Точность в технологии машиностроения относится к степени соответствия изготавливаемых изделий их заранее установленным параметрам. Это во многом определяется точностью изготовления отдельных деталей и сборочных единиц.
Точность в машиностроении - это сложное понятие. Он характеризует не только геометрические параметры машин, но и однородность свойств изготавливаемых изделий (упругих, динамических, магнитных, электрических и т.д.).
Понятие геометрической точности включает в себя следующие параметры:
- точность размеров;
- точность формы поверхностей;
- точность взаимного расположения поверхностей;
- шероховатость поверхности;
- волнистость;
- физико-механические свойства поверхностного слоя.
Количественные показатели точности и допустимые отклонения регламентируются Единой системой допусков и посадок и ее стандартами. Задачи обеспечения необходимой точности изделий решаются на этапах их проектирования, разработки и внедрения технологии изготовления.
Качество детали определяется соответствием свойств материала и геометрического изображения детали ее идеальному прототипу. Свойства материала детали включают химический состав, структурное состояние, тепловую и электрическую проводимость, прочность, эластичность, твердость, распределение и знак остаточных напряжений, качество поверхностного слоя и т.д.
Расчеты на прочность, жесткость, выносливость, износостойкость позволяют определить основные размеры поверхностей исходя из их служебного назначения и свойств выбранного материала. В результате таких расчетов устанавливаются, например, модули, диаметры разделительных кругов и ширина зубчатых колец, типы подшипников, длины и диаметры шеек валов и т.д.
Проблема создания высококачественных и экономичных машин является самой важной и самой сложной. Трудно не только создать конструкцию машины, но и обеспечить ее качество и эффективность при проектировании и изготовлении, поскольку любая машина создается для выполнения процесса, наделенного вероятностными свойствами, а производство сопровождается случайными явлениями. Установление необходимой точности и технологическое обеспечение ее в производственных условиях является ответственной задачей дизайнера изделия и технолога.
Обеспечение точности создаваемой машины сводится к достижению требуемой точности замыкающих звеньев размерных цепей, заложенных в ее конструкцию, и размерных цепей, возникающих при изготовлении машины. Задача обеспечения требуемой точности замыкающего звена, в зависимости от предъявляемых к нему требований, типа и условий производства, может быть экономически решена одним из пяти методов: полным, неполным, групповой взаимозаменяемостью, подгонкой или регулировкой.
Метод полной взаимозаменяемости предусматривает сборку машин без какой-либо дополнительной обработки деталей с установкой и заменой любой детали без подгонки. При сборке с использованием этого метода требуется более высокая точность изготовления деталей, специальное оборудование и оснастка.
Простейшим примером использования этого метода является достижение требуемой точности зазора при подключении электрических ламп и патронов, в которые они ввинчиваются во время работы.
Преимуществами метода полной взаимозаменяемости являются:
– наибольшая простота достижения требуемой точности замыкающего звена, поскольку построение размерной цепочки сводится к простому соединению всех составляющих ее звеньев;
– простота процессов нормирования с течением времени;
– возможность широкого использования основных преимуществ сотрудничества различных мастерских и отдельных заводов по изготовлению деталей или сборочных единиц машин;
– возможность выполнения процессов сборки рабочими, не обладающими высокой квалификацией, поскольку процесс сводится к простому соединению деталей.
Решение об использовании узла с полной взаимозаменяемостью должно основываться на анализе работы механизмов и на технико-экономических расчетах. В то же время основными факторами, ограничивающими использование данного способа сборки, являются требования к использованию точных методов обработки большого количества деталей, сложных и точных устройств и контрольно-измерительных приборов, что невыгодно при небольшом объеме производства. Использование метода полной взаимозаменяемости целесообразно при массовом и крупносерийном производстве, в этом случае капитальные затраты на оснащение производства окупаются большим количеством выпускаемых машин.
Если это среднее значение допуска оказывается экономически приемлемым в производственных условиях, то оно корректируется с учетом трудностей и экономичности получения требуемой точности для каждого из составляющих звеньев размерной цепочки.
