Высочайший уровень унификации и точности

Высочайший уровень унификации и точности

Колчков В.И. ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТЬ И НОРМИРОВАНИЕ ТОЧНОСТИ. М.: Учебное пособие, 2009

3. Единые принципы стандартизации систем допусков и посадок (Подробнее ЗДЕСЬ)

Системой допусков и посадок называют совокупность рядов допусков и посадок, закономерно построенных на основе опыта, теоретических и экспериментальных исследований и оформленных в виде стандартов.

Система предназначена для выбора минимально необходимых, но достаточных для практики вариантов допусков и посадок типовых соединений деталей машин, дает возможность стандартизовать режущие инструменты и калибры, облегчает конструирование, производство и достижение взаимозаменяемости изделий и их частей, а также обусловливает повышение их качества.

В настоящее время большинство стран мира применяет системы допусков и посадок ИСО. Системы ИСО созданы для унификации национальных систем допусков и посадок с целью облегчения международных технических связей в металлообрабатывающей промышленности. Включение международных рекомендаций ИСО в национальные стандарты создает условия для обеспечения взаимозаменяемости однотипных деталей, составных частей и изделий, изготовленных в разных странах. Советский Союз вступил в ИСО в 1977 году, а затем перешёл на единую систему допусков и посадок (ЕСДП) и основные кормы взаимозаменяемости, которые базируются на стандартах и рекомендациях ИСО.

Основные нормы взаимозаменяемости включают системы допусков и посадок на цилиндрические детали, конуса, шпонки, резьбы, зубчатые передачи, и др. Системы допусков и посадок ИСО и ЕСДП для типовых деталей машин основаны на единых принципах построения, включающих:

  • систему образования посадок и видов сопряжений;
  • систему основных отклонений;
  • уровни точности;
  • единицу допуска;
  • предпочтительные поля допусков и посадок;
  • диапазоны и интервалы номинальных размеров;
  • нормальную температуру.

Система образования посадок и видов сопряжений предусматривает посадки в системе отверстия (СА) и в системе вала (СВ).

Посадки в системе отверстия – это посадки, в которых различные зазоры и натяги получаются соединением различных валов с основным отверстием (рис. 3.1, а).

Посадки в системе вала – это посадки, в которых различные зазоры и натяги получаются соединением различных отверстий с основным валом (рис. 3.1, б).

Рис. 3.1. Примеры расположения полей допусков для посадок: а – в системе отверстия; б – в системе вала

Для всех посадок в системе отверстия нижнее отклонение отверстия EI = 0, т. е. нижняя граница поля допуска основного отверстия, всегда совпадает с нулевой линией. Для всех посадок в системе вала верхнее отклонение основного вала es = 0, т. е. верхняя граница поля допуска вала всегда совпадает с нулевой линией.

Поле допуска основного отверстия откладывают вверх, поле допуска основного вала – вниз от нулевой линии, т. е. в материал детали.

Система основных отклонений представляет собой ряд основных отклонений валов в СА и отверстий в СВ, обозначаемых соответственно строчными и заглавными буквами латинского алфавита, например a, b, , zb, zc; A, B, …, ZB, ZC.

Значение основного отклонения определяется соответствующей буквой и зависит от номинального размера.

В системах допусков и посадок разных типов деталей установлено разное число основных отклонений, наибольшее их количество содержится в системе допусков и посадок гладких цилиндрических деталей.

Уровни точности могут называться по-разному: квалитеты точности – для гладких деталей, степени точности – для резьбовых деталей и зубчатых колёс или классы точности – для подшипников качения, но в любом случае они определяют требуемую ступень точности деталей для выполнения своих функций. Обозначаются уровни точности, как правило, арабскими цифрами, чем меньше цифра, тем выше уровень точности, т.е. точнее деталь.

Единица допуска – это зависимость допуска от номинального размера, которая является мерой точности, отражающей влияние технологических, конструктивных и метрологических факторов. Единицы допуска в системах допусков и посадок установлены на основании исследований точности механической обработки деталей. Значение допуска можно рассчитать по формуле T = a·i , где a – число единиц допуска, зависящее от уровня точности (квалитет или степень точности); i – единица допуска.

Предпочтительные поля допусков и посадок представляют собой совокупность отобранных из числа наиболее часто применяемых в производстве изделий полей допусков и составляемых из их числа посадок или видов сопряжений. Эти поля допусков и посадок составляют ряды предпочтительных и рекомендуемых и должны в первую очередь использоваться при проектировании изделий.

Диапазоны и интервалы номинальных размеров учитывают влияние масштабного фактора на значение единицы допуска. В пределах одного диапазона размеров зависимость единицы допуска от номинального размера – постоянна. Например, в системе допусков и посадок гладких деталей для диапазона размеров от 1до 500 мм единица допуска равна;для диапазона размеров свыше 500 до 3150 мм единица допуска равна i = 0,004D + 2,1.

Для построения рядов допусков каждый из диапазонов размеров, в свою очередь, разделен на несколько интервалов. Поскольку назначать допуск для каждого номинального размера экономически нецелесообразно для всех размеров, объединенных в один интервал, значения допусков приняты одинаковыми. В формулах единиц допусков в системе ИСО и ЕСДП в качестве размеров подставляют среднее геометрическое крайних размеров каждого интервала.

Размеры по интервалам распределены так, чтобы допуски, подсчитанные по крайним значениям в каждом интервале, отличались от допусков, подсчитанных по среднему значению диаметра в том же интервале, не более чем на 5-8 %.

