Выполнение и оформление чертежей по ГОСТ и ЕСКД с примерами

Содержание:

Правила оформления  и выполнения чертежей

Все чертежи должны соответствовать государственным стандартам (ГОСТ) ЕСКД и отличаться четким и аккуратным выполнением. Чертежи выполняют на листах чертежной бумаги. Для этого необходимо иметь следующие инструменты и принадлежности: чертежную доску, рейсшину, готовальню, два угольника (один – с углами

При выполнении чертежей источник света должен находиться слева и сверху от чертежной доски, так как в этом случае тень от правой руки и кромки угольника не будет мешать проводить линию.  

Основные правила оформления чертежей по ЕСКД

Единая система конструкторской документации. Единая система стандартов обеспечивает единство оформления и обозначения чертежей, правила учета и хранения чертежей, а также внесения в них изменений с обязательным распространением данных правил на все виды изделий и все отрасли промышленности.

Характерным для этой системы является то, что она охватывает не только графическую часть, но включает и все элементы, связанные с использованием иной технической документации.

Единая система конструкторской документации (ЕСКД) регламентирует положения, относящиеся к конструкторской документации. Она включает в себя десять классификационных групп – от 0 до 9 (первая цифра после точки в обозначении стандарта, например ГОСТ 2.104–2006):

• 0 группа – общие положения;
• 1 группа – основные положения;
• 2 группа – обозначение изделий и конструкторской документации;
• 3 группа – общие правила выполнения чертежей;
• 4 группа – правила выполнения чертежей изделий;
• 5 группа – учет и обращение конструкторской документации;
• 6 группа – эксплуатационная и ремонтная документация;
• 7 группа – правила выполнения схем;
• 8 группа – правила выполнения документов строительных и судостроительных;
• 9 группа – прочие стандарты.

В курсе «Инженерная и компьютерная графика» изучают стандарты преимущественно третьей группы (например, ГОСТ 2.301–68 «Форматы», ГОСТ 2.304–81 «Шрифты чертежные», ГОСТ 2.307–2011 «Нанесение размеров и предельных отклонений», ГОСТ 2.317–2011 «Аксонометрические проекции»), выборочно – первой (например, ГОСТ 2.104–2006 «Основные надписи», ГОСТ 2.105–95 «Общие требования к текстовым документам»), четвертой (например, 2.412–81 «Правила выполнения чертежей и схем оптических изделий») и седьмой (например, ГОСТ 2.755–87 «Обозначения условные графические в электрических схемах. Устройства коммутационные и контактные соединения»).  

Форматы

Чертежи и другие конструкторские документы всех отраслей промышленности и строительства выполняют на листах определенных стандартных размеров форматов.

Форматы листов чертежей определяются размерами внешней рамки, ограниченной тонкой линией. Каждый чертеж оформляется рамкой поля чертежа, проведенной с трех сторон на расстоянии 5 мм от границы формата, а с четвертой (левой) стороны – на расстоянии 20 мм для брошюровки в альбом (рис. 1.1). В правом нижнем углу каждого листа вплотную к рамке выполняют основную надпись, форма, размеры и со-держание которой приведены на рис. 1.3. В верхнем углу формата располагается дополнительная графа, содержащая обозначение чертежа, повернутое на 180° к длинной стороне рамки (рис. 1.6 и 1.7).

ГОСТ 2.301–68 устанавливает форматы листов чертежей и других документов, предусмотренных стандартами на конструкторскую документацию всех отраслей промышленности и строительства. Площадь формата А0 равна , а стороны относятся как  одна из сторон формата будет стороной квадрата, а другая – ее диагональю (рис. 1.2, а), это соотношение сторон выбрано из таких соображений:

• • при помощи циркуля и линейки просто построить прямоугольник с соотношением сторон
• • легко получить любой другой формат, опять же при помощи линейки и циркуля.

Каждый меньший последующий формат получается делением пополам предыдущего формата параллельно его меньшей стороне (рис. 1.2, б и табл. 1.1) или делением бóльшей стороны пополам. Обозначение и размеры основных форматов чертежа приведены в табл. 1.1.

Дополнительные форматы образуются путем увеличения сторон основных форматов на величину, кратную размерам формата А4. Обозначение производного формата составляется из обозначения основного формата и его кратности согласно табл. 1.2, например А0×2, А4×8 и т. д.

Иногда допускается применение формата А5 с размерами сторон 148×210. Такая необходимость может возникнуть при изображении графически простых деталей. Меньшего формата, чем А5, получить невозможно, поскольку не останется места для основной надписи (см. рис. 1.1).  

Основные надписи

Формы, размеры и порядок заполнения основной надписи и дополнительных граф к ней в чертежах, схемах и текстовых документах устанавливает ГОСТ 2.104–2006. Основная надпись, дополнительные графы к ней и рамки выполняют сплошными основными и сплошными тонкими линиями, а именно: тонкие линии наносятся там, где вносятся фамилии и подписи лиц, ответственных за разработку данной детали или изделия, и графы литеры, остальные линии – основные.

Основная надпись всегда располагается в правом нижнем углу формата, вплотную к рамке (см. рис. 1.1).

Содержание, расположение и размеры граф основной надписи, дополнительных граф к ней, также размеры рамок на чертежах и схемах должны соответствовать форме 1 (рис. 1.3), а в текстовых документах – соответствовать форме 2 (рис. 1.4) и форме 2а (рис. 1.5) указанного выше ГОСТа:

• 1 – наименование чертежа (начинается с существительного в единственном числе);
• 2 – обозначение чертежа (состоит из индекса раздела курса, номера задания, варианта, порядкового номера чертежа, например ИГ01.22.001);
• 3 – обозначение материала (заполняют только на чертежах и эскизах деталей);
• 4 – литера чертежа (обычно на учебных чертежах используют литеру У);
• 5 – масса изделий (на учебных чертежах ее не указывают);
• 6 – масштаб;
• 7 – порядковый номер листа (на документах, состоящих из одного листа, графу не заполняют);
• 8 – количество листов (графу заполняют только на первом листе, если документ состоит из одного листа, указывают – 1);
• 9 – наименование предприятия, выпустившего чертеж (на учебных чертежах указывают наименование учебного заведения и шифр группы, например ПИ СФУ гр. МТ19-10Б);
• 10 – характер работы, выполняемой лицом, подписавшим чертеж;
• 11 – фамилии лиц, подписавших чертеж;
• 12 – подписи лиц, фамилии которых указаны в графе 11;
• 13 – даты, когда были сделаны подписи.

Основная надпись, форма 2 – для текстовых конструкторских документов первый или заглавный лист (рис. 1.4).

Основная надпись, форма 2а – для текстовых конструкторских документов второй и последующие листы (рис. 1.5).

Для второго и последующих листов чертежей и схем допускается применять форму 2а (рис. 1.5).  

На формате А4 основную надпись размещают только вдоль короткой стороны, дополнительную графу – в левом верхнем углу вдоль короткой стороны (рис. 1.6, а).

На форматах больше А4 при расположении основной надписи вдоль длинной стороны листа дополнительная графа располагается так, как показано на рис. 1.6, б.

На форматах больше А4 при расположении основной надписи вдоль короткой стороны листа дополнительная графа располагается так, как показано на рис. 1.7.  

Масштабы

Все чертежи выполняют в масштабах, утвержденных ГОСТ 2.302–68. Масштабы изображений в чертежах, в зависимости от сложности и величины изображаемых изделий или их составных частей, а также от вида чертежа, нужно выбирать из представленного в табл. 1.3 ряда.

Масштаб, указанный в предназначенной для этого графе основной надписи чертежа, должен обозначаться по типу

Масштаб изображения, отличающийся от указанного в основной надписи, помещают справа от надписи, относящейся к изображению. Например:

Линии

Все чертежи выполняют линиями различного типа и толщины, причем толщина линий зависит от величины, сложности и назначения чертежа. ГОСТ 2.303–68 устанавливает начертания и основные назначения линий на чертежах (рис. 1.8).

Указанный стандарт устанавливает назначение и начертание девяти типов линий, это – сплошная (основная, тонкая, волнистая и тонкая с изломами), штриховая, штрихпунктирная (тонкая, утолщенная и с двумя

точками) и разомкнутая линии (табл. 1.4). Толщина сплошной основной линии S должна быть в пределах от 0,5 до 1,4 мм в зависимости от величины и сложности изображения, а также от формата чертежа.

Сплошная тонкая линия предназначена для построения, выносных и размерных линий, штриховки разрезов и сечений, линии контура наложенного сечения, линии-выноски, полки линий выносок и подчеркивание надписей и др. (табл. 1.4). Расстояние между линиями штриховки принимают от 1 до 10 мм в зависимости от величины площади штриховки. Волнистой линией показывают линии обрыва и линии разграничения вида и разреза.

Штриховую линию применяют для изображения на чертежах линий невидимого контура.

Штрихпунктирной тонкой линией проводят осевые и центровые линии, линии сечений, являющиеся осями симметрии для наложенных или вынесенных сечений.

Штрихпунктирная тонкая линия с двумя точками применяется для изображения линий сгиба и частей изделий в крайних или промежуточных положениях, а также для изображения развертки, совмещенной с видом.

Утолщенную штрихпунктирную линию используют для обозначения поверхности, подлежащей термической обработке или нанесению покрытий.

Длину штрихов в штриховых линиях следует выбирать в пределах от 2 до 8 мм в соответствии с толщиной линий, а расстояние между штрихами выбирают примерно 1–2 мм.

Длина штрихов в штрихпунктирных тонких линиях должна быть в пределах от 5 до 30 мм, при малых изображениях длину штрихов лучше выбирать меньшей длины. Промежутки между штрихами в этих линиях рекомендуется брать для линии с одной точкой от 3 до 5 мм, а с двумя точками – примерно 4–6 мм.

Длина штрихов в штрихпунктирных утолщенных линиях должна быть в пределах от 3 до 8 мм, при малых изображениях длину штрихов рекомендуется выбирать меньшей длины. Промежутки между штрихами в этих линиях выбирают от 3 до 4 мм.

Разомкнутую линию применяют для обозначения линий разрезов и сечений (см. рис. 1.8, А–А). Длину штрихов в этих линиях выбирают в пределах от 8 до 20 мм в зависимости от величины изображения.

При выполнении чертежа необходимо руководствоваться следующими требованиями:  

• толщина линий одного типа должна быть одинаковой для всех изображений на данном чертеже, вычерченных в одном масштабе;
• штрихи в линии должны быть приблизительно одинаковой длины;
• штриховые и штрихпунктирные линии должны начинаться и заканчиваться штрихами, которые рекомендуется выводить за контур изображения предмета на 3–5 мм;
• штриховые и штрихпунктирные линии должны пересекаться между собой и другими линиями чертежа штрихами;
• если диаметр окружности в изображении менее 12 мм, то штрихпунктирные линии, применяемые в качестве центровых, заменяют сплошными тонкими;
• центр окружности во всех случаях должен определяться пересечением штрихов.

Шрифты чертежные

ГОСТ 2.304–81 регламентирует правила написания шрифтов (букв, цифр, условных знаков). Необходимость строгого соблюдения этого ГОСТа продиктована проблемой быстрого и безошибочного распознавания надписей невооруженным глазом, вооруженным или «читающим» устройством при изменяющихся условиях (различной освещенности, когда наблюдатель неподвижен, а движется чертеж или наоборот). Кроме того, чертежи со временем могут изнашиваться и надписи становятся менее четкими. Ошибки при чтении размерных чисел недопустимы. Поэтому к качеству шрифта на чертежах предъявляют особые требования.

В соответствии с ГОСТом 2.304–81 шрифты, применяемые при оформлении чертежей и других технических документов всех отраслей промышленности и строительства, установлены двух типов: тип А с толщиной линии 1:14h (табл. 1.5) и тип Б с толщиной 1:10h (табл. 1.6) с наклоном под углом к основанию строки (рис. 1.9) или без наклона(рис. 1.10).

Устанавливаются следующие размеры шрифта: 1,8; 2,5; 3,5; 5; 7;10; 14; 20; 28; 40. Применение шрифта типа А с размером 1,8 не рекомендуется и допускается только для типа Б.

Этот стандарт предусматривает термины, обозначения и определения (рис. 1.11). 1. Размер шрифта h – величина, определенная высотой прописных букв в миллиметрах. 2. Высота прописных букв h измеряется перпендикулярно к основанию строки. Высота строчных букв с определяется из отношения их высоты (без отростков k) к размеру шрифта h, например c = 7/10h.

3. Ширина буквы g, толщина линии шрифта d, расстояние между буквами а и минимальное расстояние между строками b определяют в зависимости от типа шрифта (табл. 1.5 и 1.6).

Примечание:

Нижние горизонтальные отростки у прописных и строчных букв Ц и Щ типов А и Б делают за счет промежутков между смежными буквами, а вертикальные (также черта над Й) – за счет промежутка между строками.

При выполнении надписей шрифтом вначале необходимо построить карандашом сетку (рис. 1.12) в виде тонких линий, а затем от руки нанести на эту сетку буквы и цифры тонкими линиями. Необходимая толщина линий букв и цифр достигается при обводке мягким карандашом.

На рис. 1.13 показано построение шрифта типа А (рис. 1.13, а) и типа Б (рис. 1.13, б) по вспомогательной сетке.

При выполнении чертежей часто используют специальные знаки, начертание которых приведены на рис. 1.14.

При нанесении знака Ø перед размерным числом высота окружности знака должна быть равна 5/7h, где h – высота размерного числа, а высота наклонного штриха должна быть равна высоте размерного числа и угол наклона для шрифта без наклона и для шрифта с наклоном.

При нанесении знака перед размерным числом высота знака должна быть равна 5/7h.

При нанесении знака R перед размерным числом высота знака должна быть равна h – высоте размерного числа. Примеры начертания цифр и знаков чертежного шрифта представлены на рис. 1.15.

Применение шрифта размера, меньшего чем 3,5, при нанесении размерных чисел на чертежах, выполненных в карандаше, не допускается.  

Нанесение размеров

Простановка размеров на чертеже является одним из важных элементов, поэтому необходимо познакомиться с правилами их нанесения.

Нанесение размеров на чертеже регламентирует ГОСТ 2.307–2011. Основанием для определения величины изображенного изделия и его элементов служат размерные числа, проставленные на чертеже. Общее количество размеров на чертеже должно быть минимальным, но достаточным для изготовления и контроля изделия. Требование минимальности простановки размеров обусловлено тем, что лишний размер увеличивает время чтения чертежа из-за его загруженности. Пропуск или ошибка в размерах приводят к браку при изготовлении изделия. На изображениях не допускается повторять размеры одного и того же элемента детали.

Размеры выражают геометрические величины объектов, расстояния и углы между ними, координаты отдельных точек. Величина изображенного на чертеже изделия и его элементов (частей) определяется размерными числами, нанесенными на чертеже.

Размеры подразделяются на линейные и угловые. Линейные определяют длину, ширину, высоту, толщину, диаметр и радиус элементов детали. Угловые – углы между линиями и плоскостями элементов детали, а также углы между элементами.

Линейные размеры на чертежах указывают в миллиметрах, без обозначения единицы измерения. Угловые размеры – в градусах, минутах и секундах с обозначением единицы измерения, например: 45°, 45°30', 60° 45'30".

Для размерных чисел применять простые дроби не допускается (за исключением размеров в дюймах).

Размеры на чертеже наносят без учета масштаба изображения, т. е. значения размерных чисел определяют действительные размеры, которые должно иметь изготовленное изделие. Размеры на чертежах указывают размерными числами и размерными линиями, ограничиваемыми с одного или обоих концов стрелками или засечками. Размерная линия – это отрезок, графически выражающий величину, а также ориентацию размера. Размерные линии (рис. 1.17, а) проводят параллельно тому отрезку, линейный размер которого наносят. Выносные линии, а также заменяющие их осевые, проводят перпендикулярно размерным линиям. В случаях, подобных изображенному на рис. 1.17, б, выносные линии следует проводить так, чтобы они вместе с измеряемым отрезком образовывали параллелограмм.

Размерные линии не должны быть продолжениями линий контура, центровых и выносных линий.

Размерную линию желательно наносить вне контура изображения. Размерные и выносные линии нужно выполнять сплошными тонных линий.

Размерный текст обычно состоит из размерного числа; при необходимости в размерный текст могут включаться различные специальные обозначения, а также допуски. Центровые линии – это штрихпунктирные линии (рис. 1.17, б), обозначающие центр окружности или дуги.

Расстояние между контурной и размерной линиями должно быть не менее 10 мм, а между размерными линиями – не менее 7 мм, выносные линии должны выходить за концы стрелок или засечек на 1...5 мм (рис. 1.17, а).

Размерные числа наносят над размерной линией как можно ближе к ее середине, причем промежуток между размерным числом и размерной линией должен быть 0,5…1,0 мм (рис. 1.17, а). В пределах одного чертежа размерные числа выполняют шрифтом одного размера – 3,5 или 5 мм. Предпочтительная высота размерных чисел равна 5 мм. Если вид или разрез симметричного предмета или отдельных симметрично расположенных элементов изображают только до оси симметрии (рис. 1.18) или с обрывом, то размерные линии, относящиеся к этим элементам, проводят с обрывом. Обрыв размерной линии делают дальше оси или линии обрыва предмета.

Величину стрелки выбирают в зависимости от толщины линий видимого контура, и вычерчивают их приблизительно одинаковыми на всем чертеже.

Форма, размер стрелки и примерное соотношение ее элементов показаны на рис. 1.19.

При нанесении размера угла размерную линию проводят в виде дуги с центром в его вершине, а выносные линии – радиально (рис. 1.20). При нанесении размера дуги окружности размерную линию проводят концентрично дуге, а выносные линии – параллельно биссектрисе угла. Над размерным числом наносят знак ∩, как показано на рис. 1.21.

При нанесении размера прямолинейного отрезка размерную линию проводят параллельно этому отрезку, а выносные линии – перпендикулярно к размерным (рис. 1.22).

При изображении изделия с разрывом размерную линию не прерывают (рис. 1.23).

Если длина размерной линии недостаточна для размещения на ней стрелок, то размерную линию продолжают за выносные (или за контурные, осевые, центровые и т. д.), а стрелки наносят так, как показано на рис. 1.24.

При недостатке места для стрелок на размерных линиях, расположенных цепочкой, стрелки допускается заменить засечками, наносимыми под углом 45° к размерным линиям (рис. 1.25, а), или четко наносимыми точками (рис. 1.25, б).

При нанесении нескольких параллельных (рис. 1.26) или концентрических (рис. 1.27) размерных линий на небольшом расстоянии друг от друга размерные числа над ними рекомендуется располагать в шахматном порядке.

Размерные числа линейных размеров при различных наклонах размерных линий располагают так, как показано на рис. 1.28. Причем все размерные числа и надписи должны читаться со стороны основной надписи или при повороте формата вправо. Данное требование продиктовано тем, что изображения в основном располагают относительно основной надписи так, как располагается деталь на станке. Если необходимо указать размер в заштрихованной зоне (рис. 1.28), то размерное число наносят на полке линии-выноски.

Для указания размера угла размерная линия проводится в виде дуги с центром в его вершине, а выносные линии – радиально. Знаки градусов наносят на уровне высоты цифры размерного числа (рис. 1.29).

В зоне, расположенной выше горизонтальной осевой линии, размерные числа угловых размеров наносят над размерными линиями со стороны их выпуклости; в зоне, расположенной ниже горизонтальной осевой линии, – со стороны вогнутости размерных линий. Размерное число, расположенное в отмеченной штрихами зоне, должно располагаться на горизонтальной полке линии выноски (размеры 30° и 40°) (рис. 1.29).

При указании размера диаметра перед размерным числом всегда наносят знак Ø (рис. 1.30, 1.31), высота которого равна высоте цифр размерных чисел. Знак представляет собой окружность, пересеченную косой чертой под углом 75° к размерной линии для шрифта без наклона и 60о для шрифта с наклоном, как показано на рис. 1.15.

Если для написания размерного числа над размерной линией недостаточно места, то размеры наносят так, как показано на рис. 1.30. Если недостаточно места для нанесения стрелок, то размеры наносят так, как показано на рис. 1.31. Способ нанесения размерного числа при различных положениях размерных линий (стрелок) на чертеже определяется наибольшим удобством чтения (рис. 1.30, 1.31).

Размерные числа нельзя разделять или пересекать какими бы то ни было линиями чертежа. Не допускается разрывать линию контура для нанесения размерного числа и наносить размерные числа в местах пересечения размерных, осевых или центровых линий.

В месте нанесения размерного числа осевые, центровые линии (рис. 1.32, а) и линии штриховки (рис. 1.32, б) прерывают.

Размеры, относящиеся к одному и тому же конструктивному элементу (пазу, выступу, отверстию и т. п.), рекомендуется группировать в одном месте, располагая их на том изображении, на котором геометрическая форма данного элемента показана наиболее полно, более наглядно (рис. 1.33). При нанесении размера радиуса перед размерным числом помещают прописную букву R (рис. 1.34).

Если при нанесении размера радиуса дуги окружности необходимо указать размер, определяющий положение ее центра, то центр изображают в виде пересечения центровых или выносных линий. При большой величине радиуса центр допускается приближать к дуге.

В этом случае размерную линию можно приближать к дуге, а размерную линию радиуса показывать с изломом под углом 90° (рис. 1.34, а).

Если не требуется указывать размеры, определяющие положение центра дуги окружности, то размерную линию радиуса допускается не доводить до центра и смещать ее относительно центра (рис. 1.34, б).

При проведении нескольких радиусов из одного центра размерные линии любых двух радиусов не располагают на одной прямой (рис. 1.34, в).

При совпадении центров нескольких радиусов их размерные линии допускается не доводить до центра, кроме крайних (рис. 1.34, г).

Размеры радиусов наружных скруглений наносят так, как показано на рис. 1.35, а. Размеры внутренних скруглений показаны на рис. 1.35, б.

Радиусы скруглений, размер которых в масштабе чертежа 1 мм и менее, на чертеже не изображают, а размеры наносят так, как показано на рис. 1.36.

Способ нанесения размерных чисел при различных положениях размерных линий (стрелок) на чертеже определяется наибольшим удобством чтения. Размеры одинаковых радиусов допускается указывать на общей полке (рис. 1.37). Перед размерным числом диаметра (рис. 1.38) или радиуса (рис. 1.39) сферической поверхности (или ее части) наносят соответственно знак Ø или букву R без надписи «Сфера» (рис. 1.38, а, 1.39, а).

Чтобы на чертеже было легче отличить сферическую поверхность от других поверхностей (например от цилиндрической), перед размерным числом диаметра или радиуса сферической поверхности допускается наносить знак Ο (рис. 1.38, б, 1.39, б) или слово «Сфера» (рис. 1.38, в, 1.39, в).

Диаметр знака сферы равен высоте размерных чисел на чертеже.

Размеры элементов квадратной формы наносят так, как показано на рис. 1.40, причем знак квадрата должен выглядеть как квадрат (не параллелограмм, не прямоугольник). Высота знака (квадрата) должна быть равна 5/7 высоты размерных чисел на чертеже.

Перед размерными числами, характеризующими конусность, наносят специальный знак , острый угол которого должен быть направлен в сторону вершины конуса (рис. 1. 41). Знак конуса и конусность в виде соотношения следует наносить над основной линией или на полке линии-выноски (рис. 1.41). Примечание. При выполнении чертежей на компьютере знак  проставляется автоматически, равным высоте размерных чисел (рис. 1.40).

Размеры фасок под углом 45° наносят так, как показано на рис. 1.42. Если деталь имеет несколько одинаковых фасок на цилиндрических (или конических) поверхностях разного диаметра, то размер фаски наносят только один раз, с указанием их количества под размерной линией (рис. 1.42, б). Когда деталь имеет две симметрично расположенные одинаковые фаски на одинаковых диаметрах, то размер фаски наносят один раз без указания их количества (рис. 1.42, а). Размеры фасок под другими углами указывают по общим правилам – линейными угловыми размерами или двумя линейными размерами. Нанесение размеров углов показано на рис. 1.43 и 1.44.

При расположении элементов предмета (отверстий, пазов, зубьев и т. п.) на одной оси или на одной окружности размеры, определяющие взаимное расположение, наносят следующим образом:

• а) задание размеров между смежными элементами цепочкой (рис. 1.45);
• б) задание линейных размеров от общей базы (рис. 1.46);
• в) задание угловых размеров от общей базы (рис. 1.47);
• г) заданием размеров нескольких групп элементов от нескольких общих баз (рис. 1.48).

Размеры на чертежах не наносят в виде замкнутой цепи, за исключением случаев, когда один из элементов указывается как справочный (рис. 1.49). Справочными называют размеры, нанесенные на чертеже, но не подвергающиеся контролю. Справочные размеры на чертеже отмечаются знаком *.

Размеры, определяющие положение симметрично расположенных элементов у симметричных изделий, наносят так, как показано на рис. 1.50, 1.51. Размеры нескольких одинаковых элементов изделия, как правило, наносят один раз с указанием на полке линии-выноски количества этих элементов (рис. 1.52, а, б, 1.53). Полку линии-выноски необходимо вычерчивать горизонтально, параллельно основной надписи.

При нанесении размеров, определяющих расстояние между равномерно расположенными одинаковыми элементами (например отверстиями), рекомендуется вместо размерных цепей наносить размер между соседними элементами и размер между крайними элементами в виде произведения количества промежутков между элементами на размер промежутка линейных размеров, как показано на рис. 1.53, угловых размеров – на рис. 1.54. При нанесении размеров одинаковых элементов, например отверстий (рис. 1.55, рис. 1.56), расположенных в разных частях изделия:

• а) эти элементы рассматривают как один элемент, если между ними нет промежутка (рис. 1.55, а) или они соединены тонкими сплошными линиями (рис. 1.55, б);
• б) рассматривают как разные элементы, если между ними есть промежуток и они не соединены тонкими сплошными линиями (рис. 1.56). В этом случае указывают полное количество элементов.

При изображении детали в одной проекции (рис. 1.57) размер ее толщины наносят так, как показано на рис. 1.57, а, длины – на рис. 1.57, б. Размеры детали или отверстия прямоугольного сечения могут быть указаны на полке линии-выноски размерами сторон через знак умножения, как показано на рис. 1.58. При этом на первом месте должен быть указан размер той стороны прямоугольника, от которой проводится линия-выноска.

Допускается не наносить размеры радиуса дуги окружности сопрягающихся параллельных линий (рис. 1.59). На чертежах необходимо проставлять габаритные размеры. Габаритными размерами называют размеры, определяющие предельные величины внешних очертаний изделий. К габаритным размерам относятся размеры длины, ширины, высоты изделия. Габаритные размеры всегда больше других, поэтому их на чертеже располагают дальше от изображения, чем остальные.  

Обозначения графические материалов и правила их нанесения на чертежах

Для большей наглядности при выполнении и чтении чертежей изображение в сечениях покрывают штриховкой. Графическое обозначение материалов в сечениях должно способствовать легкому различению деталей, а также показывать вид материала детали, не затрудняя чтение чертежа. Правила графического обозначения и нанесения материалов в сечениях на чертежах устанавливает ГОСТ 2.306–68.

Графические обозначения материалов в сечениях в зависимости от вида материалов должны соответствовать приведенным в табл. 1.7.

Допускается применять дополнительные обозначения материалов, не предусмотренных указанным стандартом, но в этом случае необходимо давать пояснение на чертеже. Нанесение штриховки на чертежах должны выполняться по правилам, предусмотренным стандартом.

Наклонные параллельные линии штриховки проводят под углом 45° к линиям рамки чертежа (рис. 1.60) или к линии контура изображения (рис. 1.61), или к его оси (рис. 1.62). Если линии штриховки, приведенные к линии рамки чертежа под углом 45°, совпадают с линиями контура или осевыми линиями, то вместо угла 45° следует брать угол 30° (рис. 1.63, а) или угол 60° (рис. 1.63, б).

Линии штриховки наносят с наклоном влево или вправо, но, как правило, в одну и ту же сторону на всех сечениях, относящихся к одной и той же детали, независимо от количества листов, на которых эти сечения расположены.

Расстояние между параллельными прямыми линиями штриховки (частота) должно быть одинаковым для всех выполняемых в одном и том же масштабе сечений данной детали и выбираться в зависимости от площади штриховки и необходимости разнообразить штриховку смежных сечений. Указанное расстояние должно быть от 1 до 10 мм (рис. 1.61) в зависимости от площади штриховки и необходимости разнообразить штриховку смежных сечений. Узкие и длинные площади сечения (например штампованных и других подобных деталей), ширина которых на чертеже от 2 до 4 мм, рекомендуется штриховать полностью только на концах и у контуров отверстий, а остальную площадь сечения – небольшими участками в нескольких местах (рис. 1.64). При штриховке стекла (рис. 1.65) линии штриховки следует наносят с наклоном 15–20° к линиям большей стороны контура сечения. Штриховку в этих случаях выполняют от руки.

Узкие площади сечений, ширина которых на чертеже менее 2 мм, допускается показывать зачерненными с оставлением просветов между смежными сечениями не менее 0,8 мм (примерно равными толщине основной линии S), как показано на рис. 1.66.

Для смежных сечений двух деталей следует брать наклон линий штриховки для одного сечения вправо, для другого – влево (встречная штриховка).

В смежных сечениях со штриховкой одинакового наклона и направления нужно изменять расстояние между линиями штриховки (рис. 1.67) или сдвигать эти линии в одном сечении по отношению к другому, не изменяя угла их наклона (рис. 1.68).

При штриховке в клетку для смежных сечений двух деталей расстояние между линиями штриховки в каждом сечении должно быть разным  рис. 1.69).

При больших площадях сечений, а также при указании профиля грунта допускается наносить обозначение лишь у контура сечения узкой полоской равномерной ширины (рис. 1.70).

В развитом обществе любая производственная деятельность невозможна без создания, накопления и преобразования больших массивов разнообразной информации. В этих потоках, в частности, циркулирует большое количество графической информации, то есть сведений о форме и размерах разных предметов, устройств, сооружений, которые необходимо изготовить, отремонтировать, модернизировать и т.д. Носителями этой информации наиболее часто выступают чертежи, но могут быть и текстовые сообщения, которые содержат описания предметов, их фотографические изображения, компьютерные графические файлы и т.д.

В последнее время использование персональных компьютеров кардинально изменило подход к технике изготовления чертежей. Отменив традиционные чертежные инструменты, компьютерная техника позволила автоматизировать большое количество рутинных операций при изготовлении чертежей, например, выполнение надписей, нанесение размеров, штриховка и т.п., но существенным образом не затронуло основного содержания рассматриваемых ниже знаний, которые являются базовыми для изучения последующих дисциплин в техническом вузе и обеспечивают графическую подготовку будущих специалистов.

Если сравнивать школьный курс геометрии и теоретическую часть предлагаемого курса, то можно видеть, что обе дисциплины рассматривают те же самые объекты: точку, прямую, плоскую фигуру и т.д., и их отношения между собою (нахождение общих элементов, определение расстояний, углов и другое). Основным отличием между ними есть то, что в геометрии на плоскости располагаются сами объекты, а в инженерной графике - их изображения, получаемые по определенным правилам, тогда как сами объекты находятся в пространстве, а вся работа с ними ведется на основе этих плоских изображений.

Цели курса. В результате изучения курса студент должен:

• самостоятельно применять приобретенные знания и навыки для мысленного воспроизведения пространственных образов предметов и передачи их формы и размеров в общепринятых системах отображения графической информации;
• усвоить основы терминологии технического языка, словарный запас которой в дальнейшем будет пополняться при изучении других технических дисциплин.

Дисциплина имеет фундаментальное значение для технического образования, так как только здесь, развивается умение представлять пространственную форму предмета, что есть необходимой предпосылкой любой инженерной деятельности.

Основы построения чертежей

В результате изучения раздела студент должен осознанно применять проекционный аппарат для изображения простейших геометрических объектов на плоскостях проекций, а также определять их метрические характеристики.  

Геометрические образы пространства

К геометрическим образам пространства относят точку, линию (прямую и кривую), плоскость и поверхность. С помощью этих образов получают простейшие геометрические тела (рис. 1.1), из которых в дальнейшем создают более сложные объекты пространства (модели, предметы). В зависимости от назначения эти образы могут иметь и другие названия (см. в скобках).

В первом разделе большинство чертежей вместе с изображениями геометрических образов содержат и буквенные обозначения (символизированные чертежи). Это существенным образом облегчает восприятие изображений и создание их мысленных образов. В дальнейшем, при переходе к чертежам моделей и реальных предметов, потребность в буквенных обозначениях отпадает.

На символизированных чертежах точки принято обозначать большими буквами латинского алфавита (A, B, С..) или арабскими цифрами (1, 2, 3...), линии - строчными буквами латинского алфавита (а, b, c...), плоскости и поверхности - прописными буквами греческого алфавита

 

Метод проекций

Изображения предметов трехмерного пространства получают методом проецирования. Аппарат проецирования содержит в себе проецирующий луч SA, объект проецирования А и плоскость проекций П1, на которой получают изображение объекта А1 (рис. 1.2).

Все лучи, которые проецируют объект, выходят из одной точки, которую называют центром проекций. Если эта точка находится на конечном расстоянии от плоскости проекций, то такое проецирование называют центральным (рис. 1.3). Центральная проекция лежит в основе построения перспективных изображений, которые широко применяют в архитектуре. Центральной проекцией является также фотография

Если центр проекций удалить в бесконечность, то все проецирующие лучи становятся параллельными между собой и такое проецирование называют параллельным. В этом случае на чертеже вместо центра проекций задают направление проецирования S (рис.1.4).

При проецировании, совокупность проецирующих лучей, которые проходят через все точки некоторой пространственной линии, образуют разные проецирующие поверхности. Если проецировать прямую, то это будет плоскость (рис. 1.4), ломаную - поверхность призмы (рис. 1.5), кривую линию - цилиндрическую поверхность (рис. 1.6).

В случае, если расположение прямой в пространстве совпадает с направлением проецирования, то прямая на плоскости проекций изобразится точкой. Иногда такое изображение называют вырожденным, так как происходит резкое видоизменение изображения, а, таким образом, и его свойств (об этом ниже).

Параллельное проектирование будет косоугольным, если проецирующие лучи не перпендикулярны к плоскости проекций, и прямоугольным (ортогональным), если проецирующие лучи перпендикулярны к плоскости проекций. В технике в подавляющем большинстве графических документов используют прямоугольное проецирование.

В предлагаемом курсе используется именно этот вид проецирования, то есть проецирующий луч располагается перпендикулярно к плоскости проекций, поэтому указывать направление проецирования S при заданной плоскости проекций не имеет смысла.

Ортогональным проекциям присущи все свойства параллельных проекций (см. ниже), кроме того, при прямоугольном проецировании проекция отрезка равняется или меньше самого отрезка, так как отрезок в пространстве является гипотенузой прямоугольного треугольника, а его проекция катетом (рис. 1.7).

Некоторые свойства параллельного проецирования

1. Проекция точки есть точка. При заданном направлении проецирования, точке А в пространстве на плоскости проекций отвечает единственная точка А1. Она возникает в результате пересечения проецирующего луча с этой плоскостью. Проекция точки, которая непосредственно лежит в плоскости проекций, совпадает с самой точкой.

2. Проекция прямой линии есть прямая. На рис. 1.4 плоскость, которая состоит из проецирующих лучей, пересекает плоскость проекций П1 по линии m1, которая является проекцией линии m на эту плоскость. В особом случае, если направление проецирования и расположение прямой совпадают, проекцией прямой есть точка.

3. Проекции параллельных прямых параллельны или совпадают. Это возникает из того, что плоскости, которые проецируют данные прямые m и n, параллельны между собой (рис. 1.8) и, пересекают плоскость проекций П1 по параллельным между собой прямым m1 и n1. В особом случае, если параллельные прямые лежат в одной проецирующей плоскости, их проекции совпадают. Параллельные прямые, положение которых в просторные совпадает с направлением проецирования, изображаются точками.

4. Отношение отрезков прямых равняется отношению их проекций, так как параллельные между собою лучи (рис. 1.9) делят прямые на пропорциональные части, то есть

Подчеркнем еще раз: эти свойства соответствуют действительности в том случае, если рассмотренные прямые относительно плоскости проекций занимают произвольное положение. Но прямые, плоскости и некоторые поверхности могут располагаться так, что будут совпадать с направлением проецирования на плоскость проекций. В этом случае проекциями прямых будут точки, а плоскостей и поверхностей - их линии пересечения с плоскостью проекций. Такие вырожденные проекции имеют исключительно большое значение и получили название следов-проекций.  

Обратимость изображений

Как мы уже отмечали, проецируя предмет на какую-нибудь плоскость проекций можно получить его изображение. Но прочитать такое изображение, то есть однозначно определить положение предмета в пространстве (рис.1.10) или его форму (рис. 1.11) невозможно, так как неизвестно на каком расстоянии располагаются все его точки от плоскости проекций. В связи с этим одному изображению может отвечать великое множество предметов в пространстве. В таких случаях говорят о необратимости изображения, так как по нему невозможно воссоздать оригинал. Для исключения подобной неопределенности, изображение предмета дополняют необходимыми данными.

В курсе рассматриваются изображения, которые получают ортогональным проецированием на две или более взаимно перпендикулярных плоскостей проекций.

 

Совокупность связанных между собою изображений объекта, которые позволяют, используя знания аппарата проецирования, представить пространственное положение и форму этого объекта, а так же показать его метрические характеристики, называют чертежом.  

Заметим, что при использовании на чертежах имеющихся в стандартах знаков и символов, можно уменьшить количество изображений предмета. На рис. 1.12 показан чертеж валика, который содержит лишь одно изображение и знак, который указывает на цилиндричность его формы.

 

Изображение точки на чертеже

Итак, чертеж любого предмета, в том числе и точки, состоит из двух или более связанных между собою ортогональных проекций. Эти проекции получают на взаимно перпендикулярных плоскостях проекций. Одну из плоскостей располагают горизонтально, называют горизонтальною плоскостью проекций и обозначают (рис. 1.13, а). 

Проекции элементов пространства на ней называют горизонтальными проекциями и обозначают соответствующей буквой или цифрой (см. 1.1) с добавлением подстрочного индекса 1.

Вторую плоскость проекций располагают перед наблюдателем вертикально, называют фронтальной плоскостью проекций, обозначают а изображения на ней называют фронтальными проекциями и обозначают с добавлением подстрочного индекса 2.

Плоскости проекций располагают взаимно перпендикулярно,линию их пересечения называют осью проекций и обозначают строчной латинской буквой s с указанием с правой стороны внизу индексов плоскостей проекций, в данном случае – .

При ортогональном проецировании точки А на эти плоскости проекций, возникают взаимно перпендикулярные лучи , которые в пространстве создают плоскость  , перпендикулярную к обеим плоскостям проекций. Эта плоскость пересекает плоскости проекций по линиям, которые проходят через точки

Для того чтобы получить плоский чертеж, горизонтальную плоскость проекций совмещают с фронтальнойвращением вокруг оси Тогда обе проекции точки окажутся на одной линии, перпендикулярной оси , которую называют вертикальной линией связи (рис. 1.13, б).

 

Две ортогональных проекции точки А однозначно определяют ее положение относительно плоскостей проекций Высотой (Z) точки будет отрезок, а глубиной (Y) - Эти расстояния называют координатами. Они существуют на чертеже как отрезки вертикальной линии связи, которая позволяет легко реконструировать чертеж, то есть определить положение точки относительно плоскостей проекций.

Для этого довольно у точки восстановить перпендикуляр к плоскости чертежа, длиной, равной длине отрезка Конец этого перпендикуляра определит положение точки А относительно плоскостей проекций (рис. 1.14).

Третью координату точки удобнее рассмотреть при введении еще одной плоскости проекций.

Рассмотрим возможные случаи расположения точек относительно двух плоскостей проекций. Если обе координаты не равняются нулю, то точка находится в пространстве между плоскостями (рис. 1.13, в). Если одна из координат принимает нулевое значение, то точка располагается в плоскости проекций, а ее чертеж приобретает вид (рис. 1.15, а,; ). Если обе координаты принимают нулевое значение, проекции точки располагаются на оси проекций (рис. 1.15, в). Отметим одно важное положение.

Если имеется чертеж точки или другого предмета на двух плоскостях проекций, то построениями можно получить изображение этого предмета на любой другой плоскости проекций.

Введем еще одну плоскость – и расположим ее с правой сторону от наблюдателя перпендикулярно одновременно горизонтальной и фронтальной плоскостям проекций(рис. 1.16, а).

Такая плоскость получила название профильной плоскости проекций, а расстояние от точки А до этой плоскости (отрезок  - широты (X) точки А. Профильная проекция точки А окажется связанной с фронтальной проекцией горизонтальной линией связи, а новая ось проекций, между плоскостями , расположится вертикально. Так как глубина точки проектируется без искажения и на плоскость то это позволяет построить профильную проекцию по двух имеющихся. Для этого необходимо измерить глубину точки и отложить ее по горизонтальной линии связи от оси( рис. 1.16, б).

Хотя, подчеркнем еще раз, символизированные изображения (проекции) любого предмета на двух плоскостях проекций целиком определяют его форму и расположение в пространстве, на практике используют значительно большее количество плоскостей проекций. Это связано с однозначным представлением формы предмета по не символизированному чертежу и удобством размещения большого количества числовой информации на изображениях.

За основные плоскости проекций принимают шесть граней прямоугольного параллелепипеда (куба), внутри которого располагают изображаемый объект (рис. 1.17, a). Грани под номерами 1, 2 и 3 отвечают горизонтальной, фронтальной и профильной плоскостям проекций. При использовании координат эти грани связываются с объектом, тогда как положения дру-гих не зависит от координат и они могут быть взяты ближе или дальше от этого объекта, что, конечно, не сказывается на изображениях. Для получения чертежа, грани куба с изображениями, совмещают с плоскостью под номером 2 (рис. 1.7, б). При этом грань под номером 6 допускается располагать и рядом с гранью под номером 4.

До сих пор изображение точки на какой-либо плоскости называли проекцией. В дальнейшем этот термин будет сохранен, но, учитывая то, что кроме трех приведенных изображений употребятся и другие, введем понятие вид.  

Видом называют изображение обращенной к наблюдателю видимой части поверхности предмета.

По содержанию виды разделяют на основные, дополнительные и местные. ГОСТ 2.305-68 устанавливает следующие названия основных видов, получаемых на основных плоскостях проекций (см. рис. 1.17, б):

1. Вид сверху (горизонтальная проекция);
2. Вид впереди, главный вид (фронтальная проекция);
3. Вид слева (профильная проекция);
4. Вид справа;
5. Вид снизу;
6. Вид сзади.

Главный вид должен содержать наибольше сведений об изображаемом предмете, поэтому он всегда присутствует на чертеже. Наличие других видов диктуется необходимостью получения полной и безошибочной информации о предмете.

При рассматриваемом здесь методе получения изображений можно по разном расположить друг относительно друга три "основные действующие лица" процесса проецирования: наблюдатель, предмет, плоскость проекций, и от этого получить разное расположение видов. В нашей стране принята следующая схема их расположения: наблюдатель находится перед объектом проецирования, а плоскость проекций – за объектом. Этим и объясняется принятая схема расположения основных видов относительно главного (рис. 1.17, б).

Описанный способ получения изображений легко воспринимается при получении вида впереди. При получении любого другого вида могут возникнуть трудности психологического характера. Например, для получения вида снизу, наблюдатель должен в воображении расположиться ниже предмета и проецировать его на плоскость, которая располагается над предметом.

Подобные мысленные операции требуют упражнений. Об этом следует помнить и при чтении чертежа, если по плоским изображениям предмета необходимо восстановить его форму и положение в пространстве.

Конечно, понятие вид для простейших геометрических образов, в особенности для точки, не может быть применен в полной мере, так как точка не имеет формы. С другой стороны, на примере точки удобнее и более просто изучать расположение изображений на всех основных плоскостях проекций. Эти соображения, а так же сохранение принятой последовательности изложения, явилось определяющим при выборе места размещения этого учебного материала.

