Взаимозаменяемость изделий и контроль качества их изготовления

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

В.В. Шафиков 
Р.В. Черкасов 

 
 

ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТЬ ИЗДЕЛИЙ 

И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ 

 
 

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ 

 
 
 
 
 

 

 
 
 
 

 

Липецк 

2020 

 

 

МИНИСТЕРСТВО ПРОСВЕЩЕНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ 

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ 

«ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ 

ИМЕНИ П.П. СЕМЕНОВА-ТЯН-ШАНСКОГО» 

Институт естественных, математических и технических наук 

Кафедра технологии и технического творчества 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

В.В. Шафиков 
Р.В. Черкасов 

 
 

ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТЬ ИЗДЕЛИЙ 

И КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ 

 
 

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Липецк – 2020 

 
УДК 658.56
ББК 30.4-02
Ш 30

Печатается по решению кафедры 
технологии и технического 
творчества ФГБОУ ВО «ЛГПУ имени 
П.П. Семенова-Тян-Шанского» .
Протокол №2 от 19 октября 2020 г.

 
 
 
 

Шафиков, В.В. Взаимозаменяемость изделий и контроль качества их изготовления: учебное пособие / В.В. Шафиков, Р.В. Черкасов. – Липецк: ЛГПУ 
имени П.П. Семенова-Тян-Шанского, 2020. – 68 с. 

 

ISBN  978-5-907335-20-2 

 

В представленном учебном пособии изложен материал по курсу дисци
плины «Основы взаимозаменяемости и технические измерения». Пособие 
предназначено для студентов, обучающихся по направлению подготовки: 
44.03.04 – «Профессиональное обучение», квалификация бакалавр. 

 

УДК 658.56 
ББК 30.4-02 
Ш 30 

 
 

Рецензенты:  
Ю.Н. Федоров, канд. пед. наук, генеральный директор  ООО 
«Профоборудование - Л»; 
В.П. Тигров, д-р пед. наук, профессор ЛГПУ имени П.П. Семенова-ТянШанского 

 
 
 

ISBN 978-5-907335-20-2
© ФГБОУ ВО «ЛГПУ имени 

П.П. Семенова-Тян-Шанского», 2020

© В.В. Шафиков, 2020
© Р.В. Черкасов, 2020

 

ОГЛАВЛЕНИЕ 

Предисловие………………………………………………………………………
4

Глава 1. Основы взаимозаменяемости…………………………...………….
5

1.1. Виды изделий и их взаимозаменяемость……………………………..........
5

1.2. Размеры деталей и требования к точности размеров……………………..
7

1.3. Виды размеров и допуск размера …………………………….....................
8
11
14

1.4. Единая система допусков – основные положения......................................   
1.5. Точность геометрической формы деталей..................................................     
1.6. Точность по шероховатости поверхности...................................................
18

1.7. Сопряжения (посадки) деталей  гладкой цилиндрической формы…….
23

1.7.1. Основные типы посадок………………….…………………………..…...
23

1.7.2. Системы посадок…………………………………………………………..
27

1.7.3.Примеры применения посадок различного типа………………………...
29

1.7.4. Посадки шпоночных и шлицевых соединений………………………….
31

Глава 2. Технические измерения и контроль геометрических величин 
деталей……………………………………………………………………………

35

2.1. Общие сведения об измерениях и техническом контроле………………..
35

2.1.1. Технический контроль при производстве деталей……………………
35

2.1.2. Измерения как один из важнейших элементов контроля……………….
37

2.1.2.1.Элементы процесса измерений………………………………………….
37

2.1.2.2. Классификация измерений………………………………………….......
40

2.1.2.3. Основные характеристики измерений…………………………………
42

2.1.2.4 Методы измерений……………………………………………………….
42

2.1.2.5. Погрешности измерений………………………………………………..
44

2.2. Средства измерений и их характеристики…………………………………
47

2.2.1. Классификация средств измерения  ……………………………………..
47

2.2.2. Метрологические характеристики средств измерения………………
49

2.3. Универсальные и специальные средства измерения и контроля геометрических параметров деталей……………………………………….......

51

2.3.1. Универсальные механические средства измерений ……………………
52

2.3.2. Специальные средства контроля…………………………………………
60

Список используемой литературы ……………………………………………..
64

ПРЕДИСЛОВИЕ 

 

Данное учебное пособие предназначено для углубления знаний об осно
вах технических измерений и контроля качества изделий и деталей при изучении дисциплины «Основы взаимозаменяемости и технические измерения».  

Изучение данной дисциплины является частью профессиональной подго
товки будущих учителей технологии и педагогов профессионального обучения 
и направлено:  

во-первых, на изучение, осмысливание, обобщение и использование на 

практике положений стандартизации, теории допусков и посадок, теории воспроизведения единиц физических величин, обработки результатов измерений и 
метрологического обеспечения измерений в сфере техники;  

во-вторых, на привитие студентам навыков применения указанных мето
дов и знаний при проектировании изделий и решения других задач, относящихся к областям как технической, так и педагогической деятельности. 

В представленном учебном пособии изложены теоретические основы 

взаимозаменяемости, приведены основные сведения о допусках различных деталей и посадках их соединений, нормирование точности предельных размеров, 
отклонений формы и расположения поверхностей, рассмотрены вопросы построения размерных цепей, шероховатости поверхности. Пособие знакомит 
студентов с наиболее распространенными измерительными приборами, прививает навыки обращения с ними. 

Предназначено для студентов, обучающихся по направлению подготовки:  

44.03.04 – «Профессиональное обучение». 

