«МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ Рекомендовано Управлением среднего профессионального образования Министерства образования и науки Российской Федерации в качестве учебника для студентов образовательных ...»

Декларирование соответствия осуществляется по одной из следующих схем: принятие декларации о соответствии на основании собственных доказательств; доказательств, полученных с участием органа по сертификации или аккредитованной испытательной лаборатории или того и другого.

Соответствие продукции требованиям технических регламентов подтверждается сертификатом соответствия, выдаваемым заявителю органом по сертификации. В процессе сертификации изготовитель сертифицирует свою продукцию в сертификационном центре, который проводит необходимые испытания и подтверждает соответствие продукции техническим условиям, а затем выдает сертификат соответствия.

Декларирование осуществляется по заявлению о том, что изготовитель принимает личную ответственность за то, что все установленные технические требования выполнены. В этом случае к декларации прилагается так называемый технический файл, который содержит результаты исследований и испытаний, но проведенные уже самим изготовителем. Место проведения испытаний может быть любое — или собственная лаборатория или другая лаборатория, это определяется самим изготовителем.

Форма и схемы обязательного подтверждения соответствия устанавливаются только техническим регламентом. В этом случае сертификация и

МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ

Таким образом, сертификация может быть на обязательной и на добровольной основе, а декларирование только в обязательной форме. Декларирование в случае её добровольности приобретало бы характер рекламы, поэтому оно может быть только в обязательной форме.

Обязательные требования и различные механизмы контроля (надзора) за этими требованиями и есть техническое регулирование. Техническое регулирование позволяет снять не обоснованные ограничения, устанавливаемые в ряде случаев ГОСТами, особенно в сфере потребительской продукции. Потребитель имеет право заказать продукцию по своему усмотрению у каждого свои требования к потребительским характеристикам и свои вкусы. Свойства по безопасности устанавливаются государством, потому что рынок не будет заботиться о безопасности, так как это не выгодно рынку. Рынок заинтересован в получении прибыли. Логично предположить, что предприниматель не будет ставить очистные сооружения, он не будет проводить дополнительные исследования, чтобы доказать, что он выполнил параметры безопасности. Поэтому, государство вводит обязательные требования в интересах безопасности населения, устанавливая соответствующие технические регламенты.

Конкретная схема, которая используется для подтверждения соответствия — декларирование или сертификация прописывается техническим регламентом. Если изготовитель применяет на производстве сертифицированную систему качества, то он может использовать упрощенную схему сертификации своей продукции. Изготовитель, при постановке продукции на производство будет совершенно четко знать, что этот вид продукции идет под декларирование, а другой под сертификацию. В техническом регламенте прописывается конкретная схема, которая должна использоваться для подтверждения соответствия: декларирование, сертификация или упрощённая схема сертификации, о которой говорилось выше. Экономическая целесообразность новой формы технического регулирования очевидна — декларирование стоит достаточно дешево, так как можно воспользоваться собственной испытательной лабораторией. Упрощённая схема сертификации, например, подразумевает, что сертифицируется не только изделие, но и каждая его комплектующая, а затем уже готовое изГлава 1. ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ делие. Это — экономически самая дорогая сертификация. Какой вариант подтверждения соответствия выбрать, будет зависеть от вида и назначения продукции; насколько продукция, на которую распространяется данный технический регламент, является важной с точки зрения безопасности. Например, редуктор привода насоса жизнеобеспечения населённого пункта, в случае поломки не причинит существенного вреда здоровью, так как не исключается временная схема поддержки. Воздушное судно или судно, находящееся в плавании — другое дело, в этом случае риски ущерба велики. Необходимо применить самую дорогостоящую схему сертификации, когда сертифицируется все по отдельности от винта, обивочных материалов, стульев, столов, бытовых и функциональных предметов и т.д.

до конструкции в целом. В каждом случае — необходим контроль. Поэтому определено, какие контрольные органы будут контролировать данный вид продукции на рынке. Правила испытаний продукции прописываются в техническом регламенте. Контрольный орган пользуется для проведения надзора правилами, являющимися общедоступными и общеизвестными, так как они определяются постановлениями Правительства. Никакими другими правилами пользоваться нельзя.

1.4. АККРЕДИТАЦИЯ И КОНТРОЛЬ ЗА СОБЛЮДЕНИЕМ ТРЕБОВАНИЙ

ТЕХНИЧЕСКИХ РЕГЛАМЕНТОВ

Соблюдение требований технических регламентов проверяется на уровне государственного контроля (надзора). Контроль проводится в отношении продукции, процессов производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации исключительно в части соблюдения требований соответствующих технических регламентов. В отношении конечной продукции государственный контроль за соблюдением требований технических регламентов осуществляется исключительно на стадии обращения продукции, т.е. на рынке. При осуществлении мероприятий по государственному контролю за соблюдением требований техниМЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ ческих регламентов используются правила и методы исследований, испытаний и измерений, установленные для соответствующих технических регламентов.

Государственный контроль над соблюдением требований технических регламентов особенно тщательно и действенно должен проводиться в отношении безопасности продукции и введения в заблуждение потребителя неправильной маркировкой или представлением недостоверных сведений о ней. Для этого должна применяться специальная система информирования о появлении на рынке продукции, не соответствующей требованиям технических регламентов. Изготовитель, его представитель или продавец в случае обнаружения подобных фактов обязан извещать орган государственного надзора. В течение десяти дней с момента получения такой информации производитель обязан провести проверку достоверности информации и, если она подтвердится, за счет собственных средств разработать программу, согласованную с органом контроля, по предотвращению причинения вреда. Если угроза причинения вреда не может быть устранена путем проведения таких мероприятий, то необходимо приостановить производство и реализацию продукции, отозвать товар с рынка и возместить убытки покупателям. В случае невыполнения изготовителем этих предписаний орган госконтроля, а также иные лица, которым стало об этом известно, вправе обратиться в суд с иском о принудительном отзыве продукции. Если иск удовлетворен, суд обязывает ответчика отозвать продукцию и не позднее месяца со дня вступления решения суда в законную силу довести его до сведения покупателей. За нарушение требований об отзыве продукции могут быть применены меры уголовного и административного воздействия. Всю ответственность за несоответствие продукции техническим регламентам несет изготовитель или продавец, в случае если будет доказано, что продукция стала опасной благодаря его неправомерным действиям.

СТАНДАРТИЗАЦИЯ

2.1. ЦЕЛИ И ПРИНЦИПЫ СТАНДАРТИЗАЦИИ

Основными целями стандартизации являются: повышение уровня безопасности жизнедеятельности, повышение уровня безопасности объектов с учетом риска возникновения чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. Стандартизация должна содействовать соблюдению требований технических регламентов, обеспечению научно-технического прогресса, а также рациональному использованию ресурсов. Стандартизация должна обеспечивать техническую и информационную совместимость, сопоставимость результатов исследований, испытаний и измерений, технических и экономико-статистических данных. Одной из целей стандартизации является обеспечение взаимозаменяемости изделий.