В качестве примера, построим изображения точки А на плоскости проекций (вид справа) (рис. 1.18, а), проекцию точки B на плоскости проекций (вид снизу) (рис. 1.18, б) и проекцию точки С на плоскости проекций(вид сзади ) (рис. 1.18, в). Во всех случаях на чертежах вначале имеются два изображения точки на плоскостях проекций. Заметим, что порядок выполнения построений не зависит от того, на какой плоскости проекций это происходит.

Понятие "ось проекций" следует рассматривать глубже, чем просто линию, которая возникла в результате пересечения плоскостей проекций. Для объяснения возвратимся к модели двух плоскостей проекций и некоторой пространственной точки А, представленных на рис. 1.13, а.

При проецировании точки А на плоскость , вместе с этой точкой в том же направлении проецируется и плоскостьЕе изображением будет линия, которая совпадает с осью Обозначим эту линию таким образом:– фронтальная проекция плоскости

При проецировании точки А на горизонтальную плоскость проекций, получим изображение фронтальной плоскости проекций на плоскость , что так же будет совпадать с осью. Такая дополнительная запись приведена на чертеже точки D (рис. 1.18, г).

Из последующих разделов Вы узнаете, что расстояние от точки до плоскости на чертежах можно указывать или измерять, только в том случае, если плоскость на какой-нибудь плоскости проекций изобразится в линию. Теперь должно быть понятно, почему, например, глубину точки D отмеряют от оси до ее проекции . Неискаженное значение глубины точки определяется расстоянием от горизонтальной проекции фронтальной плоскости проекций до горизонтальной проекции точки D.

Сделаем некоторые обобщения:

• за основные плоскости проекций принимают грани прямоугольного параллелепипеда, а его ребра на чертежах являются осями проекций;
• изображение на основных плоскостях проекций располагаются на определенных местах относительно главного вида, который всегда присутствует на чертеже;
• оси проекций (ребра параллелепипеда!) всегда располагаются или параллельно, или перпендикулярно к линии горизонта;
• оси проекций обозначают строчной латинской буквой, например, s с указанием подстрочных символов тех плоскостей проекций, которые ее образуют;
• линии связи между проекциями располагают перпендикулярно соответствующим осям (используется прямоугольное проецирование!);
• введя ось проекций, и проведя линию связи от какой-нибудь проекции точки, тем самим выделяют одну плоскость проекций из тех, что присутствуют на чертеже (связанная плоскость);
• новую проекцию точки располагают от новой оси на расстоянии, равному расстоянию до связанной плоскости проекций.

На рис. 1.18, а для построения вида справа проведем ось s24 и линию связи, перпендикулярную этой оси. Связанной плоскостью является фронтальная плоскость проекций, поэтому, от оси s24 по линии связи отложим глубину точки А, как расстояние до фронтальной плоскости проекций.

Еще одно замечание, которое будет использовано в дальнейшем. Наличие на чертеже осей говорит о фиксации объекта проектирования относительно плоскостей проекций. Однако при параллельном переносе плоскостей проекций, изображение объекта на них не будут изменяться, а изменяются лишь расстояния от плоскостей до этого объекта, которые, чаще всего, не имеют никакого значения. На чертежах моделей или деталей оси проекций часто заменяют осями симметрии изображений. Плоскости проекций в этом случае сливаются с плоскостями симметрии изображаемого предмета. Это устраняет ненужные линии и создает определенные удобства в работе. В инженерной практике используется и безосные чертежи, когда базами отсчета при построениях выступают элементы самой детали.  

Дополнительные изображения

Дополнительное изображение (дополнительный вид, дополнительная проекция) получают проецированием объекта на дополнительную плоскость проекций, не параллельную основным плоскостям проекций. Как правило, эту плоскость располагают перпендикулярно одной из основных плоскостей проекций.

Необходимость в таком изображении возникает в том случае, если какую-то часть предмета невозможно изобразить без искажения формы и размеров на основных плоскостях проекций.

Рассмотрим систему из двух основных плоскостей проекций с введенной дополнительной плоскостью . Эта плоскость, расположенная перпендикулярно , не параллельная и при пересечении с горизонтальной плоскостью проекций образует ось (рис. 1.19, а). Основание перпендикуляра , опущенного из точки А на плоскость будет дополнительной проекцией этой точки.

На чертеже (рис. 1.19, б) положение плоскости задают осью . Построение дополнительной проекции осуществляется в такой последовательности. Из горизонталь-

ной проекции точки А опускают перпендикуляр на ось (ортогональное проектирование!) и на его продолжении откладывают отрезок, который равняется расстояния от точки А до горизонтальной плоскости проекций. Очевидно, что проецирование на дополнительную плоскость проекций можно осуществить, имея чертеж любых двух связанных между собою проекций точки. Например, на рис. 1.20 показано построение дополнительной проекции точки А на плоскости , перпендикулярной ,когда заданы проекции точки на плоскостях (виды слева и сзади).

На рис. 1.21 показано использование дополнительного вида при выполнении чертежа пластины. Пластина конструктивно выполнена изогнутой, поэтому, если одну ее часть, например, левую расположить параллельно плоскости или любой другой основной плоскости проекций, то вторая половина не может быть изображена на этих плоскостях без искажения.

На чертежах показано построение дополнительной проекции некоторой точки А, которая принадлежит поверхности пластины. В одном случае(рис. 1.21, а) измерение координаты глубины этой точки выполнялось от оси проекцийво втором (рис. 1.21, б) – от оси симметрии вида сверху. Оба способа равноценные, но второй не требует указания на чертеже осей проекций. Искаженные проектированием части изображений пластины на виде сверху и дополнительном виде не показаны. Это обычный способ устранять на чертежах ненужную информацию. В дальнейшем будут показаны способы построения дополнительных видов без сохранения проекционных связей между изображениями.

Сделаем обобщение:

• - проецирование на дополнительную плоскость применяют в том случае, если на основных плоскостях проекций нельзя неискаженно передать форму и размеры какой-нибудь части предмета;
• - положение дополнительной плоскости выбирают, расположив ее перпендикулярно к одной из присутствующих на чертеже плоскостей проекций (связанная плоскость). Ось проекций между этими плоскостями может быть расположена под любым углом, но не горизонтально и не вертикально;
• - для построения дополнительной проекции точки, от введенной новой оси по линии связи откладывают расстояние, которое равно расстоянию от точки до выделенной плоскости.

Чертежи двух точек

Вообразите себе в просторные две совпадающих точки А и В. Одноименные проекции этих точек на любой плоскости проекций также совпадает одна с другой. Затем, оставив недвижимой точку А, начнем перемещать точку В в любом направлении.

Если движение точки В осуществлять вдоль проецирующего луча на какую-нибудь основную плоскость проекций, то на ней проекции точек будут оставаться совпадающими, в отличие от изображений на других плоскостях.

В общем случае, если движение выбрано произвольно, получим картину, представленную на рис. 1.22, причем, положение точки В относительно точки А выражается терминами, приведенными на рисунке. Так, точка В находится справа, дальше и выше точки А. Напомним, что в общепринятой системе проецирования объект находится между наблюдателем и плоскостью проекций, а взаимное расположение объектов оценивается с точки зрения наблюдателя в общем случае можно изобразить отрезком, произвольно расположенным в пространстве.

Это же расстояние можно выразить тремя взаимно перпендикулярными составляющими, параллельными плоскостям проекций, и записать числами (рис. 1.23): точка

В находится справа от точки А на 40 мм, дальше на 30 мм и выше на 20 мм. Таким образом, кроме координат, которые задают положение объекта относительно точки пространства, называемой началом координат, можно установить координаты объекта относительно любой точки пространства. Такие координаты называют относительными.

Представим, что точки А и В являются противоположными вершинами прямоугольного параллелепипеда, который расположен так, что его ребра параллельны плоскостям проекций. Тогда указанные на рис. 1.23 числа будут линейными размерами этого многогранника (рис. 1.24).

Итак, положение одной точки относительно другой может быть выражено качественно (ближе – дальше, выше – ниже, слева – справа), или количественно – числами на размерных линиях, расположенных параллельно плоскостям проекций.

 

Чертежи отрезка прямой

Известно, что прямая линия в пространстве определяется положением двух ее точек (рис. 1.25).

 Поэтому для задания прямой на чертеже достаточно изобразить эти точки и соединить их одноименные проекции отрезками прямых линий (рис. 1.26).

На этом чертеже прямая задана отрезком, ограниченным точками А и В. В некоторых случаях точек на прямой не показывают и считают ее неограниченной (рис. 1.27). Перейти от этого способа задания к заданию отрезком несложно, а поскольку на чертежах деталей отрезки прямых имеют конечную длину, в этом курсе им будет отдано предпочтение. Если на чертеже задано два изображения отрезка прямой, то построение любого другого его изображения, в том числе и дополнительного, сводится к уже известным построениям соответствующих проекций точек.  

Пример.

Заданы горизонтальная и фронтальная проекции отрезка АВ (рис. 1.28). Построить вид снизу этого отрезка.

1. Сначала следует провести ось проекций  что фиксирует положение плоскости проекций Она будет располагаться параллельно оси . Если расстояние между плоскостями не установлено, его выбирают из условия компактности чертежа.
2. Из фронтальных проекций точек проводят линии связи, перпендикулярные оси, и на них откладывают расстояния, равные расстояния от этих точек к плоскости
3. Полученные проекции соединяют отрезком, который и является проекцией отрезка АВ на плоскость .

На безосном чертеже любое изображение прямой по двум заданным можно построить, используя разность одноименных координат двух точек на этой прямой. 

Так, для того, чтобы построить вид справа по фронтальной и горизонтальной проекциях отрезка прямой, необходимо (рис. 1.29):

• на горизонтальной линии связи, которая проходит через, в произвольном месте по левую сторону от нее отметить положение ;
• точку отметить на линии связи, которая проходит через на расстоянии от точки в горизонтальном направлении;
• точки соединить отрезком прямой.

Этот способ используется в практике выполнения технических чертежей, т.к. требует меньшего количества измерений.

Прямая относительно плоскостей проекций может занимать разные положения. Она может быть параллельной каким-нибудь плоскостям проекций, перпендикулярной или занимать произвольное положение.

Очевидно, что если прямая параллельна плоскости проекций, то все точки на ней отстоят от этой плоскости на равных расстояниях, а разность расстояний до плоскости двух произвольно взятых точек на прямой будет равняться нулю. Это обстоятельство удобно использовать для установления положения прямой.

На рис. 1.30 изображены две проекции отрезка прямой с указанием величин разности одноименных координат точек А и В по широте глубине и высоте Их значения не равны нулю, поэтому прямая АВ не параллельная ни одной из основных плоскостей проекций. Такую прямую называют прямой общего положения. Располагаясь к плоскостям проекций под произвольными углами, отрезок такой прямой проектируется на эти плоскости искаженно.

Поэтому, проекции отрезка прямой общего положения на основных плоскостях проекций не содержат своей истинной длины. Искаженно проектируются и углы наклона этой прямой к плоскостям проекций.

На прямые, которые располагаются параллельно или перпендикулярно основным плоскостям проекций, следует обратить особое внимание, так как на чертежах моделей, изучение которых является основной целью, ребра многогранников наиболее частое занимают именно такое положение.  

Прямой уровня называют прямую, которая располагается параллельно любой основной плоскости проекций, то есть разность расстояний от двух точек на прямой до этой плоскости равняется нулю.

На такую плоскость отрезок прямой, естественно, проецируется в натуральную величину. Без искажений проецируются и углы наклона его к другим основным плоскостям проекций. На рис. 1.31 представленная пирамида SABC, все ребра которой занимают особое положение: ребро АС расположено параллельно горизонтальной плоскости проекций, AS – фронтальной, SC – профильной.  

Положение проецирующих прямых совпадает с направлениями проектирования на основные плоскости проекций, поэтому они изображаются точками (следы-проекции) на плоскости, которым перпендикулярны, а на все другие – неискаженно. На рассмотренной пирамиде таких ребер также три: СВ располагается перпендикулярно фронтальной, АВ – профильной, а SB – горизонтальной плоскостям проекций. Общепринятые названия всех рассмотренных прямых и их характеристики приведены в таблицы 1. Для удобства, расположение отрезков и их буквенные обозначения в таблице отвечает расположению и обозначению ребер пирамиды на рис. 1.31.

Чертежи плоскости

Положение плоскости в пространстве определяется тремя принадлежащими ей точками, которые не лежат на одной прямой. На чертежах плоскость задают проекциями трех точек, которые не лежат на одной прямой (рис. 1.32, а).

Этот способ задания легко может быть превращен в другие: проекциями точки и прямой, которая не проходит через эту точку (рис.1.32,б); проекциями двух параллельных (рис. 1.32, в) и пересекающихся (рис. 1.32, г) прямых; проекциями любой плоской фигуры (рис. 1.32, д). Вышеперечисленные совокупности геометрических элементов однозначно выделяют конкретную плоскость и называются определителем плоскости.

Подчеркнем, что при изображении плоскости на чертеже, ее проекции не ограничиваются определителем, а занимают все поле плоскостей проекций, и только в особых случаях плоскость может проецироваться в прямую линию.

Плоскости, перпендикулярные или параллельные основным плоскостям проекций, называются плоскостями особого положения. Все плоскости особого положения делятся на два вида: плоскости уровня и проецирующие плоскости.

Плоскостью уровня называют плоскость, которая располагается параллельно основной плоскости проекций. Различают горизонтальную, фронтальную и профильную плоскости уровня.

Особенностью этих плоскостей является следующее. Любой элемент (отрезок прямой, плоская кривая линия, плоская фигура и т.п.), лежащий в плоскости уровня, проецируется на основные плоскости проекций, которым эта плоскость параллельна, не-искажено. На все другие плоскости проекций он изображается на линиях, называемых следами-проекциями плоскости, которые располагаются параллельно или перпендикулярно линиям связи.

Проецирующей плоскостью называют плоскость, перпендикулярную одной из основных плоскостей проекций и не параллельную другим. Различают горизонтально-,фронтально- и профильно-проекцирующие плоскости.

Особенностью этих плоскостей есть то, что на основные плоскости, которым они располагаются перпендикулярно, они изображаются прямыми (следами-проекциями), расположенными под углами, не равными 90º к линиям связи.

На рис. 1.33 представлен рисунок пирамиды SABCDE, грани которой по отношению к плоскостям проекций занимают разные положения: ABCD –горизонтальная грань; SAE – фронтальная грань; SED – профильная грань; SAB – фронтально-проецирующая грань; SCD – профильно-проецирующая грань; SBC – грань общего положения. Пирамида SABCDЕ не содержит лишь горизонтально-проецирующую грань. Такая плоскость, заданная прямоугольником, показана на рис. 1. 34.

Особенностью плоскостей особого положения есть то, что кроме представленных на черт. 1.32 способов задания на чертеже, они могут быть представлены лишь одной линией – следом-проекцией с пометкой плоскости – прописной греческой буквы и индекса плоскости проекций, на которой они изображены.

Следует отметить важное свойство плоскостей особого положения. Все точки, линии или плоские фигуры, расположенные в плоскости особого положения, проецируются на след-проекцию этой плоскости (собирательное свойство).

В таблице 2 приведены плоскости особого и общего положения, по форме подобные изображенным на рис. 1.33 и рис. 1.34.

Чертежи поверхностей

Поверхность чаще всего рассматривают как непрерывную совокупность последовательных положений некоторой линии, называемой образующей, которая двигается в пространстве по определенному закону. Образующая может быть прямой и кривой, постоянного или переменного вида. Закон перемещения образующей может быть задан так же линиями, называемыми направляющими. Совокупность последовательных положений образующих и направляющих создает каркас поверхности.

Из всего многообразия поверхностей в курсе рассматриваются наиболее распространенные: гранные и поверхности вращения. Гранные поверхности образуются перемещением прямолинейной образующей по ломанной направляющой. При этом если одна точка на образующей недвижна, то создается пирамидальная поверхность, если же образующая при перемещении остается все время параллельной некоторому направлению, то получается призматическая поверхность (рис. 1.5).

Как линии и плоскости, поверхности могут неограниченно распространяться в пространстве.

Для работы удобнее ограничить их линиями. На рис. 1.35, а, б это сделано горизонтальными отрезками прямых.  

Приступая к работе с поверхностями, предварительно следует определять их расположение относительно плоскостей проекций. На рис. 1.35 грани пирамидальной поверхности занимают общее положение, а грани призматической поверхности – проецирующее, поэтому, если горизонтальная проекция пирамидальной поверхности занимает все пространство внутри треугольника, то такая же проекция призматической поверхности –лишь замкнутую ломаную линию в виде треугольника.

Поверхности вращения образуются вращением линии любого вида вокруг прямой – оси вращения. Они могут быть линейчатыми (образующая – прямая линия), такие как коническая или цилиндрическая поверхности вращения и не линейчатыми (образующая – кривая линия), например, сферическая поверхность. При вращении каждая точка образующей описывает окружность, плоскость которой перпендикулярная оси вращения. Такие окружности называются параллелями. Наибольшая из параллелей носит название экватора, наименьшая – горла. Линия на поверхности вращения, которая получается при пересечении поверхности плоскостью, проходящей через ось вращения, называется меридианом. Фронтальный меридиан называют главным меридианом.

Коническая поверхность вращения получается вращением прямой линии вокруг пересекающейся с ней прямой, являющейся осью поверхности (рис. 1.36).

Цилиндрическая поверхность вращения получается вращением прямой линии вокруг оси, которая ей параллельна (рис. 1.37). Сферическая поверхность получается вращением окружности вокруг ее диаметра (рис. 1.38).

Торовая поверхность получается вращением окружности или ее дуги вокруг оси, которая лежит в плоскости окружности (рис. 1.39).

Поверхности вращения могут быть образованы и другими кривыми второго порядка. В результате получают эллипсоид вращения, параболоид вращения, гиперболоид вращения и т.д.

При работе с чертежами гранных поверхностей или поверхностей вращения, часто приходится строить принадлежащие им разные линии. Так как линия является совокупностью точек, необходимо уметь строить точки на этих поверхностях.

Любую точку на поверхности проще всего можно построить с помощью образующей, которая проходит через эту точку. Но можно использовать и другие линии. Точка принадлежит поверхности, если она принадлежит линии этой поверхности. Линия может быть прямой или кривой, но всегда стремятся к тому, чтобы эта линия была наиболее простоя (прямая, окружность). Рассмотрим построение ряда точек на поверхностях. На всех чертежах заданы фронтальные проекции точек, которые лежат на видимой части поверхности.

Если точка лежит на линии, которая задает поверхность, построение ее сводится к нахождению этой линии на другой проекции и фиксации линией связи отсутствующей проекции точки (рис. 1.35, а точка К).

На поверхностях вращения эта задача немного отличается, так как крайняя очерковая линия на одной проекции не является таковой на другой (рис. 1.36, точка К). В особенности это характерно для сферы и тора, где на главном виде очерковой линией служит главный меридиан, а на виде сверху – экватор (для тора еще и горло) (рис. 1.38, 1.39, точки К и L). Среди представленных поверхностей лишь призматические и цилиндрические поверхности при определенных условиях могут быть проецирующими. В таком случае, любая точка, которая лежит на их боковой поверхности, проецируется на след-проекцию (рис. 1.35, б, рис. 1.37, точка Н). На рис. 1.35, а для построения точки G на виде сверху взята произвольная прямая линия.

На конической поверхности (рис. 1.36) для построения горизонтальной проекции точки М проведена образующая 1S, а для точки N – окружность, которая расположена горизонтально.

На сфере (рис. 1.38) для построения точек использованы окружности: одна из семейства, расположенных параллельно экватору (точка М), а вторая – меридиану (точка N).

На торе (рис. 1.39) существует семейство окружностей, параллельных его экватору. С помощью одной из них построена точка N.

Сечения поверхностей плоскостями. Развертки

Плоскость пересекает поверхность в общем случае по некоторой плоской линии. Для гранной поверхности – это многоугольник , вершинами которого являются точки пересечения секущей плоскости с ребрами, а сторонами – линии пересечения с гранями. Для кривой поверхности это могут быть плоские прямые или кривые линии – окружности, эллипсы и т.д., или их части. В зависимости от взаимного расположения поверхности и плоскости, сечения могут быть замкнутыми и разомкнутыми.

На рис. 1.40 представлен чертеж цилиндрической поверхности вращения и секущей горизонтально-проецирующей плоскости Δ. Ось поверхности является фронтально-проецирующей линией, и вся поверхность изображается на в виде окружности. Эта окружность является следом-проекцией.

Зная свойства проецирующих элементов, выявляем проекции сечения: на главном изображении оно совпадает с окружностью, а на виде сверху – со следом-проекцией секущей плоскости. Напомним, что секущая плоскость может пересекать рассматриваемую поверхность по прямым линиям (плоскость параллельная оси поверхности), по окружности (плоскость перпендикулярная оси поверхности) и по эллипсу (плоскость располагается под произвольным углом к поверхности). Истинный вид сечения – эллипс – получим на дополнительной плоскости проекций, которая располагается параллельно плоскости Δ и перпендикулярно   

Разверткой называют плоскую фигуру, получаемую при совмещении поверхности с плоскостью. Цилиндрическая поверхность вращения, ограниченная двумя окружностями, разворачивается в прямоугольник, одна сторона которого равняется его высоте (длине образующей), а вторая – длине окружности. Линия сечения на развертке представляет собой синусоиду.

Плоскость может пересекать коническую поверхность по окружности, эллипсу, параболе, гиперболе и по прямолинейным образующим. На рис.1.41 приведена фронтальная проекция конической поверхности вращения и показаны следы-проекции секущих плоскостей, которые дают определенный тип сечения.

Плоскость Г, перпендикулярная оси поверхности, рассекает ее по окружности; плоскость Δ, которая пересекает все образующие, но не перпендикулярна оси – по эллипсу; плоскость Σ, которая параллельная одной образующей линии поверхности – по параболе; плоскость Ψ, которая параллельная двум образующим, – по гиперболе (содержит две ветви: на нижней и верхней частях поверхности); плоскость Ω, которая проходит через вершину конической поверхности, – по прямолинейным образующим линиям. В сечении сферической поверхности плоскостью всегда получается окружность. Если секущая плоскость параллельная плоскости проекций, на эту плоскость окружность сечения проецируется без искажения.

Если секущая плоскость занимает проецирующее положение, (рис. 1.42), то одна проекция сечения совпадает со следом-проекцией, то есть изображается отрезком прямой, длина которого равняется диаметру окружности сечения, а на другой плоскости проекций – эллипсом, большая ось которого (линия 5161) занимает проецирующее положение, и также равняется диаметру окружности сечения.

Длина малой оси зависит от угла наклона секущей плоскости. На горизонтальной плоскости проекций эллипс строят по точкам. Пересечение частично расположено под экватором сферы, поэтому часть эллипса между точками невидимая.

Чертежи моделей

В результате изучения раздела студент должен уметь представлять в пространстве и изображать на чертежах геометрические тела и их соединения, а так же наносить необходимые размеры.  

Геометрические тела

Геометрическим телом называют часть пространства ограниченного совокупностью поверхностей и плоскостей. Необходимым условием существования геометрического тела является отсутствие разрывов между образующими это тело элементами. Считается, что геометрические тела заполнены некоторым материалом, поэтому, при условных рассечениях их принято штриховать, как штрихуют металл – тонкими сплошными линиями с наклоном влево или вправо под углом 45 к горизонту.

Среди геометрических тел есть многогранники, ограниченные только плоскими многоугольниками, а так же большое количество других видов тел, поверхность которых включают как поверхности, так и плоскости в разных соединениях. Имеются поверхности, которые без каких-нибудь дополнений относятся к геометрическим телам, так как они ограничивают некоторый объем пространства. Самые известные – сфера, тор, эллипсоид вращения и т.п.

Типичными представителями многогранников, в основе которых лежат пирамидальные и призматические поверхности, являются пирамиды и приз-мы.

Пирамида – многогранник, в основании которого лежит многоугольник, а боковые грани – треугольники с общей вершиной. Призма – многогранник, у которого основания – два одинаковых и взаимно параллельных многоугольника, а боковые грани – параллелограммы. Если ребра призмы располагаются перпендикулярные плоскостям основания, то ее называют прямой, если нет, то – наклонной. Плоскости, которые создают многогранник, пересекаясь между собой, дают ребра и вершины многогранника. Совокупность ребер и вершин называют сеткой многогранника. Изображение многогранника на чертеже сводится к изображению его сетки.

Геометрические тела, которые включают поверхности, изображаются на чертеже крайними (очерковыми) линиями. Если это поверхность вращения, то на ее изображениях обязательно должны присутствовать проекции осей вращения.

Прямые круговые цилиндр и конус получают из соответствующих поверхностей вращения с привлечением плоскостей, перпендикулярных осям вращения. Эти плоскости носят название оснований. Цилиндр имеет два основания, а конус – одно основание и вершину. Усеченный конус имеет два основания.

Для пояснения формы отдельных элементов детали на производственных чертежах широко используются сечения. Сечением называют изображение фигуры, получаемой при мысленном рассечении предмета одной или несколькими плоскостями.

При построении сечений геометрических тел плоскостями получают замкнутую плоскую фигуру. На рис. 2.1 показано построение линии сечения прямого кругового конуса с фронтальным основанием горизонтально- проецирующей плоскостью. Попутно введем обозначение расположения следов-проекций секущей плоскости, принятое на производственных чертежах. Это два штриха разомкнутой линии и стрелки, расположенные перпендикулярно этим штрихам, указывающие направление взгляда при проецировании.

Обозначают секущую плоскость, а также полученное сечение, прописными буквами русского алфавита. Независимо от расположения секущей плоскости эти буквы всегда располагают горизонтально. Сечение в данном случае представляет плоскую замкнутую фигуру, ограниченную частью эллипса и отрезком прямой. Он построен с помощью опорных точек, которые принадлежат секущей плоскости, поверхности конуса и плоскости его основания. Для удобства построений взята точка 2. Она не принадлежит сечению, но определяет величину большой оси эллипса. Малая ось (3, 4) располагается посередине большой оси под углом 90º к ней. Измерение высотных координат для построения точек на сечении проводилось от горизонтальной оси симметрии фронтальной проекции конуса.

Сечение может быть повернутым относительно расположения секущей плоскости. Повернуть его можно на угол меньший 90º, так чтобы ось располагалась горизонтально. Обозначение сечения при этом сопровождается особым значком (см. рис. 2.1).

Выбор изображений на чертеже

Используя аппарат проектирования, можно назначить любые направления взгляда на предмет и получить в общем случае неограниченное количество его изображений. Какие из этих изображений необходимы для создания чертежа? Каким их количеством надо ограничится? Решение этих вопросов представляет серьезную проблему. Сущность ее рассмотрим на примере.

На рис. 2.2 приведены два варианта изображений многогранника. По этим изображениям можно однозначно установить его форму – пирамида, в основании которой лежит правильный треугольник. Есть возможность нанести размеры высоты и диаметра окружности, описанной вокруг основания. Этих размеров достаточно для построения изображений пирамиды и варианты можно считать равноценными. Студенты, при обсуждении темы, часто отдают предпочтение чертежу (рис. 2.2, б), мотивируя тем, что изображения на нем содержат большее количество линий. Очевидно, здесь без внимания остается главный вопрос: для чего предназначены чертежи?

Чертежи, если бы они были предназначены для производства, должны были позволить безошибочно представить форму пирамиды, а затем изготовить ее по имеющимся размерам. В таком случае размер высоты необходимо заменить углом наклона боковой грани к основанию. Этот размер значительно упрощает изготовление пирамиды, а указать его можно лишь на чертеже, показанном на рис. 2.2, а.

Здесь же без искажения проецируется величина бокового ребра, его угол наклона к плоскости основания, высота боковой грани. Это позволяет, не прибегая к дополнительным преобразованиям чертежа, построить, например, развертку пирамиды.

Таким образом, совокупность изображений предмета, принятая на чертеже, влияет на простоту мысленного представления его формы и возможность нанесения того или иного размера (размеры можно наносить только на элемент, неискаженный проецированием).  

Количество размеров на чертеже предмета есть величина постоянная, и зависит только от его конструкции, но, в зависимости от условий изготовления и работы в механизме, размеры могут быть назначены по-разному. Не зная заранее, какие размеры могут понадобиться, руководствуются правилом: изображения на чертеже должны быть выбраны так, чтобы они давали возможность нанести максимальное количество различных вариантов размеров.

Ориентирами для выбора изображений какого-нибудь предмета должно быть следующее:

• а) любой отсек плоскости, входящий в состав поверхности предмета, должен быть показан неискаженно;
• б) на чертеже должен присутствовать след-проекция этого отсека;
• в) оси поверхностей вращения должны занимать особое положение.

Одновременно с выбором необходимых изображений для чертежа предмета, решается и вопрос об их количестве. Воспользуемся следующим правилом: Количество изображений в совокупности с условными знаками, условными изображениями, обозначениями и надписями, предусмотренными соответствующими стандартами, должно быть наименьшим, но обеспечивать полное отображение формы предмета и однозначное его прочтение.

Отвлекаясь на этом этапе от обозначений, знаков и надписей, отметим, что такое правило принято с целью устранения повторяющейся информации,так как впустую затрачивается время на ее вычерчивание, она затрудняет воспроизведение формы предмета, возникают ошибки и разночтение.

Полностью избегнуть наличия на чертеже подобной информации невозможно, – избыточность заложена в суть самой природы проецирования на несколько плоскостей проекций, но стремиться к тому необходимо. В качестве примера, выберем количество изображений, необходимых для передачи формы геометрического тела, в основе которого лежит прямая призматическая поверхность. Назовем его клин (рис. 2.3, а). Руководствуясь ранее приведенными ориентирами и компактностью чертежа, главное изображение выберем так, чтобы на нем неискаженно проецировались пятиугольные грани клина. Здесь же следами-проекциями изображаются большинство остальных его граней. Вид сверху необходим для показа неискаженной формы верхней и нижней граней.

Вид слева – левой и правой граней, а так же расположение следов-проекций передней и задней граней. Натуральный вид наклонной фронтально-проецирующей плоскости клина можно показать лишь на дополнительной плоскости проекций, которую следует расположить ей параллельно. В рассмотренном случае форма этой плоскости клина может быть представлена и определены размеры на имеющихся изображениях (на видах сверху и слева не искажаются две стороны этого многоугольника и прямые углы, а на главном изображении – две других стороны).

Таким образом, для рассмотренного геометрического тела необходимо три изображения (рис. 2.3, б).

Можно ли уменьшить их количество до двух, ограничившись, например, лишь главным изображением и видом сверху?

Нет, нельзя. Это не символизированный чертеж и грани клина, которые лежат в профильных плоскостях, на изображениях, которые остались, не будут читаться однозначно. Аргумент о том, что все размеры клина можно указать на двух изображениях не соответствует действительности, так как в этом случае на геометрическом теле есть элементы, размеры между которыми можно не указывать, но показать их взаимное расположение необходимо обязательно. Речь идет о показе прямых углов между передней (задней) и нижней (верхней) гранями клина. По этой причине нельзя отказаться от вида сверху, где неискаженно изображаются прямые углы между другими гранями.

Здесь уместно напомнить правило о том, что расположение элементов определяется непосредственно изображением предмета на чертеже без указаний числовых значений размеров в следующих случаях:

• - линейный размер равняется нулю (требования соосности, симметричности, объединение элементов в одной плоскости);
• - угловой размер равняется нулю или 180º (требование параллельности);
• -угловой размер равняется 90º (требование перпендикулярности).

Сформулируем еще раз итоговое правило этого раздела: чертеж должен быть выполнен так, чтобы он мог, при полной ясности формы, дать метрическую определенность всем элементам изображенного предмета.  

Чертежи моделей:

Детали, которые реально существуют в разных механизмах, по своей конструкции могут иметь сложные внешние и внутренние формы, мелкие конструктивные элементы, большие размеры, вес и т.д. Они не подходят для первоначальных этапов обучения выполнения изображений на чертежах реальных предметов, поэтому их заменяют моделями.

Моделью в инженерной графике называют совокупность геометрических тел, которые упрощенно отображают форму какой-нибудь детали и пригодны для использования при обучении. Каждая модель создается для решения определенного класса учебных задач. Модели выполняют из материала (металл, дерево, пенопласт), но они могут быть заданы и рисунком, чертежом, словесным описанием и т.д.

Приступая к работе с моделями, следует помнить, что в модели отсутствуют границы между соприкасающимися поверхностями составляющих их геометрических тел. Поэтому на чертежах моделей разрезы и сечения штрихуются без каких-нибудь внутренних разграничительных линий. Проследим процесс создания модели (рис. 2.4) путем объединения в одно целое нескольких простых геометрических.

Основанием модели служит цилиндр, соосно с которым сверху располагается еще один цилиндр меньшего диаметра. С левой стороны, наклонно к цилиндрам, примыкает прямая призма, основаниями которой являются равнобедренные треугольники, а с правой – прямая четырехугольная призма квадратного сечения.

Грани треугольной призмы пересекают цилиндр частями эллипсов, а четырехугольной – отрезками прямых и частями окружностей. На деталях эти линии называют линиями перехода.

Другим способом создания моделей есть способ вычитания из основного геометрического тела, которое принимают за начальную форму, других геометрических тел меньших размеров или отсечения его частей плоскостями. На производстве, при изготовлении реальной детали, начальной формой является заготовка, над которой проводятся определенные технологические операции (сверление, строгание, фрезирование) с удалением части материала для придания детали окончательной формы.

На рис. 2.5 начальной формой модели является цилиндр с вертикальной осью, в середине которой соосно выполнено призматическое отверстие треугольного сечения.

Одна из граней призматического отверстия занимает фронтальное положение. Правый верхний угол модели вырезан профильной и фронтально-проецирующей плоскостями.

Линии внутреннего (невидимого) контура полой модели на чертежах изображают штриховыми линиями. Модели, как и детали, могут иметь сложные внутренние очертания, из-за чего на чертеже возникает много штриховых линий. Эти линии ведут к ошибкам при чтении изображенного на чертеже предмета. В таких случаях прибегают к искусственному способу выявления внутреннего строения при помощи разрезов. Принцип выполнения разрезов состоит в том, что одну из частей предмета условно представляют отсеченной и изъятой. При этом линии невидимого контура становятся видимыми и изображаются сплошными основными линиями. Естественно, модель рассекают плоскостью, параллельной какой-либо плоскости проекций и проецируют на эту плоскость обычным способом. Для большей наглядности чертежа фигуру сечения, расположенную в секущей плоскости, заштриховывают.

В зависимости от расположения секущей плоскости относительно горизонтальной плоскости проекций, разрезы делят на горизонтальные и вертикальные. Вертикальные, в свою очередь, разделяют на фронтальные (секущая плоскость параллельная плоскости проекций и профильные (секущая плоскость параллельная  Наклонные разрезы выполняются проецирующими секущими плоскостями.

На различных проекциях модели разрезы могут выполняться разными секущими плоскостями. Их используют при формировании изображения только на той плоскости, которой они параллельны. На выполнение других изображений они влияния не оказывают.

На рис. 2.6 для выявления внутреннего строения модели применены горизонтальный, фронтальный и профильный разрезы. Следы-проекции фронтальной и профильной секущих плоскостей совпадают с соответствующими плоскостями симметрии модели. В этом случае положение секущей плоскости на чертеже не отмечается и разрез надписью не сопровождается. Горизонтальная секущая плоскость не проходит через плоскость симметрии модели, поэтому положение ее следа-проекции отмечают на чертеже штрихами разомкнутой линии, а разрез сопровождается надписью: А-А.

Штрихи разомкнутой линии не должны пересекать контур изображения. Стрелки, которые указывают направление взгляда, наносят на рас- стоянии 2-3 мм от внешнего конца штриха разомкнутой линии перпендикулярно этому штриху.

Виды и разрезы, использованные на рассматриваемом чертеже, представляют собой симметричные фигуры, поэтому можно объединять поло- вину вида и половину соответствующего разреза, разделяя их штрих-пунктирной тонкой линией, которая является осью симметрии.

Если на внешней поверхности модели имеется контурная линия, которая совпадает с осью симметрии, например, ребро призмы (рис. 2.7, а), то разрез делают несколько меньше половины. Если подобная ситуация возникает для линии внутренней поверхности модели, то изображение разрезают больше половины (рис. 2.7, б). В этих случаях линию разграничения вида и разреза изображают от руки тонкой сплошной волнистой линией.

Аксонометрические проекции

В результате изучения раздела студент должен овладеть навыками построения наглядных изображений простых геометрических тел и моделей.  

Образование аксонометрических проекций

Рассмотренные в предшествующих разделах чертежи предметов, выполненные на основе прямоугольного проецирования на несколько плоскостей проекций, широко используются в технике, так как по этим чертежам можно представить форму, установить размеры изображенных предметов и изготовить их, но они имеют один важный недостаток – отсутствие наглядности.

 Поэтому, в некоторых случаях на чертежах используют изображение объекта в аксонометрической проекции.

Слово аксонометрия означает измерения по осям. При создании чертежей на основе прямоугольного проецирования, предмет относительно плоскостей проекций стремятся расположить так, чтобы одно из его координатных направлений отсутствовало, а другие – изображались неискаженно. Отсутствие этого направления на плоскости компенсируют введением еще одного или нескольких изображений на других плоскостях проекций.

При выполнении аксонометрии предмет изображают только на одной плоскости проекций. Но располагают его так, и выбирают такое направление проецирования, чтобы на плоскости отображались все три измерения, чем и достигается наглядность (рис. 3.1).

Аксонометрией называют параллельную проекцию предмета, отнесенного к системе трех взаимно перпендикулярных осей, на плоскость проекций, не перпендикулярную ни к одной из этих осей.

Создание наглядного изображения рассмотрим на примере построения аксонометрии точки А, отнесенной к прямоугольной системе осей Oxyz, на каждой из которых отложен единичный отрезок е.

При параллельном проецировании по направлению S на плоскость аксонометрической проекции получим аксонометрические проекции: системы координат, на осях которой есть отрезки ; данной точки; координатной ламаной. Совокупность этих проекций составляет аксонометрию точки А. Аксонометрическая проекция горизонтальной проекции точки А называется вторичной проекцией точки.

В аксонометрических проекциях сохраняются все свойства параллельного проецирования (см. 1.3), что широко используется при построениях.

Коэффициенты искажения по осям в аксонометрии определяют отношением аксонометрических координатных отрезков к их натуральной величине и обозначают – по оси по оси

Виды аксонометрических проекций

В зависимости от направления проецирования аксонометрические проекции разделяют на косоугольные (угол φ между направлением проецирования S и плоскостью проекций не равняется 90°) и прямоугольные (направление проецирования перпендикулярно к плоскости П'). В зависимости от величины коэффициентов искажения различают три вида аксонометрических проекций: изометрию, диметрию и триметрию (рис. 3.3).

При прямоугольном проецировании могут быть получены только одна изометрическая проекция и бесконечно большое множество диметрических и триметрических проекций. Коэффициенты искажения для этого вида проецирования связаны между собою соотношением Для прямоугольной изометрии из этого соотношения следует  или, то есть отрезок координатной оси длиной 100 мм изобразится отрезком аксонометрической оси длиной 82 мм. При практических построениях пользоваться такими коэффициентами искажения неудобно, поэтому рекомендуем пользоваться приведенными коэффициентами искажения: Построенное в таком случае изображение будет больше самого предмета в 1,22 раза.

Аксонометрические оси в прямоугольной аксонометрии располагаются под углом 120° одна к другой, при вертикальном расположении (рис. 3.4). Там же показано направление штриховки на координатных плоскостях (на всех осях откладывают равные отрезки).

Для построения аксонометрической проекции произвольной точки, при заданном расположении ее относительно прямоугольной системы координат, необходимо построить его координатную ламаную. Отрезки этой ломаной следует располагать вдоль аксонометрических осей или линий, параллельных осям.

Например, построим аксонометрическое изображение правильной треугольной пирамиды (рис. 3.5). Геометрическое тело отнесем к системе трех взаимно перпендикулярных осей xyzО (рис. 3.5, а). Точки А и S располагаются на осях x и z, их аксонометрические проекции также будут лежать, соответственно, на осях x' и z'.

При построении вершин В и С используем параллельность ребра ВС оси y. На продолжении оси x' отметим точку 1', которая принадлежит ребру ВС, и через нее проведем линию параллельную оси y'. От точки 1', в обе стороны по этой линии, отложим равные отрезки, взятые на горизонтальной проекции ортогонального чертежа от точки Полученные вершины соединим линиями с учетом их видимости. Особый интерес в аксонометрии представляет изображение окружностей в координатных плоскостях или плоскостях им параллельных. В общем случае, если плоскость окружности расположена под углом к плоскости проекций, то она проецируется в эллипс. Итак, аксонометрией окружности будет эллипс. Для построения прямоугольных аксонометрий окружностей, которые лежат в координатных или им параллельных плоскостях, руководствуются правилом: большую ось эллипса следует располагать перпендикулярно к той аксонометрической оси, которая отсутствует в плоскости окружности.

В прямоугольной изометрии равные окружности, расположенные в разных координатных плоскостях, проецируются в равные эллипсы (рис. 3.6).

Размеры их осей при использовании приведенных коэффициентов искажения: большая ось равняется 1,22d, малая – 0,71d, где d – диаметр изображаемого окружности. Эллипс, как изометрию окружности, можно построить по восьми точкам, которые ограничивают его большую и малую оси, а также проекции диаметров, параллельных координатным плоскостям.

На практике эллипс, который является изометрией окружности, и лежит в координатной или ей параллельной плоскости, заменяют четырехцентровым овалом, который имеет такую же величину осей (1,22d и 0,71d).

На рис. 3.7 показано построение такого овала для изометрии окружности диаметра d, которая лежит в горизонтальной плоскости.

Краткое описание построения овала (рис. 3.7). В точке пересечения аксонометрических осей x' и y' проводят вертикальную и горизонтальную оси овала. Из этой же точки проводят вспомогательную окружность диаметром d, равным соответствующей действительной величине диаметра изображаемого окружности, и отмечают точки пересечения этой окружности с аксонометрическими осями (отмечена одна точка – 1). Из точеккак из центров, радиусом проводят две дуги, принадлежащие овалу. Из точки пересечения осей x' и y' радиусом, равным половине малой оси, проводят дугу и засекают ею на большой оси две точкикоторые являются центрами еще двух дуг овала. Соединив центры дуг, например, и  прямой линией и, продолжив ее до пересечения с имеющейся уже на чертеже дугой, получают одну из точек сопряжения –2. Радиусомзавершают построение сопряжение. Так же строят овалы, расположенные в других координатных плоскостях или плоскостях им параллельных. Для стандартной прямоугольной диметрии, у которой v = 0,5u, из соотношения v = 0,47. Практические построения в диметрии выполняют, пользуясь приведенными коэффициентами искажения U = W = 1 и V = 0,5. Построенное таким способом изображение будет больше самого предмета в 1,06 раза. Расположение осей в диметрии показано на рис. 3.8.

Направление штриховки в координатных плоскостях получают, отложив равные единичные отрезки на осях x' и z', а по оси v' – 0,5.

В прямоугольной диметрии равные окружности диаметра d, которые лежат в координатных плоскостях x'O'y' и y'O'z', проецируются в равные эллипсы, большая ось которых равняется 1,06d, а малая – 0,35d, если используются приведенные коэффициенты искажения. Окружность, расположенная в плоскости x'O'z', проецируется в эллипс с осями: большая ось – 1,06d, малая ось – 0,95d. Расположение эллипсов в координатных плоскостях показано на рис. 3.9.

Резьбовые соединения

Связь между отдельными сборочными единицами и деталями машин осуществляется с помощью различных соединений. В данном разделе рассматривается одно из наиболее часто встречаемых в практике соединений – резьбовое.  

