1.9.3. Параметрическая стандартизация

Параметры изделий

Среди параметров изделий, в том числе машин, выделяют основные

параметры, определяющие характерные конструктивно-технологические и

эксплуатационные свойства изделий.

К основным параметрам машин различного функционального назна-

чения, подлежащим стандартизации, относятся следующие [6]:

 размерные (например, размеры присоединительных поверхностей

металлорежущих станков и технологической оснастки, длина и диаметр

заготовки, обрабатываемой на токарном станке и др.);

 эксплуатационные (например, диапазон и число ступеней скоростей

и подач металлорежущего станка);

 энергетические (например, мощность главного привода машины,

суммарная мощность установленных электродвигателей и др.);

 силовые (например, крутящий момент муфты, двигателя и др.);

 параметры, характеризующие производительность (например,

объем металла, снимаемого при резании в единицу времени);

 параметры массы.

Из числа основных параметров изделий выделяют главные, которые

отличаются стабильностью при технических усовершенствованиях, не за-

висят от применяемых материалов и технологии изготовления и наиболее

полно характеризуют эксплуатационные свойства изделий. Например, для

металлорежущих станков главными параметрами являются размеры уста-

навливаемой заготовки, величина перемещения рабочих органов, размеры

рабочей поверхности стола и некоторые другие.

Значение и основы параметрической стандартизации

Параметрическая стандартизация – это деятельность, направлен-

ная на выбор и установление целесообразных численных значений пара-

метров изделий в соответствии с определенной математической законо-

мерностью.

Параметрическая стандартизация способствует уменьшению чрез-

мерно большой номенклатуры изделий, сходных по назначению и незна-

чительно отличающихся конструктивным исполнением и эксплуатацион-

ными характеристиками, а следовательно, уменьшению сроков подготов-

ки производства, созданию условий для эффективной специализации и

кооперирования предприятий и повышению их технико-экономической

эффективности. 41

При параметрической стандартизации после выбора номенклатуры

главных и основных параметров изделий разрабатывают стандарты на па-

раметрические ряды этих изделий.

Параметрическим рядом называют совокупность числовых значе-

ний параметра изделий одного функционального назначения и аналогич-

ных по кинематике или рабочему процессу, закономерно построенных в

определенном диапазоне на основе принятой градации.

Диапазон параметрического ряда – интервал, ограниченный крайни-

ми значениями членов ряда.

Диапазон параметрического ряда определяется практической потреб-

ностью в изделиях данного вида. Крайние члены ряда выбирают так, что-

бы была покрыта значительная часть потребности в стандартизируемых

изделиях в настоящем и будущем.

Градация параметрического ряда – математическая закономерность,

определяющая характер интервалов между членами параметрического ря-

да в определенном диапазоне.

Градация может быть постоянной для данного параметрического ряда

или различной на отдельных его участках.

Выбор градации параметрического ряда сводится к отысканию такой

закономерности, которая отвечает поставленным требованиям в наиболь-

шей степени.

Предпочтительные числа, ряды предпочтительных чисел

Параметрические ряды машин и других объектов стандартизации

строят на базе предпочтительных чисел. При этом устанавливают не-

сколько рядов значений стандартизируемых параметров с тем, чтобы при

их выборе первый ряд предпочесть второму, второй – третьему и т. д.

Ряды предпочтительных чисел должны удовлетворять следующим

требованиям [7]:

 представлять рациональную систему градаций, отвечающую по-

требностям производства и эксплуатации;

 быть бесконечными в уменьшении и увеличении чисел;

 включать все последовательные десятикратные или дробные значе-

ния каждого числа ряда;

 быть простыми и легко запоминающимися.

Этим требованиям удовлетворяют и наиболее широко используются

ряды предпочтительных чисел, представляющие собой геометрические

прогрессии с постоянным отношением двух соседних чисел – знаменате-

лем прогрессии φ. В соответствии с рекомендациями ИСО установлены

ряды предпочтительных чисел со знаменателями:

; ; ; 42

; ; .

