Алгоритм чтения документации, выявления противоречий и принятия инженерного решения — пошагово:
1) Подготовительный просмотр
- Убедиться в единицах, ссылках на стандарты, обозначениях допусков и датум‑системе.
- Выделить все сопрягаемые размеры: номинал, поля допусков для «отверстия» $H$ и «вала» $S$, геометрические допуски (форма, расположение), поверхности и покрытия.
2) Формальная проверка совместимости размеров
- Для каждого сопряжения вычислить крайние допуски:
- $H_{min},H_{max},S_{min},S_{max}$.
- Определить минимальный и максимальный зазор/вмятие:
- $C_{min}=H_{min}-S_{max}$ - $C_{max}=H_{max}-S_{min}$ - Интерпретация:
- Если $C_{min}>0$ — гарантированный зазор (clearance fit).
- Если $C_{max}<0$ — гарантированное вмешение (interference fit).
- Если $C_{min}\le 0\le C_{max}$ — переходная посадка (possible both).
3) Проверка реальных/геометрических факторов
- Учесть покрытия и припуски: скорректировать $H$ или $S$ на толщину слоя $t$: например $H_{eff}=H-t$ или $S_{eff}=S+t$.
- Учитывать температурные расширения: при разнице температур $\Delta T$ изменить размеры по тепловому коэффициенту $\alpha$.
- Включить геометрические допуски (форма/позиция): сопоставить с функциональными зазорами (можно заменить в размерной сборке как дополнительный зазор).
- Убедиться, что все допуски относятся к одному датуму и системе сопряжения.
4) Оценка вероятности дефекта (методы накопления допусков)
- Характер оценки:
- Характер worst‑case (гарантированно): используйте крайние значения (п.2).
- Статистический (реалистичный): расчёт методом RSS:
- для независимых допусков суммарная дисперсия ${\sigma }_{tot}=\sqrt{{\sigma }_1^2+{\sigma }_2^2+\dots }$.
- приблизительная связка $T_{rss}=\sqrt{T_1^2+T_2^2+\dots }$ при $T_i$ — полуширины допусков.
- Риск: если при worst‑case возможен недопустимый результат, требуется корректировка; если only статистически редкая, можно рассмотреть контроль качества или выборочную сборку.
5) Проверка возможности изготовления и контроля
- Оценить технологическую способность процессов: измерить или запросить $C_{pk}$ / $P_p$:
- $C_{pk}=\min \left(\frac{USL-\mu }{3\sigma },\frac{\mu -LSL}{3\sigma }\right)$ - Сравнить требуемую точность допусков с возможностями станков/шаблонов/измерений.
- Учитывать погрешность измерений $U$ (неопределённость). Требование безопасности: например $C_{min}\ge m\cdot U$ с рекомендованным $m=3$.
6) Принятие инженерного решения (варианты)
- Если противоречие однозначное (например $C_{min}<0$ но требуется зазор):
- Изменить номинал или поля допусков для достижения $C_{min}\ge 0$.
- Перейти на стандартные посадки (ISO/ANSI) — выбрать подходящую пару (например H7/g6 и т.п.).
- Увеличить размер отверстия/уменьшить вал, изменить сопряжённые допуски.
- Если технически не возможно ужесточить процесс:
- Рассмотреть селективную сборку (matching), термообработку/посадку с натягом, обработку после покрытия.
- Ввести операционный контроль (100% измерение, статистический контроль) и критерии приемки.
- Если допускается статистический подход:
- Оставить допуски, но ввести SPC и контроль критичных параметров, определить допустимую частоту брака.
- Для геометрических проблем:
- Ввести дополнительные геометрические допуски/фиксацию датумов, изменить конструкцию для снижения чувствительности.
7) Оформление решения и коммуникация
- Зафиксировать расчёты (worst‑case, RSS), допущения (температура, покрытия), результаты оценки $C_{min},C_{max},C_{pk}$, и выбранное решение.
- Внести изменения в чертёж/спецификацию (или подготовить ECN/изменение), указав причины и требования к процессам и контролю.
- Согласовать со смежными подразделениями (технологи, ОТК, проектирование, производство).
8) Верификация и тестирование
- Провести пробную сборку/пилотную партию, измерить реальные распределения размеров, подтвердить расчёты.
- При несоответствии — повторить цикл (коррекция допусков или процессов).
Краткие формулы для контроля:
- Крайние зазоры: $C_{min}=H_{min}-S_{max},C_{max}=H_{max}-S_{min}$.
- RSS‑сложение допусков: $T_{rss}=\sqrt{T_1^2+T_2^2+\dots }$.
- Процессный индекс: $C_{pk}=\min \left(\frac{USL-\mu }{3\sigma },\frac{\mu -LSL}{3\sigma }\right)$.
- Учёт измерительной неопределённости: требование $C_{min}\ge m\cdot U$ (рекомендуемое $m=3$).
Используйте этот алгоритм как чек‑лист: сначала формальная проверка и расчёт $C_{min}/C_{max}$, затем учёт реальных факторов (покрытия, температура, форма), оценка технологической возможности и рисков (worst‑case vs статистика), выбор корректирующего действия и верификация в производстве.