Стандартизация осуществляется в соответствии с принципами: добровольного применения стандартов; максимального учета интересов заинтересованных лиц; применения международного стандарта как основы разработки национального стандарта, за исключением обоснованных случаев. Стандартизация проводится при условии соблюдения требований технических регламентов и обеспечения условий для единообразного применения стандартов.

Результатом деятельности по стандартизации является документ — стандарт. В настоящее время на территории Российской Федерации, используются: национальные стандарты; межгосударственные правила стандартизации, нормы и рекомендации в области стандартизации; общероссийские классификаторы технико-экономической и социальной информации; стандарты организаций; своды правил.

МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ

Общероссийские классификаторы представляют собой нормативные документы, распределяющие технико-экономическую и социальную информацию в соответствии с ее классификацией (классы, группы, виды продукции) являются обязательными для применения при создании государственных информационных систем и информационных ресурсов и межведомственном обмене информацией. Порядок разработки, принятия, введения в действие, ведения и применения общероссийских классификаторов в социально-экономической области (в том числе в области прогнозирования, статистического учета, банковской деятельности, налогообложения, при межведомственном информационном обмене, создании информационных систем и информационных ресурсов) устанавливается Правительством Российской Федерации.

Национальные стандарты и общероссийские классификаторы технико-экономической и социальной информации, в том числе правила их разработки и применения, представляют собой национальную систему стандартизации.

Стандарты организаций, в том числе коммерческих, общественных, научных организаций, саморегулируемых организаций, объединений юридических лиц могут разрабатываться и утверждаться ими самостоятельно, исходя из необходимости применения в областях знаний результатов исследований, измерений и разработок.

Деятельность в области стандартизации координирует национальный орган Российской Федерации по стандартизации. Орган по стандартизации принимает программу разработки национальных стандартов и оргаГлава 2. СТАНДАРТИЗАЦИЯ низует экспертизу проектов национальных стандартов. Он обеспечивает соответствие национальной системы стандартизации интересам национальной экономики, состоянию материально-технической базы и научнотехническому прогрессу, а также осуществляет другие технические и организационные функции.

2.2. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ СИСТЕМЫ СТАНДАРТИЗАЦИИ

В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ

История развития стандартизации в России имеет корни, относящиеся к началу XVIII в., когда по образцам, утвержденным Петром I, были построены серии судов с одинаковыми размерами, якорями, вооружением и снаряжением. Это позволяло выдерживать как равные размеры элементов конструкций судов, так и единый уровень их качества. России принадлежит приоритет в организации на основе стандартизации взаимозаменяемого производства в металлообрабатывающей промышленности. В 1761 г.

на Тульском и Ижевском заводах, было организовано массовое производство ружей.

В конце XIX — начале XX в. стандартизация в области применения принципа взаимозаменяемости распространяется на многие виды военной и гражданской продукции. В этот период на некоторых крупных заводах Петербурга и Москвы, а также на оружейных заводах Тулы, Ижевска и других промышленных городах появились стандарты в форме заводских норм на допуски и посадки. Первая попытка обобщить и создать стандарт на единую систему допусков и посадок была сделана в 1914—1915 гг.

профессором Московского высшего технического училища И.И. Куколевским. Предложенная им система была использована в 1915—1917 гг. при выполнении военных заказов; она нашла также применение и в гражданской промышленности. Интенсивное развитие стандартизации в машиностроении и приборостроении началось в 20-х годах. В 1924 г. было организовано Бюро промышленной стандартизации как руководящий орган по стандартизации в промышленности, а так же созданы рабочие комиссии по стандартизации в ведущих отраслях. В сентябре 1925 г. был создан. Комитет стандартизации при Совете Труда и Обороны. В 1924— 1925 гг. под руководством проф. А.Д. Гатцука был разработан проект стандарта «Допуски для пригонок». В 1929 г., под руководством председателя специальной комиссии проф. М.А. Саверина проект представлен и утвержден Комитетом по стандартизации в качестве общесоюзного стандарта, обязательного для всех предприятий и организаций СССР.

После утверждения этого стандарта были разработаны и в 1931 г. утверждены стандарты на гладкие калибры для контроля размеров и начали создаваться единые государственные (общесоюзные) стандарты ОСТ. Первым председателем Комитета стандартизации был В.В. Куйбышев.

В 1926—1928 гг. были разработаны таблицы номинальных размеров резьбовых деталей и соединений, а в 1931 г. утвержден стандарт на допуски параметров резьбы. В последующие годы активно разрабатываются методические основы стандартизации. Начиная с 30-х годов, разрабатываются новые методы расчета точности механизмов и теоретические основы учения точности и взаимозаменяемости, создаются системы допусков для зубчатых колес, шлицевых соединений, тугой резьбы, на шероховатость поверхности и др.

В разное время под разными названиями работу в области технического регулирования, стандартизации и метрологии осуществляют правительственные организации по стандартизации и метрологии. В 1930 г. Совет Народных Комиссаров СССР принимает решение о реорганизации Комитета по стандартизации во Всесоюзный Комитет по стандартизации (ВКС). В 1940 г. была введена категория государственных стандартов (ГОСТ), обязательных к применению во всех отраслях народного хозяйства Советского Союза. В 1954 г. был создан Комитет стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР, который в 1971 г.

в связи с возросшей ролью стандартизации был преобразован в Государственный Комитет стандартов Совета Министров СССР (Госстандарт СССР), а затем Госстандарт РФ. Национальный орган руководит стандартизацией, метрологией и разработкой общих вопросов качества продукции в нашей стране. Этот орган несет ответственность за состояние и дальнейшее развитие стандартизации и метрологии, за обеспечение единства измерений в стране, проведение единой технической политики в области стандартизации и метрологии. Следует отметить, что успешное решение вопросов метрологии и стандартизации возможно благодаря работе в нашей стране ряда научно-исследовательских институтов по стандартизации и метрологии и привлечению к этой работе отраслевых научно-исследовательских институтов, заводов и вузов.

В настоящее время в РФ действует комплекс взаимоувязанных стандартов, правил и положений, который уточняется и дополняется в связи с целями и принципами стандартизации, установленными законом о техническом регулировании. К основным стандартам системы стандратизации в Российской Федерации относятся:

ГОСТ Р 1.0—2004 — Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения.

ГОСТ 1.1—2002 — Межгосударственная система стандартизации. Термины и определения.

ГОСТ Р 1.2—2004 — Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты национальные Российской Федерации. Правила разработки, утверждения, обновления и отмены.

МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ

ГОСТ Р 1.5—2004 — Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты национальные Российской Федерации. Правила построения, изложения, оформления и обозначения.