Нормальная температура, при которой определены допуски и отклонения, устанавливаемые стандартами, принята равной + 20 °С (ГОСТ 9249-59). Такая температура близка к температуре рабочих помещений производственных помещений. Градуировку и аттестацию всех линейных и угловых мер и измерительных приборов, а также точные измерения следует выполнять при нормальной температуре, отступления от нее не должны превышать допускаемых значений, содержащихся в ГОСТ 8.050-73 (Государственная система измерений).

Температура детали и измерительного средства в момент контроля должна быть одинаковой, что может быть достигнуто совместной выдержкой детали и измерительного средства в одинаковых условиях (например, на чугунной плите). Если температура воздуха в производственном помещении, контролируемой детали и измерительного средства стабилизированы и равны 20 °С, температурная погрешность измерения отсутствует при любой разности температурных коэффициентов линейного расширения. Таким образом, для устранения температурных погрешностей необходимо соблюдать нормальный температурный режим в помещениях измерительных лабораторий, инструментальных, механических и сборочных цехов.

Определение оптимального уровня унификации и стандартизации

Деятельность по стандартизации весьма динамична, она всегда должна отвечать изменениям, происходящим во всех сферах жизни общества, прежде всего в технике и экономике, стремиться успевать и предвосхищать эти изменения с тем, чтобы нормативные документы (стандарты) способствовали развитию отечественного производства и сферы услуг.

В процессе стандартизации выявляется наиболее правильный и экономичный вариант решения задач практической деятельности, который можно назвать оптимальным решением, т.е. решение, которым достигается оптимальное упорядочение в определенной отрасли.

Механизм процесса стандартизации показан на примере конкретного объекта и включает четыре основных этапа (см. рис. 6).

Рисунок 6. Механизм стандартизации

1. Отбор объектов стандартизации. Предположим, что в организации существует некоторая совокупность объектов и действий с ними, условно обозначаемая большими буквами русского алфавита – А, Б, В, Г, Д, Ж, И, К. Например, в организации используется определенный набор типов организационно-распорядительных документов (приказов, докладных записок и т.д.). Некоторые из них составляются систематически, другие – в разовом порядке: А; Б; В; Г; А; Ж; Б; 3; А; Б; Б.

Объектом стандартизации становятся повторяющиеся объекты Б и А, в приведенном примере – отдельные типы документов.

2.Моделирование объекта стандартизации (например, объекта Б). Нужно учесть, что процессу стандартизации подвергаются не сами объекты как материальные предметы, а информация о них, отображающая их существенные стороны (признаки, свойства), т.е.абстрактная модель реального объекта. Например, для организационно-распорядительного документа такими признаками являются: состав реквизитов [1) наименование организации; 2) наименование документа. ]; оформление реквизитов [1) форма; 2) содержание. п) месторасположение]; требования к документу [1) к учету; 2) к использованию . п) к хранению.

3.Оптимизация модели. в разных организациях варианты исполнения объекта, т.е. документа Б, могут быть разными: Б1, Б2, Б3. Бп. в частности, возможен разный состав реквизитов, различное их оформление разных бланков и т.д. Задача стандартизаторов -унифицировать документ, отобрав наилучший вариант реквизитов, необходимый уровень оформления, оптимальный формат бланка. Оптимальное решение достигается научными методами и методами стандартизации (симплификация, типизация и пр.). В результате преобразования получается оптимальная модель стандартизируемого объекта.

4. Стандартизация модели. Собственно стандартизация осуществляется на этом заключительном этапе. Она заключается в разработке нормативного документа (НД) на базе унифицированной модели, Применение НД является способом упорядочения в определенной области деятельности. Рассмотренный механизм стандартизации делает более понятными определения терминов “стандартизация” и “стандарт”, которые были приведены ранее.

Методологическая сторона стандартизации опирается на комплекс методов, необходимых для установления оптимального решения повторяющихся задач и узаконивания его в качестве норм и правил. При этом под методом стандартизации понимается прием или совокупность приемов, с помощью которых достигаются цели стандартизации. Одним из таких методов является унификация продукции.

Унификацией продукцииназывается деятельность по рациональному сокращению числа типов деталей, агрегатов одинакового функционального назначения. Она базируется на классификации и ранжировании, селекции и симплификации, типизации и оптимизации элементов готовой продукции. Основными направлениями унификации являются:

разработка параметрических и типоразмерных рядов изделий, машин, оборудования, приборов, узлов и деталей;

разработка типовых изделий в целях создания унифицированных групп однородной продукции;

разработка унифицированных технологических процессов, включая технологические процессы для специализированных производств продукции межотраслевого применения;

– ограничение целесообразным минимумом номенклатуры разрешаемых к применению изделий и материалов.

В зависимости от области проведения, унификация изделий может быть межотраслевой (унификация изделий и их элементов одинакового или близкого назначения, изготовляемых двумя или более отраслями промышленности), отраслевой и заводской (унификация изделий, изготовляемых одной отраслью промышленности или одним предприятием).

В зависимости от методических принципов осуществления, унификация может быть внутривидовой (семейств однотипных изделий) имежвидовой или межпроектной (узлов, агрегатов, деталей

Степень унификации характеризуется уровнем унификации продукции – насыщенностью продукции унифицированными, в том числе стандартизированными деталями, узлами и сборочными единицами. Одним из показателей уровня унификации является коэффициент применяемости (унификации) , который вычисляют по формуле:

% (6)

где: п – общее число деталей в изделии, шт.;п – число оригинальных деталей (разработаны впервые), шт.

Читайте также:  Схема подключения воздуховода к вентиляции

При этом в общее число деталей (кроме оригинальных) входят стандартные, унифицированные и покупные детали, а также детали общемашиностроительного, межотраслевого и отраслевого применения. Коэффициент применяемости можно рассчитывать применительно к унификации деталей общемашиностроительного (ОМП), межотраслевого (МП) и отраслевого (ОП) применения.

