Методы стандартизации.

При стандартизации широкое применение получили следующие методы: агре­гатирование; типизация ;упро­щение (симплификация); упорядочение (систематизация и классификация) объектов стандартизации; параметрическая стандартизация; унификация.

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 обеспечивает расширение области применения машин, прибо­ров, оборудования разного функционального назначения путем их компоновки из отдельных узлов, изготовленных на специализированных предприятиях. Эти агрегаты должны обладать полной взаимозаменяемостью по всем эксплуатаци­онным показателям и присоединительным размерам.

Агрегатирование дает возможность уменьшить объем проектно-конструкторских работ, сократить сроки подготовки и освоения производства, снизить трудоем­кость изготовления изделий и снизить расходы на ремонтные операции.

Большое распространение получили агрегатные станки, состоящие из унифици­рованных элементов. При смене объекта производства их легко разобрать и из тех же агрегатов собрать новые станки для обработки других деталей.

Типизация — метод стандартизации, заключающийся в установлении типовых объектов для данной совокупности, применяемых за основу (базу) при создании других объектов, близких по функциональному назначению.

Типизация развивается в трех основных направлениях: стандартизация типовых технологических процессов; стандартизация типовых конструкций изделий об­щего назначения; создание нормативно-технических документов, устанавливаю­щих порядок проведения каких-либо работ, расчетов, испытаний и т. п.

Симплификация— это метод стандартизации, который заключается в сокраще­нии типов изделий в рамках определенной номенклатуры до такого числа, кото­рое является достаточным для удовлетворения существующей потребности на данное время.

Упорядочение объектов стандартизации является универсальным методом в об­ласти стандартизации продукции, процессов и услуг. Упорядочение как управ­ление многообразием связано прежде всего с сокращением этого многообразия. В него входят систематизация и классификация.

Систематизация заключается в расположении в определенном порядке и после­довательности, удобной для пользования. Наиболее простой формой системати­зации является расположение систематизируемого материала в алфавитном по­рядке (в справочниках, библиографиях и т. п.). В технике широко применяют цифровую систематизацию по порядку номеров или в хронологической последо­вательности. Например, в стандарт помимо номера вводят цифры, указывающие год его утверждения.

Классификациязаключается в расположении предметов и понятий по классам и размерам в зависимости от их общих признаков. В качестве международной системы принята универсальная десятичная система (УДК). Ее используют в публикациях, журналах, библиографическихкаталогах и т. п.

Для классификации промышленной и сельскохозяйственной продукции исполь­зуют Единую десятичную систему классификации продукции (ЕДСКП). Все множество продукции делят на 100 классов в соответствии с отраслями произ­водства и конкретизируют ее по свойствам и назначению. Затем каждый класс делят на 10 подклассов, каждый подкласс на 10 групп, каждую группу на 10 под­групп и каждую подгруппу на 10 видов. Каждый вид может включать 9999 кон­кретных наименований продукции.

Параметрическая стандартизацияприменяется для установления рациональ­ной номенклатуры изготавливаемых изделий с целью унификации, повышения серийности и развития специализации их производства. Для этого разрабатыва­ют стандарты на параметрические ряды этих изделий.

Параметрическим рядом называют закономерно построенную в определенном диапазоне совокупность числовых значений главного параметра машин (или других изделий) одного функционального назначения и аналогичных по кине­матике или рабочему процессу.

Из всех параметров, характеризующих изделие, выделяют главный и основные параметры.

Главным называют параметр, который определяет важнейший эксплуатацион­ный показатель машины (или другого изделия) и не зависит от технических усовершенствований изделия и технологии изготовления. Например, для метал­лорежущего оборудования — это точность обработки, мощность, пределы скоро­стей резания, производительность; для измерительных приборов — погрешность измерения, цена деления шкалы, измерительная сила и др.

Разновидностью параметрического ряда является типоразмерный (или просто размерный) ряд, его главный параметр — размеры изделий.

На базе параметрических (типоразмерных) рядов создают конструктивные ряды конкретных типов (моделей) машин одинаковой конструкции и одного функ­ционального назначения. В большинстве случаев числовые значения параметров выбирают из рядов предпочтительных чисел, особенно при равномерной насы­щенности ряда во всех его частях. В машиностроении наиболее часто использу­ют ряд R10..

Общая методика построения параметрического ряда предусматривает следующие виды работ:

□ выбор границ ряда;

□ выбор характера градации ряда; . \

□ определение числа членов ряда, то есть числа типоразмеров изделий.

Наибольшее и наименьшее значения главного параметра, а также частоту (града­цию) ряда следует устанавливать не только на основе текущей потребности, но и с учетом перспективы развития народного хозяйства, достижений науки и техники, тенденций развития машин, для которых определяют параметрические (размерные) ряды.

Унификациясогласно определению, данному комитетом ИСО/СТАКО, — это форма стандартизации, заключающаяся » объединении одного, двух и болеедокументов (технических условий) в одном с таким расчетом, чтобы регламен­тируемые этим документом изделия были взаимозаменяемыми.

Унификация (от лат. unio — единство и facare — делать, то есть 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, то есть общностью эксплуатационных требований.

Лекция №3 «Система рядов предпочтительных чисел».

Теоретической базой современной стандартизации является система предпочти­тельных чисел. Предпочтительными называются числа, которые рекомендуется выбирать преимущественно перед всеми другими при назначении величин пара­метров для вновь создаваемых изделий.