ГОСТ Р 1.8—2004 — Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты межгосударственные. Правила проведения в Российской Федерации работ по разработке, применению, обновлению и прекращению применения.

ГОСТ Р 1.9—2004 — Стандартизация в Российской Федерации. Знак соответствия национальным стандартам Российской Федерации. Изображение. Порядок применения.

ГОСТ Р 1.12—2004 — Стандартизация в Российской Федерации. Термины и определения.

Примерами нормативных документов по стандартизации являются:

Государственный стандарт РФ, ГОСТ Р — стандарт, принятый органом по стандартизации России для применения на территории Российской Федерации.

Региональный стандарт, ГОСТ — стандарт, принятый региональной организацией по стандартизации, для применения на региональном уровне, например странами СНГ.

Межгосударственный стандарт, ГОСТ, который также может являться региональным стандартом — стандарт, принятый Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (МГС) или Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС).

Международный стандарт, ИСО, МЭК, ИСО/МЭК — стандарт, принятый соответствующими странами-членами и членами-корреспондентами международных организаций по стандартизации ИСО и МЭК.

Общероссийский классификатор технико-экономической информации, ОК — документ, принятый органом по стандартизации России.

Отраслевой стандарт, ОСТ — стандарт, принятый государственным органом управления в пределах его компетенции применительно к продукции, работам и услугам отраслевого назначения.

Стандарт предприятия, СТП — стандарт, принятый предприятием применительно к продукции, работам и услугам своего предприятия.

Стандарт научно-технического, инженерного общества, СТО — стандарт, принятый научно-техническим, инженерным обществом или другим общественным объединением. Устанавливается, как правило, на новые виды продукции, процессы, методы измерений и испытаний.

Технические условия, ТУ — документ, разработанный на конкретную продукцию: изделие, материал, вещество и др.

Правила, ПР — документ в области стандартизации, метрологии, сертификации, аккредитации, устанавливающий обязательные для применения организационно-технические, общетехнические положения, правила, методы выполнения работ, а также обязательные требования к оформлению результатов этих работ.

Рекомендации, Р — документ в области стандартизации, метрологии, сертификации, аккредитации, содержащий добровольные для применения организационно-технические, общетехнические положения, правила, методы выполнения работ, а также рекомендуемые правила оформления результатов этих работ. Правила и рекомендации действуют на территории РФ.

Правила по межгосударственной стандартизации, ПМГ имеют такое же назначение, что правила для РФ, но действуют в странах — членах МГС, МНКТС.

Рекомендации по межгосударственной стандартизации, РМГ имеют такое же назначение, что рекомендации для РФ, но действуют в странах членах МГС, МНКТС.

Регламент — документ, назначение и сфера действия которого оговорена законом о техническом регулировании.

Рассмотрим правила и примеры условного обозначения нормативных документов по стандартизации.

При обозначении государственных стандартов (см. пример) указывается комплекс стандартов — код системы ЕСКД (2), затем после точки — классификационная группа (5), порядковый регистрационный номер (03) и год утверждения стандарта (90), например, ГОСТ 2.503—90.

В случае, если в структуре обозначения стандарта отсутствует номер классификационной группы, порядковый регистрационный номер (5) проставляется непосредственно по сле кода системы (1), например:

ГОСТ Р 1.5—2004. В приведённом примере цифра 1 с точкой — код системы стандартизации в РФ.

Международные и региональные стандарты, если к ним присоединилась Россия, а также национальные стандарты других стран при наличии соответствующих соглашений применяют на территории Российской Федерации в качестве государственных стандартов. Государственный стандарт, оформленный на основе применения аутентичного, т.е. равнозначного текста международного или регионального стандарта и не содержащий дополнительных требований, например, Международный стандарт ИСО/МЭК 2593: 1998, принятый в РФ, обозначается: ГОСТ Р ИСО/МЭК 2593—98.

В случае, если в государственном стандарте имеются дополнительные требования по сравнению с международным или региональным стандарМЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ том, то в скобках приводится обозначение международного стандарта, например: ГОСТ Р 51295—99 (ИСО 2965—97). Межгосударственный стандарт на основе ИСО 9591: 1992 будет обозначаться как ГОСТ ИСО 9591—93.

При наличии дополнительных требований по сравнению с международным стандартом в скобках приводится обозначение международного стандарта, например, ГОСТ 20231—92 (ИСО 7173—89).

Условное обозначение отраслевого стандарта состоит (см. пример) из условного обозначения отрасли, министерства, ведомства, которые утвердили ОСТ (56 — Федеральная служба лесного хозяйства), регистрационного номера (98) и года утверждения стандарта (93), например ОСТ 56 98—93.

Условное обозначение стандарта предприятия может выглядеть так СТП МГУИЭ 13—99, где МГУИЭ — аббревиатура предприятия, 13 — регистрационный номер, 99 — год утверждения стандарта.

Обозначение технических условий включает (см. пример) код группы продукции по классификатору продукции (ОКП) (1115), регистрационный номер (017), код предприятия по классификатору предприятий и организаций (ОКПО) (38576343) и год утверждения ТУ (93), например ТУ 017 38576343—93.

2.3. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СТАНДАРТИЗАЦИИ

При разработке стандартов необходимо учитывать основные факторы, влияющие на конечный объект стандартизации, соблюдая при этом оптимальное ограничение и комплексность. Это означает необходимость сокращения трудоемкости работ по стандартизации, которое достигается тем, что из рассмотрения исключаются элементы, не значительно влияющие на основной объект. Характеристики и требования к комплексу взаимосвязанных материальных и нематериальных элементов при стандартизации рассматривают систему. При этом требования к элементам определяются исходя из требований к основному объекту стандартизации. Для создания условий получения продукции высокого качества и повышения эффективности производства необходима рациональная система стандартов, которая должна охватывать основные стадии жизненного цикла: проектирование, изготовление и эксплуатацию продукции.

Стандарты должны быть гармонизированы с международными стандартами. Устанавливаемые показатели, нормы, характеристики и требования, должны соответствовать мировому уровню науки, техники и производства, а также учитывать тенденцию развития стандартизуемых объектов. Таким образом, достигается прогрессивность и оптимизация стандартов. Оптимизация при стандартизации состоит в проведении работ по составлению математических моделей оптимизации параметров объектов стандартизации (ПОС). При этом определяют общие требования к составу и структуре систем этих моделей, типовую блок-схему теоретических методов оптимизации ПОС, а также состав и обозначения методических и нормативно-технических документов, регламентирующих теоретические методы оптимизации ПОС (ГОСТ 18.101—82). Математическая модель оптимизации ПОС представляет собой формализованное (математическое) описание процесса создания и эксплуатации (функционирования или потребления) объекта стандартизации, приспособленное для установления оптимальных номенклатуры и значений его параметров. В этом описании цели создания и эксплуатации (потребления) объекта, действующие ограничения, получаемые эффекты и требуемые затраты являются функциями оптимизируемых параметров. При использовании строгих методов математическая модель оптимизации ПОС строится на основе математической модели создания и эксплуатации (функционирования или потребления) объекта стандартизации.

