1) Первый проход — формальная проверка чертежа
- Убедитесь в наличии: размера(ов), предельных отклонений, обозначений допусков формы и расположения (GD&T), контрольных баз (датумов), материала, термообработки, шероховатости, покрытия, единиц измерения, масштаба, номера ревизии и листа.
- Выявите явные противоречия: одинаковые размеры с разными допусками, отсутствующие размеры для сопряжения, неоднозначные обозначения баз и символов GD&T.
- Составьте список конкретных вопросов/несоответствий для конструктора (номер позиции, строка, что неясно).
2) Анализ сопрягаемых поверхностей и допусков
- Определите пары сопряжения (внутренний/наружный, плоскость/плоскость, ось/ось), назначьте базовые поверхности.
- Для каждой пары рассчитайте минимальный и максимальный зазор/вложение в режиме «худший случай»:
$$S_{\min }=D_{\min }-d_{\max },S_{\max }=D_{\max }-d_{\min }$$ где $D$ — наружный размер, $d$ — внутренний.
- Выполните статистический свод допусков (корневой суммарный метод, если допуски независимы):
$$T_{rss}=\sqrt{\sum _i{t}_i^2}$$ где $t_i$ — стандартные отклонения вкладов (или половины допусков, приведённых к $\sigma$).
- Оцените пригодность посадки (зазор/натяг) и чувствительность к смещению баз — если посадка критична, требуйте GD&T с ориентацией и модификаторами.
3) Расчёты прочности и характеристики сопряжения
- Проведите необходимые расчёты: контактные давления, прочность деталей, изгиб/сдвиг, если сопряжение несёт нагрузку — расчёт по прочности и усталости, при необходимости FEA.
- Для статистической оценки вероятности несоответствия используйте анализ допуска через стандартное отклонение: для оценки способности процесса примените
$$C_p=\frac{USL-LSL}{6\sigma },C_{pk}=\min \left(\frac{USL-\mu }{3\sigma },\frac{\mu -LSL}{3\sigma }\right).$$
4) План испытаний и измерений
- Сформируйте план контроля: какие размеры мерить, инструмент (CMM, микрометр, нутромер, профильметр), частота и выборка (прототипы + пилотная серия).
- Для критичных форм и шероховатости — круговой профиль/круглость, биение, цилиндричность, шероховатость Ra/Rz.
- Составьте методы измерения конкретных сопряжений (измерение внутр./наруж. диаметров, контроль осевого смещения и конусности).
- Определите требования к измерительной системе: Gage R&R, комб. неопределённость:
$$u_c=\sqrt{\sum _i{u}_i^2}$$ где $u_i$ — компоненты неопределённости (повторяемость, воспроизводимость, калибровка).
5) Прототипирование и испытания сборки
- Изготовьте минимальную партию прототипов (3–10 шт. в зависимости от сложности).
- Проведите сборочную пробу: измерьте зазоры, усилия сборки, ориентировку, функциональные тесты (ход, герметичность, люфт, приводной момент).
- Если есть сомнения по поверхностям — примените контргазовые/износные испытания и термоциклирование.
6) Испытания в условиях производства и обратная связь
- Организуйте пилотную сборку на реальном оборудовании: фиксируйте проблемы, операции, время, браковку.
- Введите цикл обратной связи: операторы/технологи → инженер качества → конструктор. Каждое замечание оформляйте как запрос на изменение (ECR/ECN) с приоритетом и предложенным решением.
- По результатам пилота скорректируйте чертёж (уточнить базы, допуски, уточнить требования по обработке и калибру).
7) Контрольный анализ допусков и окончательное утверждение
- Проведите повторный tolerance stack-up с учётом реально измеренных разбросов (замените теоретические допуски на эмпирические $\sigma$).
- Установите контрольные планы и приемочные критерии: если $C_{pk}\ge 1.33$ — считать процесс пригодным; иначе требуются улучшения или корректировка допусков.
- Зафиксируйте все изменения в документе: новая ревизия чертежа, инструкции по сборке, планы контроля, требования к калибру.
8) Инструменты и документы, которые нужно подготовить
- Протокол проверок чертежа (checklist), перечень вопросов к конструктору.
- План измерений (DIM), CMM-программы, протоколы испытаний, отчёты по Gage R&R.
- Карта контроля процесса (CP), план действий по корректировкам.
Краткие практические советы
- Вводите минимально достаточную геометрическую привязку (датумы) и GD&T вместо множества размерных допусков.
- Для сомнительных поверхностей делайте физические калибры (go/no‑go) и шаблоны процесса.
- При противоречии — временно используйте допуски, гарантирующие сборку (целевое значение + запас) и затем оптимизируйте по результатам изготовления.
Если нужно, могу: а) составить шаблон письма с перечнем вопросов к конструктору; б) рассчитать конкретный tolerance stack-up по вашим размерам (пришлите чертёж/размеры).