Использование данного пособия в учебном процессе должно содейство
вать развитию технического мышления учащихся, стимулировать их активность и самостоятельную работу на аудиторных занятиях, облегчать выполнение домашних заданий. 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Глава 1. ОСНОВЫ ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТИ 

 

1.1. Виды изделий и их взаимозаменяемость 

Любой предмет или набор предметов, подлежащих изготовлению на 

предприятии, называют изделием. В соответствии с ГОСТ 2.101-68 в машино- и 
приборостроении различают следующие виды изделий: детали, сборочные единицы, комплексы и комплекты [6, с. 3]. 

Деталь – это отдельная и неделимая, т.е. неразбираемая часть техниче
ского устройства, изготовленная из однородного материала без каких либо сборочных операций и имеющая в данном устройстве самостоятельное назначение. 

В технике различают два основных вида деталей: 
типовые – используемые в технических устройствах различного типа; 
специальные (оригинальные) – разработанные для конкретного техниче
ского устройства. 

Типовые детали подразделяют на две группы: типовые конструкционные 

и типовые крепежные. К первой группе относят валы, оси, шкивы, зубчатые 
колеса, ходовые винты и гайки, рычаги, стойки и другие детали, которые образуют конструкцию технического устройства. Ко второй группе относят болты, 
гайки, шпильки, шпонки, штифты, шайбы и т.д.  Назначение крепежных деталей - соединять (скреплять) конструкционные детали в единое целое. 

Сборочной единицей (узлом) принято считать часть объекта, в котором 

составные детали соединены посредством сборочных операций. Как правило, 
сборочная единица (узел) является частью технического устройства, выполняет 
в нем определенные функции. 

Классифицируются сборочные единицы по следующим видам изделий: 
а) изделия, обеспечивающие удобство транспортировки. В этом случае 

предприятие-изготовитель разделяет целое устройство на составные части с 
учетом габаритов транспорта, весовых характеристик транспортной грузоподъемности и т.д.; 

б) изделия, предназначение которых заключается в выполнении функций 

внутри другой сборочной единицы. Например, комплект деталей в газораспределительном механизме двигателя внутреннего сгорания; 

в) изделия, которые уложены предприятием-изготовителем в футляры, 

короба, специальные кейсы, которые применяются для выполнения специальных работ вместе с упакованными в них изделиями. Например, готовальня. 

Под комплексом в машиностроении понимают набор двух и более изде
лий, имеющих специфическое назначение, не соединенных на предприятииизготовителе, но имеющих взаимосвязанные эксплуатационные функции (поточная линия станка, станок с ЧПУ и т.д.). 

Комплект. Под комплектом в машиностроении понимают набор двух и 

более изделий, имеющих общее эксплуатационное назначение, выполняющих 
функции вспомогательного характера, при этом данные изделия не соединяются между собой посредством сборочных операций. 

Машиностроительная промышленность выпускает сотни тысяч наимено
ваний технических изделий для различных отраслей экономики. Изготовление 
такого количества изделий в срок с заданным уровнем качества и экономичное 
использование их с минимальными простоями при ремонтах возможно только 
при условии их массового выпуска, обусловленного взаимозаменяемостью деталей и узлов, из которых состоят технические конструкции.  

Взаимозаменяемостью изделий (машин, оборудования, приборов, аппа
ратов, их агрегатов, сборочных единиц и деталей) принято называть свойство 
этих изделий, обеспечивающее возможность их равноценной замены однотипным экземпляром без дополнительной обработки, с сохранением заданного качества того объекта, в состав которого они входят [18, 25]. 

Таким образом, взаимозаменяемость характеризует не только монтажные, 

но и функциональные свойства, т.е. работоспособность изделия, сохранение 
эксплуатационных показателей в установленных пределах в течение заданного 
срока службы и т.п. 

Для эффективности массового и серийного производства изделий взаимо
заменяемость является необходимым условием. Она позволяет разделить производственный процесс и  вести независимое изготовление деталей, сборочных 
единиц и других изделий. Только при обеспечении взаимозаменяемости возможны широкое кооперирование и специализация производства, механизация и 
в особенности автоматизация производственных процессов, в том числе и сборочных [18, c. 4]. 

Благодаря взаимозаменяемости более легким и простым становится ре
монт машин, приборов, оборудования. В большинстве случаев он сводится к 
простой замене изношенных частей. 

Взаимозаменяемость может быть полной, неполной, внешней и внутрен
ней. При полной взаимозаменяемости любая независимо изготовленная деталь может быть установлена на предусмотренное для нее в узле или машине 
место без подгонки или подбора.  

При неполной взаимозаменяемости независимо изготовленные одно
именные детали сначала сортируются на группы по размерным признакам, а затем сборка узла или машины производится из деталей только определенной 
размерной группы (метод селективной сборки). 

Под внешней взаимозаменяемостью понимают взаимозаменяемость из
делий, которые монтируются в более сложные устройства по эксплуатационным параметрам, а также по форме и размерам присоединительных поверхностей. Например, в устройствах с использованием электродвигателей замена последних может быть осуществлена по таким параметрам как мощность, число 
оборотов, присоединительные размеры. Внутренней взаимозаменяемостью, 
как правило, обладают детали, составляющие отдельные узлы. Так, например, 
тела качения и кольца в подшипниках конкретного типа и серии обладают 
внутренней взаимозаменяемостью. 

Для обеспечения взаимозаменяемости изделий необходимо, чтобы в ре
зультате изготовления их геометрические, физические, химические и другие