ИССЛЕДОВАНИЕ АСПЕКТОВ ГАРМОНИЗАЦИИ СТАНДАРТОВ ISO ДЛЯ ЕСКД Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

Исследование аспектов гармонизации стандартов ISO для ЕСКД

Епифанцев Кирилл Валерьевич Структура стандартов в РФ представлена на рис.1

кандидат технических наук, д°цент, Санкт-Петербургский госу- 4-мя базовыми элементами, на который действует

дарственный университет аэрокосмического приборостроения, „ , ' 1

[email protected] пятый элемент (на рисунке обозначен стрелкой).

см

0 см

ем

01

0 ш m

1

<

m

0

1 I

Гармонизация стандартов-процесс последовательного перевода и адаптации зарубежных стандартов на основе анализа российской действующей системы технологической и конструкторской документации. Использование конструкторско-техно-логических обозначений ISO в стандарте ГОСТ 53442-2015 воспринимается каждым конструктором и технологом по-разному. Некоторые специалисты лояльно относятся к введению новых обозначений, иные - наоборот - крайне негативно воспринимают данный процесс, связывая его с ненужными и иногда -мешающими устоявшемуся техпроцессу. ГОСТ 53442-2015 привнес в систему ЕСКД новинку в виде условно-графического обозначения теоретически точного размера TED,требований прилегания и многих других обозначений, что безусловно, стало причиной очень многих ошибок из-за недопонимания данного определения разными подразделениями производственного предприятия

Ключевые слова: Теоретически точный размер, зависимые допуски, исправимый брак, требование прилегания, правило Тейлора

Рис 1 - Стадии трансформации системы документации

На данную устойчивую схему с 2000 года действуют процессы создания сложных 3D модели, конфигурации сложной формы, детали аддитивного производства, концепт-версии

С 2013 года в ГОСТ 25346-2013 и ГОСТ 534422015 [5,6] появляется требования прилегания «Е», которое проставляется в тех посадках, куда будут устанавливаться подшипники и требование это подразумевает более точную обработку поверхностей, акцентирует внимание оператора на процессе изготовления отверстия и процесс последующего контроля детали на ОТК. Вот как уточняется данный момент в стандарте: «В тех случаях, когда установления допуска на размер согласно международному стандарту ИСО 286-1:2010 оказывается недостаточно для обеспечения выполнения посадкой своего функционального назначения, могут быть дополнительно установлены требование прилегания согласно стандарту [3], допуски геометрической формы, а также требования к шероховатости поверхности». В частности также про правило прилегания можно детально посмотреть в видеоблоге «ГОСТ к чайку» [2], где наиболее ясно и доступно есть обьяснения столь сложным обозначениям. Также очень много вопросов у специалистов машиностроительных предприятий всвязи с применением теоретически точного размера.

ГОСТ 53442-2015 является лидером в области самого большого количества нововведений, которые, безусловно, с одной стороны демонстрируют развитие системы ЕСКД и ее гармонизацию со стандартами ISO, но с другой стороны, как показывает практика, эти нововведения могут стать при-

чиной отбраковки продукции из-за отсутствия единого мнения по применению подобных обозначений на чертежах. Рассмотрим, как ГОСТ поясняет применение теоретически точного размера: «TED (Teoretical exact dimension) - размер, который применяют при выполнении различных операций (например, операций присоединения, разделения или набора). TED может быть линейным или угловым. TED может определять:

- протяженность или относительное месторасположение части какого-либо элемента, длину проекции элемента;

- идеальную ориентацию или месторасположение одного или нескольких элементов, или номинальную форму элемента, TED обозначается в квадрате (Рисунок 2)».