Оптимизация работ по стандартизации, основанная на оптимизации требовании стандартов, заключается в создании и внедрении системы оптимизации параметров объектов стандартизации (СОПОС), которая объеди няет методы оптимизации качества продукции и требований стандартов и предоставляет эти методы потребителям. Научно-методические положения СОПОС позволяют решать конкретные задачи оптимизации путем реализации основных положений создания и функциоМЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ нирования СОПОС. Эти положения предусматривают объединение в единую систему методов математической теории оптимизации, прогнозирования, теории принятия решений, экспериментальных методов оптимизации.

Важным является принцип обеспечения функциональной взаимозаменяемости стандартизуемых изделий. Этот принцип позволяет обеспечить взаимозаменяемость изделий по эксплуатационным показателям. Функциональная взаимозаменяемость также предусматривает применение комплексной и опережающей стандартизации.

В настоящее время для гармонизации отечественных и международных стандартов требует взаимоувязки стандартов. Это обуславливается большим многообразием общетехнических и межотраслевых стандартов, требующих их взаимной согласованности. Метод комплексной стандартизации позволяет реализовать взаимоувязку стандартов.

Во всех случаях должен быть реализован научно-исследовательский принцип, к разработке стандартов это означает, что для подготовки проектов стандартов их успешного применения необходимо не только широкое обобщение практического опыта, но и проведение специальных теоретических, экспериментальных и опытно-конструкторских работ. Этот принцип относится ко всем видам стандартов.

Размеры деталей и соединений, ряды допусков, посадок и другие геометрические параметры изделий, а так же параметры, отражающие функциональные свойства сборочных единиц, механизмов и машин общетехнического применения (подшипники качения, редукторы, электродвигатели и др.), целесообразно упорядочить и делать общими для всех отраслей промышленности, где эти изделия применяются. Применение упорядоченных чисел, представляющих собой ряды предпочтительных чисел, позволяет сократить номенклатуру типоразмеров изделий, создать условия для взаимозаменяемости, широкой унификации деталей и узлов и способствовать агрегатированию, а также выбирать рациональные параметры процессов производства. Применение рядов предпочтительных чисел представляет собой параметрическую стандартизацию, которая позволяет получить значительный эффект на всех стадиях жизненного цикла изделий (проектирование, изготовление, эксплуатация и др.). Стандартами параметров охватывается большой диапазон характеристик изделий: материалы, заготовки, размерный режущий инструмент, оснастка, контрольные калибры, узлы по присоединительным размерам, выходные параметры электродвигателей и многое другое, что используется в той или иной отрасли про мышленности.

Ряды предпочтительных чисел, применяемые в стандартизации, строятся на базе математических закономерностей. Наибольшее распространение получили ряды предпочтительных чисел, представленные в ГОСТ 8032—84, который разработан на основе рекомендаций ИСО.

Стандартом установлены четыре основных десятичных ряда предпочтительных чисел R5, R10, R20, R40. В технически обоснованных случаях допускается применение двух дополнительных рядов R80 и R160.

Ряды построены по правилу геометрической прогрессии со знаменателем = n 10. Например, ряд R5 составляют числа: … 1,0; 1,6; 2,5; 4,0; 6,3;

10; 16 … знаменатель геометрической прогрессии равен 5 = 5 10 1,6.

Ряд R10 состоит из чисел: … 0,63; 0,80; 1,00; 1,25; 1,60; 2,00; 2,50; 3,15;

4,00; 5,00; 6,30; 8,00; 10,0; 12,5 …, здесь знаменатель прогрессии равен 10 = 10 10 1,25. Другие ряды имеют следующие значения знаменателей: 20 = 20 10 1,12 ; 40 = 40 10 1, 06 ; 80 = 80 10 1,03; 160 = 160 10 1,015.

Основанием этих рядов является число, состоящее из цифр 1 и 0, таким образом, они являются бесконечными как в сторону малых, так и в сторону больших значений, т. е. допускают неограниченное представление чисел в направлении увеличения или уменьшения. Номер ряда предпочтительных чисел указывает на количество членов ряда в десятичном интервале, например, свыше 1 до 10 включительно. Число 1,00 не входит в десятичный интервал как завершающее число предыдущего десятичного интервала, т.е. свыше 0,10 до 1,00 включительно.

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: R10/3 может состоять из чисел 1,00; 2,00; 4,00; 8,00 или R10/3 1,25; 2,50; 5,00; 10,00 или R10/3 1,60; 3,15; 6,30; 12,50. Можно составлять специальные ряды с разными знаменателями геометрической прогрессии в различных интервалах ряда.

Ряды предпочтительных чисел имеют ряд свойств, наличием которых объясняется их широкое применение в стандартизации. Эти свойства позволяют переходить от стандартизации линейных величин к площадям, объёмам, энергетическим параметрам (производительности, мощности и др.). Наиболее значимые из свойств рядов следующие:

• Каждый последующий ряд содержит числа предыдущего ряда.

• Произведение двух чисел рядов является числом, содержащимся в рядах, т.е. предпочтительным, что позволяет стандартизовать площади.

МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ

• Начиная с ряда R10, в рядах содержится число 3,15, близкое к числу, что позволяет стандартизовать длину окружностей, площадь кругов и объём цилиндров.

• Произведение или частное любых членов ряда является, с учётом правил округления, членом ряда. Это свойство используется при увязке между собой стандартизованных параметров в пределах одного ряда предпочтительных чисел. Согласованность параметров является важным критерием качественной разработки стандартов.

В радиоэлектронике применяют предпочтительные числа с другими знаменателями геометрической прогрессии и образуют ряды Е, установленные Международной электротехнической комиссией (МЭК). Они имеют следующие значения знаменателя геометрической прогрессии:

3 = 3 10 2,2 для ряда E3; 6 = 6 10 1,5 для ряда E6; 12 = 12 10 1,2 для ряда E12; 24 = 24 10 1,1 для ряда E24.

При стандартизации иногда применяют ряды предпочтительных чисел, построенные по арифметической прогрессии. Арифметическая прогрессия положена в основу образования рядов размеров, например, в строительных стандартах. Встречаются ступенчато-арифметические ряды, у которых на отдельных отрезках прогрессии разности между соседними членами различны. Примером таких рядов является диаметры метрической резьбы по ГОСТ 8724—2002, где установлены следующие диаметры в миллиметрах: 1; 1,1; 1,2; 1,4; 1,6; 1,8; 2; 2,2;...; 3; 3,5; 4; 4,5;...; 145;

150; 155; 160 и т. д.