В науке и технике широко применяются ряды предпочтительных чисел, на осно­ве которых выбирают предпочтительные размеры. Ряды предпочтительных чи­сел нормированы ГОСТ 8032-84, который разработан на основе рекомендаций ИСО. По этому стандарту установлено четыре основных десятичных ряда пред­почтительных чисел (R5, R10, R20, R40) и два дополнительных (R 80, R160), при­менение которых допускается только в отдельных, технически обоснованных случаях. Эти ряды построены в геометрической прогрессии со знаменателем φ, равным:

□ φ= 1,6 для ряда R5 (1,00; 1,60; 2,50; 4,00 ...),

□ φ ₌ 1,25 для ряда R10 (1,00; 1,25; 1,60; 2,00 ...),

_□ φ ₌ 1,12 для ряда R20 (1,00; 1,12; 1,25; 140;...),

□ φ = 1,06 для ряда R40 (1,00; 1,06; 1,12; 1,18 ...),

□ φ = ≈1,03 для ряда R80 (1,00; 1,03; 1.06; 1,09 ...),

□ φ = 1,015 для ряда R160 (1,00; 1,015; 1,03; 1,045 ...).

Они являются бесконечными как в сторону малых, так и в сторону больших зна­чений, то есть допускают неограниченное развитие параметров или размеров в направлении увеличения или уменьшения.

Номер ряда предпочтительных чисел указывает на количество членов ряда в де­сятичном интервале (от 1 до 10). При этом число 1,00 не входит в десятичный интервал как завершающее число предыдущего десятичного интервала (от 0,10 до 1,00).

Допускается образование специальных рядов путем отбора каждого второго, третьего или n-го числа из существующего ряда. Так образуется ряд R10/3, со­стоящий из каждого третьего значения основного ряда, причем начинаться он может с первого, второго или третьего значения, например:

R10 1,00; 1,25; 1,60; 2,00; 2,50; 3,15; 4,00; 5,00; 6,30; 8,00; 10,00; 12,50;

R 10/3 1,00; 2,00; 4,00; 8,00;

R 10/3 1,25; 2,50; 5,00; 10,00;

R 10/3 1,60; 3,15; 6,30; 12,50.

Можно составлять специальные ряды с разными знаменателями геометрической прогрессииφ в различных интервалах ряда. Геометрическая прогрессия имеет ряд полезных свойств, используемых в стандартизации.

□ Относительная разность между любыми соседними членами ряда постоянна. Это свойство вытекает из самой природы геометрической прогрессии. Напри­мер, в ряде1-2-4-8-16-32-64 — ... с φ = 2 любой член прогрессии больше предыдущего на 100%.

□ Произведение или частное любых членов прогрессии является членом той же прогрессии. Это свойство используется при увязке между собой стандар­тизованных параметров в пределах одного ряда предпочтительных чисел. Согласованность параметров является важным критерием качественной раз­работки стандартов. Геометрические прогрессии позволяют согласовывать между собой параметры, связанные не только линейной, но также квадратич­ной, кубичной и другими зависимостями.

По ГОСТ 8032-84 допускается в технически обоснованных случаях производить округление предпочтительных чисел путем применения рядов R' и R" вместо ос­новных рядов R. В ряду R' отдельные предпочтительные числа заменены вели­чинами первой степени округления, а в ряду R" — второй степени округления.

В радиоэлектронике часто применяют предпочтительные числа, построенные по рядам Е. Они установлены Международной электротехнической комиссией (МЭК) и имеют следующие значения знаменателя геометрической прогрессии:

□ для ряда ЕЗ φ = 2,2; для ряда Е6 φ = 1,5;

□ для ряда E12 φ = ≈1,2; для ряда E24 ф = 1,1.

□ При стандартизации иногда применяют ряды предпочтительных чисел, постро­енные по арифметической прогрессии. Арифметическая прогрессия положена в основу образования рядов размеров в строительных стандартах, при установле­нии размеров изделий в обувной и швейной промышленности и т. п. Иногда используют ступенчато-арифметические прогрессии с неодинаковыми разностя­ми прогрессии.

□ Для выбора номинальных линейных размеров изделий (диаметров, длин, высот и т. п.) на основе рядов предпочтительных чисел разработан ГОСТ 6636-69 «Нормальные линейные размеры» для размеров от 0,001 до 100000 мм. Ряды в этом стандарте обозначены как Ra5, Ra10, Ra20, Ra40 и Ra80.

Государственный стандарт на предпочтительные числа имеет общепромышлен­ное значение, и его необходимо применять во всех отраслях народного хозяйства при установлении параметров, числовых характеристик и количественных пока­зателей всех видов продукции. Использование предпочтительных чисел способ­ствует ускорению процесса разработки новых изделий, так как упрощает расче­ты и облегчает выбор рациональных параметров и числовых характеристик в процессе проектирования.

Рассмотрим пример задачи, в решении которой за основу взяты ряды предпочтительных чисел.

Разработаем часть нормали на деталь, решение производится в три этапа:

1.Выбираются три наибольших размера детали .

2.Рассчитываются пять значений каждого из трех выбранных разме­ров в соответствии с заданным рядом предпочтительных чисел.

3.Полученные величины размеров корректируются в соответствии со стандартным рядом линейных размеров ГОСТа 6636-69 .

Расчетные значения размеров получаются выборкой из геометрической прогрессии, соответствующей заданному ряду.

В качестве примера для размера 1,5 мм показано, как заполняется таб­лица по

результатам решения задачи при построении нормали по ряду R10/2

Табл 3..1.

Размеры для нормали