Согласно плану повышения уровня унификации машиностроительной продукции предусмотрено снижение доли оригинальных изделий и соответственно повышение доли изделий (деталей, узлов) ОМП, МП, ОП.

Коэффициенты применяемости могут быть рассчитаны: для одного изделия; для группы изделий, составляющих типоразмерный (параметрический) ряд; для конструктивно-унифицированного ряда.

Примером использования унификации в типоразмерном ряду изделий может быть ГОСТ 26678 на параметрический ряд холодильников. в установленном стандартном параметрическом ряду находятся 17 моделей холодильников и три модели морозильников. Коэффициент применяемости ряда составляет 85%.

В ГОСТе указываются перечень составных частей, подлежащих унификации в пределах параметрического ряда (допустим, холодильные агрегаты двухкамерных холодильников с объемом камеры 270 и 300 см 3 и объемом низкотемпературного отделения 80 см 3 ), и перечень составных частей, подлежащих унификации в пределах одного типоразмера (например, холодильный агрегат по присоединительным размерам, конденсатор).

Определение оптимального уровня унификации и стандартизации

Международная организация по стандартизации (ИСО)

Определение оптимального уровня унификации и стандартизации

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОПТИМАЛЬНОГО УРОВНЯ УНИФИКАЦИИ И СТАНДАРТИЗАЦИИ. МЕЖДУНАРОДНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ ИСО

ЛЕКЦИЯ 2

План лекции:

Унификация согласно определению, данному комитетом ИСО/СТАКО, – это форма стандартизации, заключающаяся в объединении одного, двух и более документов (технических условий) в одном с таким расчетом, чтобы регламентируемые этим документом изделия можно было взаимозаменять при употреблении.

Унификация (от лат. unio – единство и facare – делать, т. е. приведение чего – либо к единообразию, к единой форме или системе) – это приведение объектов одинакового функционального назначения к единообразию (например, к оптимальной конструкции) по установленному признаку и рациональное сокращение числа этих объектов на основе данных об их эффективной применяемости.

В основе унификации рядов деталей, узлов, агрегатов, машин и

приборов лежит их конструктивное подобие, которое определяется

общностью рабочего процесса, условий работы изделий, т. е. общностью эксплуатационных требований.

Различают следующие виды унификации: типоразмерную, внутриразмерную и межтиповую.

Типоразмерная унификация применяется в изделиях одинакового функционального назначения, отличающихся друг от друга числовым значением главного параметра.

Внутритиповая унификация осуществляется в изделиях одного и того же функционального назначения, имеющих одинаковое числовое значение главного параметра, но отличающихся конструктивным исполнением составных частей.

Межтиповая унификация проводится в изделиях различного типа и различного конструктивного исполнения (например, унификация продольно-фрезерных, строгальных, шлифовальных станков между собой).

Работы по унификации могут проводиться на следующих уровнях: заводском, отраслевом, межотраслевом и международном.

Уровень унификации изделий или их составных частей определяется с помощью системы показателей, из которых обязательным является коэффициент применяемости на уровне типоразмеров, рассчитываемый в процентах:

%,

где n – общее количество типоразмеров изделий;

nо – количество оригинальных типоразмеров.

Применение унификации позволяет заметно уменьшить объем конструкторских работ и сократить сроки проектирования; уменьшить время на подготовку производства и освоения выпуска новой продукции; повысить объем выпуска продукции за счет специализации, а также качество выпускаемой продукции.

Однако проведение унификации, сопровождающейся определенными затратами, требует экономического обоснования. Неоправданно осуществленная унификация может дать отрицательный эффект, в частности, когда приходится использовать ближайшие большие унифицированные детали, вызывающие неоправданное эксплуатационными условиями увеличение массы, габаритов и трудоемкости изготовления машин.

Оптимизировать унификацию – это значит стандартизировать такие конструкции и их размерные ряды, при которых суммарная эффективность в сфере производства и эксплуатации была бы наибольшей.

На рисунке 3 представлена зависимость экономического эффекта от типа производства. Кривая 1 характеризует изменение экономического эффекта в зависимости от сокращения типоразмеров изделий и, следовательно, увеличения объема выпускаемой продукции, т. е. специализации производства. Кривая 2 характеризует затраты, связанные с унификацией.

Важнейшим фактором технического прогресса в мире является международная стандартизация, позволяющая увязать и систематизировать требования мировой торговли и интересы потребителей, способствовать наиболее полному использованию производительных сил.

Для успешного осуществления торгового, экономического и научно-технического сотрудничества различных стран первостепенное значение имеет международная стандартизация, поскольку различия национальных стандартов на одну и ту же продукцию, предлагаемую на мировом рынке, являются барьером на пути развития международной торговли.

Научно-техническое сотрудничество в области стандартизации направлено на гармонизацию национальной системы стандартизации с международной, региональными и прогрессивными национальными системами стандартизации.

В развитии международной стандартизации заинтересованы как индустриально развитые страны, так и страны развивающиеся, создающие собственную национальную экономику.

Рисунок 3 – Зависимость экономического эффекта от типа производства

Кривая 3 характеризует суммарный экономический эффект, полученный за счет улучшения качества изделий и экономичности их производства. На участке АБ эффективность невысокая, и затраты, связанные с унификацией очень низки. На участке БВ резко растет суммарная эффективность и достигает максимума в точке В. Дальнейшее сокращение типажа и повышение серий-

Дата добавления: 2014-01-05 ; Просмотров: 2296 ; Нарушение авторских прав? ;

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Научная база стандартизации. Определение оптимального уровня унификации и стандартизации

Основные работы, выполняемые при стандартизации: систематизация объектов, явлений или понятий; кодирование и классификация технико-экономической информации; унификация и симплификация деталей, сборочных единиц, узлов, агрегатов, машин, приборов; типизация конструкций, изделий и технологических процессов; агрегатирование машин и других изделий.