Производство новых видов изделий, например, машин, технологического оборудования, бытовых приборов и др. может привести к выпуску излишне большой номенклатуры изделий, сходных по назначению и незначительно отличающихся по конструкции и размерам. Рациональное сокращение числа типов и размеров изготовляемых изделий, унификация и агрегатирование комплектующих позволяет значительно снизить себестоимость продукции. Снижение затрат достигается при одновременном повышении серийности, развитии специализации, межотраслевой и международной кооперации производства, что достигается разработкой стандартов на параметрические ряды однотипных изделий. Удовлетворение спроса рынка и обеспечение качества остаётся при этом главным условием.

Любое изделие характеризуется параметрами, отражающими многообразие его свойства, при этом существует некоторый перечень параметров, который целесообразно стандартизовать. Номенклатура стандартизуемых параметров должна быть минимальной, но достаточной для оценки эксплуатационных характеристик данного типа изделий и его модификаций. Анализируя параметры, выделяют главные и основные параметры изделий.

Главным называют параметр, который определяет важнейший эксплуатационный показатель изделия. Главный параметр не зависит от технических усовершенствований изделия и технологии изготовления, он определяет показатель прямого назначения изделия. Например, главным параметром мостового крана является грузоподъемность. Главными параметрами токарного станка являются высота центров и расстояние между центрами передней и задней бабки, определяющих габаритные размеры обрабатываемых заготовок. Редуктор характеризуется передаточным отношением, электродвигатель — мощностью, средства измерений — диапазоном измерения и т.д. Главный параметр принимают за основу при построении параметрического ряда. Выбор главного параметра и определение диапазона значений этого параметра должны быть технически и экономически обоснованы, крайние числовые значения ряда выбирают с учетом текущей и перспективной потребности в данных изделиях, для чего проводятся маркетинговые исследования.

Параметрическим рядом является закономерно построенная в определенном диапазоне совокупность числовых значений главного параметра изделия одного функционального назначения и принципа действия. Главный параметр служит базой при определении числовых значений основных параметров, поскольку выражает самое важное эксплуатационное свойство.

Основными называют параметры, которые определяют качество изделия как совокупности свойств и показателей, определяющих соответствие изделия своему назначению. Например, для металлорежущего оборудования за основные можно принять: точность обработки, мощность, число оборотов шпинделя, производительность. Для измерительных приборов основными параметрами являются: погрешность измерения, цена деления шкалы, измерительная усилие. Основные и главный параметры взаимосвязаны, поэтому иногда удобно выражать основные параметры через главный параметр. Например, главным параметром поршневого компрессора является диаметр D цилиндра, а одним из основных — производительность Q. Они связаны с зависимостью Q = 0,25 D2H n, обозначив 0,25 H n через k, получим Q = kD2, где H — ход поршня; n — частота вращения.

МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ

Рис 2.1.

Конструктивный ряд поршневой машины Например, для двигателей внутреннего сгорания действуют такие условия подобия: а) равенство среднего эффективного давления ре, зависящего от давления и температуры топливной смеси на всасывании; б) равенство средней скорости поршня vп = S n/30 (S — ход поршня; n — частота вращения двигателя) или равенство произведения D n, где D — диаметр цилиндра.

На основании теории подобия можно перейти от тепловых и силовых параметров двигателя к его геометрическим параметрам. Тогда, главным параметром будет D (рис. 2.1), что даёт возможность создать ряд геометрически подобных двигателей с соотношением S/D = const, в которых будут соблюдаться указанные термодинамический и механический критерии подобия рабочего процесса. При этом у всех геометрически подобных двигателей будут одинаковые коэффициенты полезного действия, расход топлива, тепловая и силовая напряженность и мощность. Градация толщины стенки цилиндра h и диаметра D в рядах будет одинаковой. Стандарты на параметрические ряды предусматривают производство прогрессивных по своим характеристикам изделий. Такие ряды должны иметь свойства устанавливать внутритиповую и межтиповую унификацию и агрегатирование изделий, а также возможность создания различных модификаций изделий на основе агрегатирования.

В большинстве случаев числовые значения параметров выбирают из рядов предпочтительных чисел, особенно при равномерной насыщенности ряда во всех его частях, пример такого ряда с округлением чисел представлен на рис. 2.2.

В машиностроении наибольшее распространение получил ряд предпочтительных чисел R10. Например, для продольно-шлифовальных станков наибольшая ширина В обрабатываемых изделий образует ряд R10, т.е.

B равно: 200; 250; 320; 400; 500; 630; 800; 1000; 1250; 1600; 2000; 2500;

Рис. 2.2.

Конструктивный ряд прессов

МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ

Другой пример параметрического ряда — трёхплунжерные насосы высокого давления, выпускаемые фирмой «НОРНАТ». Насосы широко применяются в различных отраслях. Химическая и нефтехимическая промышленность: производство аммиака, карбамида, меламина, уксусной, азотной и других кислот, подача реагентов под высоким давлением. Машиностроение: гидравлическая резка, гидроформование, силовое оборудование для гидравлических прессов. Энергетика: питательные насосы котельных установок парогенераторов. Пищевая промышленность: установки обратного осмоса, гомогенизаторы. Коммунальное хозяйство: ремонт и опрессовка трубопроводов и гидросистем, промывка канализации.

Этим перечень не ограничивается, поэтому фирма пошла по пути создания параметрических рядов в разных ступенях габаритов: «Габарит 1.1», «Габарит 1.3», «Габарит 2.3». Главным параметром является давление на выходе, параметрический ряд для него построен по ряду предпочтительных чисел R10 со знаменателем 10 1,25. При этом, исходя из закономерностей, действующих для объёмных энергетических машин, а также положений теории подобия имеем значения других параметров насоса, расположенных в соответствии с рядами предпочтительных чисел. Диаметры плунжера соответствуют ряду R20 со знаменателем 20 1,12, подача, т.е.

производительность насоса располагается по ряду R10, при числе оборотов также соответствующих ряду R10. Анализируя табл. 2.1, можно сделать вывод о достаточно точном соответствии теоретических закономерностей, описывающих функционирование насоса с его геометрическими параметрами, что позволило создать реальные параметрические ряды на разных габаритных уровнях.

Представленный пример соответствует оптимальному, исходя из экономической эффективности и удовлетворения спроса, конструктивно-унифицированные ряду. Таким образом, параметрические и типоразмерные ряды представляют собой ряды изделий, которые обеспечивают выполнение соответствующего их паспортным данным объема работ, с установленными техническими условиями показателями качества, при условии минимизации затрат и получения максимальной прибыли. Таким образом, достигается межотраслевая унификация.