Общие сведения о резьбе

В технике широко используются детали с винтовыми поверхностями. В первую очередь это крепежные изделия, применяемые для соединения деталей машин и механизмов, – винты, болты, гайки, шпильки и другие. Кроме этого имеются детали, служащие для преобразования вращательного движения в поступательное, например, ходовые винты на токарных станках, а также детали для передачи вращения, например, червяк в паре с червячным колесом. В основе всех этих поверхностей лежит винтовая линия.

Образование винтовой линии на поверхности прямого кругового цилиндра можно представить следующим образом (рис. 4.1). Точка А движется по поверхности цилиндра, одновременно участвуя в двух движениях: равномерно-поступательном вдоль образующей цилиндра и равномерно-вращательном вокруг его оси.

Винтовая линия и созданная на ее основе резьба характеризуется диаметром цилиндра d, направлением навивки (на рисунке показана винтовая линия с правой навивкой) и шагом Р. Шаг представляет собой расстояние между соседними витками винтовой линии, измеренное вдоль образующей цилиндра. Если к поверхности прямого кругового цилиндра одной стороной приложить произвольную плоскую фигуру так, чтобы ее плоскость проходила через ось цилиндра, то в результате винтового движения фигуры без изменения ее положения относительно оси, получается винтовой выступ (рис. 4.2). Цилиндр с винтовым выступом называют цилиндрическим винтом, а непосредственно выступ – резьбой винта. Если вместо цилиндра взять прямойкруговой конус с очень малой конусностью, то в результате описанной выше операции получим коническую резьбу.

На цилиндре можно взять несколько винтовых линий с одинаковыми параметрами и расположить, повернув их на равные углы относительно исходной. Перемещая плоские контуры вдоль этих винтовых линий, получим многозаходную резьбу. На рис. 4.3 показана двухзаходная прямоугольная резьба.

Для многозаходных резьб существует еще один параметр – ход резьбы. Он обозначается буквой Н и по величине равен осевому перемещению винта в неподвижной гайке за один оборот.  

Изображение резьбы на чертежах

При резьбовом соединении двух деталей одна из них имеет наружную резьбу (рис. 4.4, а), выполненную на наружной поверхности цилиндра, а другая – внутреннюю, выполненную в отверстии (рис. 4.4, б). Под размером резьбы понимается значение ее наружного диаметра.

Вычерчивание винтовых линий является весьма трудоемким процессом. Поэтому на чертежах резьба изображается условно.

Резьбу на стержне изображают сплошными основными линиями по наружному диаметру резьбы и сплошными тонкими линиями – по внутреннему диаметру.

На изображении, полученном проецированием на плоскость, перпендикулярную оси резьбы, по наружному диаметру резьбы проводится окружность сплошной основной линией, а по внутреннему диаметру резьбы тонкой сплошной линией – дуга окружности, приблизительно равная ¾ окружности и разомкнутая в любом месте. На этом виде фаска не изображается (рис. 4.4, а).

Внутренняя резьба в отверстии (рис. 4.4, б) на продольном разрезе изображается сплошными основными линиями по внутреннему диаметру и сплошными тонкими линиями по наружному диаметру резьбы. На изображении, полученном проецированием на плоскость, перпендикулярную оси резьбы, по внутреннему диаметру резьбы проводится окружность сплошной основной линией, а по наружному диаметру резьбы тонкой сплошной линией – дуга окружности, разомкнутая в любом месте и приблизительно равная ¾ окружности. Границу резьбы проводят до линии наружного диаметра резьбы и изображают сплошной основной линией (рис. 4.8). Невидимую резьбу показывают тонкими линиями одной толщины по наружному и внутреннему диаметрам.  

Классификация резьб

В машиностроении применяются стандартные цилиндрические и конические резьбы разных типовым (рис. 4.6), отличающиеся друг от друга назначением и параметрами: метрическая, трубная, трапецеидальная, упорная, прямоугольная и другие.

Основным элементом резьбы является ее профиль, установленный стандартом. Профилем резьбы называют контур сечения витка в плоскости, проходящей через ось резьбы. На рис. 4.5 изображены профили наиболее распространенных резьб.

Стандарты, устанавливающие параметры той или иной резьбы, предусматривают также ее условное обозначение на чертежах. Оно включает в себя буквенное обозначение, определяющее тип резьбы, а также ее основные размеры.

Метрическая резьба с крупным шагом обозначается буквой М и размером наружного диаметра, например, М16, М24.

Метрическая резьба с мелким шагом обозначается буквой М, размером наружного диаметра и шагом резьбы, например, М16 х 0,5, М24х1,5.

Для обозначения левой резьбы после условного обозначения ставят буквы LH, например, М24х1,5 LH.

Трубная цилиндрическая резьба применяется для соединения труб, где требуется герметичность. В условное обозначение трубной цилиндрической резьбы входит буква G (для трубной конической резьбы – R) и обозначение размера резьбы: G1. Обозначение это условное т.к. указывает не наружный диаметр, а диаметр отверстия в трубе. Например, указанное выше обозначение соответствует трубной резьбе с наружным диаметром 33,25 мм.

Трапецеидальная резьба применяется главным образом для преобразования вращательного движения в поступательное. В условное обозначение этой резьбы входят: буквы Tr, размер наружного диаметра и шаг резьбы, например, Tr 40х6.

В обозначении многозаходной трапецеидальной резьбы указывается размер наружного диаметра, ход резьбы, а в скобках – буква Р и числовое значение шага, например, Tr 40х9(Р3).

Упорная резьба применяется при больших односторонних усилиях, действующих в осевом направлении. Профиль резьбы представляет трапецию, одна сторона которой является рабочей стороной профиля, и ее положение определяется углом наклона 3º к прямой, перпендикулярной оси.

В условное обозначение упорной резьбы должны входить: буква S, номинальный размер и шаг, например, S60х9, а для левой резьбы –S60х9LH.

Для прямоугольной резьбы профиль не стандартизован, поэтому она изображается с нанесением всех размеров, необходимых для изготовления.

Дополнительные сведения – число заходов, направление резьбы и т.д. - наносят на полке линии-выноски с добавлением слова «Резьба». Все крепежные резьбовые изделия выполняются с метрической резьбой, как правило, с крупным шагом.

На рис. 4.7 представлен в аксонометрическом изображении наиболее распространенный тип болта. Он состоит из головки и стержня с резьбой. Фаска сглаживает острые края головки и облегчает наложение гаечного ключа при свинчивании.

Условное обозначение болта, чертеж которого представлен на рис. 4.8:

Болт М16х70 ГОСТ 7798-70

Расшифровывается обозначение следующим образом: Болт – название детали; М16 – тип и размер резьбы, 70 – длина болта, ГОСТ 7798-70 – стандарт на болт нормальной точности с шестигранной головкой.

Гайки (рис. 4.9) навинчиваются на резьбовой конец болта, при этом соединяемые детали зажимаются между гайкой и головкой болта. По форме гайки могут быть шестигранными, квадратными и круглыми, с одной или двумя фасками. На рис. 4.9 представлен чертеж гайки М16 нормальной точности.

Условное обозначение гайки: Гайка М16 ГОСТ 5915-70. Шайбы (рис. 4.10) применяются в следующих условиях: если мала опорная поверхность гаек; если необходимо предохранить опорную поверхность детали от задиров при затяжке гайки ключом; если детали изготовлены из мягкого материала и другое. Условное обозначение шайбы: Шайба 16 ГОСТ 11371-78. На рис. 4.11 представлено соединение корпуса с крышкой при помощи болта.

Рис . 10 Наглядное изображение соединения болтом (а ) ; изображение соединения болтом по действительным размерам (б ) ; упрощенное изображение соединения болтом (в ) Винтом называется резьбовой стержень, на одном конце которого имеется головка. Винты изготавливаются с головками разных форм: цилиндрическими, полукруглыми, потайными и др. На рис. 4.12 показан винт с цилиндрической головкой.

Условное обозначение винта: Винт М16хГОСТ 1491-72.

На рис. 4.13 показано присоединение планки к корпусу с помощью винта. Между корпусом и планкой имеется прокладка из эластичного материала.

Рис. 4.13. Наглядное изображение соединения винтом (а); изображение соединения винтом по действительным размерам (б); упрощенное изображение соединения винтом (в)

Шпильки применяются в тех случаях, когда у деталей нет места для размещения головки болта, или если одна из деталей имеет большую толщину ,  тогда применять слишком длинный болт неэкономично. Шпилька представляет собой цилиндрический стержень, имеющий с обоих концов резьбу (рис. 4.14).

Одним нарезанным концом шпилька ввинчивается в резьбовое отверстие выполненное в одной из деталей.

На второй конец с резьбой навинчивается гайка, соединяя детали. Длина ввинчиваемого резьбового конца определяется материалом детали, в которую он должен ввинчиваться. Второй резьбовой конец предназначен для навинчивания на него гайки при соединении скрепляемых деталей.

Условное обозначение шпильки: Шпилька М16х70 ГОСТ 22034-76. Примерный расчет глубины резьбового гнезда для винтов и шпилек покажем на примере гнезда под шпильку, представленную на рис. 4.14.

Длина завинчиваемой части шпильки равняется 20 мм. К этой величине прибавим 0,5d – запас глубины, где d равняется наружному диаметру резьбы. Для шпильки М16 глубина сверления гнезда составит 28 мм.

Нарезать резьбу на всю глубину гнезда не представляется возможным по техническим причинам. Величину нарезанной части (24 мм) гнезда принимают, вычитая из полученной глубины гнезда 0,25d. Резьбовое гнездо с указанными размерами показано на рис. 4.15.

На рис. 4.16 показано наглядное изображение соединения шпилькой (а); соединение шпилькой по действительным размерам (б); упрощенное изображение соединения шпилькой (в).

Эскизы деталей

В результате изучения данного раздела студент должен овладеть навыками выполнения эскизов технических деталей.  

Общие сведения об эскизах

Эскиз является конструкторским документом для разового использования или для выполнения по нему чертежей в дальнейшем. Эскизы и чертежи по содержанию не имеют различий, а отличаются лишь по технике выполнения. Эскизы рисуются в глазомерном масштабе от руки, с соблюдением лишь пропорций элементов детали. Чертежи, напротив, выполняются с помощью чертежных инструментов и с соблюдением масштаба. Эскизы следует выполнять такого размера, чтобы нетрудно было их читать, без искажения пропорций отдельных элементов деталей. Рассмотрим соблюдение пропорциональности размеров приблизительно на представленном параллелепипеде в качестве примера (рис. 5.1).

Из рис.5.1 видно, что отношение между размерами А, В, С приблизительно равно: С=1; В=3хС=3; А=5хС=5. В качестве примера будущего эскиза может служить изображение представленное на рис. 5.2.

Из рисунка видно, что отношения принятые выше соблюдаются. На рис. 5.3 показаны случаи, когда изображения не могут быть использованы в качестве эскиза, так как нарушена пропорциональность между размерами.

Порядок выполнения эскизов

Последовательность выполнения эскизов деталей можно разделить на несколько этапов.  

I этап – ознакомление с деталью, анализ ее формы в целом и мысленное расчленение на составляющие элементы.

Деталь, изображенную на рис. 5.4, можно расчленить на следующие геометрические тела: а – параллелепипед, б, в – цилиндр, г – конус, д – тор.  

II этап – выбор главного вида и минимально необходимого и достаточного количества изображений.

Главный вид можно выбрать по направлению А или В, на которых наиболее полно представлены сведения о геометрической форме детали. Однако, одного изображения не достаточно, так как не ясна форма параллелепипеда. В качестве вида слева будут выступать направления Б и Г соответственно. На рис. 5.5 и рис. 5.6 показаны эти изображения.

Из рисунков видно, что изображения несут одинаковую информацию, но на выполнение видов (рис. 5.5) требуется меньше времени, т. к. для передачи формы использовано меньшее количество линий, а изображение окружности заменены знаком обозначения диаметра. Исходя из этого использование видов, приведенных на рис. 5.5, более предпочтительно.  

III этап – выбор формата листа диктуется величиной и количеством изображений, выбранных на втором этапе. При этом следует учитывать ограничения поля чертежа для эскиза за счет внутренней рамки (рис. 5.7), расположенной в правом нижнем углу основной надписи, а также дополнительных граф в левом верхнем углу.

При выборе формата необходимо учитывать положение стандарта ГОСТ 2. 301-68 «Форматы» о том, что формат А4 может располагаться только так, как показано на рис. 5.7, а, т.е. вертикально, все остальные – как формат А3 (рис. 5.7, б, в). При выполнении эскизов удобней пользоваться бумагой в клетку (предварительно склеив до необходимого формата) или миллимитровкой.

На рис. 5.8 показана основная надпись с необходимыми размерами и оформлением.

IV этап – компоновка изображения путем построения габаритных прямоугольников (тип линии – тонкая), ограничивающих контуры изображений. При этом расстояния между изображениями должны быть достаточными для размещения выносных и размерных линий, надписей и обозначений (рис. 5.9).

V этап – проведение в пределах габаритных прямоугольников осевых линий, размещение выбранных изображений с соблюдением проекционных связей элементов детали (рис. 5.10).

VI этап – выполнение необходимых разрезов и сечений. Для данной детали достаточно выполнить простой фронтальный разрез. Так как данная деталь имеет горизонтальную плоскость симметрии, то имеет смысл совместить вид с разрезом на главном виде и заштриховать сечение с учетом материала детали (рис. 5.11).

VII этап – нанесение выносных и размерных линий, а также условных знаков (рис. 5.12)

VIII этап – используя измерительный инструмент и приспособления для обмера деталей, выполняются необходимые измерения и наносятся числовые значения линейных, угловых, радиальных размеров на заранее подготовленных линиях эскиза.  

IX этап – обводка (рис. 5.13) контуров изображений линиями предусмотренными стандартом ГОСТ 2. 303 - 68 «Линии», заполнение основной надписи (см. рис. 5.8).

Чтение сборочных чертежей и их деталирование

В результате изучения данного раздела студент должен овладеть способами представления о расположении, взаимной связи и конструкции составных частей, соединяемых по заданному чертежу и обеспечивающих возможность сборки.  

Общие сведения о сборочных чертежах

Сборочной единицей называют изделие, составные части которого соединяют между собой сборочными операциями: свинчиванием, сочленением, сваркой, клепкой, опрессовкой и т.п. К таким изделиям можно отнести тиски, предохранительный клапан, вентиль и множество других.

Для изготовления сборочной единицы разрабатывают много различных чертежей. Среди них важное место занимает чертеж общего вида (сборочный чертеж). Это документ, определяющий конструкцию изделия, взаимодействие его основных составных частей и поясняющий принцип работы изделия. Чертеж общего вида (сборочный чертеж) разрабатывается так, чтобы можно было без дополнительных разъяснений разработать рабочие чертежи деталей (эскизов), входящих в изделие, спецификацию и другое.

Сборочный чертеж должен содержать все необходимые изображения сборочной единицы, дающее представление о расположении и взаимной связи составных частей и способах их изготовления, обеспечивающих возможность сборки. На сборочном чертеже, как правило, изображения располагают в проекционной связи, что облегчает чтение чертежа. При недостатке места от-дельные изображения могут размещаться на свободном поле чертежа.

Подвижные детали, в эксплутационных условиях занимающие в изделии различное положение и сопрягающиеся с неподвижными деталями, изображаются в крайних положениях штрихпунктирной линией, что в некоторых случаях позволяет установить габариты сборочной единицы.

Детали, изготовленные из прозрачного материала, вычерчиваются как непрозрачные. Составные части изделия и их элементы, расположенные за прозрачными деталями, допускается изображать как видимые, например, шкалы, циферблаты, стрелки приборов и т.п.

Места соприкосновения смежных деталей вычерчивают одной линией (толщина линий не удваивается). Зазор между деталями до 2-х мм в масштабе чертежа рекомендуется не показывать, если нет на то особых причин.

На сборочных чертежах наносят следующие размеры:

• - габаритные;
• - монтажные;
• - присоединительные;
• - эксплуатационные.

Габаритные размеры (длина, ширина, высота) указывают пространство, занимаемое сборочной единицей (с учетом крайних и промежуточных положений движущихся деталей). Такие размеры необходимы для правильного размещения оборудования.

Монтажные размеры устанавливают взаимосвязь и взаимное расположение деталей в сборочной единице, например: расстояние между осями валов, расстояние от осей до привалочной плоскости, монтажные зазоры и т.п. Присоединительные размеры определяют размеры центровых окружностей для расположения крепежных отверстий, диаметры крепежных отверстий, расстояния между этими отверстиями и т.п.

Эксплуатационные размеры: диаметры проходных отверстий, размеры «под ключ», число зубьев, модули и т.п., указывающие на расчетную и конструктивную характеристику изделия.

Каждой детали, входящей в изделие, присваивается свое обозначение (номер), которое фигурирует на чертежах и в текстовых документах, сопровождающих ее изготовление. На сборочном чертеже, ввиду большого количества изображаемых деталей, им присваивают порядковые номера, так называемые позиции, по которым эти детали можно найти в спецификации. Номера позиций на сборочном чертеже наносят на полках линий выносок, проводимых от изображений деталей. Они должны пересекать контуры обозначаемых деталей и заканчиваются точкой.

Номера позиций следует указывать на том изображении, на котором деталь проецируется как видимая. Линии-выноски не должны пересекаться между собой, не должны располагаться параллельно линиям штриховки, по возможности не пересекать изображений других деталей и размерные линии. Номера позиций наносят, как правило, один раз. Номера позиций группируют в колонку или в строку, т.е. по вертикальной или горизонтальной прямым. Размер шрифта номеров позиций должен быть больше размера шрифта размерных линий (на 1-2 номера шрифта).  

Чтение и деталирование чертежей общего вида

Чертеж является важнейшим техническим документом, главным средством общения между людьми, участвующими в процессе проектирования, изготовления и дальнейшего использования прибора, машины, устройства. По-этому каждый специалист, независимо от сферы его деятельности, должен уметь читать чертежи.

Прочитать чертеж - это значит извлечь всю содержащуюся в нем информацию об изображенном предмете. Результатом чтения является возможность устно или графически (в виде другого чертежа) ответить на любой вопрос, относящийся к изображенному изделию, например, о геометрических формах, величине, взаимном расположении и взаимодействии отдельных его частей.

Процесс чтения чертежа всегда предваряет деталирование. Деталированием называют процесс выполнения чертежей (эскизов) отдельных деталей по чертежам общих видов сборочных единиц.

Чертеж общего вида, (в обучении используют несколько видоизмененный вариант этого чертежа), содержит следующие основные части:

• - изображения сборочной единицы – виды, разрезы, сечения;
• - позиции деталей, расположенные на полках от выносных линий;
• - размеры, характеризующие изделие, а также установочные, присоединительные и габаритные.

Кроме этого, каждый чертеж общего вида, выдаваемый для чтения и деталирования, снабжен кратким описанием принципа действия изделия и спецификацией (документ, определяющий состав сборочной единицы). Последовательность чтения чертежа рассмотрим на примере общего вида изделия “Обойма”, представленного на рис 6.2. Для облегчения чтения, это же изделие показано в наглядном изображении (рис. 6.1). На рис. 6.3 приведена спецификация сборочной единицы.

Обойма применяется в грузоподъемных механизмах. Трос (на чертеже не показан) грузоподъемного механизма охватывает блок (поз. 3), в который запрессована сменная втулка (поз. 8).

Блок вращается на оси (поз. 6). Внутри оси имеются каналы, которые через отверстие, закрытое масленкой (поз. 11),заполняются смазкой. Опорой оси является вилка (поз. 1), которая соединяется пальцем (поз. 7) с подвеской (поз. 2), вращающейся вокруг него. В резьбовое отверстие подвески закрепляется грузоподъемный крюк (на чертеже не показан).

1. Пользуясь описанием, установите назначение сборочной единицы: где, в каких случаях и для каких целей она применяется. Выясните назначение составных частей изделия. От этих данных зависит конструктивное оформление деталей и их отдельных элементов.
2. По чертежу разберитесь в структуре, т. е. в составе данного изделия. Начиная с первой и до последней позиции, обойдите по чертежу все детали. Каждую разыщите на изображениях, прочитайте по спецификации ее наименование и количество. Часто одни только наименования (вал, крышка, поршень, болт и др.) могут дать представление о назначении и конструктивных формах детали.

Ориентирами для различения отдельных деталей на чертеже являются: наличие у смежных деталей разграничительных линий по контуру, наличие соединительных элементов (болтов, винтов и др.) и средств передачи движения (шпонки, зубья, клинья), наличие выносных линий и номеров позиций, а также графическое обозначение материалов. Для деталей, изготовленных из металлов (таких деталей большинство), смежные сечения имеют встречные штриховки, а в сечениях со штриховкой одинакового направления расстояния между линиями штриховки должны быть разными для изображений раз-личных деталей (например, изображение кольца поз. 4 и блока поз. 3), либо эти линии должны быть сдвинуты друг относительно друга.

3. Разберитесь во взаимном расположении деталей и средствах их со-единения. Проследите по чертежу взаимодействие деталей между собой. На-пример, блок поз. 3, с запрессованной втулкой поз. 8, помещен в вилку поз. 1 и вращается на оси поз. 6. Кольца поз. 4 препятствуют перемещению этого блока в осевом направлении. Для предотвращения выпадения оси служит планка поз. 5, закрепленная на вилке двумя винтами поз. 9.

4. Рассмотрите последовательность сборки и разборки. Правильное ориентирование в мысленной сборке и разборке изделия, наряду с деталированием, свидетельствует о том, что чертеж прочитан. Например. Вилку поз. 1 вставить в прорезь подвески поз. 2 и, совместив цилиндрические отверстия в этих деталях, вставить ось поз. 7. На границе подвески и оси засверлить отверстия, нарезать в них резьбу М8, и ввинтить четыре винта поз. 10. Последняя описанная здесь операция (стопорение оси) требует дополнительной об-работки деталей уже в процессе сборки. Следует иметь в виду, что изменения формы деталей, которые произошли во время сборки, при деталировании не учитываются, т. е. чертежи оси и подвески не будут содержать половинок отверстий с резьбой.

5. На чертеже выберите все изображения, относящиеся к одной детали, чертеж которой необходимо выполнить по заданию. Например, ось поз. 6 представлена на видах спереди и слева, а также в сечении Б-Б.

В результате внимательного изучения этих изображений в сознании должен возникнуть мысленный образ детали. При этом опорой мыслительной деятельности, достаточно сложной на первых порах, являются лишь проекции детали, зачастую не те, которые затем будут приняты на чертеже детали, к тому же частично скрытые за изображениями других деталей сборочной единицы.

Так, при выполнении чертежа оси поз. 6 использован вид спереди с местным разрезом, поперечное сечение для выявления формы паза и увеличенная часть сечения А-А для показа формы долевой смазочной канавки (рис. 6.4). Напомним еще раз, что чертеж представляет собой зашифрованную особым способом информацию об изображаемом предмете. В качестве шифра используется аппарат прямоугольного проецирования на взаимно перпендикулярные плоскости проекций. Хорошая подготовка по предыдущему материалу позволяет, глядя на чертеж, мысленно “сворачивать” его в пространственную модель.

Часто чтение чертежей деталей затруднено из-за их сложности и использования большого количества мелких конструктивных элементов. Для передачи формы на чертеже используют неполные изображения (местные виды, местные разрезы, части сечений), а также выносные элементы. Необходимо хорошо ориентироваться в адресной системе, применяемой в черчении (обо- значения направлений взгляда, обозначения следов секущих плоскостей, надписей над изображениями, если они не находятся в проекционной связи с другими, и т.п.).

Отметим еще некоторые особенности создания образа детали по чертежу общего. Главное изображение, принимаемое для чертежа детали, не всегда совпадает с главным изображением ее на чертеже общего вида изделия. Количество изображений детали на чертеже общего вида может не соответствовать необходимому количеству изображений на чертеже детали.

Поэтому, для выбора рациональных изображений, созданный образ детали необходимо научиться поворачивать перед мысленным взором. На чертеже общего вида изображения детали могут быть частично или полностью скрыты изображениями других деталей сборочной единицы.

3. На чертеже общего вида применяются условности и упрощения в изображении некоторых конструктивных элементов детали. Фаски, галтели, проточки, насечки, сбеги резьб, некоторые зазоры и прочие мелкие конструктивные элементы не показывают. На чертежах деталей эти элементы необходимо изображать такими, каковы они есть в действительности. На рис. 6.5, а приведен фрагмент сборочного чертежа, содержащий упрощенное изображение соединения винтом. При выполнении чертежа планки (рис. 6.5, б), для свободного прохода винта, отверстие создают диаметром несколько большим наружного диаметра резьбы и направляющую фаску, а глубина  гнезда под винт в корпусе (рис. 6.5, в) должна содержать запас длины для удобства нарезания резьбы и также фаску.

При выполнении чертежа детали по чертежу общего вида изделия рекомендуем придерживаться такой последовательности:

• - представить конструктивную форму детали;
• - выбрать главное изображение и определить необходимое количество остальных изображений;
• - выбрать масштаб изображений;
• - выбрать формат листа для чертежа;
• - скомпоновать изображения на поле чертежа и выполнить их в тонких линиях;
• - выполнить штриховку разрезов и сечений, если таковые имеются;
• - нанести выносные и размерные линии;
• - обмерить изображения и нанести размерные числа;
• - обвести изображения, рамку чертежа и основную надпись;
• - сделать необходимые надписи на чертеже, заполнить основную надпись и дополнительную графу

Общие положения единой системы конструкторской документации

ГОСТ 2.001-70 устанавливает общие положения по целевому назначению, области распространения, классификации и обозначению стандартов, входящих в комплекс Единой системы конструкторской документации (ЕСКД).

Определение и назначение

Единая система конструкторской документации - комплекс государственных стандартов, устанавливающих взаимосвязанные правила и положения по порядку разработки, оформления и обращения конструкторской документации, разрабатываемой и применяемой организациями и предприятиями. Основное назначение стандартов ЕСКД - установление в организациях и на предприятиях единых правил выполнения, оформления и обращения конструкторской документации, которые должны обеспечивать:

• возможность взаимообмена конструкторскими документами между организациями и предприятиями без их переоформления;
• стабилизацию комплектности, исключающую дублирование и разработку не требуемых производству документов;
• возможность расширения унификации при конструкторской разработке проектов промышленных изделий;
• упрощение форм конструкторских документов графических изображений, снижающее трудоемкость проектно-конструкторских разработок промышленных изделий;
• механизацию и автоматизацию обработки технических документов и содержащейся в них информации;
• улучшение условий технической подготовки производства;
• улучшение условий эксплуатации промышленных изделий;
• оперативную подготовку документации для быстрой переналадки действующего производства.

Область распространения стандартов ЕСКД

Установленные стандартами ЕСКД правила и положения по разработке, оформлению и обращению документации распространяются:

• на все виды конструкторских документов;
• на учетно-регистрационную документацию и документацию по внесению изменений в конструкторские документы;
• на нормативно-техническую и технологическую документацию, а также научно-техническую и учебную литературу в той части, в которой они могут быть для них применены и не регламентируются специальными стандартами и нормативами, устанавливающими правила выполнения этой документации и литературы, например форматов и шрифтов для печатных изданий и т. п.

Форматы

При выполнении чертежей пользуются форматами, установленными ГОСТ 2.301-68. Форматы листов определяются размерами внешней рамки (выполненной тонкой линией) оригиналов, подлинников, дубликатов, копий.

Основные форматы получаются путем последовательного деления на две равные части параллельно меньшей стороне формата площадью 1 кв. м с размерами сторон 1189x841 мм (рис. 1.1). Обозначения и размеры сторон основных форматов должны соответствовать указанным на рис. 1.1. При необходимости допускается применять формат А5 с размерами сторон 148x210 мм.

Рисунок 1.1

Допускается применение дополнительных форматов, образуемых увеличением коротких сторон основных форматов на величину, кратную их размерам.

Предельные отклонения сторон формата до 150 мм -±1,5 мм, свыше 150 до 600 - ± 2 мм, свыше 600 - ± 3 мм.

Линии чертежа

Для изображения предметов на чертежах ГОСТ 2.303-68 устанавливает начертания и основные назначения линий (рис. 1.2).

Рисунок 1.2

1. Сплошная толстая основная линия выполняется толщиной, обозначаемой буквой s, в пределах от 0,5 до 1,4 мм в зависимости от величины и сложности изображения, а также от формата чертежа. Сплошная толстая линия применяется для изображения видимого контура предмета, контура вынесенного сечения и входящего в состав разреза.
2. Сплошная тонкая линия применяется для изображения размерных и выносных линий, штриховки сечений, линий контура наложенного сечения, линий-выносок, линий для изображения пограничных деталей («обстановка»).
3. Сплошная волнистая линия применяется для изображения линий обрыва, линий разграничения вида и разреза.
4. Штриховая линия применяется для изображения невидимого контура. Длина штрихов должна быть одинаковая.
5. Штрихпунктирная тонкая линия применяется для изображения осевых и центровых линий, линий сечения, являющихся осями симметрии для наложенных или вынесенных сечений.
6. Штрихпунктирная утолщенная линия применяется для изображения элементов, расположенных перед секущей плоскостью («наложенная проекция»), линий, обозначающих поверхности, подлежащие термообработке или покрытию.
7. Разомкнутая линия применяется для обозначения линии сечения.
8. Сплошная тонкая с изломами линия применяется при длинных линиях обрыва.
9. Штрихпунктирная с двумя точками линия применяется для изображения частей изделий в крайних или промежуточных положениях, линии сгиба на развертках, для изображения развертки, совмещенной с видом.

Штриховые и штрихпунктирные линии должны пересекаться только штрихами. Если в изображении перекрываются несколько различных линий разного типа, то следует соблюдать следующий порядок предпочтительности:

1. линии видимых контуров;
2. линии невидимых контуров;
3. линии мнимых плоскостей разрезов;
4. линии осевые и центровые;
5. линии отвеса;
6. выносные линии.

Масштабы

Чертежи, на которых изображения выполнены в истинную величину, дают правильное представление о действительных размерах предмета.

Однако при очень малых размерах предмета или, наоборот, при слишком больших, его изображение приходится увеличивать или уменьшать, т. е. вычерчивать в масштабе.

Масштабом называется отношение линейных размеров изображения предмета к его действительным размерам. Масштабы установлены ГОСТ 2.302-68 и бывают масштабы уменьшения - 1:2; 1:2,5; 1:4; 1:5; 1:10; 1:15; 1:20; 1:25; 1:40; 1:50; 1:75; 1:100; 1:200; 1:400; 1:500; 1:800; 1:1000, натуральная величина - 1:1, масштабы увеличения 2:1; 2,5:1; 4:1; 5:1; 10:1; 20:1; 40:1; 50:1; 100:1. Если масштаб указывается в предназначенной для этого графе основной надписи, то должен обозначаться по типу 1:1; 1:2; 2:1 ит. д., а в остальных случаях по типу М 1:1; М 1:2; М 2:1 и т. д.

На изображении предмета при любом масштабе указывают его действительные размеры.  

Штриховка

На чертеже сечения выделяют штриховкой. Вид её зависит от графического обозначения материала детали и должен соответствовать ГОСТ 2.306-68.

Металлы и твердые сплавы в сечениях обозначают наклонными параллельными линиями штриховки, проведенными под углом 45 градусов к линии контура изображения или к его оси, или к линиям рамки чертежа.

Если линии штриховки, проведенные к линиям рамки чертежа под углом 45 градусов, совпадают по направлению с линиями контура или осевыми линиями, то вместо угла 45 градусов следует брать угол 30 или 60 градусов.

Линии штриховки должны наноситься с наклоном влево или вправо, но, как правило, в одну и ту же сторону на всех сечениях, относящихся к одной и той же детали, независимо от количества листов, на которых эти сечения расположены.

Расстояние между параллельными прямыми линиями штриховки (частота) должно быть, как правило, одинаковым для всех выполняемых в одном и том же масштабе сечений данной детали. Указанное расстояние должно быть от 1 до 10 мм в зависимости от площади штриховки и необходимости разнообразить штриховку смежных сечений.

Узкие и длинные площади сечений (например, штампованных деталей), ширина которых на чертеже от 2 до 4 мм, рекомендуется штриховать полностью только на концах и у контуров отверстий, а остальную площадь сечения - небольшими участками в нескольких местах.

Узкие площади сечений, ширина которых на чертеже менее 2 мм, допускается показывать зачерненными с оставлением просветов между смежными сечениями не менее 0,8 мм.

Для смежных сечений двух деталей следует брать наклон линий штриховки для одного сечения вправо, для другого - влево (встречная штриховка).

При штриховке «в клетку» для смежных сечений двух деталей расстояние между линиями штриховки в каждом сечении должно быть разным.

В смежных сечениях со штриховкой одинакового наклона и направления следует изменять расстояние между линиями штриховки или сдвигать эти линии в одном сечении по отношению к другому, не изменяя угла их наклона.

Оформление чертежа

При выполнении чертежей пользуются форматами, установленными ГОСТ 2.301-68.

На листе вычерчивается рамка как показано на рис. 1.3.

Рисунок 1.3

Основная надпись наносится в рамке, размеры которой приведены на рис. 1.4.

Рисунок 1.4

Геометрические построения

Сопряжения. Построение прямой, касательной к окружности

Прямая, касательная к окружности, составляет угол 90° с радиусом, проведенным в точку касания. Таким образом, для построения прямой, касающейся окружности в заданной точке К, надо провести искомую прямую перпендикулярно к радиусу ОК (рис.2Л). Для проведения касательной к окружности параллельно данной прямой MN надо из центра О опустить перпендикуляр OD на прямую MN, пересечение его с окружностью определит точку касания К.

Рисунок 2.1

Проведение окружности, касательной к данной прямой

Геометрическим местом центров окружностей, касательных к данной прямой, является прямая, параллельная данной прямой и отстоящая от нее на величину радиуса окружности. Любая точка этой прямой может рассматриваться как искомый центр касательной окружности. Для нахождения точки касания достаточно из намеченного центра опустить перпендикуляр на прямую (рис. 2.2).

Рисунок 2.2

Касание двух окружностей

При внешнем касании окружностей расстояние между их центрами равно сумме радиусов окружностей и точка касания лежит на прямой, соединяющей их центры. Если радиусы окружностей и центры и , то (рис. 2.3).

Если дана окружность радиуса с центром О и к ней требуется провести касательную окружность радиусом , то из центра О данной окружности проводят дугу вспомогательной окружности радиусом . Любая точка этой дуги может быть принята за центр искомой окружности радиуса . Если точка касания К задана, то, проведя прямую ОК до пересечения с дугой вспомогательной окружности, находят центр искомой окружности .

Рисунок 2.3

При внутреннем касании окружностей расстояние между их центрами равно разности их радиусов, т. е. (рис. 2.4). В этом случае вспомогательная окружность проводится радиусом ; точка касания окружностей К будет лежать на продолжении прямой .

Рисунок 2.4

Сопряжение пересекающихся прямых дугой окружности данного радиуса

Построение сводится к проведению окружности, касающейся обеих данных прямых (рис. 2.5). Для нахождения центра этой окружности проводят вспомогательные прямые, параллельные данным, на расстоянии, равном радиусу R; точка пересечения этих прямых и будет центром О дуги сопряжения. Перпендикуляры, опущенные из центра О на данные прямые, определяют точки касания (рис. 2.5, а, б). Рисунок 2.5

Этими точками и ограничивается дуга сопряжения. Если одна из точек касания, например К, является заданной, а радиус закругления не указан, то искомый центр О находится на пересечении перпендикуляра, проведенного из точки К, и биссектрисы угла, образуемого данными прямыми.

Если требуется провести окружность так, чтобы она касалась трех данных пересекающихся прямых АВ, ВС и CD, то в этом случае радиус не может быть задан наперед. Центр О искомой окружности находится в точке пересечения биссектрис углов В и С. Радиусом ее является перпендикуляр, опущенный на любую из трех данных прямых (рис. 2.5, б).  

Сопряжение данной окружности и данной прямой дугой заданного радиуса R

При внешнем касании (рис. 2.6) из центра О данной окружности радиусом R проводится дуга вспомогательной окружности радиусом , а на расстоянии R - прямая, параллельная заданной. Точка пересечения проведенной прямой и дуги вспомогательной окружности определяет положение центра дуги сопряжения . Соединяя найденный центр с центром О данной окружности и опуская из перпендикуляр на прямую, находят точки касания , между которыми заключена дуга сопряжения. В случае внутреннего касания дуга вспомогательной окружности проводится радиусом (рис. 2.7).

Рисунок 2.6

Рисунок 2.7

Сопряжение двух данных окружностей дугой заданного радиуса R3

Сопряжение двух данных окружностей дугой заданного радиуса

При внешнем касании (рис. 2.8) из центра окружности радиусом описывается дуга вспомогательной окружности радиусом и из центра окружности радиусом - дуга радиусом . Точка пересечения этих дуг является центром искомой дуги окружности радиусом . Соединяя центры и , а также и , определяют точки касания .

Рисунок 2.8

При внутреннем касании (рис. 2.9, а) вспомогательные дуги проводятся радиусами , и .

Рисунок 2.9

Случаи внешнего и внутреннего касания

Даны окружности радиусами с центрами (рис. 2.9, б). Требуется провести окружность данного радиуса R так, чтобы она имела с одной из данных окружностей внутреннее касание, а с другой - внешнее. Центр искомой дуги находится в точке пересечения двух дуг, описанных из центра радиусом и из центра - радиусом ; -точки касания.

Проведение касательной к окружности через заданную точку, лежащую вне окружности

Данную точку А соединяют с центром окружности О и из точки А через центр О очерчивают вспомогательную окружность. В точках пересечения вспомогательной и данной окружностей получают точки касания ; остаётся точку А соединить с этими точками (рис. 2.10).

Рисунок 2.10

Построение общей касательной к двум данным окружностям радиусов R1 R2

Построение общей касательной к двум данным окружностям радиусов

Из средней точки прямой через центр строится вспомогательная окружность. Из центра большой окружности радиуса проводится вторая вспомогательная окружность радиусом Точка пересечения этих окружностей определяет направление радиуса , идущего в точку касания. Для получения точки касания на второй окружности достаточно провести из центра радиус параллельно радиусу остается соединить найденные точки касания прямой линией (рис. 2.11).

Рисунок 2.11

Касательные к данным окружностям можно провести так же, как показано на рис. 2.12. В этом случае из центра большой окружности проводят вспомогательную окружность радиусом равным сумме радиусов данных окружностей, т. е. .

Рисунок 2.11

Построение окружности, проходящей через данную точку А и касающейся данной окружности (с центром О) в заданной точке В

Через середину прямой АВ проводят перпендикуляр, в точке пересечения которого с линией ОВ получают центр О искомой окружности; радиус её равен (рис. 2.13 и 2.14).

Рисунок 2.13

Рисунок 2.14

Сопряжение окружности и прямой при условии, что дуга сопряжения должка проходить через точку А на прямой

Из данной точки А на прямой LM восстанавливается перпендикуляр к прямой LM; на его продолжении откладывается отрезок АВ, равный радиусу R окружности (АВ = R) (рис. 2.15).

Полученная таким образом точка В соединяется с центром Если пересечение окружности из точки А проводится прямая АК, параллельная линии пересечение ее с окружностью определит точку касания К искомой дуги сопряжения с окружностью. Остаётся продолжить отрезки и АВ до их пересечения, чтобы найти центр дуги сопряжения, а следовательно, и её радиус. Если пересечение прямых и АВ получается под очень острым углом, то центр можно найти пересечением любой из них с перпендикуляром, проведенным через середину линии (так как треугольник - равнобедренный).

Рисунок 2.15

Сопряжение окружности и прямой при условии, что дуга сопряжения должна проходить через заданную точку А на окружности

Через точку А на окружности проводится к последней касательная АВ; угол, образуемый этой касательной и прямой LM, делится пополам. Пересечение биссектрисы угла АВМ с продолжением радиуса OA определяет центр и радиус искомой дуги сопряжения. Точкой сопряжения является точка К (рис. 2.16, 2.17).

           Рисунок 2.16                                                  Рисунок 2.17  

Сопряжение двух неконцентрических дуг окружностей дугой заданного радиуса

Даны две дуги, описанные из центров радиусами . Для сопряжения их дугой заданного радиуса проводят из тех же центров две вспомогательные дуги радиусами и . Пересечение этих дуг определяет искомый центр О. Точки касания находятся на линиях центров (рис. 2.18).

Рисунок 2.18

Построение лекальной кривой подбором дуг

Любая лекальная кривая может быть вычерчена циркулем путем подбора центров, из которых описываются дуги, совпадающие с отдельными участками кривой. Для того чтобы описываемые дуги плавно переходили одна в другую, необходимо, чтобы точки их сопряжения (касания) лежали на прямых, соединяющих центры. Построение ведут в следующем порядке: подобрав центр 1 для какого-либо участка кривой ab, подбирают центр 2 для следующего участка bс на продолжении радиуса, проходящего через точки b и 1; для участка cd подбирают центр 3 на продолжении радиуса, проходящего через точки с и 2, и т. д. Таким образом можно обвести всю кривую, не меняя лекала (рис. 2.19).

Рисунок 2.19 

Сопряжение двух параллельных прямых двумя дугами

Заданные на прямых точки А и В соединяются отрезком АВ, на котором отмечают произвольную точку М. В середине отрезков AM и ВМ проводят к ним перпендикуляры; в точках А и В также восстанавливают перпендикуляры к данным прямым. На пересечении соответствующих перпендикуляров находятся центры . Радиусы закругления: . Касание дуг происходит в точке М, находящейся на линии центров  . Если точку М выбрать на середине линии АВ, то (рис. 2.20).

Рисунок 2.20

Деление окружности на равные части и построение правильных вписанных многоугольников

Деление окружности на четыре равные части и построение правильного вписанного четырехугольника можно выполнить циркулем и динейкой.

Деление окружности на четыре равные части и построение правильного вписанного четырехугольника

Две взаимно перпендикулярные центровые линии делят окружность на четыре равные части (рис. 2.21). Соединив точки пересечения этих линий с окружностью прямыми, получают правильный вписанный четырехугольник.

Рисунок 2.21

Деление окружности на восемь равных частей и построение правильного вписанного восьмиугольника

Две взаимно перпендикулярные линии, проведённые под углом 45° к центровым линиям с помощью угольника с углами 45, 45 и 90° (рис. 2.22Л вместе с центровыми линиями разделят окружность на восемь равных частей.

Деление окружности на восемь равных частей можно выполнить циркулем. Для этого из точек 1 и 3 (точки пересечения центровых линий с окружностью) произвольным радиусом делаются засечки до взаимного пересечения, тем же радиусом делают две засечки из точек 3 и 5 (рис. 2.22). Через точки пересечения засечек и центр окружности проводят прямые линии до пересечения с окружностью в точках 2, 4, 6, 8.

Если полученные восемь точек соединить последовательно прямыми линиями, то получится правильный вписанный восьмиугольник (рис. 2.22).

Рисунок 2.22

Деление окружности па три равные части и построение правильного вписанного треугольника

Деление окружности на три равные части и построение правильного вписанного треугольника выполняют с помощью циркуля.

При делении окружности циркулем на три равные части из любой точки окружности, например из точки А пересечения центровых линий с окружностью (рис. 2.23, а), проводят дугу радиусом R, равным радиусу данной окружности, получают точки 1 и 2. Третья точка деления (точка 3) будет находиться на противоположном конце диаметра, проходящего через точку А. Последовательно соединив точки 1, 2 и 3, получают правильный вписанный треугольник. При построении правильного вписанного треугольника, если задана одна из его вершин, например точка 1, находят точку А. Для этого через заданную точку 1 проводят диаметр (рис. 2.23, б, в). Точка А будет находиться на противоположном конце этого диаметра. Затем проводят дугу радиусом R, равным радиусу данной окружности, получают точки 2 и 3. При делении окружности на три равные части с помощью угольника и рейсшины через точку 1 под углом 60° проводят две прямые линии до пересечения с окружностью в точках 2 и 3 (рис. 2.23, а, б), точки 2 и 3 соединяют и получают правильный вписанный треугольник (рис. 2.23 в).