Bxg15H7

4-|0О.1|А|Э|

| 1 I I I

1

Рис. 2 - ОбозначениеТБй на чертеже

зора между ней и базирующим элементом приспособления или калибра, возникающее при отклонении размера базы от предела максимума материала, в данном случае разрешается зависимым допуском расположения» [8]. Таким образом можно констатировать тот факт, что теоретически точный размер является частью теоретического чертежа, который разрабатывается не только с учетом линейных и диаметральных размеров, а сетки координат (Рисунок 3)

s.-я а п

Н-Пп Т-Кп

Теоретически точный размер может применяться, к примеру, если в сборке у нас есть необходимость определения толщины компенсатора. Ширину данного компенсатора можно определить только в процессе изготовления/сборки, а когда проектируется чертеж, этот размер известен только теоретически [4,7]. Впервые понятие «теоретический размер» или «теоретический чертеж» был применен в ГОСТ 2.419-68 [1] серии по ЕСКД. Данный ГОСТ посвящен вопросам плазового производства. Вот как данный метод характеризуется: «Плазовый метод производства применяют в тех случаях, когда в рабочих чертежах невозможно или нецелесообразно дать все размеры, необходимые для изготовления изделия и его составных частей. При этом недостающие на чертежах размеры снимают с плаза».

Рассмотрим также комментарий коллег из Нижегородского университета по поводу гибкости в сборке и применения зависимых допусков: «Если условие зависимого допуска распространяется на базу, то это позволяет упростить конструкцию базирующих элементов технологических приспособлений. Например, кондукторов и калибров. Их базирующие элементы могут быть выполнены не самоцентрирующими, а жесткими, с постоянным размером, соответствующим пределу максимума материала базы. Смещение базы детали из-за за-

Рис 3 - Теоретический чертеж

Таким образом, теоретически точный размер-это по сути координата, поэтому он пишется в номинале, у него нет верхних и нижних предельных отклонений, он не привязан к системе квалитетов, однако, несомненно эти размеры имеют решающее значение при разметке детали.

Современные системы сборочных операций в системе ИСО значительно отличаются от традиционных требований к обозначениям, заданным Единой системой технологической документации. С одной стороны данные требования, дополнительные знаки значительно увеличивают количество символов на сборочном чертеже, что может привести к затруднению чтения чертежа, с другой стороны, эти обозначения, принятые системой ИСО, все чаще и чаще встречаются в обозначении чертежей, сделанных российскими компаниями, к которым, однако могут применяться требования соответствия международным стандартам - и не только в области соответствия качеству готовой продукции, систем наличия бережливого производства, но и прежде всего международным правилам обозначения чертежей.

Важным доказательством применения плазо-вого метода в системе ИСО является применение выступающео поля допуска (Рисунок 4).

Выступающее поле допуска характерно для так называемых по ГОСТу «виртуальных» деталей -т.е. тех, которые могут быть присоединены к элементу в будущем, в качестве его апгрейда. Например к любому смартфону можно присоединить чехол, хотя изначально в конструкции он не предусмотрен. Чехол - и есть «виртуальный» элемент.

х

X

о го А с.

X

го m

о

2 О

м

сч

0 сч

сч

01

о ш m

X

<

m О X X

0

*

fe- ---

УША

—I lgf®l

Рисунок 4-Выступающее поле допуска

Требования взаимодействия (ГОСТ 551452012) для нежестких деталей, обозначаемой символом латинской буквы (Рисунок 5) в круге, направлено на дополнительное указание нежестких элементов, встречающихся в машиностроении и приборостроении. Это могут быть и гофрированные резиновые элементы, и изделия ил листового материала, которые деформируются в процессе работы - например, гнущиеся элементы вентиляции, или к примеру ряд резино-технических изделий, которые широко применяются при герметизации изделий.

ГОСТ в виде обязательных требований рекомендует применять данное требование для всех нежестких деталей, встречающихся на чертеже.