Систематизация объектов, явлений или понятий преследует цель расположить их в определенном порядке и последовательности, образующей четкую систему, удобную для пользования. При систематизации учитывается взаимосвязь объектов. Наиболее простой формой систематизации является алфавитная система расположения объектов. Применяют и порядковую нумерацию систематизируемых объектов или расположение их в хронологической последовательности (Госстандарт России регистрирует ГОСТЫ по порядку номеров, после которого в каждом стандарте указывается год его утверждения или пересмотра).

Вычислительная техника работает с информацией, представленной только в закодированном виде, в виде сочетания различных цифр, букв. Кодирование информации предполагает обязательную систематизацию и классификацию. Кодирование представляет собой образование по определенным правилам и присвоение кодов объекту или группе объектов, позволяющее заменить знаками (символами) наименования этих объектов. С помощью кодов обеспечивается идентификация объектов с помощью минимального числа знаков. Унификация это приведение объектов одинакового функционального назначения к единообразию (например, к оптимальной конструкции) по установленному признаку и рациональное сокращение числа этих объектов на основе данных об их эффективной применяемости. При унификации устанавливают минимально необходимое, но достаточное число типов, видов, сборочных единиц и деталей, обладающих высокими показателями качества и полной взаимозаменяемостью. Унификация помогает выделить отдельные образцы, прототипы которых в тех или иных размерах и параметрических вариантах применяются во многих изделиях. В процессе развития унификации определяются два основных ее направления: ограничительное и компоновочное. Ограничительное направление характеризуется проведением анализа номенклатуры выпускаемых изделий и ограничение ее до минимально необходимой номенклатуры типоразмеров изделий и их элементов. Компоновочное направление характеризуется проведением анализа потребности и выявлением номенклатуры изделий, необходимых народному хозяйству. По содержанию унификация подразделяется на:

внутриразмерную, когда унификация охватывает все разновидности (модификации) определенной машины как в отношении ее базовой модели, так и в отношении модификаций этой модели; межразмерную, когда унифицируют не только модификации одной базовой модели, но и базовые модели машин разных размеров данного параметрического ряда; межтиповую, когда унификация распространяется на машины разных типов, входящих в различные параметрические ряды. Унификация может проводиться на заводском, отраслевом и межотраслевом уровнях. Ограничительное направление унификации получило название симплификации. Симплификация — форма стандартизации, цель которой уменьшить число типов или других разновидностей изделий до числа, достаточного для удовлетворения существующих в данное время потребностей. Типизация конструкций изделий — разработка и установление типовых конструкций, содержащих конструктивные параметры, общие для изделий, сборочных единиц и деталей. При типизации не только анализируют уже существующие типы и типоразмеры изделий, их составные части, но и разрабатывают новые, перспективные, учитывающие достижения науки и техники и развитие промышленности. Типизация технологических процессов — разработка и установление процесса для производства однотипных деталей или сборки однотипных составных частей или изделий той или иной классификационной группы. Агрегатирование принцип создания машин, оборудования из унифицированных стандартных агрегатов (автономных сборочных единиц), устанавливаемых в изделии в различном числе и комбинациях. Эти агрегаты должны обладать полной взаимозаменяемостью по всем эксплуатационным показателям и размерам. Выделение агрегатов выполняют на основе кинематического анализа машин и их составных частей с учетом применения их в других машинах. При этом стремятся, чтобы из минимального числа типоразмеров автономных агрегатов можно было создать максимальное число компоновок оборудования. Определение оптимального уровня унификации и стандартизацииИзготовителям выгодно иметь более разреженный ряд изделий, что позволяет уменьшить затраты на освоение производства, сократить номенклатуру оснастки. Для потребителей более выгоден густой ряд, позволяющий оптимально расходовать собственные ресурсы (площади, энергию, расходные материалы и т.д.)).

Критерием для выбора сравниваемых рядов является минимум затрат на изготовление и эксплуатацию изделия. Комплексная стандартизация позволяет обеспечить технико-экономическую эффективность группы объектов в целом, и зависит от решения задачи ее оптимального ограничения. Недостаточный охват нормативно-технической документацией элементов комплексной стандартизации и их показателей не приведет к желаемому результату. Слишком глубокий охват экономически невыгоден, так как, начиная с некоторого максимума, дальнейшее расширение границ стандартизации резко повышает стоимость работ по стандартизации, но мало отражается на уровне качества объектов стандартизации.

Вопрос оптимального ограничения должен решаться в каждом конкретном случае.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Научные методы стандартизации

Метод (от греческого “methodos”) – путь, способ, прием теоретического исследования или практического осуществления при решении определенных задач, т. е. метод – это способ выполнения сложного действия, заранее запланированный и пригодный для многократного повторения.

В стандартизации используются следующие методы:

1. философские методы. К ним относятся следующие:

– метод соподчинения – научный метод теоретического исследования, представляющий собой форму движения мысли от абстрактного к всестороннему конкретному учению об объекте;

– исторический метод – метод, позволяющий подходить к действительности как к развивающейся и изменяющейся во времени;

– логический метод – метод, при котором выявляются логические связи и отношения, гарантирующие достоверные знания из исходных данных различных теорий.

