Вихідні положення, які використовуються при конструюванні та експлуатації виробів

1. Експлуатаційні показники машин та інших виробів визначаються рівнем і стабільністю характеристик робочого процесу; розмірами, формою та іншими геометричними параметрами деталей і складальних одиниць; рівнем механічних, фізичних і хімічних властивостей матеріалів, з яких виготовлені деталі та іншими факторами. Невиключені похибки параметрів і зміни властивостей матеріалів впливають на параметри робочого процесу і експлуатаційні показники машин, тому для відповідальних деталей і складальних частин взаємозамінність необхідно забезпечувати не тільки по розмірам, формі та іншим геометричним параметрам, показниками механічних властивостей матеріалу (особливо поверхневого слою деталей), але й по електричним, гідравлічним, оптичним, хімічним та іншим функціональним параметрам (в залежності від принципу дії машин).

2. Дуже важливо забезпечити однорідність вихідної сировини, матеріалів, заготовок та напівфабрикатів по хімічному складу і структурі, рівний рівень і стабільність механічних, фізичних і хімічних властивостей, а також точність і стабільність їх розмірів і форм.

3. Функціональну взаємозамінність забезпечують на стадії проектування виробів. Для цього в першу чергу треба уточнити номінальні значення їх експлуатаційних показників і визначити виходячи із призначення, вимоги до надійності і безпеки допустимих відхилень експлуатаційних показників виробу, які вони будуть мати в кінці встановленого терміну роботи. Різниця між цими показниками у нових виробів і в кінці терміну експлуатації складає їх допуск. Є і інший шлях вирішення цієї задачі – узагальнення досвіду експлуатації і проведення експериментальних випробувань моделей, макетів або зразків. Важливо встановити основні складальні частини машини, від яких в першу чергу залежать її експлуатаційні показники; скласти перечень деталей і складальних частин, які визначають довговічність машини загалом. Потім для даної категорії деталей і складальних одиниць виробу вибирають конструктивні форми, матеріали, технологію виготовлення і встановлюють якість поверхні, які забезпечать максимальний термін їх служби, точність та інші характеристики.

4. При конструюванні необхідно виявити функціональні параметри, від яких головним чином залежить значення і допустимий діапазон відхилень експлуатаційних показників машини. Теоретично і експериментально на макетах, моделях і випробувальних зразках треба встановити можливі зміни функціональних параметрів в часі (в результаті зносу, пластичної деформації, термоциклічних дій, зміни структури і старіння матеріалу, корозії і т.д.) знайти зв'язок і ступінь впливу цих параметрів і їх відхилень на експлуатаційні показники нового виробу у процесі довготривалої експлуатації. Знаючи ці зв’язки допуски на експлуатаційні показники виробів, можна визначити допустимі відхилення функціональних параметрів і розрахувати посадки для відповідальних з’єднань. Використовують і інший метод: використовую встановленні зв’язки, визначають відхилення експлуатаційних показників при вибраних допусках функціональних параметрів. При розрахунку точності функціональних параметрів необхідно створити гарантований запас працездатності виробу, яких забезпечує збереження експлуатаційних показників до кінця терміну експлуатації в заданих границях. Необхідно також проводити оптимізацію допусків, встановлюючи менші допуски для функціональних параметрів, похибки яких найбільш сильно впливають на експлуатаційні показники виробів. Встановлення зв’язків експлуатаційних показників з функціональними параметрами і незалежне виготовлення деталей і складальних частин по цим параметрам з точністю, визначеною виходячи із допустимих відхилень експлуатаційних показників виробів в кінці терміну їх служби, - одна з головних умов забезпечення функціональної взаємозамінності.

5. При конструюванні виробів необхідно ширше використовувати загально технічні норми, уніфіковані та стандартизовані деталі і складальні одиниці, а також керуватися принципами переважності і агрегатування, так як у сучасних умовах без цього неможливо забезпечити високу якість виробів і економічність виробництва.

6. Для забезпечення взаємозамінності відповідальних деталей по шорсткості, формі і розташування їх поверхонь ці параметри треба вибирати так, щоб знос деталей був мінімальним, а експлуатаційні властивості – оптимальні.

7. При конструюванні необхідно враховувати вимоги технологічності і передбачати можливість вибору для перевірки найбільш точних параметрів деталей, складальних одиниць виробів такої схеми вимірювання, яка б не вносила додаткових похибок і дозволяла використовувати прості та надійні універсальні або існуючі спеціальні вимірювальні засоби.

Таким чином, розробка креслень і технічних вимог із зазначенням точності розмірів та інших параметрів деталей, складальних одиниць та виробів, яке забезпечує їм високу якість, є першою складовою принципу взаємозамінності, яка виконується в процесі конструювання деталей.