Рисунок 2.23

Деление окружности на шесть равных частей и построение правильного вписанного шестиугольника

Деление окружности на шесть равных частей и построение правильного вписанного шестиугольника выполняют с помощью угольника с углами 30, 60 и 90 и/или циркуля. При делении окружности на шесть равных частей циркулем из двух концов одного диаметра радиусом, равным радиусу данной окружности, проводят дуги до пересечения с окружностью в точках 2, 6 и 3, 5 (рис. 2.24). Последовательно соединив полученные точки, получают правильный вписанный шестиугольник.

Рисунок 2.24 26  

При делении окружности циркулем из четырех концов двух взаимно перпендикулярных диаметров окружности проводят радиусом, равным радиусу данной окружности, дуги до пересечения с окружностью (рис. 2.25). Соединив полученные точки, получают двенадцатиугольник.

Рисунок 2.25

Деление окружности на пять и десять равных частей и построение правильного вписанного пятиугольника и десятиугольника

Деление окружности на пять и десять равных частей и построение правильного вписанного пятиугольника и десятиугольника показано на рис. 2.26.

Рисунок 2.26

Половину любого диаметра (радиус) делят пополам (рис. 2.26 а), получают точку А. Из точки А, как из центра, проводят дугу радиусом, равным расстоянию от точки А до точки 1 до пересечения со второй половиной этого диаметра, в точке В (рис. 2.26 6). Отрезок 1В равен хорде, стягивающей дугу, длина которой равна 1/5 длины окружности. Делая засечки на окружности (рис. 2.26, в) радиусом К, равным отрезку 1В, делят окружность на пять равных частей. Начальную точку 1 выбирают в зависимости от расположения пятиугольника. Из точки 1 строят точки 2 и 5 (рис. 2.26, в), затем из точки 2 строят точку 3, а из точки 5 строят точку 4. Расстояние от точки 3 до точки 4 проверяют циркулем. Если расстояние между точками 3 и 4 равно отрезку 1В, то построения были выполнены точно. Нельзя выполнять засечки последовательно, в одну сторону, так как происходит набегание ошибок и последняя сторона пятиугольника получается перекошенной. Последовательно соединив найденные точки, получают пятиугольник (рис. 2.26, г).

Деление окружности на десять равных частей выполняют аналогично делению окружности на пять равных частей (рис. 2.26), но сначала делят окружность на пять частей, начиная построение из точки 1, а затем из точки 6, находящейся на противоположном конце диаметра (рис. 2.27, а). Соединив последовательно все точки, получают правильный вписанный десятиугольник(рис. 2.27, б).

Рисунок 2.27

Деление окружности на семь и четырнадцать равных частей и построение правильного вписанного семиугольника и четырнадцатиугольника

Деление окружности на семь и четырнадцать равных частей и построение правильного вписанного семиугольника и четырнадцатиугольника показано на рис. 2.28 и 2.29.

Из любой точки окружности, например точки А, радиусом заданной окружности проводят дугу (рис. 2.28, а) до пересечения с окружностью в точках В и D. Соединим точки В и D прямой. Половина полученного отрезка (в данном случае отрезок ВС) будет равна хорде, которая стягивает дугу, составляющую 1/7 длины окружности. Радиусом, равным отрезку ВС, делают засечки на окружности в последовательности, показанной на рис. 2.28, б. Соединив последовательно все точки, получают правильный вписанный семиугольник (рис. 2.28, в).

Деление окружности на четырнадцать равных частей выполняется делением окружности на семь равных частей два раза от двух точек (рис. 2.29, а).

Рисунок 2.28

Сначала окружность делится на семь равных частей от точки 1, затем то же построение выполняется от точки 8. Построенные точки соединяют последовательно прямыми линиями и получают правильный вписанный четырнадцатиугольник (рис. 2.29, б).

Рисунок 2.29

Построение эллипса

Изображение окружности в прямоугольной изометрической проекции во всех трех плоскостях проекций представляет собой одинаковые по форме эллипсы.

Направление малой оси эллипса совпадает с направлением аксонометрической оси, перпендикулярной той плоскости проекций, в которой лежит изображаемая окружность.

При построении эллипса, изображающего окружность небольшого диаметра, достаточно построить восемь точек, принадлежащих эллипсу (рис. 2.30). Четыре из них являются концами осей эллипса , а четыре других расположены на прямых, параллельных аксонометрическим осям, на расстоянии, равном радиусу изображаемой окружности от центра эллипса.

Рисунок 2.30

Нанесение размеров на чертеже

Краткие сведения о базах в машиностроении^

Конструктивный элемент детали, от которого ведется отсчет размеров детали, называется базой. Это может быть поверхность или линия (осевая, центровая).

Всё многообразие поверхностей сводится к следующим четырём:

• основные поверхности, которыми определяется положение детали в изделии;
• вспомогательные поверхности, которые определяют положение присоединяемой детали относительно данной;
• исполнительные поверхности, с помощью которых деталь выполняет свое функциональное назначение;
• свободные поверхности, не имеющие соприкосновения с поверхностями других деталей.

В зависимости от назначения различают следующие базы:

• конструкторские - базы, используемые для определения положения элементов:

1. а)    детали в детали;
2. б)    детали в сборочной единице;
3. в)    сборочной единицы в изделии;

• технологические - базы, используемые для определения положения заготовки или изделия при изготовлении или ремонте;
• измерительные - базы, используемые для определения относительного положения заготовки или изделия и средств измерения.

Система простановки размеров

Выбор системы простановки размеров относится к одному из самых сложных этапов работы исполнителя. Объясняется это наличием большого числа совместно решаемых конструкторских и технологических задач. Основное условие, которое должно быть выполнено при этом, - наибольшая простота процесса изготовления детали при наименьшей стоимости ее изготовления.

Системы простановки размеров от различных баз имеют свои особенности. Система простановки размеров от конструкторских баз отличается тем, что все размеры на чертеже проставляются от поверхностей, которые определяют положение детали в собранном и работающем механизме. В этом случае не связывают простановку размеров с вопросами изготовления детали.

Преимущества простановки размеров от конструкторских баз:

• а)    наличие на чертежах коротких размерных цепей, что повышает точность и качество изделия;
• б)    облегчение проверки, расчета и увязки размеров как детали, так и всего изделия;
• в)    повышение срока годности чертежа, т. к. в нем не отражены требования часто меняющейся технологии.

Недостатки простановки размеров от конструкторских баз:

• а)    необходимость дополнительно готовить технологическую документацию для обработки детали, т. к. чертеж не отражает требований технологии;
• б)    рост числа контрольно-измерительных операций, т. к. заказчик принимает изготовленную деталь не по технологическому, а по конструкторскому чертежу.

Система простановки размеров от технологических баз характеризуется тем, что все размеры на чертеже проставляют от поверхностей, определяющих положение детали при обработке. В этом случае связывают простановку размеров с вопросами изготовления детали.

Преимущества простановки размеров от технологических баз:

• а)    в простановке размеров отражены производственные требования, что облегчает изготовление детали;
• б)    не требуется перечень размеров и допусков, т. е. отпадает необходимость в специальной технологической документации;
• в)    упрощается конструкция режущего и измерительного инструмента;
• г)    изготовление детали и контрольно-измерительные операции производятся по одному и тому же чертежу.

Недостатки простановки размеров от технологических баз:

• а)    некоторая осложненность в проверке и увязке размеров в детали и в изделии;
• б)    сокращение срока годности чертежа, т. к. необходима его корректировка при изменении технологии;
• в)    слабое отражение на чертеже конструктивных особенностей изделия.

Деталь может иметь несколько конструкторских баз, причём одну из них считают основной, а остальные - вспомогательными.

Обычно стремятся к тому, чтобы конструкторские базы были использованы в качестве технологических. Может быть применена комбинированная система простановки размеров: одна часть размеров проставляется от конструкторских баз, другая - от технологических. Простановку размеров от конструкторских баз ограничивают. Наиболее полно удовлетворяет требования производства простановка размеров от технологических баз.

Методы простановки размеров

Цепной метод: размеры наносят по одной линии, цепочкой, один за одним. Метод характеризуется постепенным накоплением суммарной погрешности при изготовлении отдельных элементов детали. Значительная суммарная погрешность может привести к непригодности изготовленной детали.

Координатный метод: все размеры наносят от одной и той же базовой поверхности. Этот метод отличается значительной точностью изготовления детали. При нанесении размеров этим методом необходимо учитывать повышение стоимости изготовления детали.

Комбинированный метод: простановка размеров осуществляется цепным и координатным методами одновременно. Этот метод позволяет изготовлять более точно те элементы детали, которые этого требуют.

Основные правила нанесения размеров на чертёж

Правила нанесения размеров на чертежи устанавливает ГОСТ 2.307-68. Количество размеров на чертеже должно быть минимальным, но достаточным для изготовления изделия. Каждый размер указывается на чертеже только один раз. Расстояние от первой контурной линии до размерной не менее 10 мм, между размерными линиями не мене 7 мм. При постановке большого числа размеров необходимо избегать пересечения размерных и выносных линий.

Размеры подразделяются на линейные и угловые. Размеры включают в себя выносные линии, размерные линии, размерные числа (рис. 3.1). Выносные и размерные линии изображаются тонкими сплошными линиями стандартным шрифтом размером 3,5 или 5. Размерные числа наносят над размерными линиями на расстоянии 1... 1,5 мм. Линейные размеры на чертежах указывают в миллиметрах без указания единиц измерения. Угловые размеры на чертежах указывают в градусах, минутах, секундах.

Рисунок 3.1 33

Основанием для определения величины изображенного изделия и его элементов служат размерные числа, нанесенные на чертеже. Исключение составляют случаи, предусмотренные в ГОСТ 2.414-75; ГОСТ 2.417-78; ГОСТ 2.419-68, когда величину изделия или его элементов определяют по изображениям, выполненным с достаточной степенью точности.

Основанием для определения требуемой точности изделия при изготовлении являются указанные на чертеже предельные отклонения размеров, а также предельные отклонения формы и расположения поверхностей.

Общее количество размеров на чертеже должно быть минимальным, но достаточным для изготовления и контроля изделия.

Размеры, не подлежащие выполнению по данному чертежу и указываемые для большего удобства пользования чертежом, называются справочными. Справочные размеры на чертеже отмечают знаком «*», а в технических требованиях записывают: «* Размеры для справок». Если все размеры на чертеже справочные, их знаком «*» не отмечают, а в технических требованиях записывают: «Размеры для справок».

На строительных чертежах справочные размеры отмечают и оговаривают только в случаях, предусмотренных в соответствующих документах, утвержденных в установленном порядке.

К справочным относят следующие размеры:

• а)    один из размеров замкнутой размерной цепи. Предельные отклонения таких размеров на чертеже не указывают (рис. 3.2);
• б)    размеры, перенесенные с чертежей изделий-заготовок (рис. 3.3);
• в)    размеры, определяющие положение элементов детали, подлежащих обработке по другой детали (рис. 3.4);
• г)    размеры на сборочном чертеже, по которым определяют предельные положения отдельных элементов конструкции, например, ход поршня, ход штока клапана двигателя внутреннего сгорания и т. п.;
• д)    размеры на сборочном чертеже, перенесенные с чертежей деталей и используемые в качестве установочных и присоединительных;
• е)    габаритные размеры на сборочном чертеже, перенесенные с чертежей деталей или являющиеся суммой размеров нескольких деталей;
• ж)    размеры деталей (элементов) из сортового, фасонного, листового и другого проката, если они полностью определяются обозначением материала, приведенным в графе 3 основной надписи.

                                                                 

Рисунок 3.2

Рисунок 3.3

Рисунок 3.4

Примечания:

1. Справочные размеры, указанные в подпунктах б, в, г, е, ж, допускается наносить как с предельными отклонениями, так и без них.
2. Установочными и присоединительными называются размеры, определяющие величины элементов, по которым данное изделие устанавливают на месте монтажа или присоединяют к другому изделию.
3. Габаритными называются размеры, определяющие предельные внешние (или внутренние) очертания изделия.
4. На чертежах изделий у размеров, контроль которых технически затруднен, наносят знак «*», а в технических требованиях помещают надпись «Размеры обеспеч. инстр.».

Примечание. Указанная надпись означает, что выполнение заданного чертежом размера с предельным отклонением должно гарантироваться размером инструмента или соответствующим технологическим процессом.

При этом размеры инструмента или технологический процесс проверяются периодически в процессе изготовления изделий.

Периодичность контроля инструмента или технологического процесса устанавливается предприятием-изготовителем совместно с представителем заказчика.

Не допускается повторять размеры одного и того же элемента на разных изображениях, в технических требованиях, основной надписи и спецификации. Исключение составляют справочные размеры, приведенные в подпунктах б и ж.

Если в технических требованиях необходимо дать ссылку на размер, нанесенный на изображение, то этот размер или соответствующий элемент обозначают буквой, а в технических требованиях помещают запись, аналогичную приведенной на рис. 3.5.

Рисунок 3.5

На строительных чертежах размеры допускается повторять.

Линейные размеры и их предельные отклонения на чертежах и в спецификациях указывают в миллиметрах, без обозначения единицы измерения.

Для размеров и предельных отклонений, приводимых в технических требованиях и пояснительных надписях на поле чертежа, обязательно указывают единицы измерения.

Если на чертеже размеры необходимо указать не в миллиметрах, а в других единицах измерения (сантиметрах, метрах и т. д.), то соответствующие размерные числа записывают с обозначением единицы измерения (см, м) или указывают их в технических требованиях.

На строительных чертежах единицы измерения в этих случаях допускается не указывать, если они оговорены в соответствующих документах, утвержденных в установленном порядке.

Угловые размеры и предельные отклонения угловых размеров указывают в градусах, минутах и секундах с обозначением единицы измерения, например:

Для размерных чисел применять простые дроби не допускается, за исключением размеров в дюймах.

Размеры, определяющие расположение сопрягаемых поверхностей, проставляют, как правило, от конструктивных без с учетом возможностей выполнения и контроля этих размеров.

При расположении элементов предмета (отверстий, пазов, зубьев и т. п.) на одной оси или на одной окружности размеры, определяющие их взаимное расположение, наносят следующими способами:

• от общей базы (поверхности, оси) - по рис. 3.6, а и б;
• заданием размеров нескольких групп элементов от нескольких общих баз - по рис. 3.6 б;
• заданием размеров между смежными элементами (цепочкой) - по рис. 3.7.

Рисунок 3.6

              

Рисунок 3.7

Размеры на чертежах не допускается наносить в виде замкнутой цепи, за исключением случаев, когда один из размеров указан как справочный.

На строительных чертежах размеры наносят в виде замкнутой цепи, кроме случаев, предусмотренных в соответствующих документах, утвержденных в установленном порядке.

Размеры, определяющие положение симметрично расположенных поверхностей у симметричных изделий, наносят, как показано на рис. 3.8 и 3.9.

Рисунок 3.8

Рисунок 3.9

Для всех размеров, нанесенных на рабочих чертежах, указывают предельные отклонения.

Допускается не указывать предельные отклонения:

• а)    для размеров, определяющих зоны различной шероховатости одной и той же поверхности, зоны термообработки, покрытия, отделки, накатки, насечки, а также диаметры накатанных и насеченных поверхностей. В этих случаях непосредственно у таких размеров наносят знак приблизительно;
• б)    для размеров деталей изделий единичного производства, задаваемых с припуском на пригонку.

На таких чертежах в непосредственной близости от указанных размеров наносят знак «*», а в технических требованиях указывают:

• -    «* Размеры с припуском на пригонку по дет. ...»;
• -    «* Размеры с припуском на пригонку по черт. ...»;
• -    «* Размеры с припуском на пригонку по сопрягаемой детали».

На строительных чертежах предельные отклонения размеров указывают только в случаях, предусмотренных в соответствующих документах, утверждённых в установленном порядке.

При выполнении рабочих чертежей деталей, изготовляемых отливкой, штамповкой, ковкой или прокаткой с последующей механической обработкой части поверхности детали, указывают не более одного размера по каждому координатному направлению, связывающего механически обрабатываемые поверхности с поверхностями, не подвергаемыми механической обработке (рис. 3.10, 3.11).

Рисунок 3.10                                               Рисунок 3.11  

Если элемент изображен с отступлением от масштаба изображения, то размерное число следует подчеркнуть (рис. 3.12).

Размеры на чертежах указывают размерными числами и размерными линиями.

При нанесении размера прямолинейного отрезка размерную линию проводят параллельно этому отрезку, а выносные линии - перпендикулярно размерным (рис. 3.13).             Рисунок 3.12                                               Рисунок 3.13

При нанесении размера угла размерную линию проводят в виде дуги с центром в его вершине, а выносные линии - радиально (рис. 3.14).

При нанесении размера дуги окружности размерную линию проводят концентрично дуге, а выносные линии - параллельно биссектрисе угла, и над размерным числом наносят знак «дуга» (рис. 3.15).

Рисунок 3.14                                       Рисунок 3.15

Допускается располагать выносные линии размера дуги радиально, и, если имеются еще концентричные дуги, необходимо указывать, к какой дуге относится размер (рис. 3.16).

При нанесении размеров деталей, подобных изображенной на рис. 3.16, размерные линии следует проводить в радиусном направлении, а выносные - по дугам окружностей (рис. 3.17).

Рисунок 3.16                                   Рисунок 3.17

Размерную линию с обоих концов ограничивают стрелками, упирающимися в соответствующие линии, кроме случаев, приведенных в пп. 2.16, 2.17, 2.20 и 2.21 ГОСТ 2.307-68, и при нанесении линии радиуса, ограниченной стрелкой со стороны определяемой дуги или скругления.

На строительных чертежах взамен стрелок допускается применять засечки на пересечении размерных и выносных линий, при этом размерные линии должны выступать за крайние выносные линии на 1...3 мм.

В случаях, показанных на рис. 3.18, размерную и выносные линии проводят так, чтобы они вместе с измеряемым отрезком образовали параллелограмм.

Рисунок 3.18

Допускается проводить размерные линии непосредственно к линиям видимогоо контура, осевым, центровым и другим линиям (рис. 3.19 И 3.20).

Рисунок 3.19                                              Рисунок 3.20

Размерные линии предпочтительно наносить вне контура изображения.

Выносные линии должны выходить за концы стрелок размерной линии на 1...5 мм.

Минимальные расстояния между параллельными размерными линиями должны быть 7 мм, а между размерной и линией контура - 10 мм и выбраны в зависимости от размеров изображения и насыщенности чертежа.

Необходимо избегать пересечения размерных и выносных линий (см. рис. 3.19).

Не допускается использовать линии контура; осевые, центровые и выносные линии в качестве размерных.

Выносные линии проводят от линий видимого контура, за исключением случаев, указанных в пп. 2.14 и 2.15, ГОСТ 2.307-68 и случаев, когда при нанесении размеров на невидимом контуре отпадает необходимость в вычерчивании дополнительного изображения.

Размеры контура криволинейного профиля наносят, как показано на рис. 3.19 и 3.20.

Если надо показать координаты вершины скругляемого угла или центра дуги скругления, то выносные линии проводят от точки пересечения сторон скругляемого угла или центра дуги скругления (рис. 3.21). Допускается проводить размерные линии непосредственно к линиям видимого контура, осевым, центровым и другим линиям (рис. 3.19 и 3.20).

Если вид или разрез симметричного предмета или отдельных симметрично расположенных элементов изображают только до оси симметрии или с обрывом, то размерные линии, относящиеся к этим элементам, проводят с обрывом, и обрыв размерной линии делают дальше оси или линии обрыва предмета (рис. 3.22).

Рисунок 3.21                                                  Рисунок 3.22

На строительных чертежах в подобных случаях все размеры допускается указывать только до оси симметрии, а размерные линии на пересечении с осью симметрии ограничивать крестиком из засечек.

Размерные линии допускается проводить с обрывом в следующих случаях:

• а)    при указании размера диаметра окружности независимо от того, изображена ли окружность полностью или частично; при этом обрыв размерной линии делают дальше центра окружности (рис. 3.23);
• б)    при нанесении размеров от базы, не изображенной на данном чертеже (рис. 3.24).

Рисунок 3.23                                   Рисунок 3.24

При изображении изделия с разрывом размерную линию не прерывают (рис. 3.25).

Если длина размерной линии недостаточна для размещения на ней стрелок, то размерную линию продолжают за выносные линии (или соответственно за контурные, осевые, центровые и т. д.) и стрелки наносят, как показано на рис. 3.26.

Рисунок 3.25                                           Рисунок 3.26

При недостатке места для стрелок на размерных линиях, расположенных цепочкой, стрелки допускается заменять засечками, наносимыми под углом 45° к размерным линиям (рис. 3.27); или четко наносимыми точками (рис. 3.28).

Рисунок 3.27                     Рисунок 3.28

При недостатке места для стрелки из-за близко расположенной контурной или выносной линии последние допускается прерывать (рис. 3.29).

Размерные числа наносят над размерной линией возможно ближе к её середине (рис. 3.30).

                   Рисунок 3.29                                      Рисунок 3.30

При нанесении размера диаметра внутри окружности размерные числа смещают относительно середины размерных линий.

При нанесении нескольких параллельных или концентричных размерных линий на небольшом расстоянии друг от друга размерные числа над ними рекомендуется располагать в шахматном порядке (рис. 3.31).

Размерные числа линейных размеров при различных наклонах размерных линий располагают, как показано на рис. 3.32.

Если необходимо нанести размер в заштрихованной зоне, соответствующее размерное число наносят на полке линии-выноски (рис. 3.33).

Рисунок 3.31

Рисунок 3.32                              Рисунок 3.33

Угловые размеры наносят так, как показано на рис. 3.34. В зоне, расположенной выше горизонтальной осевой линии, размерные числа помещают над размерными линиями со стороны их выпуклости; в зоне, расположенной ниже горизонтальной осевой линии - со стороны вогнутости размерных линий. В заштрихованной зоне наносить размерные числа не рекомендуется. В этом случае размерные числа указывают на горизонтально нанесённых полках.

Для углов малых размеров при недостатке места размерные числа помещают на полках линий-выносок в любой зоне (рис. 3.35).

Рисунок 3.34                                  Рисунок 3.35

На строительных чертежах допускается линейные и угловые размерные числа и надписи наносить без полок линий-выносок.

Если для написания размерного числа недостаточно места над размерной линией, то размеры наносят, как показано на рис. 3.36; если недостаточно места для нанесения стрелок, то их наносят, как показано на рис. 3.37.

Рисунок 3.36                                          Рисунок 3.37

Способ нанесения размерного числа при различных положениях размерных линий (стрелок) на чертеже определяется наибольшим удобством чтения.

Размерные числа и предельные отклонения не допускается разделять или пересекать какими бы то ни было линиями чертежа. Не допускается разрывать линию контура для нанесения размерного числа и наносить размерные числа в местах пересечения размерных, осевых или центровых линий. В месте нанесения размерного числа осевые, центровые линии и линии штриховки прерывают (рис. 3.38, 3.39).

Размеры, относящиеся к одному и тому же конструктивному элементу (пазу, выступу, отверстию и т. п.), рекомендуется группировать в одном месте, располагая их на том изображении, на котором геометрическая форма данного элемента показана наиболее полно (рис. 3.40).

При нанесении размера радиуса перед размерным числом помещают прописную букву R.

Если при нанесении размера радиуса дуги окружности необходимо указать размер, определяющий положение ее центра, то последний изображают в виде пересечения центровых или выносных линий.

Рисунок 3.38                                       Рисунок 3.39

Рисунок 3.40

При большой величине радиуса центр допускается приближать к дуге, в этом случае размерную линию радиуса показывают с изломом под углом 90° (рис. 3.41).

Если не требуется указывать размеры, определяющие положение центра дуги окружности, то размерную линию радиуса допускается не доводить до центра и смещать ее относительно центра (рис. 3.42).

Рисунок 3.41                  Рисунок 3.42

При проведении нескольких радиусов из одного центра размерные линии любых двух радиусов не располагают на одной прямой (рис. 3.43).

При совпадении центров нескольких радиусов их размерные линии допускается не доводить до центра, кроме крайних (рис. 3.44).

Рисунок 3.43                                Рисунок 3.44

Размеры радиусов наружных скругленнй наносят, как показано на рис. 3.45, внутренних скруглений - на рис. 3.46.

Рисунок 3.45                                        Рисунок 3.46

Радиусы скруглений, размер которых в масштабе чертежа 1 мм и менее, на чертеже не изображают и размеры их наносят, как показано на рис. 3.47.

Способ нанесения размерных чисел при различных положениях размерных линий (стрелок) на чертеже определяется наибольшим удобством чтения. Размеры одинаковых радиусов допускается указывать на общей полке, как показано на рис. 3.48.

Рисунок 3.47                          Рисунок 3.48

Если радиусы скруглений, сгибов и т. п. на всём чертеже одинаковы или какой-либо радиус является преобладающим, то вместо нанесения размеров этих радиусов непосредственно на изображении рекомендуется в технических требованиях делать запись типа: «Радиусы скруглений 4 мм»; «Внутренние радиусы сгибов 10 мм»; «Не указанные радиусы 8 мм» и т. п.

При указании размера диаметра (во всех случаях) перед размерным числом наносят знак диаметра. 48

Перед размерным числом диаметра (радиуса) сферы также наносят знак диаметра (радиуса) без надписи «Сфера» (рис. 3.48). Если на чертеже трудно отличить сферу от других поверхностей, то перед размерным числом диаметра (радиуса) допускается наносить слово «Сфера» или знак О, например: ».

Диаметр знака сферы равен размеру размерных чисел на чертеже.

Рисунок 3.48

Размеры квадрата наносят, как показано на рис. 3.49, 3.50 и 3.51.

Рисунок 3.49                     Рисунок 3.50                   Рисунок 3.51

Высота знака должна быть равна высоте размерных чисел на чертеже.

Перед размерным числом, характеризующим конусность, наносят знак "" острый угол которого должен быть направлен в сторону вершины конуса (рис. 3.52).

Рисунок 3.52

Знак конуса и конусность в виде соотношения следует наносить над осевой линией или на полке линии-выноски.

Уклон поверхности следует указывать непосредственно у изображения поверхности уклона или на полке линии-выноски в виде соотношения (рис. 3.53, а), в процентах (рис. 3.53, б) или в промилле (рис. 3.53, в). Перед размерным числом, определяющим уклон, наносят знак , острый угол которого должен быть направлен в сторону уклона.

Рисунок 3.53

Размеры фасок под углом 45° наносят, как показано на рис. 3.54.

Допускается указывать размеры не изображенной на чертеже фаски под углом 45°, размер которой в масштабе чертежа 1 мм и менее, на полке линии-выноски, проведенной от грани (рис. 3.55).

Рисунок 3.54                                        Рисунок 3.55

Размеры фасок под другими углами указывают по общим правилам: линейными угловыми размерами (рис. 3.56, а, б) или двумя линейными размерами (рис. 3.56, в).

Рисунок 3.56

Размеры нескольких одинаковых элементов изделия, как правило, наносят один раз с указанием на полке линии-выноски количества этих элементов (рис.3.57, а).Допускается указывать количество элементов, как показано на рис. 3.57, б.

Рисунок 3.57

При нанесении размеров элементов, равномерно расположенных по окружности изделия (например, отверстий), вместо угловых размеров, определяющих взаимное расположение элементов, указывают только их количество (рис. 3.58-3.60).

 

                        Рисунок 3.58            Рисунок 3.59                Рисунок 3.60

Размеры двух симметрично расположенных элементов изделия (кроме отверстий) наносят один раз без указания их количества, группируя, как правило, в одном месте все размеры (рис. 3.61, 3.62).

Рисунок 3.61

Рисунок 3.62

Количество одинаковых отверстий всегда указывают полностью, а их размеры - только один раз.

При нанесении размеров, определяющих расстояние между равномерно расположенными одинаковыми элементами изделия (например, отверстиями), рекомендуется вместо размерных цепей наносить размер между соседними элементами и размер между крайними элементами в виде произведения количества промежутков между элементами на размер промежутка (рис. 3.63).

Рисунок 3.63                                                   Рисунок 3.64

Допускается не наносить на чертеже размеры радиуса дуги окружности сопрягающихся параллельных линий (рис. 3.64).

При большом количестве размеров, нанесенных от общей базы, допускается наносить линейные и угловые размеры, как показано на рис. 3.65 и рис. 3.66, при этом проводят общую размерную линию от отметки «0» и размерные числа наносят в направлении выносных линий у их концов.

Размеры диаметров цилиндрического изделия сложной конфигурации допускается наносить, как показано на рис. 3.67.

Рисунок 3.65                                Рисунок 3.66

Рисунок 3.67

При большом количестве однотипных элементов изделия, неравномерно расположенных на поверхности, допускается указывать их размеры в сводной таблице, при этом применяется координатный способ нанесения отверстий с обозначением их арабскими цифрами (рис. 3.68) или обозначение однотипных элементов прописными буквами (рис. 3.69).

Рисунок 3.68

Рисунок 3.69

Одинаковые элементы, расположенные в разных частях изделия (например, отверстия), рассматривают как один элемент, если между ними нет промежутка (рис. 3.70 а) или если эти элементы соединены тонкими сплошными линиями (рис. 3.70, б).

При отсутствии этих условий указывают полное количество элементов (рис. 3.70, в).

Рисунок 3.70

Если одинаковые элементы изделия (например, отверстия) расположены на разных поверхностях и показаны на разных изображениях, то количество этих элементов записывают отдельно для каждой поверхности (рис. 3.71).

                                                                     Рисунок 3. 71 Допускается повторять размеры одинаковых элементов изделия или их групп (в том числе отверстий), лежащих на одной поверхности, только в том случае, когда они значительно удалены друг от друга и не увязаны между собой размерами (рис. 3.72, 3.73).

Рисунок 3.72                                                     Рисунок 3.73

Если на чертеже показано несколько групп близких по размерам отверстий, то рекомендуется отмечать одинаковые отверстия одним из условных знаков, приведенных на рис. 3.74. Допускается применять и другие условные знаки.

Отверстия обозначают условными знаками на том изображении, на котором указаны размеры, определяющие положение этих отверстий.

На строительных чертежах допускается одинаковые группы отверстий обводить сплошной тонкой линией с поясняющей надписью.

При обозначении одинаковых отверстий условными знаками количество отверстий и их размеры допускается указывать в таблице (рис. 3.75).

Рисунок 3.74                                        Рисунок 3.75

При изображении детали в одной проекции размер ее толщины или длины наносят, как показано на рис. 3.76.  

Виды и комплектность конструкторских документов

Виды и комплектность конструкторских документов устанавливает ГОСТ 2.102-68.

Виды конструкторских документов

К конструкторским документам (именуемым в дальнейшем «документы») относят графические и текстовые документы, которые в отдельности или в совокупности определяют состав и устройство изделия и содержат необходимые данные для его разработки или изготовления, приёмки, эксплуатации и ремонта.

Чертеж детали - документ, содержащий изображение детали и другие данные, необходимые для её изготовления и контроля.

Сборочный чертеж - документ, содержащий изображение сборочной единицы и другие данные, необходимые для её сборки (изготовления) и контроля. К сборочным чертежам также относят чертежи, по которым выполняют гидромонтаж и пневмомонтаж.

Чертеж общего вида - документ, определяющий конструкцию изделия, взаимодействие его составных частей и поясняющий принцип работы изделия.

Теоретический чертеж - документ, определяющий геометрическую форму (обводы) изделия и координаты расположения составных частей.

Габаритный чертеж - документ, содержащий контурное (упрощенное) изображение изделия с габаритными, установочными и присоединительными размерами.

Электромонтажный чертеж - документ, содержащий данные, необходимые для выполнения электрического монтажа изделия.

Монтажный чертеж - документ, содержащий контурное (упрощенное) изображение изделия, а также данные, необходимые для его установки (монтажа) на месте применения. К монтажным чертежам также относят чертежи фундаментов, специально разрабатываемых для установки изделия.

Упаковочный чертеж - документ, содержащий данные, необходимые для упаковывания изделия.

Схема - документ, на котором показаны в виде условных изображений и обозначений составные части изделия и связи между ними.

Спецификация - документ, определяющий состав сборочной единицы, комплекса или комплекта.

Ведомость спецификаций - документ, содержащий перечень всех спецификаций составных частей изделия с указанием их количества и входимости.

Ведомость ссылочных документов - документ, содержащий перечень документов, на которые имеются ссылки в конструкторских документах изделия.

Ведомость покупных изделий, содержащий перечень покупных изделий, примененных в разрабатываемом изделии.

Ведомость разрешения применения покупных изделий - документ, содержащий перечень покупных изделий, разрешенных к применению в соответствии с ГОСТ 2.124-85.

Ведомость держателей подлинников - документ, содержащий перечень предприятий (организаций), на которых хранят подлинники документов, разработанных и (или) примененных для данного изделия.

Ведомость технического предложения - документ, содержащий перечень документов, входящих в техническое предложение.

Ведомость эскизного проекта - документ, содержащий перечень документов, входящих в эскизный проект

Ведомость технического проекта - документ, содержащий перечень документов, входящих в технический проект.

Пояснительная записка - документ, содержащий описание устройства и принципа действия разрабатываемого изделия, а также обоснования принятых при его разработке технических и технико-экономических решений.

Техническое условие - документ, содержащий требования (совокупность всех показателей, норм, правил и положений) к изделию, его изготовлению, контролю, приемке и поставке, которые нецелесообразно указывать в других конструкторских документах.

Программа и методика испытаний - документ, содержащий технические данные, подлежащие проверке при испытаниях изделия, а также порядок и методы их контроля.

Таблица - документ, содержащий в зависимости от его назначения соответствующие данные, сведённые в таблицу.

Расчёт - документ, содержащий расчеты параметров и величин, например, расчет размерных цепей, расчет на прочность и др.

Эксплуатационные документы - документ, предназначенные для использования при эксплуатации, обслуживании и ремонте изделия в процессе эксплуатации.

Ремонтные документы - документ, содержащие данные для проведения ремонтных работ на специализированных предприятиях.

Инструкция - документ, содержащий указания и правила, используемые при изготовлении изделия (сборке, регулировке, контроле, приёмке и т. п.).

Документы в зависимости от стадии разработки подразделяются на проектные (техническое предложение, эскизный проект, технический проект) и рабочие (рабочая документация).

Наименования конструкторских документов в зависимости от способа их выполнения и характера использования приведены далее.

Оригиналы - документы, выполненные на любом материале и предназначенные для выполнения по ним подлинников.

Подлинники - документы, оформленные подлинными установленными подписями и выполненные на любом материале, позволяющем многократное воспроизведение с них копий. Допускается в качестве подлинника использовать оригинал, репрографическую копию или экземпляр документа, изданного типографским способом, завизированного подлинными подписями лиц, разработавших данный документ и ответственных за нормоконтроль.

Дубликаты - копии подлинников, обеспечивающие идентичность воспроизведения подлинника, выполненные на любом материале, позволяющем снятие с них копий.

Копии - документы, выполненные способом, обеспечивающем их идентичность с подлинником (дубликатом) и предназначенные для непосредственного использования при разработке, в производстве, эксплуатации и ремонте изделий. Копиями являются также микрофильмы - копии, полученные с микрофильма дубликата.

Документы, предназначенные для разового использования в производстве (документы макета, стендов для лабораторных испытаний и др.), допускается выполнять в виде эскизных конструкторских документов.

Комплектность конструкторских документов

При определении комплектности конструкторских документов на изделия следует различать:

• -    основной конструкторский документ;
• -    основной комплект конструкторских документов;
• -    полный комплект конструкторских документов.

Основной конструкторский документ изделия в отдельности или в совокупности с другими записанными в нем конструкторскими документами полностью и однозначно определяют данное изделие и его состав.

За основные конструкторские документы принимают:

• -    для деталей - чертеж детали;
• -    для сборочных единиц, комплексов и комплектов — спецификацию.

Изделие, применённое по конструкторским документам, выполненным в соответствии со стандартом Единой системы конструкторской документации, записывают в документы других изделий, в которых оно применено, за обозначением своего основного конструкторского документа. Считается, что такое изделие применено по своему основному конструкторскому документу.

Основной комплект конструкторских документов изделия объединяет конструкторские документы, относящиеся ко всему изделию (составленные на все данное изделие в целом), например: сборочный чертеж, принципиальная электрическая схема, технические условия, эксплуатационные документы. Конструкторские документы составных частей в основной комплект документов изделия не входят.

Полный комплект конструкторских документов изделия составляют (в общем случае) из следующих документов:

1. основного комплекта конструкторских документов на данное изделие;
2. основных комплектов конструкторских документов на все составные части данного изделия, примененные по своим основным конструкторским документам.

Требования к эскизу

В условиях производства и при проектировании иногда возникает необходимость в чертежах временного или разового использования, которые получили название эскизов. Эскиз - чертеж временного характера, выполненный, как правило, от руки (без использования инструментов для черчения), на любой (клетчатой) бумаге, без соблюдения масштаба, но с сохранением пропорций элементов детали, а также в соответствии со всеми правилами и условностями, установленными стандартами.

Эскиз выполняется аккуратно, непосредственно с детали. Качество эскиза должна быть близким к качеству чертежа. Эскиз должен содержать:

• минимальное, но достаточное количество изображений (видов, разрезов, сечений), которые дают представления о форме детали;
• размеры и другие данные, необходимые для изготовления детали;
• основную надпись.

Эскиз каждой детали выполняется на отдельном формате (ГОСТ 2.301-68).

Для литых деталей в технических требованиях, которые помещаются над основной надписью, записывают необозначенные на чертеже радиусы скругления и уклоны. В основной надписи чертежа указывают наименование детали в именительном падеже и единственном числе. Если наименование состоит из нескольких слов, сначала пишется существительное, а потом - объяснительные слова (ГОСТ 2.107-68), например: «колесо зубчатое».

При выполнении эскизов необходимо соблюдать ГОСТ 2.109-73 «Основные требования к чертежам».

Последовательность выполнения эскизов

1. Внимательно рассмотреть деталь, изучить ее конструкцию, назначение, технологию изготовления и определиться с названием. При изучении конструкции тщательно анализируется форма детали путем воображаемого расчленения ее на более простые геометрические тела (или их части), включая пустоты. Следует иметь в виду, что любая деталь представляет собой разные соединения более простых геометрических форм: призм, пирамид, цилиндров, конусов, сфер, и др.

2. Определить минимальное, но достаточное количество изображений (видов, разрезов, сечений), необходимых для полного представления конструкции детали.

Для деталей типа тел вращения, а также для деталей типа валов и втулок с резьбой достаточно одного изображения. Если на таких деталях имеются отверстия, срезы, пазы, то главный вид дополняют одним или несколькими видами, разрезами, сечениями, которые выявляют форму этих элементов, а также выносными элементами. Для тонких плоских деталей любой формы достаточно одного изображения. Толщину материала указывают на полке линии-выноски с указанием символа «S» (толщины) перед её цифровым обозначением.

Особое внимание отводится выбору главного вида. Он должен давать самое большое полное представление о форме и размерах детали.

Главный вид детали выбирают с учетом технологии ее изготовление. Изображения планки, линейки, вала, оси и т. п. рекомендуется располагать на формате горизонтально. Изображения корпуса, кронштейны и т. п. - основанием вниз.

Если деталь сложной конструкции в процессе изготовления не имеет преобладающего положения, то за главное изображение таких деталей принимают их расположение в готовом изделии, машине.

Для деталей типа шкивов, колес главным изображением является фронтальный разрез. Его выполняют целиком, что облегчает нанесение размеров.

Детали типа винтов, болтов, валиков изготовляют на токарных станках или автоматах. Их ось при обработке - горизонтальная. При изображении таких деталей на эскизе учитывают также положение, в котором выполняют самый большой объем работ по изготовлению детали, то есть выполняют наибольшее число переходов (переход - обработка одной элементарной поверхности).

3. Выбрать согласно ГОСТ 2.301-68 формат чертежа, выполнить на нём рамку и основную надпись. Размер формата выбирают в зависимости от сложности и размеров детали с учетом возможности как увеличения изображения в сравнении с натурой для сложных и мелких, так и уменьшение для простых по форме и больших деталей. Изображение должно быть таким, чтобы не возникало затруднений при чтении эскиза и простановке размеров. Рекомендуется выполнять эскизы на бумаге в клетку.

4. Наметить тонкими сплошными линиями габаритные прямоугольники для будущих изображений с расчетами равномерного использования поля формата. Провести осевые линии (рис. 5.1).

5. Обозначить тонкими сплошными линиями видимый контур детали, начиная с основных геометрических форм и сохраняя на всех изображениях проекционную связь и пропорцию элементов детали. Вычеркнуть тонкими линиями выбранные разрезы и сечения по правилам ГОСТ 2.305-68. В случае потребности нанести линии невидимого контура. Изобразить раньше пропущенные подробности: канавки, фаски, скругления и др. Заштриховать разрезы и сечения по ГОСТ 2.306-68. Удалить лишние линии, обвести эскиз, соблюдая соотношение толщины разных типов линий согласно ГОСТ 2.303-68.

Рисунок 5.1

6. Нанести выносные и размерные линии, стрелки, проставить знаки диаметров, радиусов, уклонов и конусности, обозначить разрезы и сечения. Провести замеры детали и вписать размерные числа, причем размерные числа записывать сразу после каждого измерения, не накапливая их в памяти.

Заполнить основную надпись и записать технические требования. Требования к материалу, из которого должна быть изготовлена деталь, указывают на эскизе детали в графе «Материал» основной надписи.

7. Внимательно проверить эскиз и при необходимости внести исправления.

Требования к простановке размеров

Ответственным этапом в процессе выполнения эскизов является простановка размеров. Простановка размеров на эскизе детали состоит из двух элементов: замера размеров и их нанесения.

Задать размеры на эскизе детали - значит определить необходимый минимум размеров и степень их точности, которые обеспечивают изготовление детали и не ограничивают технологических возможностей, то есть позволяют применить к детали разные варианты технологического процесса.

Нанести размеры на эскизе - значит так расположить выносные и размерные линии, размерные числа, чтобы целиком исключить возможность неправильного толкования эскиза и обеспечить удобство его чтения. Правила простановки и нанесение размеров изложены в ГОСТ 2.307-68. 63

Основные инструменты для обмера деталей: линейка стальная, кронциркуль, нутромер, штангенциркуль, микрометр, угломер, радиусомер и резьбомер. Линейкой, кронциркулем и нутромером можно снять размеры с точностью до 0,5 мм. Размеры, которые измеряли кронциркулем и нутромером, определяются при помощи линейки. Штангенциркулем, оснащенным глубиномером, нониусом, длинными и короткими ножками, производятся измерения с точностью до 0,05 мм. Микрометр служит для измерения внешних диаметров прутков и других деталей с точностью до 0,005 мм. Измерение углов деталей производится с помощью угломеров разных конструкций. При обмере деталей широко используются шаблоны разной формы и назначения.

Для обмера деталей в условиях производства используются и более сложные инструменты и приборы.

Эскизирование детали типа «Вал»

Детали типа «Вал» чаще всего содержат такие элементы, как фаски, лыски, шпоночые пазы, центровочные отверстия, проточки (канавки) для выхода шлифовального круга и выхода режущего инструмента при нарезании резьбы, канавки для стопорных шайб, уплотняющих колец.

Следует обратить внимание, что канавки (проточки) в зависимости от их назначения имеют свои особенности и на чертеже должны изображаться согласно правилам стандартов.

На детальных чертежах для простановки необходимых размеров, регламентированных стандартами, используют выносные элементы или сечения в увеличенном масштабе.

Вал является ответственной деталью механизмов машин. Вал служит для передачи крутящего момента и вращается вместе с закрепленными на нем элементами механизма. Валы могут быть цилиндрическими постоянного диаметра, ступенчатыми и с нарезанными на них зубчатыми венцами или шлицами.

Опорные части валов называются цапфами. Промежуточные цапфы называются шейками.

Цапфы валов, которые работают в подшипниках скольжения, могут быть цилиндрическими, коническими или сферическими. Наибольшее распространение имеют цилиндрические цапфы как простейшие в технологическом отношении. Цапфы валов для подшипников качения выполняют цилиндрическими. В некоторых случаях они имеют резьбовые участки или другие конструктивные элементы для крепления подшипников.