Читайте также:  Украсить стену в детской

2. Общенаучные методы. Эти методы используются для реализации различных целей на теоретическом и эмпирическом уровнях научного познания. К ним относятся эмпирические методы (наблюдение, сравнение, эксперимент, измерение), теоретические (идеализация, формализация, аксиоматический метод, экстраполяция) и эмпирическо-теоретические методы (абстрагирование, анализ, синтез, индукция, дедукция, моделирование, классификация).

3. Методы оптимизации. К ним относятся:

– Математический метод оптимизации – метод, основу которого составляют детальные математические модели создания и функционирования оптимизированного объекта стандартизации. Этот метод отличается высокой точностью и обеспечивает прогнозирование качества при разработке опережающих стандартов. Однако он может быть использован только при оптимизации хорошо изученных объектов, условий их создания и применения.

– Метод прямого прогнозирования с помощью экстраполяции (наиболее простой метод оптимизации). Использует главным образом статистику прошедшего времени и не позволяют учесть возможные изменения во времени. Поэтом>’ метод экстраполяции лучше использовать при прогнозировании на короткий период времени.

– Метод оптимизации на основе функционально-стоимостного анализа, т.е. на основе расчета экономической эффективности, сопоставления во времени затрат и эффекта и выбора на этой основе наилучшего варианта. Но здесь не предусматривается анализ вариации эффекта от эксплуатации (применения) объекта стандартизации.

– Метод на основе инженерных расчетов (прочности, точности, износоустойчивости, производительности и др. показателей). Основывается на известных методах расчета: точность его (метода) достаточно высока, но он не может быть использован для сравнительно; оценки различных объектов, а только однотипных.

4. Экспертные методы. Основаны на интуиции, эрудиции | опыте экспертов. Заключения экспертов должны отличаться высоки» уровнем точности, надежности, аргументированности, непредвзятостью, независимостью от мнения коллег, новизной, смелостью, масштабностью. Экспертные методы применяю тогда, когда знания об объектах не могут быть получены теоретическими или экспериментальными методами.

Существуют следующие экспертные методы: эвристически (мозговая атака, сценарный, анкетный, атака разносом) и коллектив ной экспертизы. Наиболее объективным и эффективным считается метод коллективной экспертизы в рамках групп экспертов. Однако зависимости от конкретных условий могут применяться комбинации этих методов.

5. Специальные методы. К ним относятся следующие:

– метод проб и ошибок – метод, заключающийся в последовательном осуществлении различных проб до положительного результата;

[Характеристики методов стандартизации сведены в таблицу 7.1.

Основными научно-техническими методами стандартизации являются унификация, агрегатирование и типизация.

УНИФИКАЦИЯ

Слово «унификация» в переводе с латинского обозначает приведение чего-либо к единообразию, к единой форме и системе.

Под унификацией понимается один из важнейших методов стандартизации, заключающийся в рациональном сокращении видов, типов и размеров изделий одинакового функционального назначения, а также узлов и деталей, входящих в изделие с целью создания ограниченного числа взаимозаменяемых узлов и деталей, позволяющих собирать новые изделия с добавлением определенного количества оригинальных элементов. Практически это означает, что унификация имеет целью сократить разнообразие изделий (машин, узлов, деталей, агрегатов) для сокращения разнообразия систем, в которых эти изделия применяются.

В основе унификации лежит конструктивное подобие деталей, узлов, агрегатов, машин и приборов, которое определяется общностью рабочих процессов, условиями работы, т.е. общностью эксплуатационных требований. «Унификация может осуществляться до стандартизации, если ее результаты не оформлены стандартом, однако стандартизация изделий обязательно предусматривает их унификацию.

Унифицированным является изделие, которое создано на базе

некоторого количества ранее существующих различных исполнений, путем приведения их к единому оптимальному исполнению. Степень унификации нового или проектируемого изделия определяется его насыщенностью элементами других изделий, уже освоенных в производстве. Примером может служить прибор для контроля параметров шероховатости поверхности – профилограф-профилометр, выпускаемый АО «Калибр». Он состоит из шести самостоятельных унифицированных блоков (датчики, электронный блок с показывающим устройством, измерительные головки, элементы пневматических приборов).

Основными целями унификации являются:

1) ускорение темпов научно-технического прогресса путем сокращения сроков разработки, подготовки производства, изготовления проведения технического обслуживания и ремонта изделий;

2) обеспечение высокого качества и взаимозаменяемости изделий и их составных элементов;

3) снижение затрат на проектирование и изготовление изделий;

4) уменьшение трудоемкости изготовления. Чем больше унифицированных узлов и деталей в машине, тем короче сроки проектирования и изготовления, так как сокращается количество чертежей, вновь разрабатываемых технологических процессов, проектируемой оснастки и т.п. Унификация позволяет повысить серийность и уровень автоматизации производственных процессов, обеспечить мобильность промышленности при выпуске новы изделий, организовать специализированные производства. Задачами унификации являются:

– использование во вновь создаваемых группах изделий одинакового или близкого функционального назначения ранее спроектированных, освоенных в производстве составных элементов (агрегатов. узлов, деталей);

– разработка унифицированных составных элементов для применения во вновь создаваемых или модернизируемых изделиях;

– разработка конструктивно-унифицированных рядов изделий; –

– ограничение целесообразным минимумом номенклатуры раз решаемых к применению изделий и материалов.

