. Основным назначением технических измерений является обеспе­чение взаимозаменяемости и предупреждение брака.

Под взаимозаменяемостью принято понимать свойство деталей занимать свои места в узле без дополнительной механической обра­ботки или пригонки, а также их способность после установки на место выполнять свои функции с соблюдением требований, предписанных соответствующими техническими условиями.

Вторая Ленинградская конференция по взаимозаменяемости и новым методам контроля предложила более широкое и всестороннее определение понятия взаимозаменяемости.

В решениях конференции предлагается следующая формули­ровка: «Взаимозаменяемость есть комплексное понятие, охватываю­щее вопросы проектирования, изготовления и эксплуатации машин и приборов. Под взаимозаменяемостью следует понимать свойство конструкций удовлетворять поставленным требованиям, охватываю­щим все стороны высококачественной работы машин и приборов и экономичности производственного процесса, построенного на базе независимого изготовления отдельных частей (деталей, узлов)».

Преимущество этой формулировки состоит в том, что в ней тре­бования конструкции и эксплуатации машин понимаются в органи­ческой связи с вопросами их изготовления.

Такое понимание является более правильным, способным устано­вить в чертежах деталей (узлов, изделий) оптимальные требования к точности их изготовления и сборки, т. е. требования, которые обеспечат высокое качество машин при наименьшей себестоимости их изготовления.

Конструктор объекта, разрабатывая чертежи деталей, стремится к назначению таких допусков и технических условий, которые обеспечили бы достижение полной взаимозаменяемости. При этом не следует считать, что допуски отдельных звеньев размерной цепи сложатся алгебраически и в наихудшем сочетании (т. е. все наиболь­шие наружные размеры со всеми наименьшими внутренними), что может нарушить взаимозаменяемость деталей в узле.

Подобное понимание привело бы к неоправданному ужесточению допусков в чертежах деталей и к повышению себестоимости изделий.

Трудоемкость и стоимость изготовления деталей резко возра­стают даже при незначительных ужесточениях допусков. Величины допусков, классы точности изготовления деталей являются факторами, в значительной мере определяющими себестоимость изделий.

Таким образом, конструктор объекта, исходя из эксплуатацион­ных требований работы детали (узла, машины), стремится к внесению в чертежи повышенных точностей обработки, т. е. более узких допусков. В то же время, требования технологического процесса направлены к упрощению обработки и расширению допусков.

Это «противоречие» основано на забвении того бесспорного положения, что в многозвенных размерных цепях алгебраическое суммирование утрачивает силу и не отражает действительных закономерностей, свойственных сочетаниям и комбинациям размеров.

Большинство отклонений от номинальных размеров по величине колеблется и взаимно компенсируется.

В каждой детали наибольшей вероятностью обладают размеры, находящиеся в средней зоне поля допуска. Меньшей вероятностью обладают предельные или приближающиеся к ним размеры.

Следовательно, наименьшей вероятностью обладают крайние значения суммы размеров ряда сопряженных деталей. Таким образом, расчеты допусков на «максимум и минимум» являются неправильными и необоснованными.

При расчете размерных цепей следует применить основные законы теории вероятности. Так, без снижения качества узла или машины достигается возможность установления более свободных, оптималь­ных допусков для отдельных составляющих звеньев размерных цепей. Это является теоретической основой взаимозаменяемости, хотя иногда ! и забывается на практике.

Правильное построение технологии контроля, целесообразный выбор типа и конструкций контрольно-измерительных средств (калибров, контрольных приспособлений и приборов) требуют как предварительное условие наличия чертежей деталей (узлов, изделий), в которых с учетом всех конструктивных требований, возмож­ностей технологии изготовления и технических измерений были бы установлены:

а) точность размеров и геометрических форм поверхностей (макро­ геометрия поверхности);
б) точность взаимного расположения поверхностей;
в) степень чистоты поверхностей (микрогеометрия поверхно­сти);
г) различные дополнительные технические условия.

Конструктор объекта, разрабатывая чертежи деталей и узлов, должен всесторонне оценить технологическую возможность обеспе­чения и контроля всех допусков и технических условий.

Конструктор, проектирующий средства контроля, должен исхо­дить из правильных, глубоко продуманных чертежей контролируе-8мого объекта, обоснованных по всем размером, допускам и техни­ческим условиям. Этим облегчится и повысится качество проектирования средств производственного контроля.