Конструктивные формы переходных участков валы показаны на рис. 5.2.  

Рисунок 5.2

Переходные участки валов между двумя ступенями разных диаметров выполняют таким образом:

1. С канавкой для выхода шлифовального круга (рис. 5.2, а). Канавки большей частью выполняют шириной 3 мм и глубиной 0,25...0,30 мм на валах диаметром 10...50 мм, а на валах диаметром 50... 100 мм - шириной 5 мм и глубиной 0,5 мм. Канавки должны иметь максимально возможные радиусы закруглений для уменьшения концентрации напряжений и повышения сопротивления против усталостного разрушения в условиях действия переменных напряжений. Канавки выполняют на валах, диаметры которых определяют по условию жесткости, и на конечных участках валов, в сечении которых действуют незначительные изгибающие моменты. Если на валу есть резьбовые участки, то канавки предусматривают для выхода резьбонарезного инструмента.

2. С переходной поверхностью - галтелью постоянного радиуса (рис. 5.5, б). Для тяжело нагруженных валов в случаях, когда увеличение радиуса галтели ограничивается радиусом закругления или фаской кромок деталей, применяются дополнительные промежуточные кольца (рис. 5.2, в).

3. С галтелью специальной формы (рис. 5.2, г, д, е). Применяют галтели эллиптической формы или галтели, которые очерчены двумя радиусами кривизны.

Размер фаски на валах выполняют согласно табл. 5.1.

Таблица 5.1 - Фаски цилиндрических деталей

Последовательность выполнения эскизов вала:

1. Внимательно осмотреть вал, изучить его конструкцию, назначение, технологию изготовления.
2. Определить минимальное, но достаточное количество изображений (видов, разрезов, сечений), необходимых для полного представления о конструкции детали.
3. Выбрать согласно ГОСТ 2.301-68 формат чертежа, выполнить на нём рамку и основную надпись.
4. Наметить тонкими сплошными линиями габаритные прямоугольники для будущих изображений с расчетами равномерного использования полю или формату. Провести осевые линии, нанести тонкими сплошными линиями видимый контур вала, начиная с основных геометрических форм и сохраняя на всех изображениях проекционную связь и пропорцию элементов вала.
5. Нанести выносные и размерные линии, стрелки, проставить необходимые знаки. Произвести замеры вала и вписать размерные числа. Размерные числа необходимо записывать сразу после каждого измерения, не накапливая их в памяти .
6. Заполнить основную надпись и записать технические требования.
7. Внимательно проверить эскиз вала и исправить ошибки.
8. Для валов, которые изготавливаются преимущественно на токарных станках, главный вид располагают на чертеже так, чтобы ось детали располагалась горизонтально.

Следует обратить внимание, что канавки (проточки) в зависимости от их назначения имеют свои особенности изображения на чертеже согласно правилам стандартов.

На детальных чертежах валов для постановки необходимых размеров используют выносные элементы или сечения в увеличенном масштабе.

В изделиях мелкосерийного производства на валах для крепления зубчатых колес используются шпоночные соединения. Их недостатками являются малая несущая способность из-за ослабления вала шпоночными пазами и низкая технологичность.

Размеры шпоночных пазов приведены для призматических шпонок согласно ГОСТ 23360-78 (рис. 5.2) и сегментных шпонок (рис. 5.3) на валах - ГОСТ 24071-80 (табл. 5.2, 5.3).

Размеры канавок для выхода шлифовального круга (рис. 5.4, 5.5) согласно ГОСТ 8820-69 приведенные в табл. 5.4.

Исполнение 1             Исполнение 2

Рисунок 5.2

Исполнение 1             Исполнение 2

Рисунок 5.3

Таблица 5.2 - Размеры шпоночных пазов призматических шпонок на валах согласно ГОСТ 23360-78  

Таблица 5.3 - Размеры шпоночных пазов сегментных шпонок на валах согласно ГОСТ 24071-80    

  

Рисунок 5.4

Рисунок 5.5

Таблица 5.4 - Размеры канавок для выхода шлифовального круга согласно ГОСТ 8820-69

Размеры канавок под пружинные кольца (рис. 5.6, 5.7) согласно ГОСТ 13940-86 приведены в табл. 5.5.

Рисунок 5.6                                                  Рисунок 5.7

Таблица 5.5 - Размеры канавок под пружинные кольца, мм

Размеры канавок под уплотнительные кольца (рис. 5.8) согласно ГОСТ 9833-73 приведены на рис. 5.9 и в табл. 5.6

Рисунок 5.8

Рисунок 5.9

Таблица 5.6 - Размеры канавок под уплотнительные кольца

Размеры канавок под смазку (рис. 5.10) приведены в табл. 5.7.

Рисунок 5.10

Таблица 5.7 - Размеры канавок под смазку, мм

Для установки детали в центрах токарного станка (при ее обработке или измерении) служат центровые отверстия (рис. 5.11), размеры и изображение которых соответствуют ГОСТ 14034-74 (табл. 5.8).

Форма А                                                          Форма В

Рисунок 5.11

Таблица 5.8- Размеры центровых отверстий согласно ГОСТ 14034-74

При нарезании резьбы на конечном участке выполняют кольцевые канавки (проточки), предназначенные для выхода резца. Проточка для выхода резьбонарезающего инструмента при нарезании внешней метрической резьбы приведена на рис. 5.12. Проточка для выхода резьбонарезающего инструмента при нарезании внешней трапецеидальной резьбы приведена на рис. 5.13.

Размеры резьбовых проточек приведены в табл. 5.9, 5.10.

Образец выполнения эскиза вала приведен на рис. 5.14

Рисунок 5.12

Рисунок 5.13

Таблица 5.9 - Размеры проточек для выхода резбонарезающего инструмента при нарезании внешней метрической резьбы, мм (ГОСТ 27148-86)

Таблица 5.10 - Размеры проточек для выхода резьбообразующего инструмента при нарезании внешней трапецеидальной резьбы, мм (ГОСТ 10549-80)

Рисунок 5.14

Эскизирование детали типа «колесо зубчатое»

Последовательность выполнения эскизов зубчатого колеса:

1. Внимательно осмотреть зубчатое колесо, изучить его конструкцию, назначение, технологию изготовления.
2. Определить минимальное, но достаточное количество изображений (видов, разрезов, сечений), необходимых для полного представления о конструкции детали. Ознакомиться с правилами изображения зубчатого колеса данного вида согласно требованиям соответствующих стандартов.
3. Избрать согласно ГОСТ 2.301-68 формат чертежа, начертить на нем рамку и основную надпись.
4. Наметить тонкими сплошными линиями габаритные прямоугольники для будущих изображений с учетом равномерного использования площади листа. Провести осевые линии.
5. Обозначить тонкими сплошными линиями видимый контур детали, начиная с основных геометрических форм и сохраняя на всех изображениях проекционную связь и пропорцию элементов детали.
6. Нанести выносные и размерные линии, стрелки, проставить необходимые знаки. Провести замеры зубчатого колеса и вписать размерные числа, причем размерные числа записывать сразу после каждого измерения, не накапливая их в памяти.
7. Заполнить основную надпись и записать технические требования.
8. Внимательно проверить эскиз зубчатого колеса и исправить ошибки.

При эскизировании зубчатого колеса необходимо правильно изобразить и поставить размеры не только на элементах зубчатого зацепления, но и на конструктивных элементах соединения колеса с валом. Для этого необходимо знать не только элементы зубчатого зацепления, но и иметь представления о креплении зубчатого колеса на вале.

Зубчатые передачи используются как самостоятельные агрегаты (редукторы) или входят в другие машины как составные части.

Для передачи вращательного движения с одного вала на другой, оси которых параллельные, применяют цилиндрические передачи (рис. 5.15, а, б, в, г); если оси валов пересекаются, используют конические передачи (рис. 5.15, д, е).

Если оси валов скрещиваются (чаще под прямым углом), применяют червячные передачи (рис. 5.15, з). Для преобразования вращательного движения в поступательное и наоборот применяют реечные передачи, которые состоят из цилиндрического колеса и рейки (рис. 5.15, и). Встречаются передачи с внешним и внутренним зацеплениями (рис. 5.15, г). В первом случае вращение колес происходит в противоположных направлениях, во втором - в одном направлении.

Рисунок 5.15

Зубчатое колесо содержит зубчатый венец и тело колеса. Зубья колеса образовывают зубчатый венец. Тело колеса ограничивается поверхностью впадин зубьев.

При изображении цилиндрических зубчатых колес приняты такие условности:

1. Поверхность вершин и ее образующую изображают сплошной основной линией, а поверхность впадин и ее образующую - сплошной тонкой линией. Делительную окружность изображают штрихпунктирною тонкой линией.
2. Зубья чертят только в осевых разрезах, изображая их не рассеченными. Если надо показать профиль зуба, то оформляют это выносными элементом или изображают его на ограниченном участке детали.

На рис. 5.16 изображены основные элементы зубчатого колеса.

Рисунок 5.16

Согласно ГОСТ 16531-83 основные параметры зубчатого колеса:

1. диаметр делительной окружности
2. модуль - число, которое показывает, сколько миллиметров диаметра делительной окружности приходится на один зуб (количество зубьев

Величины модуля стандартизированы (табл. 5.11).

Таблица 5.11- Модули, мм (ГОСТ 9563-60)

С помощью параметров, приведенных в табл. 5.12, можно рассчитать величины, которые характеризуют зацепление.

Таблица 5.12 - Параметры цилиндрического зубчатого колеса

 

Используя эти соотношения, можно вычислить значение модуля для реального цилиндрического колеса:

В учебных целях добытое значение необходимо округлить к ближайшему по ГОСТ 9563-60.

Расстояние между одноименными профильными поверхностями соседних зубьев, измеренное в миллиметрах по дуге делительной окружности, называют шагом зацепления Из рисунка видно, что шаг равняется соотношению длины делительной окружности к числу зубьев:

Параметры зубчатых колес задают на чертежах в специальных таблицах (ГОСТ 2.403-75).

На рис. 5.17 показано расположения и размеры таблицы параметров.    

Рисунок 5.17

В случае необходимости отдельные строки из нее можно опускать. Пример выполнения чертежа колеса зубчатого (для учебных целей) приведен на рис. 5.18.

Рисунок 5.18

Эскизирование детали типа «Пружина»

Эскиз пружины выполняется аккуратно, непосредственно с детали. В учебной практике при эскизировании деталей типа «пружина» студентам следует знать назначение детали, ее устройство, применяемые материалы.

Пружины являются одним из ответственных элементов сборочных единиц. Их назначение в создании усилий, которые действуют на детали в сборочных единицах.

Для изготовления пружин применяют большое количество разных материалов, основным свойством которых является способность запасать и возвращать запасенную энергию деформации. Перечень материалов и их механических свойств приведены в табл. 5.13.

Таблица 5.13 - Механические свойства материалов, применяемых для изготовления пружин

По форме пружины разделяют на цилиндрические (рис. 5.19, а, б, в), конические (рис. 5.19, г, д), спиральные (рис. 5.19, е), пластинчатые (рис. 5.19, з), тарельчатые (рис. 5.19, ж, е).

Рисунок 5.19

По виду деформации пружины бывают: сжатия (рис. 5.19, а, б, г, д, ж, е), растяжения (рис. 5.19, в), кручения (рис. 5.19, е, и, к), изгиба (рис. 5.19 з).

По форме поперечного перерезь пружины бывают круглые (рис. 5.19, а, в, г, и, к), прямоугольные (рис. 5.19, д, з), квадратные (рис. 5.19, б).

По направлению навивки пружины могут быть с правой и левой навивкой.

Все виды пружины изображают на чертежах согласно требованиям стандартов. Пружину изображают согласно ГОСТ 2.401-68.

Последовательность выполнения эскизов пружины:

1. Внимательно осмотреть пружину, изучить ее конструкцию, назначение, технологию изготовления.
2. Ознакомиться с правилами изображения пружин данного вида согласно требованиям соответствующих стандартов.
3. Выбрать согласно ГОСТ 2.301-68 формат чертежа, начертить на нем рамку и основную надпись.
4. Наметить тонкими сплошными линиями габаритные прямоугольники для будущих изображений с расчетом равномерного использования формата. Провести осевые линии.
5. Обозначить тонкими сплошными линиями видимый контур детали, начиная с основных геометрических форм и сохраняя на всех изображениях проекционную связь и пропорцию элементов детали.
6. Нанести выносные и размерные линии, стрелки, проставить необходимые знаки. Провести обмер размеров пружины и вписать размерные числа, причем размерные числа записывать сразу после каждого измерения, не накапливая их в памяти.
7. Заполнить основную надпись и записать технические требования.
8. Внимательно проверить эскиз и исправить ошибки.

В учебной практике принято изображать цилиндрическую пружину сжатия. Для выполнения такого чертежа необходимо знать, каким образом формируются опорные витки. Визуально установить количество опорных витков можно, зная правила их формирования.

На представленном на рис. 5.20 изображении пружины сжатия показано размещения опорных витков и переход от опорного витка в точке а, в которой происходит отгибание витков на угол относительно опорного витка.

Рисунок 5.20

Кроме этого, необходимо знать, что при изготовлении пружины производится подготовка конца пружины путем сошлифовывания части ее поверхности. На рис. 5.21 показано, что контактная поверхность опорного витка составляет 3/4 полной длины витка. В учебных задачах принято для расчетов принимать длину опорного витка равной 0,75 полной длины витка. При реальных инженерных расчетах количество опорных витков, а соответственно их длина могут отличаться от принятых в учебной задаче (ГОСТ 2.401-68).

Согласно ГОСТ 2.401-68 при изображении пружин соблюдаются такие условности и упрощения:

1. Витки пружины на виде и в разрезе изображают прямыми линиями.
2. Для пружин, которые имеют свыше четырех витков, чертят по одному - два витка с каждой стороны, не считая опорных. Сдачу витков условно заменяют осевыми линиями центров сечений витков (рис. 5.22, а, б).

Рисунок 5.21

Рисунок 5.22

Если толщина витков (на изображении) составляет 2 мм и меньше, то пружины изображают условно (ГОСТ 2.401-68) (рис. 5.22, в).

При выполнении эскизов пружин придерживаются правил:

1. Изображение пружины на главном виде размещают горизонтально.
2. Изображение пружины на чертеже всегда с правым направлением навивки. Направление навивки отмечают в технических требованиях.
3. Технические требования должны содержать данные о длине развернутой пружины; числе рабочих витков полном числе витков направлении навивки; длине пружины в свободном состоянии (размер для справок).

При изображении на рабочих чертежах и на эскизах принято показывать пружину в свободном от нагрузки состоянии.

Полное число витков пружины сжатия:

Длина развернутой пружины сжатия (заготовки) приблизительно можно рассчитать по формуле:

где D - внешний диаметр пружины;

;

- полное число витков

Пример выполнения учебного чертежа пружины сжатия приведен на рис. 5.23.

Рисунок 5.23

Выполнение чертежа общего вида

Графический документ, определяющий конструкцию изделия, взаимодействие его основных составных частей и поясняющий принцип работы изделия, называется чертежом общего вида. Чертеж общего вида разрабатывается на первых стадиях проектирования, т. е. на стадии технического предложения, эскизного и технического проектов.

Чертеж общего вида включает в себя: изображение, виды, разрезы, сечения изделия, надписи и текстовую часть, необходимые для понимания конструктивного устройства изделия, взаимодействия его составных частей и принципа работы изделия; наименование и обозначение составных частей изделия, для которых объясняется принцип работы, приводятся технические характеристики, материалы, количество, и для тех составных частей изделия, с помощью которых описывается принцип действия изделия, поясняются изображения общего вида и состав изделия; необходимые размеры; схему изделия и технические характеристики.

Чертеж общего вида выполняется с соблюдением требований ГОСТ 2.109-73. Составные части изображаются упрощенно. Их можно изображать на одном листе с общим видом или на отдельных последующих листах.

Наименование и обозначение составных частей изделия могут быть указаны одним из следующих способов:

• на полках линий-выносок, проведенных от деталей на чертеже общего вида;
• в таблице, размещенной на чертеже общего вида (рис.6.1);
• в таблице, выполненной на отдельных листах формата А4, в качестве следующих листов чертежа общего вида.

Рисунок 6.1

При наличии таблицы порядковый номер составных частей изделия указывается на полках линий-выносок в соответствии с этой таблицей.

Таблицу размещают над основной надписью чертежа.

Текстовую часть в виде технических требований и технической характеристики размещают обязательно на первом листе в виде колонки шириной не более 185 мм. При необходимости текст размещают в одну, две и более колонок. При этом вторая и последняя колонки располагаются слева от основной надписи. Между текстовой частью и таблицей составных частей (или основной надписью) нельзя размещать изображения или другие таблицы.

На чертеже общего вида проставляют габаритные, присоединительные, установочные и необходимые конструктивные размеры необходимые таблицы, в том числе и технические характеристики, оформленные в виде таблицы, размещают на свободном поле чертежа общего вида справа от изображений или ниже их. Если таблиц несколько и на них имеются ссылки в технических требованиях, то таблицы надписывают по типу: «Таблица 1». Все таблицы заполняются сверху вниз.

Выполнение сборочного чертежа

Графический документ, содержащий изображение сборочной единицы и другие данные, необходимые для ее сборки (изготовления) и контроля, называется сборочным чертежом.

Сборочный чертеж выполняется на стадии разработки рабочей документации на основании чертежа общего вида изделия. На основании ГОСТ 2.109-73 сборочный чертеж должен содержать:

• изображение сборочной единицы, дающее представление о расположении и взаимосвязи составных частей, соединяемых по данному чертежу и обеспечивающих возможность осуществления сборки и контроля сборочной единицы;
• размеры и другие параметры и требования, которые должны быть выполнены и проконтролированы по данному чертежу;
• указания о характере сопряжения разъемных частей изделия, а также указания о способе соединения неразъемных соединений, например сварных, паяных и др.;
• номер позиций составных частей, входящих в изделие;
• основные характеристики изделия;
• размеры габаритные, установочные, присоединительные, а также необходимые справочные размеры.

Количество изображений на сборочном чертеже зависит от сложности конструкций изделия. Учебный сборочный чертеж выполняется обычно в двух или трех основных изображениях с применением разрезов. Рекомендуется соединение половины вида с половиной разреза при наличии симметрии вида и разреза изделия.

Разрезы и сечения на сборочных чертежах служат для выявления внутреннего устройства сборочной единицы и взаимосвязи входящих в нее деталей.

Разрез на сборочном чертеже представляет собой совокупность разрезов отдельных частей, входящих в сборочную единицу. Штриховку одной и той же детали в разрезах на разных изображениях выполняют в одну и ту же сторону, выдерживая одинаковое расстояние (шаг) между линиями штриховки. Штриховку смежных деталей из одного материала разнообразят изменением направления штриховки, сдвигом штрихов или изменением шага штриховки (рис. 7.1). Сварное, паяное или клееное изделия из одного материала, находящиеся в сборе с другими изделиями, в разрезах и сечениях штрихуют как монолитное тело, показывая границы между деталями сварного изделия сплошными основными линиями (рис. 7.2). Шарики в разрезах и сечениях всегда показывают нерассечёнными. Винты, болты, шпильки, штифты, шпонки, шайбы, гайки и другие стандартные крепежные изделия при продольном разрезе показывают нерассеченными. Непустотелые валы, шпиндели, рукоятки, шатуны и т. п. при продольном разрезе также изображают нерассеченными (рис. 7.3).

Рисунок 7.1

Рисунок 7.2

Рисунок 7.3

На сборочных чертежах допускается не показывать фаски, округления, проточки, углубления, выступы, рифления, оплетку и другие мелкие элементы. Допускается не изображать зазоры между стержнем и отверстием. Если необходимо показать составные части изделия, закрытые крышкой, кожухом, щитом и т. п., то закрывающие изделия можно не изображать, а над изображением выполнить надпись по типу «Крышка поз. 5 не показана».

Изделия из винтовой пружины, изображенной лишь сечением витков, изображают лишь до зоны, условно закрывающей эти изделия и определяемой осевыми линиями сечения витков (рис. 7.4).

Рисунок 7.4

При выполнении сборочных чертежей соблюдают условности и упрощения, устанавливаемые стандартами на правила выполнения чертежей различных изделий.

На сборочном чертеже допускается изображать перемещающиеся части изделия в крайнем или промежуточном положении с соответствующими разрезами, используя тонкие штрихпунктирные линии с двумя точками (рис. 7.5). Для изображения соседних изделий - «обстановки» - используют тонкие сплошные линии (рис. 7.6).

Рисунок 7.5                                                        Рисунок 7.6

На сборочных чертежах наносят следующие размеры:

1. Габаритные размеры, характеризующие три измерения изделия. Если один из размеров является переменным вследствие перемещения движущихся частей изделия, то на чертеже указывают размеры при крайних положениях подвижных частей (рис. 7.7).

Рисунок 7.7

2. Монтажные размеры, указывающие на взаимосвязь деталей в сборочной единице, например расстояние между осями валов, монтажные зазоры и т. п.

3. Установочные размеры, определяющие величины элементов, на которых изделие устанавливается на месте монтажа или присоединяется к другому изделию, например размеры окружностей и диаметры отверстий под болты, расстояние между осями фундаментных болтов и т. п.

4. Эксплуатационные размеры, определяющие расчетную, конструктивную характеристику изделия, например диаметры проходных отверстий, размеры резьбы на присоединительных элементах и т. п.

5. На сборочных чертежах также указывают размеры отверстий под крепежные изделия, если эти отверстия выполняются в процессе сборки.

6. Все остальные части сборочной единицы нумеруются в соответствии с номерами позиций, указанных в спецификации этой сборочной единицы.

7. Номера позиций указывают на полках линий-выносок, проводимых от точек на изображениях составных частей сборочной единицы, которые проецируются как видимые на основных видах или заменяющих их разрезах. Номера позиций располагают параллельно основной надписи чертежа вне контура изображения и группируют их в колонку или строчку по возможности на одной линии (рис. 7.7, 7.8, а). Допускается делать общую линию-выноску с вертикальным расположением позиций (рис. 7.8, б). Как правило, номер позиции наносят на чертеж один раз. Размер шрифта номеров позиций должен быть на 1 -2 размера больше, чем размер шрифта размерных чисел на этом чертеже.

Рисунок 7.8

В процессе сборки изделия выполняются некоторые технологические, так называемые пригоночные, операции. Их выполняют совместной обработкой соединяемых деталей или подгонкой одной детали к другой по месту ее установки. В этих случаях на сборочных чертежах делают текстовые записи, подобные изображенным на рис. 7.9.

Рисунок 7.9

Многие изделия имеют типовые составные части. К ним относятся, например, сальниковые уплотнения (рис. 7.10). Их мягкая набивка обеспечивает герметичность отверстий, через которые проходят движущиеся части изделия. В качестве набивки используется пеньковое или льняное волокно (рис. 7.10, а, б) или набор колец из асбеста, кожи, резины (рис. 7.10, в). Поджатие набивки осуществляется накидной гайкой (рис. 7.10, а), резьбовой втулкой (рис. 7.10, б) или сальниковой крышкой (рис. 7.10, в). Эти детали на сборочных чертежах изображают в поднятом положении.

Рисунок 7.10

Клапаны имеют типовые крепления на штоках или шпинделях. Крепления могут осуществляться или обжимкой клапана (рис. 7.11, а), или проволочной скобой (рис. 7.11 б), или кольцом из проволоки (рис. 7.11, в). Головка шпинделя может крепиться в прорези клапана (рис. 7.11, г).

Подшипники качения относятся к стандартным изделиям. Их можно изображать на сборочных чертежах упрощенно (рис. 7.12, а) без указания типа по ГОСТ 2.420-69 или, как показано на рис. 7.12, б, - с изображением колец и шариков или роликов.

Рисунок 7.11

Рисунок 7.12

• Заказать чертежи

Выполнение спецификации к сборочному чертежу

Графический конструкторский документ, определяющий состав сборочной единицы, комплекса или комплекта, называется спецификацией. Спецификация составляется в табличной форме на отдельных листах формата А4 (297x210) на каждую сборочную единицу (рис. 7.13). Основная надпись выполняется размером 40х185 в соответствии с ГОСТ 2.104-68.

Форма и порядок выполнения спецификации определяется ГОСТ 2.108-68. Заполняют спецификацию сверху вниз. Разделы спецификации располагаются в такой последовательности: документация, комплексы, сборочные единицы, детали, стандартные изделия, прочие изделия, материалы, комплекты.

Рисунок 7.13

Наличие тех или иных разделов определяется составом специфицируемого изделия. Наименование каждого раздела указывают в виде заголовка в графе «Наименование» и подчеркивают сплошной тонкой линией. После каждого раздела оставляют несколько свободных строчек для дополнительных записей.

Графы спецификации заполняется следующим образом:

1. В графе «Формат» указывает форматы документов, обозначения которых записаны в графе «Обозначение». В разделах «Стандартные изделия», «Прочие изделия» и «Материалы» эта графа не заполняется. Для деталей, на которые не выпущены чертежи, в этой графе пишут «БЧ» (без чертежа).
2. В графе «Зона» указывают обозначение зоны в соответствии с ГОСТ 2.104-68. На учебных чертежах эта графа не заполняется.
3. В графе «Поз.» указывают порядковый номер составных частей, входящих в специфицируемое изделие. В разделах «Документация» и «Комплекты» эта графа не заполняется.
4. В графе «Обозначение» записывается обозначение документа на изделие (сборочную единицу, деталь) в соответствии с ГОСТ 2.201-80. В разделах «Стандартные изделия», «Прочие изделия» и «Материалы» эта графа не заполняется.
5. В графе «Наименование» указывают:

• в разделе «Документация» только название документа;
• в разделах «Комплекты», «Сборочные изделия», «Детали», «Комплексы»- наименование изделий основной надписью на конструкторских документах этих деталей, например «Колесо зубчатое», «Палец» и т. д.;
• в разделе «Стандартные изделия» — наименование и обозначение изделий в соответствии со стандартами на это изделие, например «Болт М 12x70 ГОСТ 7805—70».

В пределах каждой категории стандартов на стандартные изделия запись производят по одноименным группам, в пределах каждой группы - в алфавитном порядке возрастания обозначений стандарта, в порядке возрастания размеров или основных параметров изделия. Например: группу крепежных изделий нужно записывать в такой последовательности: болты, винты, гайки, шайбы, шпильки и т. д.; в разделе «Материалы» - обозначение материалов, установленных в стандартах и технических условия на эти материалы.

6. В графе «Кол.» указывают количество составных частей в одном специфицируемом изделии, а в разделе «Материалы» - общее количество материалов на одно изделие с указанием единицы измерения.

7. В графе «Примечание» указывают дополнительные сведения для производства, а также для изделий, документов, материалов, внесенных в спецификацию.

Порядок выполнения сборочного чертежа

Выполнение учебного сборочного чертежа изделия начинается с выяснения назначения этого изделия, его устройства и принципа действия, рабочего положения, способов соединения составных частей, последовательности сборки и разборки.

Для примера рассмотрим вентиль запорный в сборе. Его назначение - обеспечивать доступ рабочей среды (например, жидкости) из одной системы в другую. Открытие и закрытие вентиля обеспечивается вращением маховика соответственно против часовой стрелки и по часовой стрелке.

Вентиль необходимо разобрать на составные части и выделить, если имеются, сборочные единицы. Затем нужно выделить непосредственно входящие в изделие стандартные изделия. Необходимо установить наименование каждой детали, ее назначение в сборочной единице и материал, из которого деталь изготовлена.

Рекомендуется составить схему изделия с выделением состава сборочных единиц, наличия деталей стандартных изделий и др. В соответствии со схемой составляют спецификацию (рис. 7.14). При обозначении составных частей изделия нужно учесть, что три последних знака в обозначении изделия или его документ можно использовать следующим образом:

• три нуля и шифр СБ (000СБ) — для обозначения сборочного чертежа изделия;
• числа 001,002,003 и т. д. — для обозначения деталей, входящих в это изделие;
• числа 100, 200, 300 и т. д. — для обозначения сборочных единиц, входящих в специфицируемое изделие;
• числа 101,102,103 и т. д. — для обозначения деталей, входящих в состав сборочной единицы 100, числа 201, 202, 203 и т. д. - для обозначения деталей, входящих в состав сборочной единицы 200 и т. д.

Составлению сборочного чертежа предшествует работа по составлению эскизов всех деталей, входящих в сборочную единицу.

Сборочный чертеж изделия вычерчивается по эскизам деталей. При выборе масштаба изображений предпочтение отдается изображению изделия в натуральную величину (М 1:1). Для небольших изделий (как в рассматриваемом примере) следует применять масштаб увеличения, а для изделий больших размеров масштаб уменьшения в соответствии с ГОСТ 2.302-68.

Количество изображений зависит от сложности изделия. Для рассматриваемого предмета достаточно выполнить полный продольный разрез на месте главного вида (рис. 7.15) и вид сверху.

Построение следует вести одновременно на всех намеченных изображениях, увязывая их друг с другом. Первой вычерчивают основную деталь (обычно это корпус), а затем построенные изображения дополняют изображениями соединяемых с корпусом деталей. На листе все изображения должны быть размещены свободно, чтобы правильно нанести размеры и номер позиций. Номера позиций проставляют в соответствии с заполненной спецификацией. На рис. 7.15 нанесены размеры габаритные (140, 100 и 55 мм), установочные (20 и 40 мм) и присоединительные (М 27).

В последнюю очередь заполняют основную надпись и выполняют необходимые надписи, располагаемые над основной надписью.

Рисунок  7.14

Рисунок 7.15

Чтение и деталирование сборочного чертежа

Чтением сборочного чертежа называют процесс определения конструкции, размеров и принципа работы изделия по его чертежу. Можно рекомендовать такую последовательность чтения сборочного чертежа изделия:

• -    по основной надписи определить наименование изделия и масштаб изображения;
• -    по изображениям выяснить, какие виды, разрезы, сечения выполнены на чертеже и каково назначение каждого из них;
• -    прочитать технические требования на чертеже и проставленные размеры;
• -    по спецификации определить назначение каждой детали, положение ее на чертеже;
• -    установить способы соединения деталей между собой и их взаимодействия, определить пределы перемещения подвижных деталей;
• -    последовательно для каждой детали, входящей в сборочную единицу, выяснить ее геометрические формы и размеры, т. е. определить конструкцию детали;
• -    мысленно представить внешние, внутренние формы изделия в целом и разобраться в его работе;
• -    определить порядок сборки и разборки изделия, т. е. порядок отделения одной детали от другой, как это делается при демонтаже изделия.

Деталирование - это процесс выполнения рабочих чертежей деталей, входящих в изделие, по сборочному чертежу изделия. Это не простое копирование изображений детали из сборочного чертежа, а работа творческая.

Размеры конструктивных элементов (фасок, проточек, уклонов и т. д.) нужно назначать по соответствующим стандартам, а не по сборочному чертежу.

Размеры шпоночных пазов, шлицев, гнезд по шпильки и винты, центровых отверстий и других должны быть взяты из соответствующих стандартов на эти элементы. Диаметры отверстий для прохода крепежных изделий (винтов, болтов, шпилек) должны проставляться с учетом характера сборки.

Шероховатость поверхностей деталей определяется по техническим требованиям, описанию, условиям работы изделия и данной детали в изделии.

Чтобы оценить и проставить на чертеже шероховатость поверхностей детали, нужно определить, сопряженной или свободной является данная поверхность, каков характер эксплуатационных требований к ней и др. Для типовых деталей рекомендуются определенные границы пределов параметров шероховатости. На рис. 7.16 выполнен сборочный чертеж обратного двойного клапана, спецификация к нему - на рис. 7.17.

Рисунок 7.17

Рисунок 7.17

Принцип действия клапана следующий. Жидкость под давлением поступает в отверстие диаметром 18 верхнего наконечника корпуса 1, сжимает пружину 3, и в зазор между клапаном 2 и корпусом поступает через отводной (слева) наконечник корпуса в гидравлическую систему. Если снять заглушку 7 с нижнего наконечника корпуса, свинтив накидную гайку 5, можно в корпус через нижнее отверстие подать другую жидкость, подключив клапан ко второму трубопроводу. В этом случае в систему будет поступать смесь жидкостей.

Порядок выполнения рабочего чертежа детали по сборочному чертежу изделия аналогичен выполнению чертежа детали с натуры. При этом формы и размеры детали определяются при чтении сборочного чертежа.

Наименование детали и ее обозначение определяется по спецификации сборочного чертежа, а марка материала - по описанию, приложенному к учебному сборочному чертежу.

Расположение детали относительно фронтальной плоскости проекций, т. е. ее главный вид, выбирается исходя из общих требований, а не из расположения ее на сборочном чертеже. Число и содержание изображений детали могут совпадать со сборочным чертежом.

На рабочем чертеже должны быть показаны те элементы детали, которые или совсем не изображены, или изображены упрощенно, условно, схематично на сборочном чертеже. К таким элементам относятся:

• -    литейные и штамповочные скругления, уклоны, конусности;
• -    проточки и канавки для выхода резьбонарезающего и шлифовального инструмента;
• -    внешние, внутренние фаски, облегчающие процесс сборки изделия, и т. п.

Гнезда для винтов и шпилек на сборочных чертежах изображаются упрощенно, а на рабочем чертеже детали гнездо должно быть вычерчено в соответствии с ГОСТ 10549-80.

Размеры детали определяются путем замеров (если они не нанесены на чертеже) по сборочному чертежу. При этом нужно следить, чтобы сопрягаемые размеры не имели расхождений.

Стандартных деталей клапан не имеет. Сборочный чертеж выполнен в масштабе 1:1. На месте главного вида выполнен полный продольный разрез клапана фронтальной плоскостью симметрии изделия. Этот разрез позволяет выявить внутреннее строение всех деталей клапана. На месте вида сверху - совмещенное изображение половины вида и половины горизонтального разрезав - А плоскостью, проходящей через ось отводного наконечника корпуса. На виде слева выполнен местный разрез по резьбовому отверстию во фланце корпуса. Кроме этих основных изображений выполнены сечения Б-Б и В-В. Сечение Б-Б показывает отверстия в шестигранной части корпуса для пломбирования клапана после установки его в гидросистеме. Сечение В-В дает представление о сопряжении деталей 1, 2 и 4 и поясняет расположение отверстий в клапане 2.

На чертеже проставлены габаритные размеры (200 и 100 мм), установочные (75 мм), монтажные (М 12 и М 36) и эксплуатационные (диаметр 18) размеры.

Соединения деталей в клапане разъемные, резьбовые. Для обеспечения плотности соединения деталей 2 и 4 в проточку детали 4 заложена прокладка из картона. Наружный диаметр прокладки 48 мм, внутренний 38 мм, толщина 3 мм (см. поз. 7 спецификации на рис. 7.17). Клапаны и заглушки плотно прилегают к поверхностям корпуса и штуцера (их притирают). Присоединение трубопроводов к корпусу осуществляется с помощью резьбы М 36x2.

Чтобы разобрать клапан, необходимо свинтить накидную гайку 5, а вместе с ней снять заглушку 6, из корпуса вывернуть штуцер 4, снять прокладку 7, через нижнее отверстие в корпусе вынуть оба клапана 2 и пружину 3. Пружина работает на сжатие, ее концы должны быть поджаты и подшлифованы.

расположения ее на сборочном чертеже. Число и содержание изображений детали могут совпадать со сборочным чертежом.

На рабочем чертеже должны быть показаны те элементы детали, которые или совсем не изображены, или изображены упрощенно, условно, схематично на сборочном чертеже. К таким элементам относятся:

• -    литейные и штамповочные скругления, уклоны, конусности;
• -    проточки и канавки для выхода резьбонарезающего и шлифовального инструмента;
• -    внешние, внутренние фаски, облегчающие процесс сборки изделия, и т. п.

Гнезда для винтов и шпилек на сборочных чертежах изображаются упрощенно, а на рабочем чертеже детали гнездо должно быть вычерчено в соответствии с ГОСТ 10549-80.

Размеры детали определяются путем замеров (если они не нанесены на чертеже) по сборочному чертежу. При этом нужно следить, чтобы сопрягаемые размеры не имели расхождений.

Стандартных деталей клапан не имеет. Сборочный чертеж выполнен в масштабе 1:1. На месте главного вида выполнен полный продольный разрез клапана фронтальной плоскостью симметрии изделия. Этот разрез позволяет выявить внутреннее строение всех деталей клапана. На месте вида сверху - совмещенное изображение половины вида и половины горизонтального разрезав - А плоскостью, проходящей через ось отводного наконечника корпуса. На виде слева выполнен местный разрез по резьбовому отверстию во фланце корпуса. Кроме этих основных изображений выполнены сечения Б-Б и В-В. Сечение Б-Б показывает отверстия в шестигранной части корпуса для пломбирования клапана после установки его в гидросистеме. Сечение В-В дает представление о сопряжении деталей 1, 2 и 4 и поясняет расположение отверстий в клапане 2.

На чертеже проставлены габаритные размеры (200 и 100 мм), установочные (75 мм), монтажные (М 12 и М 36) и эксплуатационные (диаметр 18) размеры.

Соединения деталей в клапане разъемные, резьбовые. Для обеспечения плотности соединения деталей 2 и 4 в проточку детали 4 заложена прокладка из картона. Наружный диаметр прокладки 48 мм, внутренний 38 мм, толщина 3 мм (см. поз. 7 спецификации на рис. 7.17). Клапаны и заглушки плотно прилегают к поверхностям корпуса и штуцера (их притирают). Присоединение трубопроводов к корпусу осуществляется с помощью резьбы М 36x2.

Чтобы разобрать клапан, необходимо свинтить накидную гайку 5, а вместе с ней снять заглушку 6, из корпуса вывернуть штуцер 4, снять прокладку 7, через нижнее отверстие в корпусе вынуть оба клапана 2 и пружину 3. Пружина работает на сжатие, ее концы должны быть поджаты и подшлифованы.

Сборка клапана производится в обратном порядке. На рис. 7.18-7.23 выполнены рабочие чертежи деталей, входящих в состав обратного клапана (рис. 7.16).

Рисунок 7.18

Рисунок 7.19

Рисунок 7.20

Рисунок 7.21

Рисунок 7.22

Рисунок 7.23

Выполнение модели и двумерного чертежа из модели детали типа «Пластина»

На рис. 8.1 представлена модель детали «Пластина».

Рисунок 8.1

Предполагается отработка команд создания трехмерных элементов выдавливания. Отрабатываются:

• -    команды создания объектов геометрии на эскизах;
• -    действие команды Вырезать выдавливанием;
• -    команды создания изображений чертежей по моделям (создание видов на чертеже).

Порядок создания модели

1. Создадим файл задания. Выберем в окне программы команду Создать - Модель.

2. В рабочей области выберем плоскость XY (наведя на ее отображение курсор, кликнем левой кнопкой мыши). После этого выберем команду Эскиз на панели Текущее состояние (рис. 8.2). Выбранная плоскость развернется перпендикулярно по отношению к наблюдателю.

3. На инструментальной панели Геометрия выберем команду создания прямоугольника по центру и вершине (следует найти ее на выпадающей панели команды Прямоугольник).

4. Выберите с экрана в качестве центра прямоугольника начало координат плоскости эскиза и затем в панели свойств установите параметры длины и ширины прямоугольника, определив также необходимость отображения осей (рис. 8.3).

5. Определим положение вспомогательных графических элементов, задающих положение центров отверстий. Для этого на инструментальной панели Геометрия выберем команду Параллельная прямая  , обеспечивающую создание прямой, параллельной заданной (следует найти ее на выпадающей панели команды Прямая). В качестве базовой прямой выберем горизонтальную ось прямоугольника, затем в поле Расстояние инструментальной панели зададим величину смещения. На экране при этом выберем по очереди оба из возможных вариантов отрисовки прямой. Аналогичные действия проделаем для создания вертикальных вспомогательных прямых.  

Рисунок 8.2              Рисунок 8.3

6. Далее выполним построение графических элементов для создания отверстий. На инструментальной панели выберем команду Окружность В качестве центра окружности определим точку пересечения построенных вспомогательных прямых и зададим в соответствующем поле панели свойств значение диаметра окружности, выбрав способ построения с осями симметрии (рис. 8.4).                               

                            

Рисунок 8.4

7. Остальные окружности построим с помощью команды Симметрия   Для этого выделим построенное отверстие вместе с осями симметрии и активизируем команду Симметрия на панели Редактирование Инструментальной панели. Укажем мишенью две любые точки вертикальной оси симметрии для построения правого отверстия. Выделим оба верхних отверстия командой Выделить рамкой и с помощью команды Симметрия построим нижние пары отверстий (рис. 8.5).

Рисунок 8.5 

8. Создадим скругления на углах контура в соответствии с заданием. Найдем на инструментальной панели Геометрии команду Скругление  В поле панели свойств команды введем значение радиуса скругления. Далее осуществим выбор соответствующих сторон скругляемых углов (рис. 8.6), завершить создание скруглений и выйти из режима создания эскиза.

Рисунок 8.6

9. Далее выполним создание трехмерного элемента, применив выдавливание созданного в эскизе замкнутого контура на заданное параметрами модели расстояние (необходимо тщательно следить, чтобы контур эскиза был замкнут, иначе при выборе операции создания трехмерного элемента возможно появление сообщения об ошибке, либо создание тонкостенного элемента вместо твердотельного). Для этого на панели Редактирование детали выберем команду Операция выдавливания Установим в соответствующих полях панели свойств необходимые параметры (выдавливание в прямом направлении, на расстояние, определяем значение расстояния выдавливания, с нулевым уклоном). Созданный при этом трехмерный элемент показан на рис. 8.7. Сохраним модель в файл.

Рисунок 8.7

Создание чертежа для модели

1.    Создадим новый файл, выбрав Файл - Создать - Чертеж либо

выберем команду Новый чертеж из модели на панели Редактирование детали. При этом пакет перейдет в режим создания двумерных чертежей. В этом режиме мы будем добавлять необходимые изображения для чертежа созданной модели и выполним простановку размеров.

2.    Вначале создадим вид сверху. В окне пакета выберем Вставка - Вид с модели - Произвольный либо воспользуемся кнопкой на инструментальной панели Ассоциативные виды. В открывшемся окне выбора файла найдите сохраненный вами файл модели. Затем выберите точку вставки вида, проверив, чтобы на панели свойств было указано, что вы создаете вид сверху. Результат показан на рис. 8.8.  

Рисунок 8.8

3. Далее выполним построение осевых линий на чертеже. Вначале добавим оси для окружности и дуги на вид сверху. Сделаем это с помощью команды Обозначение центра на инструментальной панели Обозначения. Создание осуществляется посредством выбора соответствующей окружности или дуги и указанием угла поворота для определения расположения двух взаимно перпендикулярных осевых линий системы.

Соответствующие оси на виде спереди создадим с помощью команды Автоосевая   на панели Обозначения. Указание положения осевой производится заданием линий, между которыми симметрично будет расположена осевая, и граничных линий контура для задания длины соответствующей осевой (выступание оси за контур прорисовывается автоматически). Окончательный вид чертежа с осевыми показан на рис. 8.9.

Примечание. Для добавления элементов чертежа на соответствующий вид следует предварительно сделать вид текущим. Для этого достаточно два раза кликнуть левой кнопкой мыши, наведя ее на какой-либо из элементов соответствующего вида. При этом линии вида изменят цвет с черного на соответствующий их стилю отрисовки.

  

Рисунок 8.9

4. После нанесения осевых выполним простановку размеров. Для нанесения линейных размеров воспользуемся кнопкой Линейный размер  на инструментальной панели Размеры. Указываются две точки привязки размера, после чего задается положение размерной линии и надписи на чертеже.

Образмеривание окружности и дуги выполняется соответственно с

помощью команд Диаметральный размер и Радиальный размер на панели Размеры. Указываем объект, размер которого наносим и задаем положение размера.