Конструктивно-унифицированный ряд – это закономерно по строенная совокупность машин, приборов, агрегатов или других изделий, включая базовое изделие и его модификации одинакового или близкого функционального назначения, а также изделия с аналогичной или близкой кинематикой и схемой рабочих движений. Пример конструктивно-унифицированного ряда представлен на рис.3

Объектами унификации могут быть изделия массового, серийного и единичного производства. Номенклатуру изделий, подлежащих унификации, определяют, исходя из важности и перспективности этих изделий, объема и характера их производства, наличия стандартов на основные параметры изделий и их составных частей, характера взаимосвязи унифицируемых изделий с другими изделиями в процессе производства и применения. Базой унификации является стандартизация с ее системой предпочтительных чисел, которая позволяет устанавливать оптимальные значения параметров и размеров изделий, а также комплексов стандартов на основные нормы, обеспечивающие взаимозаменяемость унифицированных деталей, узлов (агрегатов), изделий.

Выделяют два основных направления развития унификации: ограничительное и компоновочное. Ограничительное направление характеризуется тем, что анализируется номенклатура выпускаемых изделий и ее ограничение до целесообразного минимума. Это направление в мировой практике получило название “симплификация”. Симплификация это элементарный вид унификации, основанный на простом сокращении наименее употребляемых элементов. Проведение Симплификация возможно на любом уровне. Компоновочное направление характеризуется тем, что проводится анализ потребностей с целью выявления номенклатуры изделий, необходимых экономике страны. В результате такого анализа создаются новые ряды машин и их типоразмеры на основе компоновки из определенного набора унифицированных сборочных единиц в пределах стандартных типоразмерных рядов.

Работы по унификации могут проводиться на трех уровнях: заводском (автомобили ВАЗ), отраслевом (электролампы для любых автомобилей), межотраслевом (крепежные изделия, пригодные для любых механизмов). Кроме того, в последнее время успешно развивается международная унификация. Работа по унификации проводится в определенной последовательности. В первую очередь необходимо определить направление, вид и уровень унификации, затем собрать и проанализировать чертежи унифицируемых изделий, классифицировать чертежи в соответствии с поставленной задачей. Дальше либо разрабатывается новая конструкция, либо выбирается одна из существующих в качестве унифицированной конструкции, которая сможет заменить все ранее применявшиеся. Затем устанавливается оптимальное количество типоразмеров и разрабатывается стандарт на конструктивно-унифицированный ряд деталей. Завершающим этапом работы по унификации является организация специализированного производства стандартных деталей.

Под уровнем унификации изделий понимается их насыщенность унифицированными составными элементами (частями) – деталями, узлами, агрегатами, модулями.

Уровень унификации изделий или их составных частей характеризуется различными показателями, основным из которых является коэффициент применяемости Кпр выраженное в процентах отношение количества заимствованных, покупных и стандартизованных типоразмеров к общему количеству типоразмеров изделия, т.е.

где п – общее число составных частей (типоразмеров) в изделии; пчисло оригинальных составных частей (типоразмеров) в изделии. К оригинальным относятся составные части, разработанные для данного изделия.

ТИПИЗАЦИЯ

Типизация метод стандартизации, заключающийся в установлении типовых объектов для данной совокупности, принимаемых за основу (базу) при создании других объектов, близких по функциональному назначению. Этот метод иногда называют методом “базовых конструкций”, так как в процессе типизации выбирается объект, наиболее характерный для данной совокупности, с оптимальными свойствами, а при получении конкретного объекта (изделия или технологического процесса)” выбранный типовой объект может претерпевать лишь некоторые частичные изменения или доработки. Эффективность типизации обусловлена использованием проверенного решения при разработке нового изделия, ускорением и снижением стоимости подготовки производства изделий, создаваемых на одной базе, облегчением условий эксплуатации типовых (базовых) изделий и их модификаций. Типизация завершается стандартизацией разработанных типовых объектов.

Типизация как эффективный метод стандартизации развивается в трех основных направлениях:

стандартизация типовых технологических процессов;

– стандартизация типовых изделий общего назначения;

– создание технических документов, устанавливающих порядок проведения каких-либо работ, расчетов, испытаний и т. п.

Наибольшее внимание уделяется типизации технологических процессов. Это обусловлено неоправданно большим разнообразием существующих вариантов технологических процессов при изготовлении аналогичных деталей, что приводит к повышению себестоимости изготовления продукции. Очень часто новый технологический процесс изготовления (обработки или сборки) изделия разрабатывается заново без учета существующего опыта. Кроме того, на различных заводах на одну и ту же деталь (узел) могут быть созданы различные технологические процессы. При смене объекта производства весь объем технологических разработок повторяется заново и значительная часть технологических процессов дублирует ранее разработанные, в то время как установлено, что для отдельных элементов конструкций до 70-80 % всей их номенклатуры переходит из изделия в изделие с незначительными изменениями, сохраняя основные конструктивно-унифицированные параметры, характерные для данного типа. В гибких производственных системах (ГПС) при быстрой смене конструкций изделий необходимо создавать технологические процессы не применительно к одному, конкретному изделию, а в расчете на использование их при изготовлении большинства типовых деталей и узлов данного вида, т. е. на основе типизации.

Первым этапом типизации технологических процессов является классификация объектов основного и вспомогательного производства, технологических операций и средств технологического оснащения (оборудования, приспособлений, режущего и измерительного инструментов). Она ведется на базе «Технологического классификатора деталей машиностроения и приборостроения», в соответствии с которым детали группируют по признакам, определяющим общность их конструктивного исполнения и технологического процесса их изготовления. Типизация технологических процессов включает анализ возможных технологических решений при изготовлении деталей классификационной группы и проектирование оптимального типового процесса для каждой группы. Затем определяют типовой технологический процесс, являющийся общим для каждой группы деталей, имеющий единый план обработки по основным операциям, однотипное оборудование и технологическую оснастку. При разработке типового технологического процесса за основу может быть взят наиболее совершенный действующий технологический процесс или спроектирован новый. Заключительным этапом типизации является стандартизация типового технологического процесса и его документальное оформление в соответствии с требованиями стандартов ЕСТД. Типовой технологический процесс оформляется в виде карт технологического маршрута и набора стандартных карт (технологических стандартов).

