Історія розвитку взаємозамінності

Взаємозамінність – властивість незалежно виготовлених деталей (вузлів, агрегатів) займати свої місця у машині без додаткових операцій обробки і виконувати при цьому свої функції відповідно до технічних умов.

Перші згадки про стандартизацію і взаємозамінність відносяться до стародавніх віків. Так у стародавньому Єгипті при будівництві різних споруд використовувалася цегла постійного розміру, коли для контролю цегли була створена особлива служба.

При будівництві Вавилонської вежі було використано 85 млн цеглин, які мали однакову форму і розміри. Глазурована блакитна цегла для облицювання верхнього 15-метрового поверху вежі була виготовлена не тільки з урахуванням постійного розміру, але й одного кольору, тобто цегла, розчин і колір глазурі були суворо стандартизовані.

Стародавні римляни застосовували принципи взаємозамінності при будівництві водопроводу. Одночасно було встановлено єдині вимоги до розміру діаметру водопровідних труб. Використовувалися труби діаметром у п’ять пальців, що складало 95 мм. Порушення цих вимог суворо каралися, аж до смертної кари.

Розвиток ремесел у середні віки вже зумовило більш широке застосування принципів взаємозамінності.

Тільки завдяки застосуванню принципів взаємозамінності виникли типографські способи книгодрукування (встановлення певних форматів друкованих аркушів та розмірів друкарських пристроїв). Літери також почали виготовляти однієї висоти і з урахуванням взаємо­замінності.

У XV столітті у Венеції було застосовано поточний метод будів­ництва вантажних і військових кораблів. На одноманітні корпуси кораблів, які рухалися на плаву по вузькому каналу, послідовно встановлювалось обладнання з деталей суворого розміру: мачти, рулі, паруси та інші вироби. Такий метод будівництва передбачав високу ступінь одноманітності різних елементів корпуса судна, пристроїв та обладнання і міг бути здійснений тільки завдяки застосуванню взаємозамінності.

У XVIII столітті за зразками, затвердженими Петром I, було побудовано серії кораблів з однаковими розмірами, щоглами, устаткуванням і спорядженням. Це дало можливість витримувати як однакові розміри елементів конструкцій кораблів, так і єдиний рівень їх якості, та в короткі строки створити російський флот.

Виробництво деталей суден засновано на спеціалізації та коопе­руванні заводів. У цих умовах якість кінцевого виробу залежить від матеріалів, заготовок, вузлів, одержаних за кооперацією. Взаємна ув’язка вимог до якості виробу може здійснюватися тільки шляхом комплексної стандартизації та взаємозамінності.

Суднобудівельники намагаються створювати деталі суден та кораблів, приладів і механізмів взаємозамінними, тобто такими, щоб їх було легко замінювати при зборці та ремонті.

Принцип взаємозамінності виник внаслідок розвитку техніки і її виробництва. Так, наприклад при запровадженні ще у 1761 році на Тульському збройному заводі основним завданням взаємозамінності у той час було збільшення виробництва зброї.

На початку 20-го століття принцип взаємозамінності почали широко впроваджувати у загальному машинобудуванні, при виробництві верстатів, швейних машин.

Після проведення експериментальних досліджень, узагальнення досвіду роботи багатьох заводів під керівництвом проф. Гатцука А. Д. у 1924-1925 рр. було розроблено новий проект стандарту “Допуски для пригонки”, який ліг в основу державної системи допусків і посадок.

На даний момент в Україні діє ДСТУ 2500-94 “Допуски і посадки”, які відповідають стандарту ІСО 286/1-88.

Значення взаємозамінності у сучасному промисловому і ремонтному виробництві важко переоцінити, оскільки виробництво машин, обладнання, приладів, їх експлуатація і ремонт ґрунтуються на принципі взаємозамінності деталей, складових одиниць і агрегатів.

З огляду на визначення взаємозамінності можна зробити висновок, що деталі повинні відповідати певним правилам, нормам, тобто повинні бути стандартними. Можна стверджувати, що взаємозамінність ґрунтується на стандартизації і є однією з необхідних умов при виконанні робіт із уніфікації і стандартизації. На початку виникнення взаємозамінності увага їй приділялась з метою швидкої заміни пошкоджених і спрацьованих деталей. На сучасному етапі складання більшості машин, у тому числі тракторів, автомобілів, комбайнів здійснюється на конвеєрі, що і стало можливим лише за умови виготовлення і застосування взаємозамінних деталей. Узгодженість роботи може бути досягнута лише за умови, що при складанні будуть виключені операції припасування деталей, вузлів, агрегатів.