Взаимозаменяемость узлов, панелей, отсеков и агрегатов и средства ее обеспечения.

Под взаимозаменяемостью понимается свойство деталей, узлов, агрегатов, обеспечивающее возможность использования их при сборке или замены в ремонте без дополнительной обработки, подгонки или подбора.

Взаимозаменяемость имеет огромное значение, обеспечивает возможность крупносерийного, массового и непрерывно-поточного производства и сборки машин, увеличивает производительность и удешевляет стоимость.

Взаимозаменяемость дает возможность специализированного изготовления деталей, узлов, агрегатов и отдельных механизмов в различных цехах, на разных заводах, в разных отраслях машиностроения, с последующей сборкой на специальных сборочных предприятиях, что увеличивает выпуск продукции и обеспечивает надлежащее качество машин.

Принцип обеспечения взаимозаменяемости заключается в изготовлении деталей и сборке изделий с допустимой (расчетной) точностью их геометрических, механических, физических и других параметров. Взаимозаменяемость предполагает, что любые две сопряженные детали могут быть соединены без всякой подгонки. Свойством взаимозаменяемости могут обладать не только отдельные детали, но и сборочные единицы, агрегаты и машины. Благодаря этому создается возможность организовать парк запасных изделий, а это помогает обоснованно установить возможную долговечность и надежность машины, механизма в целом.

Взаимозаменяемость бывает:

• полная взаимозаменяемость (требуемые характеристики у всех элементов)- полностью взаимозаменяемыми называются детали и узлы, устанавливаемые при сборке без дополнительных операций по обработке, без регулирования и подбора;

• неполная (частичная, ограниченная) взаимозаменяемость (часть элементов с погрешностью (характеристикой) больше чем допуск на сборку, при этом возникает риск не собрать изделие)-при сборке требуется установка детали или узла с размерами определённой группы, т.е. групповой подбор деталей;

• групповая (требуемые характеристики достигаются путём включения элементов, принадлежащей общей группе заранее измеренных и рассортированных);

• регулировка (требуемые характеристики достигаются регулировкой специального элемента путём изменения места, положения или введения дополнительного элемента);

• пригонка (для достижения заданных свойств конструкции изменяют параметры элемента (заранее назначенного) необходимые для успешной сборки).

• размерная - подразумевает взаимозаменяемость по присоединённым размерам.

• параметрическая - необходимость регулировки различных параметров изделия.

• внешняя - взаимозаменяемость по выходным данным узла, которыми могут являться либо присоединительные, либо эксплуатационные параметры.

• внутренняя - взаимозаменяемость отдельных узлов или механизмов, входящих в изделие.

Для внутренней взаимозаменяемости в самолетостроении применяется система зависимого изготовления, т.е. плазово-шаблонный метод, особенно­стью которого является последовательный перенос форм и размеров с жестких носителей (плаз-шаблон-оснастка-деталь). В качестве жесткого носителя форм и размеров может выступать математическая модель конструктивных элементов крыла. Математические модели могут использоваться в качестве первоисточни­ка при разработке программ для станков с ЧПУ.

Для внешней взаимозаменяемости жесткими носителями являются мастер - плиты, макеты отсеков, инструментальные эталоны, воплощающие в себе эта­лонный метод.

В зависимости от обеспечения взаимозаменяемости все узлы, детали, аг­регаты делятся на 4 группы:

1 группа - сравнительно простые геометрические формы детали, доста­точная жесткость, деталь может изготавливаться и проверяться непосредственно по данным чертежа. Эти детали изготавливаются независимо друг от друга на металлорежущих станках или штампах и проверяются универсальными средст­вами в соответствии с системой допусков и посадок.

2 группа - листовые и профильные детали. Здесь применяют плазово -шаблонный метод увязки оснастки. В этом методе с помощью системы взаимо­заменяемых шаблонов изготавливают специальные эталоны поверхности, кото­рые являются носителями размеров и форм поверхности. Способом непосредст­венного копирования переносят форму и размер эталона поверхности на при­способление, а затем с приспособления на детали.

3 группа - сложные детали, сборные и сварные узлы, включающие в себя стыковые элементы под установку оборудования или разъемов секций агрегатов между собой. Обеспечение взаимозаменяемости в этом случае требует примене­ния более высокой точности увязки оснастки. Эта точность достигается увяз­кой и изготовлением оснастки с помощью инструментальных или монтажных эталонов агрегатов. Инструментальный эталон - это система шаблонов, кон­турных элементов, калибров, соединенных жесткими связями в одно целое и воспроизводящих с высокой степенью точности форму, размеры и расположе­ние стыковочных точек агрегата.

4 группа - детали, узлы, механизмы и комплектующие изделия систем оборудования; детали и узлы коммуникаций систем изделия; монтажно-сборочные панели, коммутационные щитки, коробки, блоки; элементы крепле­ния деталей к корпусу изделия. Взаимозаменяемость этой группы играет особую роль в качестве и надежности работ систем изделия, так как она позволяет ис­ключить монтажные напряжения. Здесь значительную часть монтажных работ можно производить на механизированном оборудовании и в специальных при­способлениях. Для надежности и безотказной работы систем требуется предва­рительная установка оборудования и коммуникаций на натурном образце. На­турный образец - это отсек или изделие, изготовленное в соответствии с инст­рументальными эталонами агрегатов, одно из основных средств увязки и изго­товления оснастки для деталей и узлов.