Читайте также:  Профильная труба и чертеж

АГРЕГАТИРОВАНИЕ

Конструкции большинства изделий (машин, приборов и оборудования) могут быть расчленены на ряд автономных агрегатов (узлов). Расчленение машин производится на основе структурного анализа их составных частей, позволяющего выделить автономные функциональные узлы (агрегаты) с учётом применения их в ряде других машин. Затем эти агрегаты унифицируются, стандартизуются и могут составлять конструктивно-унифицированные (типоразмерные) ряды. Изготавливаются они независимо друг от друга и обладают полной взаимозаменяемостью по всем эксплуатационным показателям и присоединительным размерам. Унифицированные агрегаты должны иметь оптимальную конструкцию высокого качества и состоять, по возможности, из наименьшего числа наименований деталей Сборка этих агрегатов должна быть простой и надежной. После сборки машины оборудование или приборы должны обладать требуемой точностью, прочностью, жесткостью, виброустойчивостью, надежностью, долговечностью и иметь другие оптимальные показатели качества, определяемые их эксплуатационным назначением.

Агрегатирование – это метод создания и эксплуатации машин, приборов и оборудования из отдельных стандартных, унифицированных узлов, многократно используемых при создании различных изделий на основе геометрической и функциональной взаимозаменяемости. Агрегатирование позволяет не создавать каждую машину как оригинальную, единственную в своем роде, а в большинстве случаев перекомпоновывать имеющиеся машины, используя уже спроектированные и освоенные производством узлы и агрегаты.

Агрегат – укрупненный унифицированный узел машины или прибора, который обладает отделимостью и полной взаимозаменяемостыо; завершен в функциональном (самостоятельно выполняет определенную функцию) и конструктивном отношении; имеет стандартные габаритные и присоединительные размеры, допускающие быструю и надежную сборку, а также отработанный технологически и хорошо изученный в эксплуатации.

При разработке научных основ агрегатирования используются основные положения теории машин и механизмов. Для определения рациональной разбивки конструкций на элементы необходимо использовать классификатор деталей.

Агрегатирование обеспечивает расширение области применения машин путем замены их отдельных узлов и блоков, возможность компоновки машин, приборов, оборудования разного функционального назначения из отдельных узлов, изготавливаемых на специализированных предприятиях, создания универсальных приспособлений при разработке технологической оснастки и т. д. Агрегатирование дает возможность уменьшить объем проектно-конструкторских работ, сократить сроки подготовки и освоения производства, снизить трудоемкость изготовления изделий, а также расходы на ремонтные операции. Принципиальное преимущество метода агрегатирования заключается также в том, что при специализированном производстве стандартных агрегатов и их поставке заказчикам последние получают возможность самостоятельно компоновать необходимое оборудование. Кроме того, приобретение готовых узлов, изготовляемых на специализированных заводах, позволит удешевить и упростить ремонт машин и оборудования.

Отечественный и зарубежный опыт показывает, что при частосменяемости или модернизации изготовляемых изделий агрегатирование является наиболее прогрессивным методом конструирования, обеспечивающим ускорение технического прогресса и большой экономический эффект. Безусловно, создавая принципиально новые м; шины или изделия, нельзя обойтись без проектирования конструктивно новых составных частей этих изделий. Но они должны проектироваться из автономных агрегатов, которые при дальнейшем развитии изделий можно было бы унифицировать.

Дата добавления: 2016-04-11 ; просмотров: 1200 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Основной показатель уровня унификации

Основной показатель унификации характеризует изменения, которые произошли с объектом унификации за определенный промежуток времени в результате работ по унификации.

Разнообразие систем данной области распространения можно выразить числом систем ns , а разнообразие установленных элементов данных систем – числом ne (в сложном объекте унификации устанавливается число родов элементов n ).

Из определения унификации следует, что в результате унификации отношение ns /ne увеличивается, т.е. в условиях ограниченных ресурсов унификация замедляет рост разнообразия элементов по сравнению с ростом разнообразия систем:

Часть 4 Основные методы определения правильности стандартного метода измерений

Часть 5 Альтернативные методы определения прецизионности стандартного метода измерений

Часть 6 Использование значений точности на практике

ИСО 5725 (части 1 – 6) в совокупности аннулируют и заменяют ИСО 5725:1986.

Стандарты ИСО 5725 могут применяться для оценки точности выполнения измерений различных физических величин, характеризующих измеряемые свойства того или иного объекта, в соответствии со стандартизованной процедурой. При этом в ИСО 5725-1 отмечено, что стандарт может применяться для оценки точности выполнения измерений состава и свойств очень широкой номенклатуры материалов, включая жидкости, порошкообразные и твердые материалы – продукты материального производства или существующие в природе, при условии, что учитывают любую неоднородность материала.

Применяемый в международных стандартах термин «стандартный метод измерений» адекватен отечественному термину «стандартизованный метод измерений».

В ИСО 5725:1994 – 1998 и ИСО/МЭК 17025 – 99 понятие «метод измерений» включает совокупность операций и правил, выполнение которых обеспечивает получение результатов с известной точностью. Таким образом, понятие «метод измерений» по ИСО 5725 и

ИСО/МЭК 17025 адекватно понятию «методика выполнения измерений (МВИ)» по ГОСТ Р 8.563 – 96 «Государственная система обеспечения единства измерений. Методики выполнения измерений» и соответственно значительно шире по смыслу, чем определение термина «метод измерений» в Рекомендациях по межгосударственной стандартизации РМГ 29 – 99 «Государственная система обеспечения единства измерений. Метрология. Основные термины и определения».

