Понятия о взаимозаменяемости в машиностроении

Конструкторы стремятся создать детали машин, приборов и механизмов взаимозаменяемыми, т. е. такими, которые могут быть легко заменены при сборке или ремонте машины другими, того же номера и наименования.

Взаимозаменяемость в машиностроении относится к одному из качественных показателей технологичности конструкций изделий и ее определение предусмотрено в ГОСТ 18831-73: «Взаимозаменяемость - свойство конструкции составной части изделия, обеспечивающее возможность ее применения вместо другой без дополнительной обработки, с сохранением заданного качества изделия, в состав которого оно входит». Взаимозаменяемые детали могут быть изготовлены независимо друг от друга в разное время и в разных местах, что экономически выгодно.

В этом случае под независимым изготовлением деталей понимается изготовление их в разное время, в разных местах. Например, одна деталь машины делается в одном городе, другая - в другом, а сборка машины производится в третьем месте.

Взаимозаменяемые детали должны быть одинаковыми по размерам, форме, твердости, прочности, химическим, электрическим свойствам и др. Если все эти функциональные параметры качества деталей установлены в пределах допусков, которые обеспечивают высокие показатели работы машины (мощность, надежность, скорость и др.) и оптимальную стоимость ее, то это называется функциональной взаимозаменяемостью.

Взаимозаменяемость может быть полной и неполной. Полная взаимозаменяемость - это такой способ конструирования и изготовления деталей, при котором любая деталь из партии может, быть поставлена на соответствующее место в машине без подгонки или подбора. В машиностроении имеет место и неполная (ограниченная) взаимозаменяемость, при которой изготовленные детали сначала сортируются по размерам на ряд групп, а затем при сборке машин используются не любые детали данного типа, а только лишь определенной группы: либо при сборке одна из деталей подбирается без дополнительной обработки в пару к другой с таким размером, который лучше всего подходит по требуемому характеру сопряжения, либо дополнительно обрабатывается.

Различают взаимозаменяемость внешнюю и внутреннюю. Внешняя взаимозаменяемость - это взаимозаменяемость различных сборочных единиц, которые по присоединительным размерам входят в состав более сложных изделий. Например, замена подшипников качения по размерам присоединительных поверхностей.

Внутренняя взаимозаменяемость - это взаимозаменяемость отдельных деталей, входящих в сборочную единицу, или сборочных единиц и механизмов, входящих в изделие. Например, в подшипниках скольжения - замена вкладышей, в подшипниках качения - замена тел качения и колец.

Взаимозаменяемость в машиностроении является основным и необходимым условием современного массового и серийного производства. Без соблюдения принципов взаимозаменяемости невозможно также нормальное использование многих предметов и домашнего обихода.

Взаимозаменяемость связывает между собой и упрощает работу конструктора и технолога. Например, при массовом выпуске специализированными заводами типовых деталей крепежа (болтов, шпилек, винтов, гаек, шайб и др.), подшипников, зубчатых колес и передач и ряда других деталей и комплектующих изделий (например, шариковых подшипников) ускоряется процесс конструирования и изготовления новых машин. Если такие детали и другие изделия отвечают предъявляемым требованиям проектируемой машины, то конструктору не нужно создавать чертежи, на них, а заводу - тратить время и средства на изготовление их.

.Взаимозаменяемость помогает конструктору: создавать легкие и удобные по габаритам машины, рассчитывая на возможность замены отдельных деталей или сборочных единиц после определенного срока их работы новыми из запасных частей. В этом случае срок работы особо нагруженных деталей можно определить расчетом.

На производстве при взаимозаменяемости упрощается процесс сборки машин и обеспечиваются, более высокие темпы работы. В эксплуатации у потребителя значительно упрощается ремонт машин, так как детали пришедшие в негодность или малонадежные для дальнейшей эксплуатации, легко заменяются новыми.