Указание толщины детали выполняем с помощью команды Линия- выноска  на панели инструментов Обозначения. В области изображения указывается точка начала выноски, затем рисуется наклонная линия выноски. В качестве обозначения при этом вместо стрелки используем вспомогательную точку, выбрав ее во вкладке Параметры в поле Стрелка. Затем, кликнув левой кнопкой мыши по полю Текст во вкладке Знак, введем в верхнее поле значение толщины детали (рис. 8.10, а). Окончательный вид чертежа показан на рисунке 8.10, б.

Рисунок 8.10 

Выполнение модели и двумерного чертежа из модели детали типа «Втулка»

Предполагается отработка команд создания трехмерных элементов вращения (рис. 8. 11). Отрабатываются:

• -    понимание последовательности создания трехмерных элементов;
• -    действие команды Вырезать вращением;
• -    команды создания изображений чертежей по моделям (создание видов, совмещенных с разрезом).

Рисунок 8.11

Порядок создания модели

1.    Создадим файл задания. Выберем в окне программы команду Создать - Модель.

2.    В рабочей области выберем плоскость XY (наведя на ее отображение курсор, кликнем левой кнопкой мыши). После этого выберем команду Эскиз  на панели Текущее состояние. Выбранная плоскость развернется перпендикулярно по отношению к наблюдателю.

3.    Для создания замкнутого контура, на базе которого будет создан элемент вращения, выберем на инструментальной панели Геометрия команду Непрерывный ввод объектов  (следует найти её на выпадающей панели команды Прямоугольник). Включим режим ортогонального черчения, нажав клавишу F8 или выбрав кнопку на панели Текущее состояние. Первую точку контура выберем в начале координат. Далее зададим курсором направление вычерчивания первого отрезка и зададим в поле Длина значение длины создаваемого элемента контура, нажав после этого клавишу Enter. Автоматически станет активным поле Угол, значение в которое не вводим, нажав еще раз клавишу Enter. Аналогично выполняем создания последующих отрезков. Замыкаем контур с помощью объектной привязки, либо при выборе кнопки Замкнуть в панели свойств команды.

4. Создадим ось вращения будущей детали. Не выходя из эскиза, выберем на панели Обозначения инструмент Осевая линия по двум точкам. . Создадим горизонтально расположенную ось на произвольном расстоянии от созданного контура (см. рис. 8.12).

Рисунок 8.12

5. Точное положение оси по отношению к контуру определим с помощью вертикального размера. На инструментальной панели Размеры выберем команду Линейный размер  . В качестве точек, определяющих размер, зададим точку на оси и одну из ближайших к оси угловых точек контура. Далее на панели свойств выберем кнопку Вертикальный и укажем положение размера. Затем в появившемся окне Установить значение размера введем значение радиуса отверстия 10 (рис. 8.13, а). Полученный эскиз показан на рис. 8.13, б.               

Рисунок 8.13

6. Далее выполним создание трехмерного элемента, применив вращение созданного в эскизе замкнутого контура вокруг оси вращения (необходимо тщательно следить, чтобы контур эскиза был замкнут, иначе при выборе операции создания трехмерного элемента возможно появление сообщения об ошибке, либо создание тонкостенного элемента вместо твердотельного). Для этого на панели Редактирование детали выберем команду Операция вращения  Операция предоставляет возможность установить в соответствующих полях панели свойств необходимые параметры (направление вращения, угол поворота) (рис. 8.14).

Рисунок 8.14

  7.    Выполним создание фасок и скруглений как трехмерных элементов. Команды создания этих элементов находятся на инструментальной панели Редактирование детали. Выполним скругление перехода между цилиндрической поверхностью и торцевой гранью. Для этого выберем кнопку Скругление  В качестве параметра скругления зададим значение радиуса (для данной детали 6 мм), после чего выберем кромку, которая должна быть скруглена (при выборе следим за значком возле курсора). Внешний вид модели со скруглением показан на рис. 8.15.

8.    Осуществим создание фасок. Для этого вызовем команду Фаска (она является выпадающей и появится при длительном нажатии левой кнопки мыши и наведении курсора на кнопку Скругление). Из пяти фасок детали четыре задаются по длине участка скоса и значению угла. Для создания этих фасок следует выбрать на панели свойств команды кнопку Построение по стороне и углу   После этого следует задать в соответствующих полях параметры фасок и осуществить выбор кромок либо поверхностей (все кромки, ограничивающие эту поверхность, будут в этом случае скошены фасками). Для другой внутренней фаски используется режим создания Построение по двум сторонам  при этом аналогично задаются параметры фаски и скашиваемые элементы.

Рисунок 8.15

Примечание. При значениях угла фаски, отличных от 45° либо по методу построения по двум сторонам следует внимательно следить за итоговым расположением скашиваемых участков и вовремя изменять по необходимости их расположение путем выбора кнопок Первое направление  и Второе направление Созданный при этом трехмерный элемент

показан на рис. 8.16. Сохраним модель в файл.

Рисунок 8.16

Создание чертежа для модели

1.    Создадим новый файл, выбрав Файл - Создать - Чертеж. При этом пакет перейдет в режим создания двумерных чертежей. В этом режиме мы будем добавлять необходимые изображения для чертежа созданной модели и выполним простановку размеров.

2.    Создадим виды спереди и слева. В окне пакета выберем Вставка

- Вид с модели - Стандартные либо воспользуемся кнопкой НО на инструментальной панели Ассоциативные виды. В открывшемся окне выбора файла найдите сохраненный вами файл модели. Затем выберите точку вставки видов. Результат показан на рис. 8.17. Рисунок 8.17 3.    Удалим вид сверху как ненужный. Для этого выберем весь вид посредством кликанья левой кнопкой мыши с наведением курсора на рамку вида, видную на чертеже в виде штриховой линии. Затем, нажав клавишу Delete и подтвердив выбранное действие, удалим вид.

4.    Создадим совмещение вида спереди с фронтальным разрезом. Поскольку положение секущей плоскости фронтального разреза, выполненного по плоскости симметрии, на чертеже обозначениями не задается, для его создания воспользуемся командой построения местного разреза. Для ее выполнения предварительно следует создать замкнутый контур с использованием инструмента Прямоугольник, вызываемого при нажатии

кнопки П на инструментальной панели Геометрия. Выберем в качестве типа линий стиль Для линий обрыва. Путем указания угловых точек диагонали создадим прямоугольник, как это показано на рис. 8.18 а. Для привязки к середине контурных вертикальных линий используем локальную привязку (вызываем контекстное меню нажатием правой кнопки мыши, выбираем Привязка - Середина).

После этого выберем команду Местный разрез  на инструментальной панели Ассоциативные виды. На запрос Укажите замкнутую кривую для построения местного разреза выберем созданный ранее контур. После этого появится запрос Укажите положение секущей плоскости местного разреза. Необходимо для линии, задающей положение плоскости, указать точку на виде слева, которая находилась бы на плоскости симметрии детали. После этого чертеж примет вид, показанный на рис. 8.18 б.

Рисунок 8.18

5. Погасим отображение вида слева на чертеже. Предварительно отведем этот вид за поле чертежа. Для облегчения выполнения операций работы с видами выведем на экран менеджер видов Дерево построения, вызываемый при выборе Вид - Дерево построения. Редактирование состояния дерева и видов чертежа возможно выполнять с помощью контекстного меню (рис. 8.19). Выберем в нем для вида слева пункт Погасить. Выбранный вид не будет отображаться на чертеже.

Рисунок 8.19

Аналогичным образом изменим стиль на осевую для линии разделения вида и разреза, а также удлиним ее так, чтобы она на 1...3 мм выступала за пределы контура. Для этого выберем в менеджере Дерево построения вид спереди и в контекстном меню для этого вида выберем Разрушить вид. После этого выделим центральную линию и путем перемещения крайних точек, удлиним ее. Затем изменим тип этой линии на штрихпунк-тирный. Выделим ее, вызовем нажатием правой кнопки мыши контекстное меню и выберем в нем команду Изменить стиль. В области Чем заменять выберем Осевая. Снимем выделение, щелкнув курсором по пустому полю чертежа (рис. 8.20).

Рисунок 8.20

6. Выполним простановку размеров на чертеже. Для нанесения линейных размеров воспользуемся кнопкой Линейный размер на инструментальной панели Размеры. Указываются две точки привязки размера, после чего задается положение размерной линии и надписи на чертеже. При образмеривании цилиндрических поверхностей к размерному тексту может быть добавлен знак диаметра. Делается это выбором соответствующего обозначения в окне Задание размерной надписи, которое можно вызвать выбором в контекстном меню размера команды Текст надписи... или щелчком левой кнопкой мыши по полю Текст панели свойств команды. В том же окне добавляются надписи, касающиеся обозначения фасок (для количества - в скрытой изначально правой части окна). Размеры с обрывом ставятся при выборе кнопки Линейный с обрывом  (она является выпадающей и появится при длительном нажатии левой кнопки мыши и наведении курсора на кнопку Линейный размер). Для таких размеров задается одна точка привязки, определяется положение размера и в окне Задание размерной надписи задается содержание размерного текста. Окончательный вид чертежа с размерами приведен на рис. 8.21.

Рисунок 8.21

Выполнение модели и двумерного чертежа из модели детали типа «Круговые секторы»

Рисунок 8.22

Таблица 8.1 - Исходные данные

В процессе выполнения чертежа данной детали необходимо изучить ряд важных команд панели Редактирование:

• -    зеркальное отображение объекта (симметрия);
• -    удаление части объекта;
• -    копирование объекта.

Порядок создания модели

Построение модели начинаем с выбора горизонтальной плоскости для создания эскиза, затем в режиме Эскиз  выполняем построение плоского контура детали в следующей последовательности:

1.Строим    окружность диаметра D с центром в начале координат. Окружность выполняем основной линией с нанесением осевых линий.

2.Строим    окружности диаметром с центром в начале координат. Окружности выполняем штрихпунктирными линиями (рис. 8.23).

Рисунок 8.23

3. Создаем правильный многоугольник в панели Свойства его центр, способ построения по описанной окружности и ее диаметр , а также число сторон многоугольника.

В результате получим заданный многоугольник, в примере это -шестиугольник (рис. 8.24). В вариантах заданий приведены различные многоугольники.

4. Для нахождения центра окружности диаметром проводим вспомогательную прямую под углом 30°, в панели свойств задавая угол , и точку начала координат, через которую проходит вспомогательная прямая. Пересечение построенной прямой с осевой окружностью дает центр окружности диаметром (рис. 8.25).

Рисунок 8.24                                   Рисунок 8.25

5. Зеркально отображаем окружность, относительно горизонтальной оси детали при помощи команды панели редактирования Симметрия. Для этого выбираем окружность, нажимаем кнопку и указываем две точки на оси отражения. После этого вторично используем команду Симметрия, отображая уже две окружности относительно вертикальной оси (рис. 8.26)

Рисунок 8.26   

6. Выполняем паз в последовательности, приведенной на рисунке 8.27, а, б, в.  

Рисунок 8.27

Части окружностей удалены при помощи команды панели редактирования Усечь кривую -  Результат команды изображен на рисунке 8.27, в.

7. Создадим массив элементов, изображенных на рисунке 8.27, с использованием команды Копирование по окружности  Выделим, удерживая клавишу Ctrl, элементы для копирования. В панели свойств указываем центр копирования, число элементов и активизируем режим равно-шагового копирования вдоль всей окружности. После копирования отсекаем лишние участки окружности (рис. 8.28).

Рисунок 8.28

8. Закрыв полученный эскиз, применяем команду трехмерного редактирования - выдавливание на заданную по заданию длину В результате получаем модель детали - рисунок. 8.29.  

Рисунок 8.29

Создание чертежа для модели

1. Создадим новый файл, выбрав Файл - Создать - Чертеж либо выберем команду Новый чертеж из модели на панели Редактирование детали. При этом пакет перейдет в режим создания двумерных чертежей. В этом режиме необходимо указать точку вставки для главного вида при выборе команды Новый чертеж из модели либо выбрать Вставка - Вид с модели - Произвольный или кнопку  на инструментальной панели Ассоциативные виды.

2. Далее выполним построение осевых линий на чертеже с помощью команды Обозначение центра или команды Автоосевая  на панели Обозначения.

3. После нанесения осевых выполним простановку размеров. Образмеривание окружностей и дуг выполняется соответственно с помощью команд Диаметральный размер и Радиальный размер  на панели Размеры. Указываем объект, размер которого наносим и задаем положение размера.

Указание толщины детали выполняем с помощью команды Линия-выноска на панели инструментов Обозначения. В области изображения указывается точка начала выноски, затем рисуется наклонная линия выноски. В качестве обозначения при этом вместо стрелки используем вспомогательную точку, выбрав ее во вкладке Параметры в поле Стрелка. Затем, кликнув левой кнопкой мыши по полю Текст во вкладке Знак, введем в верхнее поле значение толщины детали.

Выполнение модели и двумерного чертежа из модели детали типа «Основание»

Предполагается отработка команд создания трехмерных элементов (рис. 8.30).

Отрабатываются:

• -    методика создания трехмерных элементов на основе выбора элементов поверхности в качестве базовой плоскости для создания эскизов;
• -    выполнение команды Вырезать выдавливанием;
• -    методика создания изображений чертежей по моделям (создание простых разрезов).

Рисунок 8.30

Порядок создания модели

1.    Создадим файл задания. Выберем в окне программы команду Создать - Модель.

2.    В рабочей области выберем плоскость XY (наведя на ее отображение курсору кликнем левой кнопкой мыши). После этого выберем команду Эскиз на панели Текущее состояние. Выбранная плоскость развернется перпендикулярно по отношению к наблюдателю.

3.    На инструментальной панели Геометрия выберем команду создания прямоугольника по центру и вершине , (следует найти ее на выпадающей панели команды Прямоугольник).

4.    Выберите с экрана в качестве центра прямоугольника начало координат плоскости эскиза и затем в панели свойств установите параметры длины и ширины прямоугольника, определив также необходимость отображения осей (рис. 8.31).  

Рисунок 8.3 

5. Определим положение вспомогательных графических элементов, задающих положение выреза. Для этого на инструментальной панели Геометрия выберем команду Параллельная прямая обеспечивающую создание прямой, параллельной заданной (следует найти ее на выпадающей панели команды Прямая). В качестве базовой прямой выберем горизонтальную ось прямоугольника, затем в поле Расстояние инструментальной панели зададим величину смещения. На экране при этом выберем по очереди оба из возможных вариантов отрисовки прямой.

Аналогично выполним построение вспомогательной прямой, определяющей положение центра дуги выреза. При выполнении команды Параллельная прямая в качестве базовой прямой выберем теперь левую сторону прямоугольника и, задав расстояние от нее до прямой, выберем правый из вариантов отрисовки прямой (рис. 8.32).             

Рисунок 8.32

6. Далее выполним построение графических элементов На инструментальной панели Геометрия выберем команду Окружность В качестве центра окружности определим точку пересечения горизонтальной оси прямоугольника с построенной вспомогательной прямой и зададим в соответствующем поле панели свойств значение диаметра окружности (рис. 8.33).

Рисунок 8.33

Продолжим построение элементов выреза. Выберем на инструментальной панели Геометрия команду Отрезок   и, используя привязку, соединим верхнюю и нижнюю точки окружности соответствующими горизонтальными отрезками с точками на прямоугольнике (рис. 8.34).

Рисунок 8.34

7. После этого удалим участки окружности и стороны прямоугольника между построенными отрезками. Для этого воспользуемся командой Усечь кривую на инструментальной панели Редактирование. После выбора команды необходимо выбрать участки, которые следует удалить. После отрисовки объектов необходимо выполнить простановку размеров и выйти из режима создания эскиза.

8. Далее выполним создание трехмерного элемента, применив выдавливание созданного в эскизе замкнутого контура на заданное параметрами модели расстояние (необходимо тщательно следить, чтобы контур эскиза был замкнут, иначе при выборе операции создания трехмерного элемента возможно появление сообщения об ошибке, либо создание тонкостенного элемента вместо твердотельного). Для этого на панели Редактирование детали выберем команду Операция выдавливания Установим в соответствующих полях панели свойств необходимые параметры (выдавливание в прямом направлении, на расстояние, определяем значение расстояния выдавливания, с нулевым уклоном). Созданный при этом трехмерный элемент показан на рис. 8.35.

Рисунок 8.35

9. Для создания цилиндрического выступа выполним аналогичные действия по созданию эскиза. В качестве плоскости эскиза выберем верхнюю грань поверхности созданного элемента (при выделении ее с помощью щелчка левой кнопкой мыши она изменит цвет окраски), после чего активизируем режим создания эскиза 

10. Определим положение центра окружности, задающей форму выступа. На инструментальной панели Геометрия выберем команду Параллельная прямая в качестве исходных объектов выберем правую вертикальную кромку и любую из перпендикулярных ей кромок (рис. 8.36).

Рисунок 8.36

11. Выполним построение окружности. На инструментальной панели Геометрия выберем команду Окружность В качестве центра окружности определим точку пересечения вспомогательных прямых и зададим в соответствующем поле панели свойств значение диаметра окружности (рис. 8.37). Выполним простановку размеров и выйдем из среды создания эскизов.

Рисунок 8.37

12. Применим к созданному эскизу операцию выдавливания. Для этого на панели Редактирование детали выберем команду Операция выдавливания  Установим в соответствующих полях панели свойств необходимые параметры (выдавливание в прямом направлении, на расстояние, определяем значение расстояния выдавливания, с нулевым уклоном). Созданная при этом модель показана на рис. 8.38.

Рисунок 8.38

13. Выполним создание сквозного призматического отверстия. В качестве плоскости эскиза выберем торцевую грань поверхности выступа (при выделении ее с помощью щелчка левой кнопкой мыши она изменит цвет окраски), после чего активизируем режим создания эскиза .

14. Выполним построение квадрата. На инструментальной панели Геометрия выберем команду Многоугольник  (следует найти ее на выпадающей панели команды Прямоугольник). Для точного задания положения центральной точки многоугольника воспользуемся локальной привязкой посредством контекстного меню, которое вызовем нажатием правой кнопки мыши. В панели свойств следует указать количество вершин, положение многоугольника по отношению к задающей его окружности (вписанный или описанный), ее диаметр, угол поворота многоугольника и наличие осевых линий. После простановки размеров выйдем из команды создания эскиза. Созданный эскиз показан на рис. 8.39.

Рисунок 8.39

15.Выполним создание сквозного отверстия на основе созданного эскиза. Выберем на инструментальной панели Редактирование детали команду Вырезать выдавливанием . Для получения сквозного отверстия на панели свойств выберем прямое направление и в качестве граничного условия установим параметр Через все. Окончательный вид модели показан на рис. 8.40. Сохраним созданную модель.

Рисунок 8.40

Создание чертежа для модели

1. Создадим новый файл, выбрав Файл - Создать - Чертеж. При этом пакет перейдет в режим создания двумерных чертежей. В этом режиме мы будем добавлять необходимые изображения для создания чертежа созданной модели и выполним простановку размеров.

2    Вначале создадим вид сверху. В окне пакета выберем Вставка - Вид с модели - Произвольный либо воспользуемся кнопкой на инструментальной панели Ассоциативные виды. В открывшемся окне выбора файла найдем сохраненный вами файл модели. Затем выберем точку вставки вида. Результат показан на рис. 8.41.

Рисунок 8.41

3. Затем выполним добавление в чертеж вида спереди. Для этого воспользуемся командой Вставка - Вид с модели - Проекционный либо воспользуемся кнопкой  на инструментальной панели Ассоциативные виды. Далее на запрос Укажите базовый вид выберем созданный ранее вид сверху, поведем курсор вверх и укажем точку, определяющую положение нового вида. Чертеж примет вид, показанный на рис. 8.42.

Рисунок 8.42

4. Для показа на чертеже сквозного призматического отверстия выполним замену главного вида фронтальным разрезом. Поскольку положение секущей плоскости фронтального разреза, выполненного по плоскости симметрии, на чертеже обозначениями не задается, для его создания воспользуемся командой построения местного разреза. Для ее выполнения предварительно следует создать замкнутый контур с использованием инструмента Кривая Безье, вызываемого при нажатии кнопки на инструментальной панели Геометрия. Путем указания управляющих точек создадим замкнутый контур, как это показано на рис. 8.43.

После этого выберем команду Местный разрез на инструментальной панели Ассоциативные виды. На запрос Укажите замкнутую кривую для построения местного разреза выберем созданный ранее контур. После этого появится запрос Укажите положение секущей плоскости местного разреза. Необходимо для линии, задающей положение плоскости, указать точку на виде сверху, которая находилась бы на плоскости симметрии детали. После этого чертеж примет следующий вид (см. рис. 8.43).

Рисунок 8.43

5. Далее выполним построение осевых линий на чертеже. Вначале добавим оси для окружности и дуги на вид сверху. Сделаем это с помощью команды Обозначение центра на инструментальной панели Обозначения. Создание осуществляется посредством выбора соответствующей окружности или дуги и указанием угла поворота для определения расположения двух взаимно перпендикулярных осевых линий системы.

При необходимости отображение одной из осей можно подавить

с помощью выбора кнопки на панели свойств команды Обозначение центра. Сделаем это для дуги с целью создать только вертикальную ось. Единую горизонтальную ось симметрии создаем путем перетаскивания крайней левой опорной точки горизонтальной оси окружности влево.

Соответствующие оси на виде спереди создадим с помощью команды Автоосевая  на панели Обозначения. Указание положения осевой производится заданием положения соответствующих точек на контуре с помощью привязки (соответствующее выступание за контур прорисовывается автоматически). Окончательный вид чертежа с осевыми показан на рис. 8.44.

Примечание. Для добавления элементов чертежа на соответствующий вид следует предварительно сделать вид текущим. Для этого достаточно два раза кликнуть левой кнопкой мыши, наведя ее на какой-либо из элементов соответствующего вида. При этом линии вида изменят цвет с черного на соответствующий их стилю отрисовки.

Рисунок 8.44

6. После нанесения осевых выполним простановку размеров. Вначале нанесем размеры на виде сверху. Для нанесения линейных размеров воспользуемся кнопкой Линейный размер на инструментальной панели Размеры. Указываются две точки привязки размера, после чего задается положение размерной линии и надписи на чертеже.

Образмеривание окружности и дуги выполняется соответственно с помощью команд Диаметральный размер и Радиальный размер на панели Размеры. Указываем объект, размер которого наносим и задаём положение размера.

После нанесения размеров на виде сверху делаем текущим вид спереди и наносим на нем соответствующие размеры. Окончательный вид чертежа показан на рис 8.45.

Рисунок 8.45

Выполнение модели и двумерного чертежа из модели детали типа «Опора»

Предполагается отработка выбора последовательности создания трехмерных элементов(рис. 8.46).

Отрабатываются:

• навык выбора оптимальной последовательности создания трехмерных элементов деталей;
• рациональный выбор элементов поверхности для создания эскизов;
• закрепляется методика создания изображений чертежей по моделям (создание простых и сложных разрезов).

Рисунок 8.46

Порядок создания модели

1. Создадим будущий файл модели. Выберем в окне программы команду Создать - Модель.

2. В рабочей области выберем плоскость XY (наведя на ее отображение курсор, кликнем левой кнопкой мыши). После этого выберем команду Эскиз на панели Текущее состояние. Выбранная плоскость развернется перпендикулярно по отношению к наблюдателю.

3. На инструментальной панели Геометрия выберем команду создания прямоугольника по центру и вершине , (следует найти её на выпадающей панели команды Прямоугольник).

4. Выберите с экрана в качестве центра прямоугольника начало координат плоскости эскиза и затем в панели свойств установите параметры длины и ширины прямоугольника, определив также необходимость отображения осей.

5.    Определим положение вспомогательных графических элементов, задающих положение отверстий. Для этого на инструментальной панели Геометрия выберем команду Параллельная прямая , обеспечивающую создание прямой, параллельной заданной (следует найти ее на выпадающей панели команды Прямая). На экране при этом выберем по очереди оба из возможных вариантов отрисовки прямой.

Аналогично выполним построение вспомогательной прямой, задающей положение центра большего отверстия. При выполнении команды Параллельная прямая в качестве базовой прямой выберем теперь правую сторону прямоугольника и, задав расстояние от нее до прямой, выберем правый из вариантов отрисовки прямой (рис. 8.47).

Рисунок 8.47

6. Далее выполним построение отверстий. На инструментальной панели Геометрия выберем команду Окружность В качестве центров окружностей определим точки пересечения горизонтальной и вертикальной осей прямоугольника с построенными вспомогательными прямыми и зададим в соответствующем поле панели свойств значения диаметров окружности. Окончательный вид эскиза приведен на рис. 8.48.

7. Далее выполним создание трехмерного элемента, применив выдавливание созданного в эскизе замкнутого контура на заданное параметрами модели расстояние (необходимо тщательно следить, чтобы контур эскиза был замкнут, иначе при выборе операции создания трехмерного элемента возможно появление сообщения об ошибке, либо создание тонкостенного элемента вместо твердотельного). Для этого на панели Редактирование детали выберем команду Операция выдавливания . Установим в соответствующих полях панели свойств необходимые параметры (выдавливание в прямом направлении, на расстояние, определяем значение расстояния выдавливания, с нулевым уклоном). Созданный при этом трехмерный элемент показан на рис. 8.49.

Рисунок 8.48

Рисунок 8.49

8. Для создания прямоугольного выступа выполним аналогичные действия по созданию эскиза. В качестве плоскости эскиза выберем верхнюю грань поверхности созданного элемента (при выделении ее с помощью щелчка левой кнопкой мыши она изменит цвет окраски), после чего активизируем режим создания эскиза .

9. Создадим в среде эскиза прямоугольник, задающий форму выступа. На инструментальной панели Геометрия выберем команду Прямоугольник  Выполним привязку к одной из вершин модели и зададим в соответствующих полях размеры выступа. Окончательный вид эскиза приведен на рис. 8.50.

Рисунок 8.50

10. Применим    к созданному эскизу операцию выдавливания. Для этого на панели Редактирование детали выберем команду Операция выдавливания . Установим в соответствующих полях панели свойств необходимые параметры (выдавливание в прямом направлении, на расстояние, определяем значение расстояния выдавливания, с нулевым уклоном). Созданная при этом модель показана на рис. 8.51.  

Рисунок 8.51

11. Выполним создание сквозного прямоугольного паза. В качестве плоскости эскиза выберем торцевую грань поверхности выступа (при выделении ее с помощью щелчка левой кнопкой мыши она изменит цвет окраски), после чего активизируем режим создания эскиза.

12. Выполним построение контура выреза. На инструментальной панели Геометрия выберем команду Осевая линия по двум точкам на панели Обозначения. Для точного задания положения базовых точек построения оси в центральных точках прямоугольника грани эскиза воспользуемся локальной привязкой Середина посредством контекстного меню, которое вызовем нажатием правой кнопки мыши (рис. 8.52).

13. Выполним построение вспомогательных линий, определяющих контур. На инструментальной панели Геометрия выберем команду Параллельная прямая  . В качестве базовых элементов выберем построенную ось прямоугольника и левую строну прямоугольника, очерчивающего грань выступа, поскольку по отношению к ней задано положение нижней грани будущего выреза (рис. 8.53).  

Рисунок 8.52

Рисунок 8.53

14. Выполним построение замкнутого контура для выполнения выреза с помощью инструмента Непрерывный ввод объектов на панели Геометрия. В качестве начальных и конечных точек отрезков выберем точки пересечения построенных вспомогательных прямых (см. рис. 8.53). После простановки размеров выйдем из команды создания эскиза. Созданный эскиз показан на рис. 8.54.

Рисунок 8.54

15. Выполним создание сквозного отверстия на основе созданного эскиза. Выберем на инструментальной панели Редактирование детали команду Вырезать выдавливанием . Для получения сквозного отверстия на панели свойств выберем прямое направление и в качестве граничного условия установим параметр Через все. Модель с вырезом показана на рис. 8.55.

Рисунок 8.55

16. Для создания цилиндрического отверстия выполним аналогичные действия по созданию эскиза. В качестве плоскости эскиза выберем боковую грань поверхности созданного элемента (при выделении ее с помощью щелчка левой кнопкой мыши она изменит цвет окраски), после чего активизируем режим создания эскиза.

17. Определим положение центра окружности, задающей форму выступа. На инструментальной панели Геометрия выберем команду Осевая линия по двум точкам  на панели Обозначения. Для точного задания положения базовых точек построения оси в центральных точках прямоугольника грани эскиза воспользуемся локальной привязкой Середина. На инструментальной панели Геометрия выберем команду Параллельная прямая ; в качестве исходных объектов выберем горизонтальную кромку, по отношению к которой задано положение отверстия согласно заданию (рис. 8.56).

Рисунок 8.56

18. Выполним построение окружности. На инструментальной панели Геометрия выберем команду Окружность  . В качестве центра окружности определим точку пересечения оси и вспомогательной прямой и зададим в соответствующем поле панели свойств значение диаметра окружности. Выполним простановку размеров и выйдем из среды создания эскизов (рис. 8.57).

Рисунок 8.57

19. Выполним создание сквозного отверстия на основе созданного эскиза. Выберем на инструментальной панели Редактирование детали  команду Вырезать выдавливанием . Для получения сквозного отверстия на панели свойств выберем прямое направление и в качестве граничного условия установим параметр Через все. Модель с добавленным вырезом показана на рис. 8.58.

Рисунок 8.56

20. Создадим фаски на угловых кромках модели в соответствии с заданием. Найдём на инструментальной панели Редактирование детали выберем команду Фаска . В поля панели свойств команды введем значения длины и угла скоса. Далее осуществим выбор соответствующих ребер, скашиваемых фаской и завершить создание фаски. Готовая модель показана на рис. 8.59. Сохраним созданную модель в файл.

Рисунок 8.59

Создание чертежа для модели

1. Создадим новый файл, выбрав Файл - Создать - Чертеж. При этом пакет перейдет в режим создания двумерных чертежей. В этом режиме мы будем добавлять необходимые изображения для создания чертежа созданной модели и выполним простановку размеров.

2.    Вначале создадим вид сверху. В окне пакета выберем Вставка - Вид с модели - Произвольный либо воспользуемся кнопкой на инструментальной панели Ассоциативные виды. В открывшемся окне выбора файла найдите сохраненный вами файл модели. Затем выберите точку вставки вида, проверив, чтобы на панели свойств было указано, что вы создаете вид спереди. Результат показан на рис. 8.60.

Примечание. Имеющиеся на чертеже изображения удобно отслеживать и редактировать с помощью менеджера видов Дерево построения, вызываемого при выборе Вид - Дерево построения. Редактирование состояния дерева и видов чертежа возможно выполнять с помощью контекстного меню (см. рис. 8.60).  

Рисунок 8.60

3. Далее выполним построение осевых линий для окружностей. Вначале добавим оси для окружности и дуги на вид сверху. Сделаем это с помощью команды Обозначение центра на инструментальной панели Обозначения. Создание осуществляется посредством выбора соответствующей окружности или дуги и указанием угла поворота для определения расположения двух взаимно перпендикулярных осевых линий системы.

4. Затем выполним построение ступенчатого разреза. Для этого воспользуемся командой Линия разреза на инструментальной панели Обозначения. Начальную точку укажем с использованием локальной привязки Середина с помощью контекстного меню. После этого следует включить режим построения сложных разрезов, активизировав кнопку на панели свойств команды.

Далее последовательно определим положение точек, задающих положение секущих плоскостей с указанием точек излома. Для этого прежде всего включим режим ортогонального черчения с помощью кнопки на панели текущего состояния или нажмем клавишу F8. в качестве точек, определяющих положение секущих плоскостей, необходимо использовать левые точки пересечения горизонтальных осевых с соответствующими окружностями (рис. 8.61).

Рисунок 8.61

После указания всех точек линии разреза следует выйти из режима построения сложного разреза, отключив кнопку , и указать направление взгляда, определив положение соответствующих обозначений на чертеже. Далее необходимо указать точку, определяющую положение нового изображения. Чертеж примет вид, показанный на рис. 8.62.  

Рисунок 8.62

5. Для показа на чертеже отверстий в выступах выполним построение на виде сверху местного разреза. Для построения предварительно следует создать замкнутый контур с использованием инструмента Кривая Безье, вызываемого при нажатии кнопки на инструментальной панели Геометрия. Путем указания управляющих точек создадим замкнутый контур, как это показано на рис. 8.63.

После этого выберем команду Местный разрез на инструментальной панели Ассоциативные виды. На запрос Укажите замкнутую кривую для построения местного разреза выберем созданный ранее контур. После этого появится запрос Укажите положение секущей плоскости местного разреза. Необходимо для линии, задающей положение плоскости, указать одну из крайних по горизонтали точек отверстий на разрезе А-А. После этого чертеж примет следующий вид (см. рис. 8.63).

6. Положение секущей плоскости разреза, выполненного по плоскости отверстий, зададим на чертеже обозначениями Б-Б. Для этого сделаем текущим изображением разрез А-А и выберем кнопку Линия разреза на инструментальной панели Обозначения. Положение начальной и конечной точек линии разреза зададим с помощью привязки к крайним по горизонтали точкам окружности, показывающей отверстие (рис. 8.64). Далее укажем направление взгляда, определив положение соответствующих обозначений на чертеже. Само изображение на чертеже создавать не будем, нажав клавишу Esc на запрос Укажите точку привязки вида (см. рис. 8.64).

Примечание. Для того чтобы вынести за пределы изображения обозначения секущей плоскости следует выделить обозначение, навести курсор на соответствующую опорную точку, нажать левую кнопку мыши и перетащить точку в нужное место.

Рисунок 8.63 Рисунок 8.64

7. Создадим буквенное обозначение Б-Б над видом, на котором показан разрез. Сделаем вид сверху текущим и выберем команду Ввод текста на инструментальной панели Обозначения. Укажем точку привязки текста над изображением и, задав размер шрифта равным 10, введем в текстовое поле «Б-Б» (см. рис. 8.64).

8. Далее выполним построение недостающих осевых линий на чертеже. Сделаем это с помощью команд Обозначение центра и Автоосевая на инструментальной панели Обозначения. Создание осевых для окружностей осуществляется посредством выбора соответствующей окружности или дуги и указанием угла поворота для определения расположения двух взаимно перпендикулярных осевых линий системы. Указание положения осевой для продольно рассеченных отверстий производится выбором образующих отверстия, попавших в секущую плоскость (соответствующее выступание за контур прорисовывается автоматически). Окончательный вид чертежа с осевыми показан на рис. 8.65.

Рисунок 8.65

Примечание. Для добавления элементов чертежа на соответствующий вид следует предварительно сделать вид текущим. Для этого достаточно два раза кликнуть левой кнопкой мыши, наведя ее на какой-либо из элементов соответствующего вида. При этом линии вида изменят цвет с черного на соответствующий их стилю отрисовки.

9. После нанесения осевых выполним простановку размеров. Для нанесения линейных размеров воспользуемся кнопкой Линейный размер на инструментальной панели Размеры. Указываются две точки привязки размера, после чего задается положение размерной линии и надписи на чертеже. Простановка размера фаски выполняется с указанием угла и количества фасок, задаваемых в окне Задание размерной надписи (рис. 8.66). Данное окно вызывается щелчком левой кнопкой мыши в поле Текст панели свойств команды Размеры либо через контекстное меню при выборе в нем пункта Текст надписи.

10. Образмеривание окружностей выполняется соответственно с помощью команды Диаметральный размер на панели Размеры. Указываем объект, размер которого наносим и задаем положение размера. При необходимости добавления к размерному тексту знака диаметра или количества отверстий следует указать соответствующие параметры в окне Задание размерной надписи (см. рис. 8.66).  

Рисунок 8.66

После нанесения размеров на одном из изображений делаем текущим другое изображение и наносим на нем соответствующие размеры. Окончательный вид чертежа показан на рис. 8.67.

Рисунок 8.67

Выполнение модели и двумерного чертежа детали типа «Вал»

Выполнение задания направлено на отработку команд создания трехмерных элементов вращения и разнообразных конструктивных элементов на участках вала (рис. 8.68).

Отрабатываются:

• команды Создать вращением и Вырезать вращением;
• создание дополнительных вспомогательных плоскостей для создания на них эскизов как основы трехмерных элементов;
• создание изображений чертежей по моделям (создание местных разрезов и сечений).  

Рисунок 8.68

Порядок создания модели

1. Процесс создания модели начинаем с выбора плоскости и выполнения эскиза, который представляет собой половину контура вала, причем в эскизе обязательно должна присутствовать ось, которая затем будет использоваться в трехмерной операции вращения. Эскиз показан на рис. 8.69.

Рисунок 8.69

2. После закрытия эскиза применяем команду трехмерного редактирования Вращение Результат операции показан на рисунке 8.70.

Рисунок 8.70

3. Построение четырехгранника начинаем с выбора торцевой поверхности вала в качестве эскизной плоскости, затем строим окружность и вспомогательные прямые под углом 45°, после чего проводим относительно этих прямых вспомогательные параллельные прямые, которые определяют направление сторон квадрата, затем наводим стороны квадрата при помощи команды Отрезок, а лишние части окружности отсекаем. Последовательность этих действий представлена на рисунке 8.71.

Рисунок 8.71

После применения команды Выдавить, используя выдавливание на заданную длину, получаем четырехгранник (рис. 8.72).

Рисунок 8.72

4. Для создания отверстия без построения его эскиза воспользуемся командой Отверстие  предварительно выделив торцевую плоскость. В параметрах отверстия задаем его форму и размеры - в приведенном примере это отверстие формы 02 (с углом 120°) глубиной 20 мм и диаметром 8 мм. Обратите внимание, что центр отверстия автоматически устанавливается в точку пересечения осей симметрии плоскости, а в других случаях необходимо указывать его координаты (рис. 8.73).

Рисунок 8.73

Для выполнения канавки выбираем одну из основных плоскостей, проходящих через ось вала. После этого строим в ней эскиз профиля канавки (для упрощения считаем профиль прямоугольным) и ось вращения (рис. 8.74).

Рисунок 8.74

Для создания канавки применяем команду Вырезать вращением ^ Результат операции показан на рисунке 8.75.

5. Для создания шпоночного паза выбираем плоскость эскиза, касательную к ступени вала, на которой выполняется шпоночный паз. Для этого входим в панель Вспомогательная геометрия  и выбираем касательную плоскость . При построении касательной плоскости указываем цилиндрическую поверхность и плоскость ей перпендикулярную (рис. 8.76).  

Рисунок 8.75                                                        Рисунок 8.76

Выбрав касательную плоскость в качестве эскизной, входим в режим эскиза и выполняем эскиз шпоночного паза, используя следующие команды: Вспомогательная прямая, Окружность, Отрезок, Усечь кривую (рис. 8.77и 8.78).

Рисунок 8.77

Рисунок 8.78

Выйдя из режима эскизирования применяем команду Вырезать выдавливанием на расстояние, которое соответствует глубине шпоночного паза.

Результат показан на рисунке 8.79.

Обратите внимание, что выполнение различных отверстий, канавок и шпоночных пазов обычно выполняется с использованием встроенных библиотек, что будет изложено выше.

6. В завершении создания модели выполняем в трехмерном режиме фаски и скругления. В результате получаем законченную модель вала (рис. 8.80).  

Рисунок 8.79                                               Рисунок 8.80

Создание чертежа для модели

После сохранения модели создаем ассоциативный чертеж. Отметим некоторые особенности создания чертежа «Вал».

После вставки модели в чертеж необходимо правильно расположить деталь. Для этого можно воспользоваться командой Проекционный вид на инструментальной панели Ассоциативные виды  Результат нескольких последовательных использований этой команды дает расположение вала, при котором шпоночный паз обращен к наблюдателю (рис. 8.81).

Рисунок 8.81

Затем удаляются ненужные виды и выполняются сечения, местные разрезы. Создадим сечения А-А и Б-Б. Для этого на инструментальной панели Обозначения  выбираем команду Линия сечения при этом вид должен быть активным. В панели свойств нужно выбрать тип изображения, полученного при помощи указанной секущей плоскости, это изображение может быть как разрезом, так и сечением. Для выполняемого чертежа целесообразно выполнять сечения . Также нужно отключить проекционную связь между опорным видом и сечением для свободного размещения сечений. В результате выполнения этих действий получим необходимые сечения (рис. 8.82).

Рисунок 8.82

Создадим местный разрез для того, чтобы показать отверстие. Для этого нарисуем замкнутый криволинейный контур и на инструментальной панели Ассоциативные виды  выберем команду Местный разрез , при этом вид должен быть также активным. Выделяем построенный криволинейный контур и указываем плоскость, которой выполняется местный разрез. В данном случае ее можно указать вертикально через центр сечения А-А (рис. 8.83). На рисунке 8.84 показан результат - главный вид с местным разрезом.

Рисунок 8.83

Рисунок 8.84

После получения всех изображений расставим необходимые размеры и заполним основную надпись (рис. 8.85).

Рисунок 8.85

Выполнение модели и двумерного чертежа из модели детали типа «Ось»

Предполагается отработка команд создания трехмерных элементов вращения, работа с библиотеками (рис. 8.86 и табл. 8.2). Отрабаты ваются:

• команды Создать вращением и Вырезать вращением;
• знакомство с библиотеками пакета «Компас»;
• создание библиотечных двумерных и трехмерных элементов;
• создания изображений чертежей по моделям (создание местных разрезов и сечений).

Рисунок 8.86

Таблица 8.2 - Основные  размеры детали

Порядок создания модели

1. Построение детали начинаем с создания эскиза на одной из плоскостей XY, ZX или ZY. Затем в созданном эскизе вычерчиваем замкнутый контур подобный контуру самой детали, а также ее ось. Затем указываем размеры каждого участка детали (рис. 8.87).

Рисунок 8.87

2. После указания размеров выбираем команду Операция вращения и вращаем эскиз относительно заданной оси на 360°.

3. Выполним создание канавок. Нажмем кнопку Менеджер библиотек на панели Стандартная. В нижней части экрана откроется окно Менеджера библиотек. Далее откроем папку Машиностроение в окне слева. В окне справа откроется список библиотек, хранящихся в этой папке.

Для подключения библиотеки щелкните мышью в пустом прямоугольнике слева от названия Библиотека канавок для КОМПАС-ЗО. В окне справа откроется список команд библиотеки (рис. 8.88).  

Рисунок 8.88

Выполните двойной щелчок мышью на команде Канавка по ГОСТ 8820-69 (выход шлифовального круга) (рис. 8.89).

В окне модели укажите цилиндрическую грань, на которой нужно построить канавку (рис. 8.90).

Подтвердите выбор типа поверхности (рис. 8.91).

Рисунок 8.89

Рисунок 8.90                                                 Рисунок 8.91

Рисунок 8.91

Геометрические параметры канавки определяются автоматически в зависимости от диаметра указанной цилиндрической грани.

Нажмите кнопку Указать грань (рис. 8.92).

В модели укажите плоскую базовую грань (рис. 8.93), которая будет определять положение канавки.

Нажмите кнопку ОК- система выполнит построение канавки (рис. 8.94).

Рисунок 8.92

Рисунок 8.93                                                Рисунок 8.94

Закройте окно Менеджера библиотек. Для этого нажмите кнопку Менеджер библиотек еще раз.

4. Выполним создание шпоночного паза. Нажмите кнопку Менеджер библиотек на панели Стандартная. В нижней части экрана откроется окно Менеджера библиотек.

Откройте папку Расчет и построение в окне слева. В окне справа откроется список библиотек, хранящихся в этой папке.

Для подключения библиотеки щелкните мышью в пустом прямоугольнике слева от названия КОМПЛС-SHAFT 3D. В окне справа откроется список команд библиотеки (рис. 8.95).

Рисунок 8.95

Выполните двойной щелчок мышью на команде Шпоночный паз под призматическую шпонку (рис. 8.96).

В окне модели укажите цилиндрическую грань, на которой нужно построить шпоночный паз (рис. 8.97).

Подтвердите выбор типа поверхности (рис. 8.98).

Рисунок 8.96

Рисунок 8.97                                         Рисунок 8.98              

Геометрические параметры шпоночного паза определяются автоматически, кроме длины и расстояния от базовой грани, в зависимости от диаметра указанной цилиндрической грани.

