При использовании любого вида взаимозаменяемости необходимо обеспечить тождество отдельных частей изделия, ведущее к тождеству выходных характеристик (мощность, производительность и т.д.) всего изделия.

Выходная характеристика это интегральный показатель, характеризующий функциональное назначение изделия. Представим это в виде схемы (рис.1).

1,2,3,…k – число параметров;

1,2,3,…n – номер изделия

Рисунок 1 – Связь между выходной характеристикой и влияющими параметрами

В процессе создания изделия конструктор устанавливает на основании анализа служебного назначения изделия особенности его эксплуатации, ожидания потребителя, выходную характеристику изделия Y и меру ее стабильности DY. Затем конструктор устанавливает круг параметров, оказывающих наиболее существенное влияние на выходную характеристику X₁, X₂, X₃,…X_n.

На следующем этапе работы конструктор устанавливает по известной величине DY меру стабильности каждого влияющего параметра DX₁, DX₂, DX₃,…DX_n. Для решения этой задачи конструктор должен установить связь

Связь между выходной характеристикой и влияющими параметрами может быть достигнута следующими способами:

1. Аналитическим - в этом случае необходимо знать аналитическую зависимость выходной характеристики y от параметров x₁, x₂, x₃,.. x_n. Изменение Dx любого параметра вызывает изменение выходной характеристики Dy. Аналитический метод требует отыскания точных математических моделей, а это не всегда бывает возможно.

2. Метод испытаний на стендах или полигонах. Используется при создании принципиально новых конструкций и требует очень больших затрат.

Так например, получена связь производительности компрессора домашнего холодильника с зазором между цилиндром и поршнем. Меняя зазор измеряли производительность. Испытания показали, что оптимальный зазор должен быть не более 0,015 мм. Эта цифра легла в основу назначения точности изготовления деталей.

3. Метод подобия. Это наиболее распространенный метод в повседневной работе конструктора. Для его реализации конструктор в справочной литературе отыскивает аналог, зарекомендовавший себя на практике, и назначает требования к влияющим параметрам, внося определенные коррективы.

На заключительном этапе проектирования конструктор оформляет чертежи проектируемого изделия, делает его техническое описание, инструкции и т.д., в которых указывает найденные значения DX₁, DX₂, DX₃,…DX_n.

Эти документы служат исходной информацией для разработки технологической документации, которая выполняется технологами на этапе технологической подготовки производства.

Технолог выбирает такой порядок технологических операций, такое оборудование и технологическую оснастку, чтобы при изготовлении частей изделия обеспечить назначенные конструктором меры стабильности каждого влияющего параметра.

Одним из важнейших условий обеспечения стабильности влияющих параметров является их контроль с помощью соответствующих средств.

В изделиях машиностроения одним из важнейших влияющих параметров является геометрическая точность различных элементов детали. С точки зрения функциональной взаимозаменяемости геометрическая точность является показателем комплексным, проявляющим себя стабильностью размеров, стабильностью формы, стабильностью расположения поверхностей, состоянием микрорельефа поверхностей элементов деталей.