0,025

о.з ©

О

Рисунок 5 - Применение требования «F» для гнущейся гофры

Применение этого знака связано с применением трехмерной печати и применения нежесктих материалов из пластика для замены традиционных металлических

Что вкладывают в понятие нежестких или «Free» деталей как и это указывает отдельный ГОСТ 55145 имеет важное значение для операций, совершаемых с деталями с данным полем допуска, с полем допуска, которое может меняться в зависимости от применения различного момента затяжки креплений тонкостенных элементов к примеру.

С большой долей вероятности можно говорить, что в российской системе конструкторской и технологической документации не так скоро приживется данное обозначение , т.к. нежесткие материалы по умолчанию в российской ЕСКД указываются в спецификации и ведомости материалов, где подробно указано, что тот или иной материал имеет резиновые или пластиковые вставки, а значит он - нежесткий.

Однако на сборочном чертеже не всегда представлены спецификации, а поэтому возможно указание не жесткости деталей на чертежей поможет более точно учитывать не стаблильный допуск.

Возможно, такое усиленное внимание к данному символу связано с увиличением доли иностранных покупных резино-технических прокладок, уплотнений и т.д..

В ГОСТ 53442 мы наблюдаем неоднократное упоминание элементов, которые возможно были факторами развития идея Тейлора (одного из коллег Г.Форда), который несомненно является авторитетом для организации ИСО в области допусков и посадок, так как он являлся изобретателем прежде всего походных и непроходных калибров, так называемых control gage, которые нашли применение на крупносерийном производстве и являются неотьемлемой частью уже современного машиностроения.

Важно также и то, что ИСО посвятила отдельный ГОСТ требованию прилегания (Правило Тейлора) [9], который описывает специфическую скользящую посадку (заимствованную у СССР). Данная посадка по требованию Тейлора должна применяться в местах установки под подшипники и подобный размерный элемент должен иметь до-полнитеьное обозначение «Е». В ГОСТ 25-346 дополнительно приводиться следующий пример: «для любого размерного элемента с допуском, обозначение которого содержит класс допуска ИСО, наличие требования прилегания подразумевалось по умолчанию без указания на чертеже, даже если элемент, в отношении размера которого установлен допуск, не образует посадку. Пример -Для цилиндрической головки винта с указанным размером 24h13 требование прилегания предъявлялось автоматически».

Но если части символьных обозначений ИСО можно найти логичесое обьяснение: например M -minimum material (принцип минимума материала), F- free - требование для нежестких, «свободных» деталей, то уже требованию Тейлора «Е» остается искать самостоятельно обьяснение, возможно -это означает «Effect» или «Especial» или что-то подобное.

Таким образом, подведем итог - ГОСТы серии ИСО, позволяющие увеличивать долю исправимого брака, долю деталей которые можно «подогнать» на месте включают в себя в том числе прин-

ципы теоретически точного размера. Теоретически точный размер подразумевает подгонку детали на месте, по принципу собираемости, теоретические чертежи, которые мы наблюдали в ГОСТ 2.419-68 как раз подтверждают эту возможность, которая в зависимости от материала, условий окружающей среды могут меняться [1].

Литература

1. ГОСТ 2.419-68 «Правила выполнения документации при плазовом методе производства». Официальное издание. М.: Стандартинформ, 2011

2. Видеоблог «ГОСТ к чайку». Электронный ресурс https://www.youtube.com/watch?v=xxzt77rG-Hs&ab_channel=%D0%93%D0%9E%D0%A1%D0% A2%D0%BA%D1%87%D0%B0%D0%B9%D0%BA% D1%83. Дата обращения 08.01.2021г.

3. ISO/R 1938:1971 - ISO system of limits and fits — Part II: Inspection of plain workpieces.

4. ГОСТ Р 50056-92 Основные нормы взаимозаменяемости. Зависимые допуски формы, расположения и координирующих размеров. Основные положения по применению. М.: Стандартинформ, 1992 г.

5. ГОСТ Р 53442-2015 (ИСО 1101:2012) Основные нормы взаимозаменяемости. Характеристики изделий геометрические. Установление геометрических допусков. Допуски формы, ориентации, месторасположения и биения. М.: Стандартинформ, 2015 г.

