3. Взаимозаменяемость и точность изготовления деталей

Современные машины и аппараты состоят из большего количества взаимодействующих деталей, узлов и агрегатов, которые имеют определенное назначение и должны обладать строго определенными стабильными характеристиками. Нарушение размеров или отклонение какого-либо технического параметра любой из используемых в машине деталей может сказываться на качестве всей машины в целом, на надежности и устойчивости ее работы.

Взаимозаменяемостью называется свойство одних и тех же деталей, узлов и агрегатов машин и аппаратов, позволяющее устанавливать детали в процессе сборки или заменять их без предварительной подгонки при сохранении всех требований, предъявляемых к работе узла, агрегата и конструкции в целом.

Для обеспечения взаимозаменяемости необходимо, чтобы изготовление деталей и сборка узлов производилась с требуемой точностью их геометрических и физико-химических параметров и такими методами, при которых были бы получены заданные эксплуатационные показатели изделий. Соблюдение точностных требований к параметрам является обязательным условием взаимозаменяемости.

Точностью называется степень приближения действительных параметров, измеренных с допустимой погрешностью, к идеальным, заданным по чертежу. Точность характеризуется действительной погрешностью или пределами, ограничивающими значение погрешности. Чем меньше погрешность, тем выше точность. Погрешности параметров неизбежны и допускаются в определенных пределах, при которых деталь удовлетворяет требованиям сборки и функционирования машины.

Количественно геометрические параметры деталей оценивают посредством линейных размеров.

Размер – это числовое значение линейной величины (длины, диаметра и т.д.) в выбранных единицах измерения. Размеры подразделяют на номинальные, действительные и предельные. Номинальный – это размер, относительно которого определяются предельные размеры и который служит началом отсчета отклонений. Номинальный размер – это основной размер, полученный на основе расчетов или выбранный из конструктивных или иных соображений. Действительный – это размер, установленный измерением с допустимой погрешностью. Предельные размеры – это два предельно допустимых размера, между которыми должен находиться или которым должен быть равен действительный размер. Наибольший предельный размер – это больший из двух предельных, наименьший – это меньший из двух предельных размеров, рисунок 1.1,а. Для удобства указывают номинальный размер детали, а каждый из двух предельных размеров определяют по его отклонению от этого номинального значения. Абсолютную величину и знак отклонения получают вычитанием номинального размера из соответствующего предельного размера.

1.6. Метрология и технические измерения

Метрология – наука об измерениях, методах и средствах обеспечения их единства и требуемой точности.

Измерением называют совокупность операций, выполняемых с помощью технического средства, хранящего единицу величины и позволяющего сопоставить с нею измеряемую величину.

По способу получения информации измерения разделяют на прямые и косвенные. Прямые измерения – это непосредственное сравнение физической величины с ее мерой. Косвенные измерения отличаются от прямых тем, что искомое значение величины устанавливают по результатам прямых измерений таких величин, которые связаны с искомой определенной зависимостью.

Измерительная техника представляет собой совокупность методов и средств измерения, дающих полную и достоверную информацию о свойствах веществ, материалов и изделий, о характеристиках технологических процессов. Для измерения линейно-угловых величин чаще всего используются механические измерительные приборы и инструменты, которые подразделяются на бесшкальные инструменты, штангенинструменты, измерительные головки и микрометрические инструменты.

К бесшкальным инструментам относятся лекальные линейки, шаблоны, щупы, угольники и др.