Нажмите кнопку Указать грань (рис. 8.99).

Рисунок 8.99

В модели укажите плоскую базовую грань (рис. 8.100), которая будет определять положение шпоночного паза.

Нажмите кнопку ОК- система выполнит построение шпоночного паза (рис. 8.101).

Закройте окно Менеджера библиотек. Для этого нажмите кнопку Менеджер библиотек еще раз.

5. Выполним создание центровых отверстий. Для их построения необходимо выделить торцевую поверхность детали (рис. 8.102).

Рисунок 8.100                  Рисунок 8.101                  Рисунок 8.102

На панели инструментов Редактирование детали нажимаем кнопку Отверстие . В появившемся окне Выбор отверстия открываем папку Центровые отверстия, выбираем необходимый тип отверстия и устанавливаем параметры (рис. 8.103). Параметры отверстий выбираем из приложения А.4.

После нажимаем кнопку Создать объект  на Панели свойств.

6. Создадим условное изображение резьбы. Для этого необходимо переключить компактную панель в режим Элементы оформления  и нажать кнопку Условное изображение резьбы . Затем на детали указываем кромку той поверхности, на которой необходимо показать резьбу (рис. 8.104).

Рисунок 8.103                                                Рисунок 8.104

На панели свойств устанавливаем Шаг резьбы и, если необходимо, длину. После нажимаем кнопку Создать объект.

В завершении создании детали наносим Фаски, где это необходимо (подробнее см. 8.2).

Создание чертежа для модели

1. Создадим новый файл, выбрав Файл - Создать - Чертеж либо выберем команду Новый чертеж из модели на панели Редактирование детали. При этом пакет перейдет в режим создания двумерных чертежей. В этом режиме необходимо указать точку вставки для главного вида при выборе команды Новый чертеж из модели либо выбрать Вставка - Вид  с модели - Произвольный или кнопку на инструментальной панели Ассоциативные виды.

2. После вставки модели в чертеж необходимо правильно расположить главный вид. Для этого можно воспользоваться командой Проекционный вид  на инструментальной панели Ассоциативные виды (подробнее см. задание 8.6).

3. Затем удаляются ненужные виды и выполняются сечения, местные разрезы, выносные элементы. Создадим сечение А-А. Для этого на инструментальной панели Обозначения  выбираем команду Линия сечения ; при этом вид должен быть активным (подробнее см. 8.6).

Создадим местный разрез для того, чтобы показать центровое отверстие. Для этого нарисуем замкнутый криволинейный контур и на инструментальной панели Ассоциативные виды  выберем команду Местный разрез (подробнее см. 8.6).

Для более детального отображения и образмеривания элементов канавок создадим выносные элементы. Их создание осуществляется с помощью команды на панели Обозначения. Следует указать центральную точку ограничительной окружности, ее размер, размещение полки-выноски, а также задать расположение изображения на чертеже.

4. После получения всех изображений выполним построение осевых линий на чертеже с помощью команды Обозначение центра или команды Автоосевая на панели Обозначения, расставим необходимые размеры и заполним основную надпись (рис. 8.104).

Рисунок 8.104

Любое техническое изделие (прибор, машина, отдельная деталь и пр.) изготавливают на предприятии по чертежам. Чертеж должен содержать полную информацию, необходимую для изготовления изделия, и в первую очередь его изображение. Главным требованием, предъявляемым к изображениям, является то, что они должны точно воспроизводить форму внешних и внутренних поверхностей изделий. Для обеспечения этого требования необходимо, чтобы изображения на чертежах были построены определенным способом по определенным правилам, которые изложены в ГОСТ 2.305 -2008 [1].

Часть курса «Начертательная геометрия и инженерная графика», в которой изучают правила построения изображений, называют проекционным черчением.

В проекционном черчении в качестве объекта для построения изображений выступает предмет - обезличенная деталь, а сами изображения должны быть построены по методу ортогонального (прямоугольного) проецирования.

Чертежи должны быть оформлены по единым и обязательным для всех правилам, изложенным в стандартах ЕСКД, которые приведены в прил. 2: стандарт на форматы (ГОСТ 2.301 - 68 [2]), масштабы (ГОСТ 2.302 - 68 [3]), линии (ГОСТ 2.303 - 68 [4]), шрифты (ГОСТ 2.304 - 81 [5]), графические обозначения материалов (ГОСТ 2.306 - 68 [6]), основные надписи (ГОСТ 2.104 - 2006 [7]).

Метод ортогонального проецирования

Проецирование - это процесс получения изображения предмета на плоскости, например бумаге, экране и т. д. (рис. 1). При этом:

• предмет располагается между наблюдателем и этой плоскостью (она называется плоскостью проекций);
• через опорные и другие точки предмета проводятся проецирующие лучи до пересечения их с плоскостью проекций;
• множество точек пересечения будет образовывать на плоскости проекций изображение предмета или, как его еще называют, проекцию предмета.

Таким образом, можно назвать проецированием фотографирование предмета или получение его тени в солнечный день на любом экране.

Ортогональное проецирование характеризуется тем, что проецирующие лучи параллельны между собой и перпендикулярны к плоскости проекций. Метод ортогональных проекций является основным при построении машиностроительных чертежей, так как позволяет точно передавать форму и размеры предметов на их проекциях.

Принципы построения изображений предметов на чертежах

По изображению предмета, полученному на одной плоскости проекций, даже если оно построено по методу ортогонального проецирования, нельзя полностью представить формы всех его поверхностей. Так, по фронтальной проекции предмета, показанного на рис. 1, можно судить только о двух его измерениях - высоте и длине. Остаются невыявленными ширина предмета, форма отверстия и паза. Очевидным является вывод: чтобы получить полную информацию о форме всех частей предмета, необходимо построить его изображения со всех сторон. Поэтому при составлении технических чертежей предмет проецируют не на одну, а на несколько взаимно перпендикулярных плоскостей проекций.

По ГОСТ 2.305 - 2008 [1] основные изображения предмета получают на гранях пустотелого куба, внутри которого помещен предмет (рис. 2). Грани выступают в качестве основных плоскостей проекций. Построение ортогональной проекции на каждой грани производится так, как показано на рис. 1, т. е. наблюдатель располагается таким образом, чтобы предмет находился между ним и соответствующей гранью куба. На рис. 3 указаны направления взгляда наблюдателя при таком проецировании. Проецирование в направление 2 на рис. 3 приведет к построению изображения на грани 2 и т. д. Разрезая куб по ребрам, развертывают все его грани до совмещения с фронтальной плоскостью проекций. Получают чертеж предмета, включающий шесть изображений (см. подразд. 3.1).  

При ортогональном проецировании необходимо соблюдать следующие правила:

• предмет ориентируют внутри куба так, чтобы большинство его граней и ребер были расположены параллельно граням куба (в этом случае грани и ребра предмета проецируются без искажений их формы и размеров);
• изображение на фронтальной плоскости проекций (см. рис. 2, грань 1) принимают за главное. Предмет размещают так, чтобы изображение на этой плоскости давало наиболее полное представление о его форме. Длинные предметы принято располагать горизонтально.

Изображения в зависимости от содержания делят на виды, разрезы и сечения.

Виды

Вид - это изображение обращенной к наблюдателю видимой части поверхности предмета. Виды разделяют на основные, дополнительные и местные.

Основные виды

Проекции предмета, полученные на гранях куба (см. рис. 2), развернутых в одну плоскость, называются основными видами.  На рис. 4 приведена схема расположения основных видов на чертеже и их наименование.

Наименование каждого вида определяется направлением взгляда наблюдателя при проецировании. За основу построения чертежа принимают вид спереди - главный вид  предмета. Все шесть видов располагаются в проекционной связи относительно главного вида. Такое расположение видов утверждено ГОСТ 2.305 - 2008 [1] и является обязательным при выполнении чертежей. Нарушение проекционной связи в расположении видов допускается при действительной необходимости в этом. Видимые контуры предмета на чертеже принято изображать основной линией (сплошной толстой линией толщиной от 0,5 до 1,4 мм включительно), контуры невидимых поверхностей - штриховой линией. Оси симметрии изображений и центровые линии окружностей показывают штрихпунктирной линией. Штриховые и штрихпунктирные линии выполняют линией в 2 ... 3 раза тоньше основной линии. Начертание линий дано в ГОСТ 2.303 - 68 [4].

Контуры граней куба и линии проекционной связи на чертежах не изображают.

При выполнении чертежа любого технического изделия необходимо руководствоваться очень важным стандартным правилом: количество изображений на чертеже должно быть минимальным, но достаточным для полного представления о конструкции всех элементов предмета. Анализ основных видов на рис. 4 показывает, что вид справа несет такую же информацию о форме предмета, что и вид слева. То же можно сказать о видах снизу и сверху, сзади и спереди. Таким образом, для рассматриваемого предмета можно ограничиться тремя основными видами: спереди, сверху и слева (рис. 5).

 

Обозначение основных видов

Если основные виды находятся в проекционной связи с главным видом (т.е. так, как показано на рис. 4 и рис. 5), то они не обозначаются.

На практике иногда приходится отдельные основные виды располагать на чертежах с нарушением их проекционной связи с главным видом. Как правило, это выполняют с целью уменьшения формата чертежа, что достигается рациональной компоновкой изображений. Рациональной считается такая компоновка, при которой изображения располагаются на поле чертежа равномерно, т.е. приблизительно с одинаковым расстоянием между ними и от изображений до внутренней рамки чертежа. Рассмотрим этот случай. Пусть предмет имеет форму, для пояснения которой на чертеже необходимо построить четыре основных вида. При стандартном расположении видов они заполнят поле чертежа нерационально (рис. 6). Если же вид справа разместить под видом слева, то изображения займут меньший формат и будут расположены на нем рационально (рис. 7).  

Если какой-либо основной вид не находится в проекционной связи с главным, то он должен быть обозначен (см. вид справа на рис. 7):

• должно быть указано стрелкой около соответствующего вида (как правило главного) направление проецирования;
• над стрелкой и построенным но указанному стрелкой направлению видом должна быть нанесена одна и та же прописная буква русского алфавита.

Для обозначения основных, местных и дополнительных видов, а также разрезов и сечений, применяют прописные буквы русского алфавита, кроме букв Ё, 3, Й, О, Ч, X, Ь, Ы, Ъ, начиная с буквы А в порядке их расположения без пропусков и повторений.

Стрелки, применяемые для указания направления взгляда, должны иметь форму и размеры, приведенные на рис. 8, а. На рис. 8, б, в даны другие варианты начертания стрелок.

Местные виды

Если руководствоваться правилом о том, что на чертеже должно быть минимальное количество изображений (см. подразд. 3.1), то при анализе изображений, представленных на рис. 7, видно, что вид справа (вид А) нужен исключительно для того, чтобы показать форму выступа, а остальная часть вида А -габаритный контур предмета - повторяет такой же контур на виде слева. Для того чтобы в подобных случаях исключить повторяющуюся информацию, применяют местные виды (рис. 9, а, б; вид А).

Местным видом называется изображение отдельного ограниченного места поверхности предмета, параллельной плоскости проекций (грани куба). Местный вид может быть частью основного вида, а может быть видом на участок внутренней поверхности предмета.

Местный вид может быть ограничен линией обрыва (см. рис. 9, а), по возможности в наименьшем размере, или не ограничен (см. рис. 9, б).

Обозначение местных видов

Если местный вид не находится в проекционной связи с соответствующим изображением предмета, то он должен быть обозначен. Пример обозначения см. на рис. 9, а. Здесь местный вид А - это часть основного вида справа, который не находится в проекционной связи с главным.

Если местный вид находится в непосредственной проекционной связи с соответствующим изображением, то он не обозначается (рис. 10).

Дополнительные виды

В разд. 2 было указано, что при ортогональном проецировании предмет ориентируют внутри куба так, чтобы большинство его плоских поверхностей были параллельны граням куба. Только при таком расположении на гранях куба будут получены проекции, которые передадут действительную без искажений форму и размеры указанных плоских поверхностей предмета.

Если какую-либо часть предмета невозможно показать на основных видах без искажения формы и размеров, то применяют дополнительные виды, получаемые на плоскостях, непараллельных основным плоскостям проекций (рис. 11).

Обозначение дополнительных видов

При обозначении всех видов, в том числе и дополнительных, действует одно правило: если вид не находится в проекционной связи с соответствующим изображением предмета, то он должен быть обозначен (см. рис. 11, а), если же вид находится в непосредственной проекционной связи с соответствующим изображением, то он не обозначается (рис. 12).  

Дополнительный вид допускается поворачивать, но с сохранением, как правило, положения, принятого для данного предмета на главном изображении (см. рис. 11,6); при этом обозначение вида должно быть дополнено условным графическим обозначением Рекомендуется изображать знак такой же высоты, что и высота буквенного обозначения этого вида, но не менее 5 мм.  

 

Разрезы

Основным назначением видов является определение формы внешних поверхностей предмета. Выявление на видах формы внутренних поверхностей при помощи штриховых линий не принято, так как это может привести к неправильному пониманию конструкции предмета. Поэтому для определения внутреннего строения применяют разрезы и сечения.

Разрез - это изображение предмета, мысленно рассеченного одной и более секущими плоскостями. Отсеченную часть предмета, расположенную между наблюдателем и секущей плоскостью, мысленно удаляют, в результате чего становятся видимыми контуры внутренних, ранее закрытых поверхностей. В разрезе показывают то, что лежит в секущей плоскости, и то, что расположено за ней. Невидимые контуры, которые в разрезе стали видимыми, изображают сплошной толстой линией, а фигуру, полученную в результате пересечения предмета плоскостью, заштриховывают. Штриховку выполняют по ГОСТ 2.306 - 68 [6]. Мысленное рассечение предмета относится только к данному разрезу и не влечет за собой изменения других изображений. На чертеже может быть представлено несколько разрезов предмета.

Секущие плоскости должны проходить по плоскостям симметрии предмета, по осям отверстий и пересекать полости, как правило, по их центру.

Разрезы могут быть расположены:

• на месте основных видов;
• на свободном поле чертежа.

Построение разреза показано на рис. 13. Предмет рассечен секущей плоскостью, параллельной фронтальной плоскости проекций (см. рис. 13, б). На ортогональных проекциях (см. рис. 13, а) отсеченная часть предмета мысленно удалена, а оставшаяся часть изображена на месте вида спереди.

Допускается показывать невидимые поверхности на видах штриховыми линиями только тогда, когда контуры этих поверхностей являются простыми фигурами и не затемняют виды.

Допускается изображать не все, что расположено за секущей плоскостью, если этого не требуется для понимания конструкции предмета.

Простые разрезы

В зависимости от количества секущих плоскостей разрезы разделяются на простые и сложные. Простые разрезы получают при применении одной секущей плоскости, они легко читаются, поэтому им следует отдавать предпочтение.

В зависимости от положения секущей плоскости простой разрез может быть:

• горизонтальным - секущая плоскость параллельна горизонтальной плоскости проекций (см. рис. 14, разрез А-А).
• вертикальным - секущая плоскость перпендикулярна к горизонтальной плоскости проекций (например разрезы на рис. 13, 15);
• наклонным - секущая плоскость составляет с горизонтальной плоскостью проекций угол, отличный от прямого (рис. 16, разрез А-А). Допускается наклонный разрез поворачивать до ближайшего горизонтального или вертикального положения (рис. 17).

Вертикальный разрез называется фронтальным, если секущая плоскость параллельна фронтальной плоскости проекций (см. рис. 13), и  профильным, если секущая плоскость параллельна профильной плоскости проекций (см. рис. 15).

Если секущая плоскость направлена вдоль длины или высоты предмета, то разрез называется продольным (рис. 18, разрез А-А). Если секущая плоскость перпендикулярна длине или высоте предмета, то разрез называют поперечным (см. рис. 18, разрез Б-Б).

Разрезы, образованные одной секущей плоскостью, но со встречным направлением взгляда наблюдателя, выполняются так, как показано на рис. 19.

Местные разрезы

Местный разрез  представляет собой часть простого разреза (рис. 20), который располагается на виде и ограничивается сплошной волнистой линией . Местный разрез применяется для выявления внутренней формы предмета в отдельном ограниченном месте. С помощью местных разрезов показывают форму невидимых отверстий, пазов, канавок и других элементов в том случае, если они занимают по отношению к виду его малую часть и делать полный разрез нерационально. Волнистая линия, ограничивающая местный разрез, не должна совпадать с другими линиями изображения.  

Обозначение простых разрезов

Обозначить разрез - это значит:

• показать положение секущей плоскости;
• сопроводить надписью сам разрез.

Положение секущей плоскости указывается на чертеже разомкнутой линией, причем начальный и конечный штрихи не должны пересекать контур соответствующего изображения. К начальному и конечному штрихам проводятся стрелки, указывающие направление взгляда наблюдателя. Стрелки должны располагаться на расстоянии 2 ... 3 мм от наружных по отношению к «разрезаемому» изображению концов штрихов. Со стороны внешнего угла около стрелок ставится одна и та же прописная буква русского алфавита. Построенный при сечении указанной плоскостью предмета разрез должен быть отмечен надписью с применением той же буквы по типу А-А (всегда двумя буквами через тире). Пример обозначения разреза приведен на рис. 13.

Однако, как видно из рис. 13 ... 20, одни разрезы на чертежах обозначены, другие не обозначены. Необходимо четко уяснить, когда разрезы обозначаются, а когда нет.

Простой разрез не обозначается, если секущая плоскость совпадает с плоскостью симметрии предмета в целом, а соответствующие изображения располагаются в непосредственной проекционной связи и не разделены какими-либо другими изображениями. Примеры таких разрезов приведены на рис. 13, 15.

Во всех остальных случаях простые горизонтальные, фронтальные и профильные разрезы должны быть обозначены.

Наклонные разрезы обозначаются всегда. Местные разрезы не обозначаются.

Примечание. Не допускается при обозначении разреза применять ту же букву, которая была употреблена для обозначения других изображений на чертеже.  

По ГОСТ 2.305 - 2008 [1] для ограничения местных разрезов и в качестве линий обрыва изображений может применяться сплошная тонкая линия с изломами, начертание которой см. в ГОСТ 2.303 - 68 [4].

Структура обозначения положения секущей плоскости на чертеже показана на рис. 21.

Стрелки, применяемые для указания направления взгляда, должны иметь такую же форму и размеры, как и стрелки для обозначения видов (см. рис. 8). Обратите внимание, что направление стрелок при обозначении положения секущей плоскости, должно соответствовать направлению взгляда при построении того вида, в границах которого полностью или частично будет располагаться разрез.

Совмещение разрезов с видами

Изображений на чертеже должно быть минимальное количество. Для уменьшения количества изображений применяется совмещение разрезов с видами. В большинстве случаев разрез совмещается с тем видом, который располагается по направлению взгляда наблюдателя на плоскости проекций, параллельно которой ориентирована секущая плоскость. Фронтальный разрез размещают на месте вида спереди или сзади (см. рис. 13), горизонтальный - на месте вида сверху или снизу (см. рис. 14), профильный - на месте вида слева или справа (см. рис. 15).

Возможны три варианта совмещения:

• в границах вида располагают полный разрез, т. е. выполняют полное совмещение разреза с соответствующим видом, как на рис. 13, 15, 18. Такое совмещение делают тогда, когда разрез представляет собой несимметричную фигуру, а на виде нет видимых контуров конструктивных элементов, форму которых нужно раскрыть;
• в границах вида располагают часть вида и часть соответствующего разреза, разделяя их сплошной волнистой линией (рис. 22). Такое совмещение выполняют тогда, когда разрез или вид представляют собой несимметричные фигуры и на виде имеются видимые контуры конструктивных элементов, форму которых нужно раскрыть (на рис. 22, для того, чтобы форма паза на передней стенке предмета была понятна, необходимо оставить видимой часть вида спереди с этим пазом). Как правило, при подобном совмещении простые разрезы не обозначают;
• в границах вида располагают половину вида и половину соответствующего разреза, разделяя их штрихпунктирной линией, являющейся осью симметрии вида и разреза (рис. 23). Таким образом, этот вариант совмещения можно применить, только если полный вид и полный разрез в отдельности представляют собой симметричные фигуры. Тогда по половине симметричного изображения легко понять полную форму.

Вид принято располагать слева от оси симметрии, а разрез справа или вид располагать сверху, а разрез снизу. Обозначение разрезов в этом случае производится по правилу, изложенному в подразд. 4.3.

Примечания.

1. Если совмещаются часть вида и часть соответствующего разреза или половина вида и половина разреза, то на части вида штриховые линии не проводят.
2. Если при совмещении на одном изображении симметричных частей вида и разреза, какая-либо линия (например ребро) совпадает с осью симметрии, то эта линия (ребро) должна быть показана, и тогда вид от разреза отделяется сплошной волнистой линией, которая проводится левее (рис. 24, а) или правее (рис. 24, б) оси симметрии.

На рис. 13 ... 16, 20 были приведены примеры с одним разрезом предметов. Для предметов сложной формы приходится выполнять несколько разрезов (рис. 18, 25 ... 27), причем отдельные разрезы приходится иногда располагать вне видов на свободном поле чертежа.  

Сложные разрезы

Выявление формы внутренних полостей предметов, имеющих сложное внутреннее устройство, при помощи простых разрезов приводит к необходимости выполнять их большое количество, что затрудняет чтение чертежа. В таких случаях применяют сложные разрезы. Сложные разрезы всегда обозначают.

Сложным разрезом  называют разрез, который получают при помощи двух и более секущих плоскостей. Сложные разрезы разделяются на ступенчатые и ломаные.

Ступенчатый разрез - это разрез, образованный несколькими параллельными секущими плоскостями (рис. 28).

При построении разреза секущие плоскости совмещают в одну, и ступенчатый разрез приобретает форму простого. Ступенчатые разрезы, так же как и простые, могут быть горизонтальными, фронтальными, профильными и наклонными (рис. 28 ... 31).

Положение каждой секущей плоскости обозначают штрихами разомкнутой линии, места перехода от одной плоскости к другой (ступеньку) выполняют такими же штрихами. У начального и конечного штрихов указывают стрелкой направление взгляда наблюдателя и ставят одну и ту же букву. То есть, несмотря на то, что секущих плоскостей несколько, буквенные обозначения их одинаковы.

Па ступенчатом разрезе линия перехода от одной плоскости к другой (ступенька) не изображается. На чертеже может быть несколько ступенчатых разрезов.

Примечание. Правая плоскость (см. рис. 28) может пересекать как нижнее, так и верхнее квадратное отверстие.

Для симметричных предметов рекомендуется рассекать их плоскостями так, чтобы полный ступенчатый разрез стал симметричной фигурой, что позволит соединить половину вида и половину разреза (рис. 32).

Не следует стремиться выявлять все внутреннее строение предмета одним сложным разрезом. Для образования ступенчатого разреза рекомендуется применять не более трех секущих плоскостей.  

Ломаный разрез - это разрез, образованный двумя пересекающимися секущими плоскостями (рис. 33). Первая секущая плоскость выбирается параллельной, а вторая наклонной по отношению к основной плоскости проекций. При выполнении ломаного разреза наклонную секущую плоскость условно поворачивают до совмещения с первой секущей плоскостью, и из этого положения осуществляется проецирование получившейся фигуры сечения на параллельную ей плоскость проекций. При повороте наклонной секущей плоскости элементы предмета, видимые за ней, поворачивать не нужно, а следует строить их изображение в прямой проекционной связи с той плоскостью проекций, на которую производится проецирование. Подобным образом построен на верху цилиндрического выступа предмета (см. рис. 33) прямоугольный паз, который не связан с наклонной секущей плоскостью. Исключением из этого правила является вариант, когда видимые элементы конструктивно связаны с рассекаемым элементом. В подобном случае эти видимые за секущей плоскостью элементы поворачиваются вместе с рассекаемым элементом (рис. 34).

Ломаные разрезы в зависимости от того, на какой плоскости проекций (на каком виде) они будут располагаться, делятся на фронтальные, горизонтальные и профильные.

Положение каждой секущей плоскости обозначают штрихами разомкнутой линии. В месте пересечения секущих плоскостей также ставятся такие штрихи. У начального и конечного штрихов указывают стрелкой направление взгляда наблюдателя и ставят одну и ту же букву. Обратите внимание, что буква у наклонного штриха независимо от наклона плоскости изображается прямо.

Примечание. На рис. 33 наклонная секущая плоскость может пересекать как нижнее, так и верхнее отверстия. Построение ломаного разреза и в том, и в другом случае будет одинаковым.  

Сечения

Сечением называется изображение, которое получается при мысленном рассечении предмета плоскостью. В отличие от разреза на сечении показывают только то, что расположено непосредственно в секущей плоскости. На рис. 35 показано отличие сечения от разреза.

Сечения применяются для выявления формы отдельных элементов предмета в тех случаях, когда на разрезе определяемые контуры нужного элемента затемняются изображениями других элементов второго плана.

При выполнении сечений следует руководствоваться следующим правилом: фигура сечения должна представлять собой замкнутый контур. Не допускается сечение в виде разомкнутых частей. Так, если для пояснения формы паза на рис. 35 целесообразнее выполнить сечение, то для пояснения сквозного овального отверстия на рис. 36 следует выполнять разрез.

Однако существует исключение из приведенного выше правила: если секущая плоскость проходит по оси вращения круглого отверстия, то в сечении показывают полный контур этого отверстия  т. е. показывают и линии заднего плана, относящиеся к данному отверстию (рис. 37).

Сечения разделяют на входящие в состав разреза и не входящие в состав разреза (см. рис. 35, где видно, что сечение полностью входит в состав разреза).

Классификация сечений дана на рис. 38, 39. Сечения, не входящие в состав разреза, по месту своего расположения разделяются на вынесенные и наложенные. Контур вынесенного сечения обводится сплошной толстой линией, контур наложенного - сплошной тонкой. И вынесенные, и наложенные сечения могут быть симметричными  и  несимметричными.

Вынесенным называется сечение, которое размещено вне основных изображений предмета. Вынесенное сечение может располагаться:

• на свободном поле чертежа в любом удобном месте. Такое сечение должно быть обозначено (см. рис. 38, а, б);
• в разрыве вида. При этом, если сечение симметрично, то оно не обозначается (см. рис. 38, в); если несимметрично, то оно должно быть обозначено указанием положения секущей плоскости и направления взгляда наблюдателя без буквенных обозначений (см. рис. 38, г);
• на продолжении следа секущей плоскости. Так могут быть выполнены только симметричные сечения, и они не обозначаются (см. рис. 38, д).

Наложенным называется сечение, которое располагается на виде предмета. Если наложенное сечение имеет симметричную форму, то в качестве линии секущей плоскости выступает ось симметрии сечения (см. рис. 39, а). Если наложенное сечение несимметрично, то оно должно быть обозначено указанием положения секущей плоскости и направления взгляда наблюдателя без буквенных обозначений (см. рис. 39, б).

Сечение наклонного участка предмета по построению и расположению должно соответствовать направлению, указанному стрелками; допускается такое сечение поворачивать с добавлением условного графического обозначения заменяющего слово «повернуто» (рис. 40, а). Однако если выполняются два одинаковых сечения на прямом и наклонном участках, то строят одно изображение сечения без знака «повернуто» (рис. 40, б; сечение А-А).

Выносные элементы

Выносной элемент - это дополнительное отдельное изображение какой-либо части предмета (рис. 41), которое выполняется с целью уточнения ее формы и размеров. Как правило, выносной элемент вычерчивается в более крупном масштабе (см. рис. 41, а, б). Выносной элемент может отличаться от соответствующего исходного изображения и по содержанию, т. е. исходное изображение может быть видом, а выносной элемент разрезом (см. рис. 41, б). Рекомендуется выносной элемент вычерчивать на свободном поле чертежа как можно ближе к исходному изображению.

При выполнении выносного элемента необходимо тонкой сплошной линией обвести на исходном изображении геометрической фигурой (чаще окружностью или овалом) часть предмета, требующую пояснений. От этой фигуры проводят линию-выноску, на полке которой указывают буквенное обозначение выносного элемента. Эту же букву с указанием в скобках масштаба увеличения наносят над выносным элементом.

Условности и упрощения на чертежах

Для уменьшения трудоемкости выполнения чертежей ГОСТ 2.305 - 2008 [1] предусматривает следующие условности и упрощения, которые могут быть применены при выполнении заданий проекционного черчения:

1. Если вид, разрез или сечение представляет симметричную фигуру, то допускается вычерчивать половину симметричного изображения (рис. 42, вид слева) или немного более половины с проведением в последнем случае линии обрыва (рис. 42, вид сверху).

2. Допускается упрощенно изображать линии пересечения поверхностей вращения, если не требуется их точного построения. Например, вместо геометрически точно построенных кривых можно проводить дуги окружностей или прямые (рис. 43, а, б). Однако если пересекаются поверхности вращения, описанные около условной сферы, линиями пересечения которых являются прямые, то эти прямые необходимо показывать (рис. 44).

3. Плавный переход одной поверхности в другую показывают условно тонкой линией (рис. 45, а) или вообще не показывают (рис. 45, б).  

4. Плоские участки поверхности допускается выделять диагоналями, проводимыми тонкими линиями (рис. 46). Как правило, такое выделение выполняют, если плоские поверхности находятся на цилиндрических поверхностях или соседствуют с ними.

5. Если секущая плоскость рассекает тонкую стенку параллельно большей грани, то ее условно показывают нерассеченной, отделяя от остальной части предмета основной линией (рис. 47, фронтальный разрез), и не штрихуют. В поперечных разрезах тонкие стенки изображают рассеченными и заштриховывают по общим правилам (рис. 47, разрез А-А). Если в тонкой стенке имеются отверстия, то их следует показывать местными разрезами (см. рис. 47, местный разрез на левом ребре жесткости).

Примечание. Тонкими стенками в техническом черчении называют конструктивные элементы (как правило ребра жесткости), у которых одна грань явно больше других.

6. Если предмет имеет несколько одинаковых равномерно расположенных элементов, то на изображении этого предмета полностью показывают один такой элемент, а положение остальных задают условно, например центровыми линиями. Па рис. 48 продублирован вид сверху предмета, изображенного на рис. 47, но уже с условным обозначением отверстий.

7. Допускается на разрезах не показывать элементы, видимые за секущей плоскостью, если форма этих элементов уже выявлена. Особенно это касается элементов, которые видны на заднем плане под углом и проецируются с искажением формы. Так, на рис. 49 три одинаковых ребра жесткости. Однозначно определена форма правого ребра, поэтому в левой части разреза ребро на заднем плане не показано.

Нанесение размеров

Предметы обладают формой и величиной. Форму предмета на чертеже передают изображения. Величину предмета определяют размеры. ГОСТ 2.307 - 68 [8] устанавливает правила нанесения размеров. Ниже приведены правила, знание которых необходимо при выполнении заданий проекционного черчения.

Размеры на чертеже наносятся один раз без повторения.

Различают размеры линейные (рис. 50, а) и угловые (рис. 50, б). Линейные размеры указывают в миллиметрах, а угловые - в градусах.

Размеры наносят при помощи размерных чисел, размерных и выносных линий (см. рис. 50, а). Размерные числа должны отражать действительные размеры изображаемого предмета независимо от того, в каком масштабе выполнены изображения.

Рекомендуемое начертание размеров на чертежах показано на рис. 51.

Размерная линия - это линия, которая с двух сторон ограничена размерными стрелками. Она в два - три раза тоньше основной линии на чертеже. Первая размерная линия должна отстоять от линии видимого контура изображения минимум на 10 мм, расстояние между параллельными размерными линиями минимум 7 мм. Не допускается использовать в качестве размерных линий линии контура, выносные, осевые и центровые. Необходимо избегать пересечения размерных линий между собой и с другими линиями чертежа.

Размерное число (рекомендуемый размер шрифта 5 мм) проставляют над размерной линией с зазором 1 ... 1,5 мм. Размерное число наносят приблизительно на середине размерной линии. На параллельных размерных линиях размерные числа проставляют в шахматном порядке со сдвигом на 1 ... 3 цифры относительно друг друга. Размерные числа не допускается пересекать или разделять любыми линиями чертежа.

Выносные линии (они выполняются в два - три раза тоньше основной линии), начинаются в опорных точках изображений и должны выходить за концы стрелок размерных линий на 1 ... 5 мм.

Размерные стрелки должны иметь форму и размеры, показанные на рис. 52. Рекомендуемая длина стрелок - 5 или 7 мм. При компьютерном исполнении чертежа допускается в стрелках применять угол 30°.

При нанесении размера окружности перед размерным числом размещают знак диаметра, перед размером дуги - знак радиуса (рис. 53).

При нехватке места размерные стрелки и размерные числа наносят на продолжении размерных линий (рис. 54).

Размеры узких последовательно расположенных участков наносят так, как показано на рис. 55.

При выполнении чертежа всегда приходится задаваться вопросом, на каком изображении предпочтительнее нанести тот или иной размер. ГОСТ 2.307 - 68 [8] дает следующие рекомендации:

1. Размеры, определяющие форму элемента предмета, наносят на том изображении, на котором эта форма видна и понятна (рис. 56, а). В данном случае только на виде сверху видно, что отверстие имеет прямоугольную форму и именно здесь, а не на разрезе необходимо нанести размеры формы отверстия (размеры 15 и 9). Исключением из общего правила являются круглые отверстия, размеры диаметров которых наносят предпочтительно на их разрезах и сечениях (рис. 56, б; размер ).

2. Размеры положения элемента относительно других поверхностей предмета наносят на виде, т. е. на том изображении, где можно произвести два измерения (см. рис. 56, а; размеры 10 и 11 и рис. 56, б; размеры 12, 17). Помните, что положение круглого отверстия или выступа задаются координатами только его центра.

3.  Размеры наружных и внутренних элементов по возможности следует располагать по разные стороны изображения (рис. 57). Не следует наносить размер расстояния между наружной и внутренней поверхностями (см., например, зачеркнутый размер 7 на рис. 57).

4. Размеры одинаковых круглых отверстий как простой, так и сложной формы наносят один раз с указанием их количества (рис. 58, а). Для отверстий допускается только следующая структура записи: 2 отв. или -  Количество одинаковых радиусов не указывают. Количество одинаковых отверстий сложной формы, например ступенчатых, указывают только на меньшем диаметре (рис. 58, б).

5. Размеры симметрично расположенных элементов наносят так, как нанесен размер 24 на рис. 59, а. Если же имеется только половина симметричного изображения, то все равно должен быть указан его полный размер. В этом случае размерную линию проводят с обрывом, и обрыв размерной линии делают несколько дальше оси симметрии (см. рис. 59, б; размеры 24 и 34).  

Аксонометрические проекции предметов

Па технических чертежах изделие изображается в виде ортогональных проекций (видов, разрезов, сечений). Недостатком ортогональных проекций является то, что они не дают непосредственного представления о форме изображенного предмета. Так, каждый основной вид представляет собой точное отображение только одной грани. Чтобы представить по этим видам полную форму предмета, необходимо иметь соответствующие навыки.

Для наглядного объемного представления о предмете применяют аксонометрические проекции по ГОСТ 2.317 - 69 [9], которые позволяют одним изображением передать общую форму предмета.

Аксонометрическая проекция - это проекция предмета на одну плоскость, относительно которой ни одна грань предмета в форме параллелепипеда не расположена параллельно или перпендикулярно. При таком проецировании видны три грани предмета (искаженные), и изображение получается наглядным. В общем случае для предметов любой формы, в том числе и круглых, для построения аксонометрического изображения предмет проецируют на некоторую плоскость вместе с осями прямоугольных координат X, У и Z, к которым предмет отнесен в пространстве. Направление взгляда при этом не должно совпадать с направлениями координатных осей.

Аксонометрическое изображение дает общее наглядное представление о форме предмета, но не передает точно действительную форму и размеры поверхностей.

Если направление проецирования перпендикулярно к плоскости проекций, то на этой плоскости получают п р я м о у г о л ь н у ю аксонометрическую проекцию (рис. 60, а), если не перпендикулярно -то к о с о у г о л ь н у ю (рис. 60, б).

Для использования в учебной практике рекомендуются два вида аксонометрических проекций - прямоугольная изометрическая и косоугольная фронтальная диметрическая.

Прямоугольная изометрическая проекция

Прямоугольной изометрической проекцией (прямоугольной изометрией) называется аксонометрическая проекция, у которой углы между аксонометрическими осями равны 120° коэффициенты искажения по всем трем осям равны единице (рис. 61).

Прямоугольные грани, проецируются в виде параллелограммов, а окружности, лежащие на этих гранях проецируются в виде эллипсов. На рис. 62 показано изображение куба и окружностей на его гранях в прямоугольной изометрии. Построение эллипсов заменяется в учебном курсе более простым построением овалов, которое приведено на рис. 63. Эллипсы в каждой грани строятся одинаково.

Построение эллипсов:

Построим эллипс на верхней грани куба.

Этап I (рис. 63, а). Наметим на грани центр эллипса - точку  Проведем через нее изометрические оси X и У (они параллельны сторонам верхней грани). Отложим в обе стороны от точки на каждой оси отрезки, равные радиусу окружности. Через полученные точки проведем прямые, параллельные осям. Получим ромб, представляющий изометрическую проекцию квадрата, в который вписана окружность.

Этап 2 (рис. 63, б). Из вершины ромба в точке А проведем отрезок AB и, взяв его в качестве радиуса построим верхнюю дугу. Аналогично построим нижнюю дугу (на рисунке она не показана).

Этап 3 (рис. 63, в). На пересечении отрезка АВ с горизонтальной осью ромба определим точку С, из которой проведем правую дугу радиусом  , равным отрезку СВ. Так же построим левую дугу, которая на рисунке не показана.

Косоугольная фронтальная диметрическая проекция

Косоугольной фронтальной диметрической проекцией (фронтальной диметриеи) называется аксонометрическая проекция, у которой углы между аксонометрическими осями располагаются так, как показано на рис. 64. Коэффициенты искажения по осям Х и Z  равны единице, а по оси У- 0.5.

Особенностью этого вида аксонометрии является то, что грань, параллельная координатной плоскости X0Z, и находящаяся на ней окружность проецируются без искажений (рис. 65). Две другие видимые грани и окружности на них проецируются с искажениями: грани в виде равновеликих параллелограммов, а окружности в виде равновеликих эллипсов, причем большие оси этих эллипсов равны 1,06d, а малые - 0,35d  (d - диаметр исходной окружности). Построение упрощенных эллипсов как овалов показано на рис. 66.

Построение эллипсов:

Построим эллипс, например, на верхней грани куба в плоскости ХОУ  (см. рис. 66).

Этап 1. Наметим в плоскости ХОУ центр эллипса - точку   . Проведем через нее горизонтальную и вертикальную оси; под углом 7° 14' к этим осям построим прямые, задающие направления осей эллипса. На этих прямых отложим большую (отрезок ) и малую (отрезок ) оси эллипса с центром в точке .

Этап 2. Отложим в обе стороны от точки на продолжениях оси отрезки, равные диаметру исходной окружности d  и определим точки и ( на рис. 66 не показана). Из точек   и   проведем дуги радиусом .

Этап 3. На пересечении отрезка с большой осью эллипса определим точку , из которой радиусом , проведем левую дугу. Аналогично построим правую дугу.

Подобным образом на грани ZOY построим эллипс с центром в точке   Разница будет только в наклоне большой и малой осей

В плоскости XOZ  построим окружность без искажения ее формы и размера с центром в точке  .

Разрезы в аксонометрических проекциях

В аксонометрических проекциях предметов для показа внутренней конфигурации, как правило, выполняют разрезы двумя и более взаимно перпендикулярными секущими плоскостями, параллельными координатным плоскостям XOZ, Y0Z  или X0Y. Эти разрезы образуют вырез, на котором видно внутреннее строение предмета. Если предмет имеет две плоскости симметрии (вид сверху симметричен относительно двух осей), то обычно выполняют так называемый «четвертной вырез», при котором секущие плоскости совпадают с плоскостями симметрии (рис. 67). В предметах с одной плоскостью симметрии или несимметричных секущие плоскости должны проходить по осям отверстий и центрам полостей любой формы (рис. 68). Разрезы на ортогональных изображениях чертежа могут не совпадать с разрезами в аксонометрических проекциях. Линии штриховки сечений наносят параллельно одной из диагоналей проекций квадратов, построенных в соответствующих координатных плоскостях (см. рис. 61, 64). Штриховка пересекающихся сечений должна быть встречной. Ниже приведены примеры аксонометрических изображений предметов с «вырезами» (рис. 67, 68).

Выбор вида аксонометрии

Для изображения одного и того же предмета могут быть выбраны различные виды аксонометрии из разрешенных к применению ГОСТ 2.317- 69 [9].

Как показала учебная практика, наиболее наглядной и понятной для студентов является прямоугольная изометрическая проекция, в которой предмет изображается в таком же положении, в каком он расположен на чертеже на виде спереди (см. рис. 67).

С точки зрения уменьшения трудоемкости чертежа рекомендуется:

• прямоугольную изометрию применять тогда, когда круглые отверстия и выступы располагаются на соседних гранях предмета, как на рис. 67;
• фронтальную диметрию применять тогда, когда подобные элементы находятся только на одной или на двух противоположных параллельных гранях предмета, как на рис. 68. Предмет в аксонометрии располагать так, чтобы грань с наибольшим количеством окружностей и дуг была параллельна плоскости проекций X0Z, при этом окружности и кривые изображаются без искажений.

Построение действительной формы сечения

В учебной практике широко распространены задачи на построение действительной величины сечения, образованного наклонной секущей плоскостью. Такие задачи хорошо развивают пространственное воображение.

Как правило, заданная секущая плоскость является проецирующей. Наиболее удобным способом построения действительной формы сечения является способ замены плоскостей проекций, который подробно изучается в курсе начертательной геометрии.

На рис. 69 показано построение действительной формы сечения предмета наклонной плоскость А-А.

Показанный на рис. 69 предмет состоит из двух простых тел: параллелепипеда в основании и расположенного на нем цилиндра. Секущая плоскость А-А расположена под углом к оси вращения цилиндра и пересекает его боковую поверхность по эллипсу, а верхнее и нижнее основание - по прямым. Призматическое основание данная секущая плоскость пересекает по прямоугольнику. Горизонтальная проекция фигуры сечения, расположенная на виде сверху, представляет собой совмещение части эллипса с прямоугольником. Это искаженная проекция, так как при взгляде сверху фигура сечения видна под углом. Для построения действительной формы сечения по направлению взгляда, указанному стрелками секущей плоскости А-А,  рекомендуется:

• провести на свободном месте чертежа на произвольном удобном расстоянии от линии сечения А-А параллельную ей ось
• на новой плоскости проекций провести ось симметрии   на расстоянии от оси  Это расстояние должно быть равно такому же от оси симметрии d до оси проекций Х (см. рис. 69, вид сверху);
• для удобства дальнейших построений соединить тонкой штрихпунктирной линией штрихи в обозначении положения секущей плоскости А-А (это допускается стандартом);
• на главном изображении (см. рис. 69, вид спереди) выделить опорные и промежуточные точки 1" ... 7" сечения, затем построить их горизонтальные проекции 1' ... 7';
• провести от точек 1" ... 7" линии проекционной связи, перпендикулярные к оси
• на виде сверху для каждой симметричной точки 1' ... 7' измерить ее расстояние от оси симметрии d (см. рис. 69, отрезок ) и отложить эти расстояния на линиях проекционной связи в обе стороны от оси на плоскости  Отметить построенные точки;
• соединить указанные точки кривыми и прямыми линиями и заштриховать построенную фигуру сечения. Если при этом наклон линий штриховки совпадает с направлением линий контура сечения или его осевой линии, то тогда штриховать сечение необходимо так, как показано в прил. 2 на рис. П.2.8.

Примечание. Построенное таким образом сечение можно при необходимости переместить в другое место и даже повернуть. Пример повернутого сечения см. на рис. 38, а, б.