Ряды предпочтительных чисел R5, R10, R20, R40 со знаменателем φ

соответственно равным 1,6; 1,25; 1,12 и 1,06 являются основными и при-

ведены в ГОСТ 8032–84. «Предпочтительные числа и ряды предпочти-

тельных чисел (табл. прил. Б содержит округленные и расчетные значения

предпочтительных чисел).

Таблицы рядов предпочтительных чисел, приведенные в стандарте,

содержат числа в диапазоне от 0 до , полученные для значений α1, ле-

жащих в интервале 1  α1  10. Для перехода от чисел, приведенных в таб-

лицах в любой другой десятичный интервал, необходимо умножить соот-

ветствующее число на 10

k

, где k – целое положительное или отрицатель-

ное число.

Так, при k = 1, все числа ряда перейдут в интервал 10  α1  100, а при

k = – 1, в интервал 0,1  α1  1.

При установлении размеров и других параметров изделий их значе-

ния выбирают из основных рядов предпочтительных чисел, предпочитая

ряд R5 ряду R10, ряд R10 ряду R20, ряд R20 ряду R40.

В рядах R10, R20, R40 содержится число 3,15 (см. табл. Б1), прибли-

зительно равное числу π, благодаря чему округленные значения длины

окружности и площади круга, диаметр которого – предпочтительное чис-

ло, также являются предпочтительными числами.

В некоторых технически или экономически обоснованных случаях

допускается использование дополнительных рядов предпочтительных

чисел R80 и R160, имеющих знаменатели геометрической прогрессии φ

соответственно 1,03 и 1,015.

Допускается использование в обоснованных случаях более округлен-

ных значений чисел, входящих в основные ряды, путем применения рядов

первой (R') и второй (R'') степени округления.

Выборочные ряды образуют из основных или дополнительных рядов,

если последние не удовлетворяют поставленным задачам. Их получают

путем отбора каждого 2, 3, … , n-го числа основного или дополнительного

ряда. В этом случае в обозначение ряда вводится соответственно число 2,

3, … , n, например:

 R10/2 – выборочный ряд, составленный из каждого второго числа

ряда R10;

 R80/4 – выборочный ряд, составленный из каждого четвертого чле-

на дополнительного ряда R80.

Иногда на практике используют ограниченные (сверху, снизу или

сверху и снизу) основные и дополнительные ряды. Например:

– R5 (…10) – основной ряд R5, ограниченный снизу числом 10;

– R10 (2,5…) – основной ряд R10, ограниченный сверху числом 2,5; 43

– R20 (100 … 400) – основной ряд R20, ограниченный сверху числом

100 и снизу числом 400.

Ограниченными могут быть и выборочные ряды, например:

– R10/2 (… 80) – выборочный ряд, составленный из каждого второго

члена основного ряда R10 и ограниченный снизу числом 80;

– R10/3 (…160…) – выборочный ряд, составленный из каждого тре-

тьего числа основного ряда R10, включающий число 160 и не ограничен-

ный в обоих направлениях.

Составные ряды предпочтительных чисел получают путем сочетания

различных основных и (или) выборочных рядов. Составной ряд в различ-

ных интервалах имеет неодинаковые знаменатели.

В радиотехнике часто используют предпочтительные числа рядов Е

(Е3, Е6, Е12, Е24, Е48, Е96, и Е192), построенных на основе геометриче-

ской прогрессии со знаменателями:

; ;

; и т. д.

Допускается использовать и другие параметрические ряды, например

построенные по убывающей геометрической прогрессии (в их обозначение

вводится знак «↓»:↓R5; ↓R10 и т. д.), по арифметической прогрессии и др.

Многие промышленно развитые страны приняли национальные

стандарты на нормальные линейные размеры. В нашей стране принят

ГОСТ 633669, который устанавливает четыре основных ряда нормаль-

ных линейных размеров (Rа5, Rа10, Rа20, Rа40) и один дополнительный,

членами которых являются округленные значения предпочтительных чи-

сел соответствующих рядов R5, R10, R20, R40, R80.