6. ГОСТ 25346-2013 (ISO 286-1:2010) Основные нормы взаимозаменяемости. Характеристики изделий геометрические. Система допусков на линейные размеры. Основные положения, допуски, отклонения и посадки. М.: Стандартинформ, 2013 г.

7. «CHIPMAKER». Электронный ресурс URL https://www.chipmaker.ru/topic/109197/. Дата обращения 10.06.2021

8. В.Н. Кайнова, Е.М. Демьянович. Роль термина «зависимый допуск», влияющего на снижение себестоимости и трудоемкости при изготовлении неответственных соединений// Труды Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева № 5(102), стр. 66-72 . URL

https://www.nntu.ru/frontend/web/ngtu/files/nauka/izd aniya/trudy/2013/05/066-072.pdf Дата обращения 10.06.2021

9. ISO 8015:1985 Technical drawings -Fundamental tolerancing principle

Study of aspects of harmonization of ISO standards for ESCD Epifantsev K. V.

St. Petersburg State University of Aerospace Instrumentation

JEL classification: C10, C50, C60, C61, C80, C87, C90_

Harmonization of standards is the process of consecutive translation and adaptation of foreign standards based on the analysis of the Russian operating system of technological and design documentation. The use of ISO design and technological designations in the GOST 53442-2015 standard is perceived differently by each designer and technologist. Some specialists are loyal to the introduction of new designations, while others, on the contrary, perceive this process extremely negatively, associating it with unnecessary and sometimes interfering with the established technical process. GOST 53442-2015 introduced a novelty into the ESCD system in the form of a conventionally graphical designation of the theoretically exact TED size, fit requirements and many other designations, which of course caused a lot of mistakes due to misunderstanding of this definition by different divisions of the production enterprise. Keywords: Theoretically exact size, dependent tolerances, correctable scrap,

fit requirement, Taylor's rule References

1. GOST 2.419-68 "Rules for the implementation of documentation for the

plazom production method". Official edition. M .: Standartinform, 2011

2. Video blog "GOST for the seagull." Electronic resource https://www.youtube.com/watch?v=xxzt77rG-

Hs&ab_channel=%D0%93%D0%9E%D0%A1%D0%A2%D0%BA%D1 %87%D0%B0%D0 % B9% D0% BA% D1% 83. Date of treatment 01/08/2021

3. ISO / R 1938: 1971 - ISO system of limits and fits - Part II: Inspection of

plain workpieces.

4. GOST R 50056-92 Basic standards of interchangeability. Dependent

tolerances for shape, location, and coordinate dimensions. Basic provisions for the application. M .: Standartinform, 1992

5. GOST R 53442-2015 (ISO 1101: 2012) Basic standards of interchangeability. The characteristics of the products are geometric. Establishing geometric tolerances. Shape, orientation, location and runout tolerances. M .: Standartinform, 2015

6. GOST 25346-2013 (ISO 286-1: 2010) Basic standards of interchangeability. The characteristics of the products are geometric. System of tolerances for linear dimensions. Basic provisions, tolerances, deviations and fit. M .: Standartinform, 2013

7. "CHIPMAKER". Electronic resource URL https://www.chipmaker.ru/topic/109197/. Date of treatment 06/10/2021

8. V.N. Kainova, E.M. Demyanovich. The role of the term "dependent

tolerance", affecting the reduction of cost and labor intensity in the manufacture of non-responsible compounds // Proceedings of the Nizhny Novgorod State Technical University named after R.E. Alekseeva No. 5 (102), pp. 66-72. URL

https://www.nntu.ru/frontend/web/ngtu/files/nauka/izdaniya/trudy/2013/0 5/066-072.pdf Date of treatment 06/10/2021 9.ISO 8015: 1985 Technical drawings - Fundamental tolerancing principle

X X О го А С.

X

го m

о

2 О M