Основные понятия о взаимозаменяемости
Что такое взаимозаменяемость
Каким бы методом ни изготовлялась партия деталей— литьем, штамповкой, обработкой на металлорежущих станках,— добиться их полного единообразия, строгого выполнения требований чертежа невозможно. В процессе обработки неизбежны погрешности, возникающие по различным причинам.
Прежде всего рассмотрим погрешности размеров. Самому опытному рабочему на точном станке никогда не удастся сделать несколько деталей совершенно одинаковых размеров, хотя все они изготовляются по одному чертежу, из одинаковых заготовок, одним инструментом. Причин этому много. Сказываются и погрешности станка, и износ режущего инструмента, и ошибки при его установке с помощью лимбов или упоров, и различие — пусть небольшое — в размерах и твердости заготовок, и неточности в измерениях. Погрешности размеров различны для разных видов обработки. При черновой токарной, например, они много больше, чем при шлифовании. Так как полностью устранить погрешности невозможно, на практике назначают те или иные технологические процессы в зависимости от требуемой точности обработки детали. Например, если к точности диаметрального размера валика особых требований нет, то его обтачивают на токарном или токарно-револьверном станке. Когда же требуется повысить точность размеров, после токарной обработки осуществляют шлифование.
Форма обработанных поверхностей деталей также отличается от требований чертежа. Вместо цилиндрического тот же валик может получиться коническим. Его торец, подрезанный на станке, не всегда имеет плоскую форму, как того требует чертеж. Он может быть или выпуклым, или вогнутым. Во всех этих случаях мы сталкиваемся с погрешностью формы. Подробнее об этом будет сказано ниже. Здесь же отметим, что при обработке деталей- погрешности формы неизбежны.
Погрешности расположения поверхностей на деталях отрицательно сказываются на работе узла, в который эта деталь входит, а иногда делают сборку вообще невозможной. Так, в некоторых случаях не удается надеть крышку редуктора, так как шпильки, закрепленные в корпусе, не входят в отверстия крышки: оси этих отверстий смещены, не выдержано их заданное расположение.
Наконец, следует отметить, что качество поверхностей деталей далеко не идеально. На них видны следы предшествующей обработки в виде чередующихся выступов и впадин. Имеет место так называемая шероховатость поверхности. От степени шероховатости зависит многое: и характер соединения детали в узле, и ее износостойкость и прочность, коррозионная стойкость и т. п. Степень шероховатости поверхности может быть изменена путем соответствующей обработки.
Перечисленные погрешности оказывают влияние на качество сопряжения узла или машины в целом. Необходимое качество изделий может быть достигнуто взаимозаменяемостью деталей.
Взаимозаменяемостью называют принцип конструирования, производства и эксплуатации машин, обеспечивающий сборку (или замену при ремонте) независимо изготовленных деталей и узлов при сохранении параметров этих машин в заданных оптимальных пределах. Другими словами, детали и узлы должны собраться без всякой пригонки и какого-либо отбора и обеспечить одинаково высокое качество изделий. Не должно быть машин получше или похуже, все они по своим параметрам — точности, грузоподъемности, надежности — должны быть одинаковыми. В этом смысл взаимозаменяемости.