Конструктивно-унифицированный ряд насосов плунжера, Мощность электродвигате- Номинальная ля, кВт Пример рядов насосов высокого давления указывает, что широкое распространение в разных отраслях промышленного производства получили работы по созданию единых конструктивно-унифицированных рядов агрегатов, пригодных для многих типов изделий. Конструктивно-унифицированный ряд представляет собой закономерно построенную совокупность изделий: машин, приборов, агрегатов или сборочных единиц, включая базовое изделие и его модификации одинакового или близкого функционального назначения и изделия с аналогичной или близкой кинематикой, схемой рабочих движений, компоновкой и другими признаками. Другими примерами такого подхода к стандартизации параметров изделий является межотраслевая унификация, осуществляемая для грузовых автомобилей, колесных и гусеничных машин, сельскохозяйственной и дорожноуборочной техники. Особенно широкое распространение получило создание конструктивно-унифицированных рядов при производстве бытовой техники, например, стиральных машин, холодильников, кухонных комбайнов и др.

Рассмотрим образование параметрического ряда на примере протяжного станка, являющегося технологическим оборудованием для металлообработки. Тяговое усилие Р протяжного станка связано с диаметром гидроцилиндра D зависимостью P = 0,25 pD2, где р — давление; D — диаметр

МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ

Встречаются случаи, когда целесообразным является применение смешанных рядов, в которых увеличивается число членов ряда в диапазоне наибольшей частоты применения изделий. Таким образом, учитывается увеличенный спрос потребителей изделий, имеющих характеристики в конкретных диапазонах значений. Поэтому при разработке и постановке продукции на производство проводится маркетинг, с целью установления плотности распределения применяемости изделий с различными значениями главных параметров. Например, в общем машиностроении около 90% всех используемых модулей зубчатых колес находятся в пределах 1—6 мм. Максимальное значение применяемости приходится на колеса с модулем 2—4 мм. С учётом применяемости стандарт предусматривает в ряду модулей наибольшее число градаций в диапазоне 2—4 мм.

Наименьшее и наибольшее значения главного параметра, а также частоту ряда устанавливают после проведения технико-экономического обоснования, с учётом текущей потребности и будущего увеличения спроса. Кроме того, учитываются достижения науки и техники и возможные в связи с этим перспективы повышения качества данного вида изделий при одновременном снижении стоимости производства.

Решение основных задач стандартизации может осуществляться в различных формах, которые, в конечном счёте, служат достижению общих целей повышения эффективности стандартизации.

Симплификация — форма стандартизации, направленная на сокращение применяемых при разработке и производстве изделий числа типов комплектующих изделий, марок полуфабрикатов, материалов и т.п. Количество деталей и составных частей принимается технически и экономически целесообразным и достаточным для выпуска изделий с требуемыми показателями качества. Являясь простейшей формой и начальной стадией более сложных форм стандартизации, симплификация оказывается экономически выгодной, так как приводит к упрощению производства, облегчает материально-техническое снабжение, складирование, отчетность.

Типизация — это разновидность стандартизации, заключающаяся в разработке и установлении типовых решений (конструктивных, технологических, организационных и т. п.) на основе наиболее прогрессивных методов и режимов работы. Применительно к конструкциям типизация состоит в том, что некоторое конструктивное решение принимается за основное — базовое для нескольких одинаковых или близких по функциональному назначению изделий. Требуемая же номенклатура и варианты изделий строятся на основе базовой конструкции путем внесения в нее ряда второстепенных изменений и дополнений. Типизация развивается в направлениях стандартизации типовых технологических процессов;

стандартизации типовых конструкций изделий; разработки нормативнотехнических документов, устанавливающих типовые методики расчётов, испытаний и т.д.

Унификация — рациональное уменьшение числа типов, видов и размеров объектов одинакового функционального назначения. Объектами унификации являются изделия, составные части, детали, комплектующие изделия, марки материалов и т. п.

Систематизация и классификация являются основой унификации.

Систематизация предметов, явлений или понятий преследует цель расположить их в определенном порядке и последовательности, образующей четкую систему, удобную для пользования. При систематизации необходимо учитывать взаимосвязь объектов. Наиболее простой формой систематизации является алфавитная система расположения объектов.

Такую систему используют, например, в энциклопедических и политехнических справочниках, в библиографиях и т. п. Применяют также порядковую нумерацию систематизируемых объектов или расположение их в хронологической последовательности. Примером такой систематизации является обозначение стандартов по порядку номеров, после которого в каждом стандарте указывается год его утверждения. Для систематизации параметров и размеров машин, их частей и деталей рекомендуются ряды предпочтительных чисел.

Классификация — разновидность систематизации заключается в упорядочении путём расположения предметов, явлений или понятий по классам, подклассам и разрядам в зависимости от их общих признаков. Классификацию удобнее всего проводить, используя десятичную систему.

На основе десятичной системы создан общероссийский классификатор продукции. Универсальная десятичная классификация (УДК) принята

МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ

Агрегатирование — метод создания новых машин, приборов и другого оборудования путем компоновки конечного изделия из ограниченного набора стандартных и унифицированных узлов и агрегатов, обладающих геометрической и функциональной взаимозаменяемостью.

Типизация технологических процессов и конструкций изделий Типизация технологических процессов — это разработка и установление технологического процесса для производства однотипных деталей или сборки однотипных составных частей или изделий той или иной классификационной группы. Типизации технологических процессов должна предшествовать работа по классификации деталей, сборочных единиц и изделий и установление типовых представителей, обладающих наибольшим числом признаков, характерных для деталей, сборочных единиц и изделий данной классификационной группы. Типизация технологических процессов вызвана необходимостью сокращения неоправданно большого их количества на однотипные детали или сборочные единицы. Проектируя новый объект производства, нет необходимости повторять весь объем технологических разработок и технологических процессов. Типизация технологических процессов при их оптимизации позволяет исключить дублирование ранее разработанных процессов и ускорить подготовку производства. Технологическое подобие деталей определяется совокупностью конструктивных признаков и технологическими характеристиками деталей. Разработка типовых технологических процессов начинается с классификации объектов производства, технологических операций, приспособлений, режущего и мерительного инструмента. Типовой технологический процесс должен быть общим для группы деталей, иметь единый план обработки по основным операциям, однотипное оборудование и оснастку. При разработке типового технологического процесса за основу может быть взят наиболее совершенный действующий технологический процесс или спроектирован новый.

Типизация конструкций изделий — это разработка и установление типовых конструкций, содержащих конструктивные параметры, общие для изделий, сборочных единиц и деталей. При типизации конструкций анализируются не только уже существующие типы и типоразмеры изделий, их составные части и детали, но и разрабатываются новые, перспективные, учитывающие достижения науки и техники. Результатом работы по типизации конструкций могут быть параметрические ряды изделий, составных частей и деталей.