Кроме того в оригинале ИСО 5725 очень часто употребляется в качестве понятия «метод измерении» и английский термин «test method», перевод которого на русский язык – «метод испытаний» и который по смыслу совпадает с термином ИСО 5724-1 «standard measurement» (стандартизованный метод измерений). Соответственно в качестве термина «Результат измерений» в оригинале стандарта чаще используется английский термин «test result», причем в контексте как с термином «test method», так и с термином «measurement method».

При этом следует иметь в виду, что область применения ИСО 5725 – точность стандартизованных методов измерений, в том числе предназначенных для целей испытаний продукции, позволяющих количественно оценить характеристики свойств (показателей качества, включая безопасность) объекта испытаний (продукции). Именно поэтому во всех частях стандарта результаты измерений характеристик образцов, взятых в качестве выборки из партии изделий (или проб, отобранных из партии материала), являются основой для получения результатов испытаний всей партии (объекта испытаний). Когда объектом испытаний является конкретный образец (test speciment, sample), результаты измерений и испытаний могут совпадать. Такой подход имеет место при определении показателей точности стандартного (стандартизованного) метода измерений.

Цель стандартов ГОСТ Р ИСО5725 состоит в том, чтобы:

А) изложить основные положения, которые следует иметь в виду при оценке точности (правильности и прецизионности) методов и результатов измерений при их применении, а также при планировании экспериментов по оценке различных показателей точности (часть 1);

Б) регламентировать основной способ экспериментальной оценки повторяемости (сходимости) и воспроизводимости методов и результатов измерений (часть 2);

В) регламентировать процедуру получения промежуточных показателей прецизионности методов и результатов измерений, изложив условия их применения и методы оценки (часть 3);

Г) регламентировать основные способы определения правильности методов и результатов измерений (часть 4);

Д) регламентировать для применения в определенных обстоятельствах несколько альтернатив основным способам (части 2 и 4) определения прецизионности и правильности методов и результатов измерений, приведенных в части 5;

Е) изложить некоторые практические применения показателей правильности и прецизионности (часть 6).

52. ГОСТ Р 5725-(части1 – 6) – 2002 Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Трактовка термина «точность»

В ИСО 5725 для описания точности метода измерений используют два термина: «правильность» и «прецизионность». Термин «правильность» характеризует степень близости среднего арифметического значения большого числа результатов измерений к истинному или принятому опорному значению, термин «прецизионность» – степень близости результатов измерений друг к другу.

Необходимость рассмотрения «прецизионности» возникает из-за того, что измерения, выполняемые на предположительно идентичных материалах при предположительно идентичных обстоятельствах, не дают, как правило, идентичных результатов. Это объясняется неизбежными случайными погрешностями, присущими каждой измерительной процедуре, а факторы, оказывающие влияние на результат измерения, не поддаются полному контролю. При практической интерпретации результатов измерений эта изменчивость должна учитываться. Например, нельзя установить фактическое различие между полученным результатом измерений и какой-либо точной величиной, если она лежит в области неизбежных случайных погрешностей измерительной процедуры. Аналогичным образом сопоставление результатов испытаний двух существенно различающихся партий материала не выявит какого-либо существенного отличия в качестве, если расхождение между результатами лежит в упомянутой области.

На изменчивость результатов измерений, выполненных по одному методу, помимо различий между предположительно идентичными образцами, могут влиять многие различные факторы, в том числе оператор и использованное оборудование.

Следует отметить, что в отечественной метрологии точность (accuracy) и погрешность (error) результатов измерений, как правило, определяются сравнением результата измерений с истинным (условно истинным) значением проверяемой физической величины (являющимися фактически эталонными значениями измеряемых величин, выраженными в узаконенных единицах).

В условиях отсутствия необходимых эталонов, обеспечивающих воспроизведение, хранение и передачу соответствующих значений единиц величин, необходимых для оценки погрешности (точности) результатов измерений, и в отечественной, и в международной практике за действительное значение зачастую принимают общее среднее значение (математическое ожидание) установленной (заданной) совокупности результатов измерений. В ИСО 5725 эта ситуация отражена в термине «принятое опорное значение» и рекомендуется ГОСТ Р ИСО 5725-1 для использования в этих случаях и в отечественной практике.

Термины «правильность» (trueness) и «прецизионность» (precision) в отечественных нормативных документах по метрологии до принятия семейства стандартов ГОСТ Р ИСО 5725 в России не использовались. При этом «правильность» – степень близости результата измерений к истинному или условно истинному (действительному) значению измеряемой величины или в случае отсутствия эталона измеряемой величины – степень близости среднего значения, полученного на основании большой серии результатов измерений (или результатов испытаний) к принятому опорному значению. Показателем правильности обычно является значение систематической погрешности.

В свою очередь «прецизионность» – степень близости друг к другу независимых результатов измерений, полученных в конкретных установленных условиях. Эта характеристика зависит только от случайных факторов и не связана с истинным или условно истинным значением измеряемой величины (по ГОСТ Р ИСО 5725). Мера прецизионности обычно вычисляется как стандартное среднеквадратическое) отклонение результатов измерений, выполненных в определенных условиях. Экстремальные показатели прецизионности – повторяемость, сходимость (repeatability) и воспроизводимость (reproducibility) регламентируют и в отечественных нормативных документах, в том числе в большинстве национальных стандартов на методы контроля (испытаний, измерений, анализа) (по ГОСТ Р ИСО 5725).

Ссылка на основную публикацию