Процесс типизации одновременно с систематизацией и отбором прогрессивных технологических процессов предполагает и усовершенствование технологии производства деталей, создание опережающих процессов с наиболее прогрессивными техническими и экономическими показателями. Стандартизация технологических процессов в машиностроении осуществляется на основе их типизации. Типовым технологическим процессом является процесс, общий для групп однородных деталей, характеризующихся подобием геометрической формы и основных обрабатываемых поверхностей. Общими являются технологический маршрут их обработки, типы оборудования и применяемая оснастка. В типовом технологическом процессе предусматривается применение наиболее прогрессивных и производительных методов обработки, оснастки, оборудования, режимов резания. Режимы обработки, трудоемкость по каждой детали, входящей в группу, охватываемую типовым процессом, могут быть различными, но порядок обработки основных поверхностей должен оставаться постоянным. На основе типового процесса разрабатывается рабочий технологический процесс на конкретную деталь.

Типизация технологических процессов позволяет применять одни и те же приспособления для обработки различных деталей, родственных по конструктивным формам. Это делает экономически целесообразным применение на заводах дорогостоящих высокопроизводительных приспособлений и при малых масштабах выпуске продукции.

Типизация технологических процессов может проводиться по принципу технологической последовательности или по групповому признаку. По принципу технологической последовательности обрабатываются сложные многооперационные детали, а по групповому признаку детали несложной конфигурации со сравнительно небольшим количеством операций и переходов. Обработка деталей по принципу технологической последовательности широко применяется в крупносерийном и массовом производстве, а групповой метод распространён в индивидуальном и мелкосерийном производстве.

В основу построения типовых технологических процессов по принципу технологической последовательности принимается типовой представитель группы деталей. Типовой представитель группы деталей — это деталь, обладающая общими конструкторско-технологическими признаками, такими как: форма, взаимное расположение осей и поверхностей, материал, размерные и весовые характеристики и др. Кроме того, характеризующаяся общностью технологических признаков: технологический маршрут, базы, оборудование, оснастка и др. Обработка такой

МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ

В основу разработки типовых технологических процессов по групповому признаку должна быть положена комплексная деталь, содержащая в своей конструкции все основные формообразующие поверхности, идентичные для деталей данной группы. Комплексная деталь может быть реальной и условной, которая создается наложением или дифференциацией поверхностей деталей, входящих в одну группу. Схема образования комплексной детали показана на рис. 2.3 (цифрами на рисунке указаны формообразующие поверхности).

Разнообразные детали, из которых состоят механизмы и машины:

валы, рычаги, втулки, диски, зубчатые колеса, кольца имеют свойственные всем им общие признаки. Оказывается возможным отобрать группу деталей, разных по назначению и форме, но обрабатываемых на однотипных станках: токарных, револьверных, фрезерных и других. Тогда можно эти детали распределить по различным классам в зависимости от признака однородности вида обработки. Внутри каждого класса у различных деталей также можно обнаружить сходство. Исходя из этого сходства, детали можно объединить в группы по признаку общности или близости элементов конструкции, размеров, формы, по признаку сочетания обрабатываемых поверхностей и порядка обработки. При этом следует учитывать также требования к точности размеров, формы, к качеству поверхности, а также вид и материал заготовки, и размеры партий. Очевидно, что хотя все детали внутри группы неодинаковы, они могут быть обработаны по типовому технологическому процессу. Тогда разрабатывают технологический процесс, ориентируясь на комплексную деталь. В этом случае станок настраивается на какую-либо операцию для обработки комплексной детали, а все остальные детали данной группы можно обработать, заменив сменяемую оснастку. Таким образом, сущность группового метода заключается в том, что технологические процессы разрабатываются не на каждую деталь, как обычно, а на группу деталей.

При групповом методе отпадает необходимость частой переналадки станков, сокращается затрата сил, времени, средств, снижается брак и повышается качество продукции, а следовательно, ускоряется оборачиваемость средств, вложенных в производство. При групповом методе на тех же станках можно повторно использовать приспособления. В ряде случаев становится целесообразным их модернизировать. Приспособления становятся и более специализированными, и в то же время более универсальными. Самая важная особенность группового метода заключается в том, что он создает наилучшие условия для обработки деталей в одной поточной линии. Все оборудование образует поточную лиГлава 2. СТАНДАРТИЗАЦИЯ нию, в которой детали переходят с одной операции на другую прямолинейно, потоком, благодаря этому сокращаются потери времени, упрощается и механизируется транспортировка деталей, резко повышается производительность труда рабочих и ритмичность работы.

Рис. 2.3. Схема образования комплексной детали

МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ

Пример схемы классификации, построенной по признаку общности геометрической формы и подобия технологической обработки, показан на рис. 2.4. Она разработана для деталей весом примерно до 10 т и состоит из семи классов. Классы делятся на группы деталей, однородных по назначению и по общности технологического метода изготовления. При групповом методе обработки в основу классификации должен быть положен принцип общности оборудования, оснастки, единство технологического маршрута. Классифицируемые детали делятся на группы, подлежащие обработке на револьверных, фрезерных, токарных и других станках.

Унификация проводится на основе анализа конструктивных исполнений изделий, их применяемости путем сведения близких по назначению, конструкции и размерам изделий, их составных частей и деталей к единой типовой унифицированной конструкции. Унификация является наиболее распространенной и эффективной формой стандартизации. Конструирование аппаратуры, машин и механизмов с применением унифицированных элементов позволяет не только сократить сроки разработки и уменьшить стоимость изделий, но и повысить их надежность, сократить сроки технологической подготовки и освоения производства.

Различают внутриразмерную, межразмерную(внутритиповую) и межтиповую унификации. Внутриразмерная унификация осуществляется для модификаций изделий, имеющих одинаковое функциональное назначение, но отличающихся значением главного параметра. Например, токарно-винторезные станки для обработки заготовок с максимальным диаметром 320 мм унифицированы с токарными, двухсуппортными, операционными и т. д. Степень их унификации между собой и с базовым токарно-винторезным станком достигает 85–95%. Средняя степень унификации автомобилей ЗИЛ, ВАЗ составляет 80–90%. Межразмерная или внутритиповая унификация осуществляется для базовых моделей или их модификаций между разными размерами параметрического ряда изделий, но внутри одного типа. Например, унифицированы токарно-винторезные станки для обработки заготовок диаметром 320 и 400 мм. Степень такой унификации может составлять до 35%. Межтиповая унификация осуществляется для изделий, относящихся к различным параметрическим рядам и различным типам. Например, унифицированы в один межтиМЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ повой ряд продольно-фрезерные, продольно-строгальные, продольно-шлифовальные станки на основе стандартной ширины обрабатываемых заготовок, установленных по ряду R10 (800; 1000; 1250 и 1600 мм). Это позволило применить для указанных станков 45% унифицированных узлов в том числе: стойки, станины, поперечины и др.

Заводская и отраслевая унификации, осуществляемые соответственно в рамках одного завода и ряда заводов отрасли может охватывать номенклатуру изделий, сборочных единиц и деталей, которые производят и применяют в различных отраслях — межотраслевая унификация.

Работа по унификации и стандартизации нашла широкое применение в различных отраслях производящих продукцию, особенно в литейном производстве, изготовлении кузнечно-прессовой оснастки, станочных приспособлений, инструмента и т. д. Унифицированы крепежные детали, арматура и соединения трубопроводов (вентили, клапаны, тройники, краны), редукторы, муфты, шкивы, подшипники качения и многие другие сборочные единицы и детали.

Унификация деталей и агрегатов общемашиностроительного назначения заключается в замене группы близких по конструкции и размерам типов одним оптимальным типоразмером, использование которого возможно для различного назначения. Такой метод широко используется для деталей и узлов машин с ограниченным числом параметров, определяющих их конструкцию, например, шайбы, винты, болты, гайки, уплотнения, муфты и др. В более сложных случаях требуется предварительный анализ конструкций и параметров объектов, оценка качества их функционирования и проведение расчётов. При этом большое внимание следует уделять влиянию конструктивных элементов на эксплуатационные качества унифицируемых деталей и агрегатов. Например, необходимо уменьшать концентрацию напряжений, особенно в местах контакта деталей, проводить оптимизацию формы деталей и предусматривать плавные переходы от одной поверхности детали к другой.

В настоящее время унификацию деталей и сборочных единиц проводят во всех отраслях промышленного производства. В случае создания специализированных производств унифицированных деталей и составных создаётся значительный технико-экономический эффект.

Возможность применения агрегатов в различных модификациях машин и приборов одного класса или близких по назначению обеспечивает конструктивную преемственность при создании новых изделий. Использование одинаковых узлов и агрегатов значительно сокращает трудоемкость проектирования, изготовления и ремонта изделий, повышает уровень взаимозаменяемости продукции, способствует специализации предприятий, механизации и автоматизации производственных процессов, улучшает качество продукции, а также облегчает перестройку производства при переходе предприятий на освоение новой продукции. Выделение агрегатов выполняют на основе кинематического анализа машин и их составных частей с учетом возможности применения их в других машинах.

При этом стремятся, чтобы из минимального числа типоразмеров автономных агрегатов можно было создать максимальное число компоновок оборудования. Большое распространение получили агрегатные станки, так как при смене объекта производства их легко разобрать и из тех же агрегатов собирать новые станки для обработки других деталей с требуемой точностью. На рис. 2.5 показана типовая компоновка агрегатного станка модели 11А234, предназначенного для сверления отверстий, снятия фасок и нарезания резьбы в деталях типа тормозных барабанов автомобиля. Примером разработки и производства продукции с учётом рыночной стратегии с использованием научно-технической составляющей — разработкой высоких технологий и инновационными методами проектирования, может служить производство комплектующих для пассажирского подвижного состава (ППС). Особенностью рынка комплектующих и узлов ППС являются их широкая номенклатура и маленькие серии. Жизненный цикл изделий превышает 30 лет, поэтому технические решения, заложенные в комплектующие ППС, должны опережать мировой уровень.

Кроме того, в них должна быть учтена возможность модернизации и совместимости с новыми технологиями и комплектующими. Таким образом, изделия для ППС нового поколения, должны иметь высокую степень унификации, обеспечивающей блочно-модульный подход при построении конструкторско-технологических рядов изделий. Фирмой «ЭЛМА-Ко» по заказу МПС России разработан ряд электродвигателей ДБ 120-90-1,7-110/55, ДБ 120-150-1,5-110/55, ДБ 200-600-1,5-140-Д25ДБ 120-900-3,0-Д25 — для привода насосов отопительной системы, вентиляторов и др. Снижение себестоимости производства достигнуто применением технологической унификации электродвигателей. Реализация концепции построения унифицированного электрооборудования пассажирских вагонов суть, которой заключается в унификации комплектующих пассажирских вагонов за счет применения блочно-модульного принципа проектирования, позволила получить технический и экономический эффект. В том числе снизить стоимость комплекса электрооборудования, увеличить надежность работы систем; снизить расходы на ремонт и эксплуатацию электрооборудования; значительно снизить энергопотребление; применить блочно-модульный принцип проектирования, гарантирующий снижение финансовых и временных затрат на разработку комплектующих делает их производство рентабельным.

МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ

1 — сварное основание; 2, 11 — подставки; 3 — наклонные стойки; 4, 7 — силовые стола со шпиндельными головками 5 и 8; 6 — вертикальные стойки; 9 — зажимное приспособление; 10 — поворотный делительный стол Наглядным примером применения принципа агрегатирования является система универсально-сборных приспособлений (УСП). Такие приспособления компонуют из окончательно и точно обработанных взаимозаменяемых элементов: угольников, стоек, призм, опор, прихватов, зажимов, крепежных деталей и др. Систему УСП наиболее широко используют на опытных заводах и в условиях мелкосерийного и среднесерийного производства. При таких условиях конструирование и изготовление неразработанных приспособлений экономически нецелесообразны. С помощью элементов УСП собирают приспособления для сборки и сварки крупногаритных изделий (рис. 2.6).

Рис. 2.6. Приспособление для сборки и сварки крупных агрегатов Универсально-сборные приспособления для фрезерных, сверлильных, расточных, сварочных, сборочных, контрольных и других операций показаны на рис. 2.7. Узлы и базовые детали УСП представлены на рис. 2.8.

Рис. 2.7. Приспособление для механической обработки:

а — для обработки отверстий; б — для токарных работ

МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ

Показателем уровня стандартизации и унификации изделий является коэффициент применяемости, определяющий долю стандартизованных и унифицированных составных частей в изделии в процентах:

где n — общее число типоразмеров деталей в изделии;

n0 — число типоразмеров оригинальных деталей.

Используют также коэффициенты по трудоемкости, массе, стоимости и числу деталей. Коэффициент межпроектной (взаимной) унификации:

— число рассматриваемых изделий (проектов);

где H — число типоразмеров составных частей в i-м изделии;

Q = qj — число типоразмеров составных частей в H изделиях;

— число разновидностей типоразмеров одного наименования — общее число наименований составных частей рассматриm — максимальное число типоразмеров составных частей одноnmax При расчете указанных коэффициентов мелкие детали: крепежные детали, детали соединений трубопроводов, шпонки, прокладки и т.п. учитываются отдельно.

МЕТРОЛОГИЯ, СТАНДАРТИЗАЦИЯ И СЕРТИФИКАЦИЯ

2.4. КОМПЛЕКСНЫЕ СИСТЕМЫ СТАНДАРТОВ