Задачи проекционного черчения с решением

Задача 1. По заданным двум основным видам (рис. П. 1.1) построить третий вид предмета, выполнить необходимые разрезы и построить аксонометрическую проекцию (на формате A3).

Рекомендуемая последовательность решения

1. Подготовить формат A3 с упрощенной основной надписью.
2. Перечертить заданные изображения предмета.
3. Построить третье изображение - вид слева (рис. П. 1.2). Для чего можно применить вспомогательную ось  р или дуги окружностей с центром в точке 0.
4. Построить необходимые разрезы. Для того чтобы невидимые поверхности, показанные штриховыми линиями, стали видимыми, применим три разреза (см. разд. 4):

• простой фронтальный разрез по плоскости симметрии предмета, который полностью совместим с видом спереди, так как и вид, и разрез представляют собой несимметричные фигуры. Этот разрез не обозначается (см. подразд. 4.3);
• сложный ступенчатый горизонтальный разрез А-А, который расположим на месте вида сверху, причем в силу их симметрии совместим половину вида с половиной разреза;
• простой профильный разрез Б-Б. Его расположим на месте вида слева и опять же в силу симметричности вида и разреза совместим их половины.

Построенные разрезы (рис. П. 1.3) полностью выявят и сделают понятным внутреннее строение данного предмета.

5. Построить аксонометрическую проекцию. Согласно рекомендациям по выбору вида аксонометрической проекции (см. подразд. 10.4) для данного предмета, у которого отверстия располагаются на всех гранях, целесообразнее построить прямоугольную изометрическую проекцию.

Этапы выполнения отражены на рис. П. 1.4:

• построить аксонометрические оси X, Y, Z. Воспользовавшись размерами, приведенными в задании (см. рис. П. 1.1), выполнить изображение пластины, лежащей в основании предмета (рис. П. 1.4, а);
• построить изометрическую проекцию параллелепипеда, который расположен на пластине, и прямоугольное отверстие в нем (рис. П. 1.4, б);
• по заданным размерам наметить центры круглых отверстий и выполнить их изометрические изображения - эллипсы
• (рис. П. 1.4, в);
• определить секущие плоскости, которые позволят показать на аксонометрическом изображении внутреннюю структуру предмета. Плоскости, образующие «вырез», изображены на рис. П. 1.4, г толстой линией;
• построить «вырез» в предмете указанными секущими плоскостями (рис. П. 1.4, д). Достроить отверстия, которые частично станут видны в «вырезе»;
• произвести обводку нужных линий, выполнить штриховку и удалить лишние линии. Построенная изометрическая проекция предмета показана на рис. П. 1.4, е.

6. Нанести размеры, заполнить основную надпись. Полностью оформленный чертеж предмета представлен на рис. П. 1.5. В обозначении чертежа ГУИР. 111814.009 первая цифра 1 обозначает номер темы, вторая цифра 1 - номер факультета, число 18 - номер кафедры, число 14 - номер рабочего места студента и число 009 - номер задания.

Задача 2.  По заданным двум основным видам построить третий вид предмета, выполнить необходимые разрезы и построить действительную форму вынесенного сечения (рис. П. 1.6).  

Рекомендуемая последовательность решения:

1. Подготовить формат A3 с упрощенной основной надписью.
2. Перечертить заданные изображения предмета.
3. Построить третье изображение - вид слева (рис. П. 1.7).
4. Построить необходимые разрезы. Анализ конструкции предмета показывает, что для определения формы внутренних отверстий и паза достаточно выполнить простой фронтальный разрез по плоскости симметрии предмета. Разрез полностью совместим с видом спереди. Обратите внимание на то, как изображается в продольном разрезе ребро жесткости (см. разд. 8 рис. 46).
5. Построить действительную форму сечения предмета плоскостью A-А. Методика построения рассмотрена в подразд. 10.5.
6. Если это необходимо, то произвести корректировку компоновки изображений. При нехватке места следует иметь в виду, что допускается поворачивать сечение А-А до вертикального или горизонтального положения, а также выполнять половину любого, кроме главного, симметричного изображения (см. разд. 8, рис. 41).
7. Произвести обводку нужных линий и удалить лишние.
8. Выполнить штриховку сечения.
9. Нанести размеры, заполнить основную надпись.

Полностью оформленный чертеж предмета представлен на рис. П. 1.7. Обозначение чертежа производится по той же схеме, что и в задаче 1.  

Выдержки из стандартов по оформлению чертежей

ГОСТ 2.301 - 68. Форматы

Чертежи выполняют на листах бумаги определенного размера (формата). Подготовленный для работы формат листа имеет вид, показанный на рис. П.2.1, и включает:

• внешнюю рамку, выполненную сплошной тонкой линией;
• внутреннюю рамку, которая проводится сплошной толстой линией на расстоянии 5 мм от правой, нижней и верхней стороны внешней рамки и на расстоянии 20 мм слева (это поле для подшивки чертежа);
• основную надпись (угловой штамп).

Формат листа определяется размерами сторон внешней рамки  (см. на рис. П.2.1 размеры 420 и 297).

Форматы подразделяются на основные  и дополнительные. Размеры и обозначения основных форматов приведены в табл. П.2.1.

Основную надпись чертежа выполняют по ГОСТ 2.104 - 2006 [7] и помещают в правом нижнем углу формата. Па формате А4 ее располагают только вдоль короткой стороны листа, а на других форматах основная надпись может располагаться как вдоль короткой, так и вдоль длинной стороны листа.

ГОСТ 2.302 - 68. Масштабы

Масштабом называется отношение линейных размеров изображения предмета на чертеже к его действительным размерам.

Предметы следует изображать на чертеже предпочтительно в натуральную величину, так как такое изображение дает представление о действительных размерах и соотношениях сторон. Однако это не всегда возможно, и большие предметы изображают уменьшенными, а маленькие - увеличенными, что позволяет выполнять на стандартных форматах чертежи предметов практически любой величины.

Масштабы изображений на чертежах должны выбираться из следующих рядов:

• натуральная величина - 1:1;
• масштабы уменьшения - 1:2  1:2,5  1:4  1:5  1:10  1:15 и др;
• масштабы увеличения - 2:1  2,5:1  4:1  5:1  10:1  20:1 и др.

Масштаб чертежа указывается в основной надписи в специально предназначенной для этого графе по типу 1:1 (рис. П.2.2). Если отдельное изображение на чертеже выполнено в масштабе, отличающемся от указанного в основной надписи, то этот масштаб записывают в скобках вслед за буквенным обозначением данного изображения. Подобным образом обозначен масштаб выносного элемента А на рис. П.2.2 (см. обозначение А(4:1)).

ГОСТ 2.303 - 68. Линии

Изображения на чертежах для большей их выразительности и наглядности выполняются линиями разного начертания и толщины. Установлены девять типов линий, которые представлены в табл. П.2.2. За исходную принята сплошная толстая основная линия. Ее толщина s должна быть в пределах от 0,5 до 1,4 мм в зависимости от величины и сложности изображения. Толщины остальных линий указываются отношением их к толщине основной.  

При выполнении изображений на чертеже указанными линиями необходимо выполнять следующие требования:

• толщина линий каждого типа должна быть одинаковой для всех изображений на данном чертеже;
• штриховые и штрихпунктирные линии должны начинаться и заканчиваться штрихами;
• в центре окружностей должны пересекаться штрихи центровых штрихпунктирных линий (рис. П.2.3, а);
• если диаметр окружности в изображении (т. е. при вычерчивании ее на чертеже независимо от действительного размера) получился меньше 12 мм, то центровые штрихпунктирные линии следует заменять сплошными тонкими (рис. П.2.3, б).  

ГОСТ 2.304 - 81. Шрифты чертежные

Текстовую часть чертежей составляют надписи, числа и специальные знаки. Надписи должны быть выполнены стандартными чертежными шрифтами русского, латинского греческого алфавитов, а числа - арабскими и римскими цифрами. Шрифт каждого алфавита включает прописные (заглавные) и строчные (последующие) буквы.

Размер шрифта определяется высотой (h) прописных букв в миллиметрах. Установлены следующие его размеры: 2,5; 3,5; 5; 7; 10; 14; 20; 28; 40.

В зависимости от толщины линий обводки букв (d) различают два типа шрифта:

• тип А с толщиной линии d = l/14 h;
• тип Б с толщиной линий d = 1/10 h.

Оба типа шрифта выполняют с наклоном 75° или без наклона (прямой шрифт).

Для построения букв, цифр и знаков применяется вспомогательная сетка, шаг линий которой равен толщине линий шрифта (d). На рис. П.2.4 показано вписывание в такую сетку букв шрифта типа А с наклоном. Следует иметь в виду, что надписи на чертежах необходимо выполнять с применением первой прописной буквы и последующих строчных, т.е. так, как написано слово «Корпус» на рис. П.2.4. Высота строчных букв (с) берется на размер меньше, чем прописных, например, если в слове прописная буква выполняется высотой 7 мм, то строчные буквы должны быть высотой 5 мм. На чертежах, выполняемых карандашом, размер шрифта должен быть не менее 3,5 мм.

Кроме указанных выше параметров h, с, d, шрифты характеризуются еще шириной букв (g) и расстоянием между буквами (а).

В заданиях по курсу «Начертательная геометрия и инженерная графика» рекомендуется применять шрифт типа А с наклоном, который представлен на рис. П.2.5.

ГОСТ 2.104 - 2006. Основные надписи

ГОСТ 2.104 - 2006 устанавливает формы, размеры и порядок заполнения основных надписей, установленных для применения в технических чертежах.

Для учебных чертежей, выполняемых по проекционному черчению, можно использовать два вида основных надписей:

1. стандартную по указанному выше ГОСТу (рис. П.2.6). Ее применение предпочтительно;
2. упрощенную учебную (рис. П.2.7). Ее рекомендуется применять по разрешению преподавателя на насыщенном изображениями чертеже по теме «Проекционное» черчение», когда стандартная основная надпись не помещается, (см. рис. П. 1.5 и рис. П. 1.7).  

ГОСТ 2.306 - 68. Обозначения графические материалов и правила их нанесения на чертежах

Стандарт устанавливает правила штриховки материалов в сечениях. В курсе проекционного черчения, как правило, рассматриваются предметы (детали), которые сделаны из металлов и пластмасс.

Металлы заштриховываются параллельными прямыми тонкими сплошными линиями, проводимыми под углом 45° к горизонту (рис. П.2.8, а). Шаг штриховки (расстояние между линиями штриховки) принимается в пределах от 1 до 10 мм. В учебных чертежах рекомендуется шаг штриховки 2 ... 5 мм в зависимости от площади штриховки. Наклон штриховки может быть влево или вправо.

Пластмассы  штрихуются «в клеточку», т. е. перекрестными параллельными прямыми линиями с наклоном 45° (рис. П.2.8, б).

При выполнении любого чертежа необходимо придерживаться следующего правила: на всех изображениях чертежа, выполненных в одном масштабе, один и тот же предмет в сечениях должен быть заштрихован одинаково, т. е. с одинаковым шагом и одним наклоном линий штриховки. Имеются в виду все сечения, как входящие в состав разрезов, так и сечения выносные и наложенные.

Если линии штриховки совпадают по направлению с линиями контура или осевыми линиями, то вместо угла 45° следует брать угол 30° или 60° (см. рис. П.2.8, в).

Любое техническое устройство (машина, аппарат, прибор и т. д.) состоит из отдельных деталей. Деталь представляет собой изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций. Это означает, что деталь не имеет составных частей.

Детали изготавливают разными способами. Большинство получают обработкой резанием, когда режущим инструментом снимается слой материала (стружка) с поверхности заготовки, которая закреплена в металлорежущем станке. Различают следующие виды обработки резанием: точение, фрезерование, сверление, зенкерование, шлифование и др. Детали могут быть изготовлены также литьем, когда жидким материалом заполняют форму, полость которой соответствует форме будущей детали. Еще одним распространенным способом получения деталей является обработка давлением, где поверхности детали формируются под воздействием на заготовку давления пресса. Основные виды обработки давлением - штамповка, прессование и др.

Для того чтобы изготовить деталь, необходимо иметь ее чертеж. Согласно ГОСТ 2.102-68 [1] чертеж детали - это конструкторский документ, содержащий изображение детали и другие данные, необходимые для ее изготовления и контроля.

Чертеж детали может быть выполнен:

• в виде бумажного документа чертежными инструментами;
• в виде электронного документа с использованием компьютерных технологий.

Бумажные копии электронных чертежей выполняют на печатающих и графических устройствах вывода ЭВМ.

Поле чертежа детали должно быть заполнено изображениями, размерами и надписями приблизительно на 70 - 80 % (для простых по форме деталей допускается меньшее заполнение).

Чертеж детали, выполненный без применения чертежных инструментов, без строгого соблюдения масштаба, но с приблизительным соблюдением пропорций детали, называется эскизом. Содержание эскиза не отличается от содержания чертежа детали.

Среди деталей выделяют:

• оригинальные детали - это детали, форму и размеры которых определяет конструктор исходя из их функционального назначения. Чертежи на такие детали разрабатываются в обязательном порядке;
• стандартные детали - это детали, форму и размеры которых полностью определяют стандарты. К ним относят, например, крепежные детали (винты, гайки и т. д.). Чертежи на такие детали не разрабатываются, так как вся информация, необходимая для их изготовления, содержится в стандартах;
• детали со стандартизованными составляющими - это детали, для которых стандарты устанавливают:

1. форму и размеры отдельных элементов;
2. изображения, которые должны быть приведены на чертеже;
3. содержание таблицы параметров и технических требований на чертеже.

На указанные детали (зубчатые колеса, пружины, печатные платы и др.) чертежи должны быть разработаны.

Чертежи деталей

Рабочий чертеж, по которому изготавливают деталь на машиностроительном предприятии, должен содержать всю необходимую для изготовления информацию: изображение детали; размеры; обозначение шероховатости поверхностей, допустимых отклонений размеров, формы и расположения поверхностей; указание о термообработке и покрытиях; технические требования и т. д. Чертежи деталей с допускаемыми на них упрощениями и условностями выполняются по правилам, изложенным в ГОСТ 2.109 - 73 [2]. Пример оформления рабочего чертежа детали приведен на рис. 1.

Рис. 1. Пример оформления рабочего чертежа детали

Каждый элемент чертежа должен быть выполнен в соответствии с требованиями стандартов ЕСКД (Единой системы конструкторской документации).

1. Чертеж каждой детали выполняют на отдельном формате (А4, A3 и т. д.). Форму и размеры форматов чертежей устанавливает ГОСТ 2.301 - 68 [3].
2. Каждый формат должен иметь основную надпись. Лист чертежа располагается так, чтобы основная надпись была в нравом нижнем углу формата. На листах всех форматов, кроме А4, основная надпись может быть расположена как вдоль длинной, так и вдоль короткой стороны листа. На листах формата А4 основная надпись располагается только вдоль короткой стороны листа. Форму, размеры и порядок 'заполнения граф основной надписи регламентирует ГОСТ 2.104 - 2006 [4].
3. Изображения детали должны быть построены в соответствии с правилами, изложенными в ГОСТ 2.305 -2008 [5].
4. Масштаб изображений выбирается из стандартного ряда допустимых по ГОСТ 2.302 - 68 [6] масштабов.
5. Изображения и другие составляющие чертежа должны быть выполнены линиями, начертание и толщину которых устанавливает ГОСТ 2.303 - 68 [7].
6. Штриховка материала детали в сечениях выполняется по ГОСТ 2.306 - 68 [8].
7. Размеры и их предельные отклонения (допуски) наносят по правилам, изложенным в ГОСТ 2.307 - 68 [9], ГОСТ 2.318 - 81 [ 10].
8. Предельные отклонения (допуски) формы и расположения поверхностей обозначают по ГОСТ 2.308 - 79 [11].
9. Обозначение шероховатости поверхностей детали выполняют по ГОСТ 2.309 - 73 [12].
10. Содержание и последовательность записи технических требований, предъявляемых к подлежащей изготовлению детали, определяет ГОСТ 2.316 - 68 [13]. В этом же стандарте изложены правила выполнения надписей и таблиц на чертежах.
11. Текст на чертежах должен быть выполнен стандартным шрифтом по ГОСТ 2.304 - 81.

При выполнении электронных чертежей деталей с применением компьютерных технологий и при получении их бумажных копий на печатающих и графических устройствах вывода ЭВМ в соответствии с ГОСТ 2.004 - 88 [14] допускается:

1. Применять масштаб уменьшения и увеличения , где - рациональное число.

Примечание. В учебном процессе такие масштабы можно использовать лишь с разрешения преподавателя.

2. Пересекать и заканчивать осевые и центровые линии не только штрихами, но и пунктирами.

Учебная программа БГУИР по начертательной геометрии и инженерной графике предусматривает для большинства специальностей изучение двух самых важных составляющих чертежа детали, определяющих ее форму: изображений и размеров. Такие чертежи называют учебными. Пример учебного чертежа детали приведен на рис. 2.

Учебный чертеж детали должен содержать:

• изображения детали (виды, разрезы, сечения);
• размеры всех элементов детали;
• простейшие технические требования и надписи;
• обозначение материала детали;
• наименование детали и обозначение чертежа.

Для отдельных конструкторских специальностей учебной программой предусмотрено выполнение рабочих чертежей деталей.

Исходным материалом для разработки чертежа детали может быть:

• чертеж сборочной единицы (чертеж общего вида);
• натурная деталь.

Данное методическое пособие содержит указания по выполнению чертежей деталей по чертежу сборочной единицы.

Рис. 2. пример оформления учебного чертежа детали

Порядок разработки чертежа детали

Процесс разработки чертежей деталей по чертежу сборочной единицы принято называть деталированием.

Деталирование включает два этапа:

1. Чтение чертежа сборочной единицы.
2. Выполнение чертежей деталей.

Чтение чертежа сборочной единицы

Под чтением чертежа сборочной единицы понимают воспроизведение по этому чертежу реального образа изображенного изделия, т. е. получение представления о назначении и принципе действия изделия, конструкции, форме и взаимодействии составных частей.

Рекомендуется следующая последовательность чтения чертежа сборочной единицы:

1. ознакомиться с описанием сборочной единицы и содержанием основной надписи. Установить название изделия, его назначение и масштаб чертежа;
2. проанализировать все изображения на чертеже и установить, какие из них являются видами, разрезами, сечениями. Определить проекционную связь между изображениями. Уяснить, где вид спереди, слева, сверху и другие виды, какие разрезы выполнены в их границах;
3. приступить к изучению составных частей изделия. По спецификации установить название каждой составной части, к какой группе относится каждая составная часть (к сборочным единицам, деталям, стандартным изделиям), их количество. По номерам позиций найти изображения составных частей на чертеже. Последовательно для каждой составной части выяснить в общих чертах ее геометрическую форму;
4. по изображениям на чертеже и описанию изделия определить взаимное расположение и способы соединения составных частей между собой (резьба, сварка, пайка, склеивание, клепка, опрессовка и т. д.);
5. на основании уже выясненных данных мысленно представить конструкцию всего изделия, взаимодействие его составных частей и принцип работы.

Выполнение чертежей деталей

Выполнение чертежа каждой конкретной детали необходимо начинать с разработки ее эскиза. При разработке эскиза детали рекомендуется следующая выработанная практикой последовательность работы:

1-я операция - уточнение формы детали

Общее представление о форме детали (т. е. эта деталь круглая или в виде параллелепипеда и т. п.) было получено на этапе чтения чертежа сборочной единицы. Для уточнения формы необходимо еще раз тщательно проанализировать все изображения сборочной единицы и определить на них фрагменты данной детали. По вычерченным на черновике фрагментам следует мысленно представить конструкцию детали во всех подробностях. Пусть это будет деталь, показанная на рис. 3, а.

Затем необходимо расчленить деталь на простейшие геометрические поверхности (рис. 3, б): призматические, цилиндрические, конические, сферические и т. п. Это позволит лучше понять конструкцию детали в целом, определить рациональное количество изображений и облегчит простановку размеров. Наименования часто встречающихся конструктивных элементов деталей приведены в прил. 1 на рис. П. 1.1.

Далее необходимо продумать, какое изображение выбрать главным и какие еще изображения нужны для полного отображения формы наружных и внутренних поверхностей детали (см. разд. 4 и 5).

Рис. 3. Деталь как совокупность простейших геометрических поверхностей

2-я операция - планировка эскиза

Планировка эскиза заключается в разметке листа бумаги и определении места для каждого изображения. Эскиз рекомендуется чертить карандашом на бумаге в клетку, где сетка линий облегчает выполнение изображений и надписей без использования чертежных инструментов.

Затем необходимо нанести на бумагу тонкими линиями габаритные прямоугольники намеченных для этой детали изображений. Величину прямоугольников следует выбирать произвольно, но с учетом того, что внутри прямоугольников должны будут свободно читаться формы мелких элементов детали. Напоминаем, что прямоугольники должны приблизительно отражать действительные пропорции детали и заполнять рабочее поле эскиза равномерно и с достаточными для нанесения размеров промежутками.

3-я операция - выполнение изображений

Построить внутри габаритных прямоугольников намеченные изображения детали (виды, разрезы, сечения) в соответствии с разд. 4 и 5. Удалить вспомогательные линии построения, выполнить штриховку.

Далее необходимо проконсультироваться с преподавателем относительно выбора изображений и их компоновки на эскизе.

4-я операция - нанесение размеров

Рекомендации по нанесению размеров см. в разд. 6. На первом этапе этой операции необходимо определить, какие размеры следует указать для каждого элемента детали, чтобы этот элемент был задан геометрически полно. Так, для геометрически полного задания сквозного отверстия детали (прямой круговой цилиндр на рис. 3, а) достаточно задать два его размера: диаметр и высоту. Подобный подход используют и для всех остальных простых поверхностей, составляющих данную деталь. Здесь следует учитывать, что некоторые размеры могут быть заданы или непосредственно или как разность размеров других элементов. После определения необходимых размеров нужно нанести выносные и размерные линии.

На втором этапе необходимо вписать размерные числа и условные знаки (диаметров, резьбы и т. п.) над размерными линиями. Следует помнить, что на разрабатываемом чертеже должны быть нанесены действительные размеры детали. Для их определения необходимо измерить линейные размеры изображения детали на чертеже сборочной единицы и затем пересчитать их в действительные с учетом указанного на чертеже масштаба.

5-я операция - завершение эскиза

Эта операция состоит из следующих действий:

• обводка контурных линий изображений мягким карандашом;
• запись технических требований;
• запись наименования, обозначения и материала детали;
• при необходимости нанесение обозначения шероховатости поверхностей (разд. 7).

6-я операция - проверка эскиза

Последовательно и внимательно проверить правильность выполнения изображений, штриховки (она должна быть одинаковой на всех разрезах и сечениях данной детали), содержания и записи технических требований, оформления всех других составляющих эскиза детали.

По разработанному и согласованному с преподавателем эскизу выполняют чертеж детали, содержание и оформление которого должно соответствовать требованиям стандартов.

Чертеж детали выполняют на стандартном формате бумаги чертежными инструментами или с применением компьютерной технологии с соблюдением стандартного масштаба.

На кафедре инженерной графики компьютерная технология выполнения графических работ реализуется на базе системы автоматизированного проектирования AutoCAD.

Эта система обеспечивает:

• построение на экране дисплея изображений из графических примитивов;
• штриховку сечений и разрезов;
• обозначение шероховатости поверхностей;
• нанесение размеров и их предельных отклонений;
• нанесение предельных отклонений формы и расположения поверхностей детали;
• нанесение текста;
• включение в создаваемый чертеж стандартных, унифицированных и типовых графических элементов (форматов, обозначений разрезов, сечений и др.), которые хранятся в системной библиотеке AutoCAD;
• редактирование изображений и текста (удаление, перемещение, копирование и т. п.);
• получение бумажной копии чертежа.

Примечание. Допускается в задании по деталированию выполнять чертежи простейших сборочных единиц, изготовленных пайкой, опрессовкой и т. и.

Изображение детали на чертеже

При выполнении изображений детали и выборе главного изображения следует руководствоваться ГОСТ 2.109 - 73 [2], ГОСТ 2.305 - 2008 [5], ГОСТ 2.306 - 68 [8].

Расположение детали на чертеже определяется характером обработки, наглядностью и удобством нанесения размеров. Например, детали (тела вращения), которые изготавливаются на токарных и других станках, закрепляются на этих станках при обработке, как правило, горизонтально. Таким же образом (горизонтально) показывают эти детали на чертеже (ось вращения детали располагают параллельно основной надписи чертежа).

Корпусные детали рекомендуется изображать в том положении, которое они занимают в приборе, установленном на рабочем месте. Как правило, такое изображение соответствует горизонтальному положению основных базовых поверхностей корпусной детали.

Главное изображение должно давать наибольшее представление о конструкции детали (о форме ее наружных и внутренних поверхностей). Как правило, в качестве главного изображения принимают вид спереди с полным или частичным разрезом.

Количество изображений зависит от сложности конструкции детали. Существует общее правило: количество изображений должно быть минимальным, но достаточным для полного представления о форме всех элементов детали. Для определения внутренних очертаний детали необходимо выполнять разрезы и сечения. Допускается показывать невидимые поверхности на видах штриховыми линиями только тогда, когда контуры этих поверхностей являются простыми фигурами и не затемняют виды.

Расположение изображений. Изображения детали должны быть расположены равномерно, приблизительно с одинаковыми расстояниями друг от друга и от внутренней рамки чертежа. Виды сверху и слева рекомендуется выполнять в проекционной связи с главным (рис. 4).

Рис. 4. Пример рационального расположения изображений

Выбор масштаба изображений. Масштаб должен быть таким, чтобы четко читалась форма самых мелких элементов изображения. Если при выбранном масштабе чертежа отдельные элементы детали изображаются мелко и плохо читаются, то для выявления их формы применяют выносные элементы, сечения, местные и дополнительные виды, выполненные в большем масштабе (рис. 5).

Рис. 5. Пример выполнения выносного элемента в большем масштабе

Выполнение изображений. Все многообразные по форме детали можно условно отнести к одной из трех групп:

1. Детали в форме параллелепипеда.
2. Детали в форме тел вращения (круглые детали).
3. Плоские детали (детали из листового материала).

Детали в форме параллелепипеда. Детали, имеющие в целом форму параллелепипеда (корпуса, основания, крышки и т. п.), принято изображать так, чтобы их основная опорная плоскость располагалась на главном изображении горизонтально. Как правило, в таком положении эти детали находятся при обработке на фрезерных, сверлильных, плоскошлифовальных станках, в пресс-формах и такое же положение занимают в приборе. Для деталей с подобной формой принято выполнять не менее трех изображений (рис. 6). Обычно это виды спереди, сверху и слева с разрезами.

Рис. 6. Изображение детали в форме параллелепипеда

Примеры выполнения изображений и нанесения размеров на чертежах деталей в форме параллелепипеда приведены в прил. 2 на рис. П.2.1 - П.2.4.

Детали - тела вращения (валы, оси, штуцеры, втулки и т. п.). Большинство таких деталей вытачивается на токарных и других станках с горизонтальным закреплением прутка-заготовки. При выполнении чертежей указанных деталей рекомендуется:

• показывать детали в горизонтальном положении, что соответствует их положению при изготовлении. В качестве главного принимать изображение с осью вращения, параллельной основной надписи (рис. 7);
• для деталей, формы поверхностей вращения которых не искажены, ограничиваться одним изображением (см. рис. 7, 8). Для указания поверхности вращения следует применить знак перед числовым значением диаметра;
• сплошные детали показывать нерассеченными (см. рис. 7, а);
• если в сплошной детали имеются локальные углубления, то для выявления их формы применять местные разрезы, сечения и т. д. (см. рис. 7, б);
• пустотелые (полые) детали для удобства нанесения размеров выполнять с полным разрезом (см. рис. 8, а). Однако при наличии на поверхности пустотелой детали рифления (или других конструктивных элементов) выполнять половину вида и половину разреза (см. рис. 8, б) или часть вида и часть разреза (см. рис. 8, в);
• детали со ступенчатыми наружными поверхностями вращения вычерчивать так, чтобы участки с меньшими диаметрами находились правее участков с большими диаметрами, что соответствует расположению детали при ее обработке на станке (рис. 9, а);
• если в детали имеется ступенчатое отверстие, то в соответствии с технологией изготовления детали на станке правее располагать ступени большего диаметра (рис. 9, б);
• если шестигранник является частью детали вращения, то располагать его так, чтобы на главном изображении были видны три его грани (рис. 10);
• при наличии на поверхности круглой детали одинаковых и равномерно расположенных круглых отверстий не выполнять изображение, на котором показано расположение этих отверстий (рис. 11).

Рис. 7. Изображение круглой детали: а - сплошной; б - сплошной с локальными углублениями

Рис. 8. Изображение полой круглой детали: с гладкой наружной поверхностью; б, в - с рифлением на наружной поверхности

Рис. 9. Изображение детали со ступенчатыми поверхностями вращения: а - с наружной цилиндрической ступенчатой поверхностью; б - со ступенчатым круглым отверстием

Рис. 10. Изображение круглой детали с шестигранным выступом

Рис. 11. Изображение круглой детали с одинаковыми равномерно расположенными отверстиями

Примеры выполнения изображений и нанесения размеров на чертежах круглых деталей приведены в прил. 3 на рис. П.3.1 - П.3.3.

Плоские детали. Как правило, они изготовлены из листового материала и имеют постоянную толщину. Для таких деталей рекомендуется:

• плоские неизогнутые детали с прямоугольными сечениями кромок задавать одним изображением - главным (рис. 12, а). Толщину детали указывать на полке линии-выноски по типу ;
• если деталь изогнута или сечения кромок не прямоугольны, то необходимо выполнять другие изображения (рис. 12, б);
• если на основных изображениях изогнутой детали не читается действительная форма какого-то элемента (обычно отверстия, паза), выполнять частичную или полную развертку (разворачивать в плоскость участок поверхности с искаженным элементом). На развертке наносят только те размеры, которые невозможно указать на изображениях изогнутой детали. Над разверткой помещают специальный знак (рис. 13). При необходимости на изображении развертки наносят линии сгибов, выполненные тонкой штрихпунктирной с двумя точками линией, с указанием на полке линии-выноски надписи Линия сгиба (прил. 4, рис. П 4.3, чертеж «Хомутик»). Для того чтобы не нарушать ясности чертежа, допускается совмещать изображение части развертки с видом детали. В этом случае развертку изображают тонкими штрихпунктирными с двумя точками линиями и знак не наносят (прил. 4, рис. П.4.3, чертеж «Скоба»).

Рис. 12. Изображение плоской детали: а - неизогнутой с прямоугольными сечениями кромок; б - изогнутой с заостренной кромкой

Рис. 13. Изображение плоской изогнутой детали с разверткой части поверхности

Все детали удлиненной формы, а не только круглые и плоские, показывают на чертеже в горизонтальном положении, располагая их длинную сторону параллельно основной надписи (рис. 14), что соответствует положению таких деталей при обработке (штамповке, вырубке и т. д.).

Рис. 14. Изображение длинной детали

Детали, подвергаемые при сборке деформированию (развальцовке, клепке и т. д.), должны быть показаны на чертеже в первоначальном (до деформирования) виде.

Примеры выполнения изображений и нанесения размеров на чертежах плоских деталей приведены в прил. 4 на рис. П.4.1 - П.4.3.

Условности и упрощения на чертежах деталей

С целью упрощения изображений и уменьшения затрат времени на выполнение чертежей ГОСТ 2.305 - 2008 [5] устанавливает ряд условностей и упрощений. Рекомендуется:

• при нанесении размеров применять знаки, которые определяют форму поверхности, например, - знак диаметра; - знак сферы; - знак квадрата; - знак толщины. Эти знаки позволяют в некоторых случаях не выполнять дополнительного изображения, на котором видна форма поверхности;
• полностью или частично совмещать разрезы с основными видами (на рис. 6 фронтальный разрез совмещен с видом спереди, в границах вида слева соединены половина вида и половина профильного разреза);
• если вид, разрез или сечение представляет собой симметричную фигуру, вычерчивать половину изображения (рис. 15, б) или несколько более половины с проведением в последнем случае линии обрыва (см. рис. 10, вид слева). Это относится ко всем изображениям, кроме главного. Главное изображение всегда должно быть полным;
• для показа отверстия в ступицах зубчатых колес, шкивов и т. и., а также для шпоночных пазов вместо полного изображения детали давать лишь контур отверстия или паза (см. прил. 3, рис. П.3.3, чертеж «Шкив»);

Рис. 15. Варианты выполнения симметричных изображений: а - полные изображения; б - половина горизонтального и профильного изображений

• для определения формы отдельных элементов детали применять местные виды и разрезы, дополнительные виды, выносные элементы и сечения (см. рис. 7, б и в прил. 3 рис. П.3.3);
• рифление упрощенно показывать не на всей видимой поверхности, а только на ее части (см. рис. 8, б, в);
• если деталь имеет несколько одинаковых элементов, изображать один или два крайних, а для остальных задавать (например центровыми линиями) только их положение (рис. 16, б, г). Такое упрощенное изображение чаще применяют для равномерно или симметрично расположенных элементов;

Рис. 16. Упрощенное изображение группы одинаковых элементов: а, в - полные изображения; б, г - упрощенные изображения

• длинные детали, имеющие участки с одинаковым или равномерно изменяющимся сечением, показывать с разрывом изображения на этих участках (рис. 17). Как правило, выполняют не более трех разрывов;

Рис. 17. Изображение круглой и плоской длинных деталей: а - полные изображения; б - изображения с разрывом

• упрощенно изображать на видах и разрезах проекции линий пересечения поверхностей (рис. 18, б);

Рис. 18. Изображение линий пересечения поверхностей: а - действительная форма линий пересечения; б - упрощенное начертание линий пересечения

• показывать «отрезанные» секущей плоскостью элементы детали штрихпунктирной утолщенной линией непосредственно на разрезе (наложенная проекция, рис. 19);
• отверстия, расположенные на круглом фланце и не попадающие в секущую плоскость, изображать в разрезе (рис. 20);

Рис. 19. Изображение «отрезанного» Рис. 20. Изображение отверстий,

выступа наложенной проекцией не попадающих в секущую плоскость

• при необходимости выделения на чертеже плоских поверхностей детали проводить на них сплошными тонкими линиями диагонали (см. прил. 3 рис. П.3.3, чертеж «Хвостовик»);
• если на изображениях уклон или конусность отчётливо не выявляются, проводить только одну основную линию, соответствующую меньшему размеру части детали с уклоном или меньшему основанию конуса (см. прил. 3, рис. П.3.3, чертеж «Изолятор»);
• пластины, а также элементы деталей (отверстия, фаски, пазы, углубления и т. п.), размеры которых на чертеже 2 мм и менее, изображать с отступлением от масштаба, принятого для всего изображения, в сторону увеличения. Незначительную конусность или уклон также рекомендуется изображать с увеличением.

Нанесение размеров на чертеже детали

Изображения на чертеже дают представление только о форме детали. Для определения ее величины необходимо на этих изображениях нанести размеры.

Размеры наносят при помощи размерных чисел, условных знаков, размерных линий со стрелками и выносных линий (рис. 21).

Рис. 21. Составляющие размера

Различают:

• нанесение размеров в прямоугольной системе координат, где размеры задаются относительными координатами и (рис. 22, а). Так наносят размеры прямоугольных форм;
• нанесение размеров в полярной системе координат. Здесь указывают угол и радиус (рис. 22, б). Таким способом наносят размеры положения элементов на круглых изображениях.

Рис. 22. Нанесение размеров: а - в прямоугольной системе координат; б - в полярной системе координат

При нанесении размеров необходимо решить три вопроса:

1. какие размеры нужно задать (назначить), чтобы деталь можно было изготовить;
2. как следует нанести выбранные размеры;
3. какие размеры данной детали должны быть согласованы с соответствующими размерами смежных сопрягаемых деталей?

Назначение размеров

Размеры на чертеже детали должны быть заданы геометрически полно и должны быть согласованы с технологией изготовления детали, т. е. должны учитывать способы формирования поверхностей (резанием, штамповкой, литьем и т. д.), последовательность операций обработки и оборудование, на котором деталь будет изготовлена.

Для того чтобы геометрически полно задать размеры, необходимо:

1. мысленно расчленить деталь (см. рис. 3) на элементы простой геометрической формы (цилиндры, конусы, призмы и т. д.);
2. для каждого такого элемента указать:

• размеры, определяющие его форму (размеры формы);
• размеры, устанавливающие его положение относительно других элементов в детали (привязочные размеры).

Пример геометрически полного задания размеров детали приведен на рис. 23. Зачеркнутый размер 12 не нужен, т. к. он определен имеющимися размерами 22 и 10. Размер 12 может быть указан на чертеже только как справочный (см. подразд. 6.2).

Рис. 23. Пример геометрически полного задания размеров детали

Нанесение назначенных размеров

Правила нанесения назначенных размеров устанавливает ГОСТ 2.307 - 68 [9].

На чертеже указывают действительные размеры детали независимо от применяемого масштаба чертежа. Каждый размер проставляют на чертеже один раз. Общее количество размеров должно быть минимальным, но достаточным для изготовления и контроля детали.

Линейные размеры указывают в миллиметрах без обозначения единицы измерения, угловые размеры - как правило, в градусах, минутах, секундах, например 30°45' 50". Для размеров, которые приводятся в технических требованиях чертежа, единица измерения должна быть указана, например, Неуказанные радиусы округлений 5 мм.

Размеры на чертежах проставляют на видимых контурах детали. Наносить размеры невидимых поверхностей, изображенных штриховыми линиями, допускается в виде исключения, когда эти поверхности на чертеже нигде не показаны видимыми.

Начертание элементов размеров. ГОСТ 2.307 - 68 [9] устанавливает форму, величину и расположение элементов, составляющих размер. Рекомендуемое на чертежах деталей начертание размеров показано на рис. 24. Размерное число (рекомендуемый размер шрифта 3,5 мм) проставляют над размерной линией с зазором мм. Размерное число наносят приблизительно на середине размерной линии. На параллельных размерных линиях размерные числа проставляют в шахматном порядке со сдвигом на 1 - 3 цифры относительно друг друга. Первая размерная линия должна отстоять от линии видимого контура изображения минимум на 10 мм, расстояние между параллельными размерными линиями минимум 7 мм. Размерные числа не допускается пересекать или разделять любыми линиями чертежа. Выносные линии должны выходить за концы стрелок размерных линий на 1 - 5 мм. Начертание стрелок размерных линий показано на рис. 25. Рекомендуемая длина стрелок 3,5 - 5 мм. При компьютерном исполнении чертежа допускается в стрелках применять угол 30°. Не допускается использовать в качестве размерных линий линии контура, выносные, осевые и центровые. Необходимо избегать пересечения размерных линий.

Рис. 24. Начертание размеров

Рис. 25. Начертание стрелок размерных линий

Варианты расположения элементов размеров

Размерные линии предпочтительно наносить вне контура изображения (рис. 26, а). Допускается при нехватке места (рис. 26, б) или при длинных выносных линиях (рис. 26, г, д) наносить размерные линии внутри контура, если они не затемняют изображения. В месте нанесения размерного числа осевые, центровые линии и линии штриховки прерывают (см. рис. 26, б, в, д). Не рекомендуется наносить размер аналогично зачеркнутому на рис. 26, г.

Рис. 26. Нанесение размеров вне и внутри контура изображения

Стрелки размерных линий наносят:

• предпочтительно внутри измеряемого участка и между выносными линиями (рис. 27, а, б);
• с внешней стороны измеряемого участка, если внутри участка не хватает места на стрелки (рис. 27, в).

При последовательном размещении нескольких размеров на малых участках допускается заменять стрелки точками или засечками под углом 45° к размерной линии (рис. 27, г).

Размерные числа проставляют:

• предпочтительно на середине достаточно длинных размерных линий (см. рис. 27, а);
• на продолжении размерных линий, если недостаточно места над размерной линией (см. рис. 27, б, в);
• на линиях-выносках от середины размерных линий, если другие варианты не подходят (см. рис. 27, г).

Рис. 27. Варианты нанесения размерных чисел и стрелок размерных линий

Общие указании но простановке размеров

1. Размеры, относящиеся к конкретному конструктивному элементу детали (пазу, отверстию, выступу и т. д.), группируют на том изображении, на котором геометрическая форма элемента показана наиболее полно. Так, на рис. 28 форма паза понятна только на виде спереди. Поэтому размеры, определяющие величину паза и его положение на детали, должны быть нанесены на этом виде.

2. Размеры наружных и внутренних поверхностей детали проставляют раздельно, желательно по разные стороны изображения (рис. 29). Общие размерные цепочки для внутренних и наружных поверхностей не допускаются.

Рис. 28. Группировка размеров

Рис. 29. Раздельное нанесение размеров на одном изображении внешних и внутренних поверхностей

3. Размеры одинаковых элементов детали (отверстий, фасок и т. д.) наносят один раз с указанием их количества (рис. 30). Форма нанесения размера отверстий с указанием их количества показана на рис. 30, а. Для отверстий допускается только следующая структура записи: или . Количество других одинаковых элементов записывают так, как показано на рис. 30, в и рис. 31. Количество одинаковых радиусов не указывают.

Если одинаковые отверстия располагаются равномерно по окружности (см. рис. 30, а), то угловые размеры между центрами таких отверстий не указывают. Количество одинаковых отверстий сложной формы, например ступенчатых, указывают только на меньшем диаметре (рис. 30, б).

Для одинаковых отверстий, которые размещаются на разных поверхностях детали и положение которых показывается на разных изображениях, необходимо наносить размеры с указанием количества отдельно для каждой поверхности (рис. 30, г).

Рис. 30. Нанесение размеров одинаковых элементов

4. Размеры фасок с углом 45° проставляют так, как показано на рис. 31, а, б. Обозначение фасок с другими углами приведено на рис. 31, в, г.

Рис. 31. Нанесение размеров фасок

5. Размеры симметрично расположенных элементов наносят так, как нанесен размер 24 на рис. 32, а. Если же имеется только половина симметричного изображения, то обязательно должен быть указан его полный размер. В этом случае размерную линию проводят с обрывом, и обрыв размерной линии делают несколько дальше оси симметрии (см. размеры 24 и 34 на рис. 32, б, размер на рис. 33).

Рис. 32. Нанесение размеров симметрично расположенных элементов

6. Размеры поверхностей вращения принято задавать величиной диаметра, а не радиуса. При этом диаметральные размеры указывают на проекциях (см. рис. 33), перпендикулярных к оси вращения данных поверхностей (а не на проекциях, где поверхности вращения показаны окружностями). При большом количестве поверхностей вращения допускается наносить размеры наибольшего и наименьшего диаметров на проекции с окружностями.

Рис. 33. Предпочтительное нанесение размеров поверхностей вращения

7. Размер конических поверхностей задается так, как показано на рис. 34, а. Допускается указывать конусность, как на рис. 34, б, в. Конусность записывается в виде отношения

Перед числовым значением конусности наносят знак, острый угол которого должен быть направлен в сторону вершины конуса. Размерное число со знаком конусности должно быть расположен параллельно оси конуса на полке линии-выноски (см. рис. 34, б) или непосредственно на оси конуса (см. рис. 34, в).

Рис. 34. Варианты нанесения размеров конических поверхностей

Методы нанесения размеров

Все размеры детали можно разделить на две группы:

1. сопрягаемые - размеры, которые определяют форму, величину и положение тех поверхностей детали, которые сопрягаются (соприкасаются) с поверхностями других деталей в изделии;
2. свободные - размеры поверхностей, которые не соприкасаются с поверхностями других деталей.

Для того чтобы из деталей можно было собрать действующее устройство, необходимо обеспечить соответствие размеров сопрягаемых поверхностей деталей. Для выполнения этого требования все размеры детали должны наноситься от размерных баз, в качестве которых могут быть выбраны отдельные элементы детали (поверхности, линии, точки). Баз может быть несколько. При нанесении размеров в детали сначала необходимо определить эти базы и установить их взаимное расположение, а затем задать относительно этих баз положение остальных элементов детали. Размеры можно нанести от баз тремя методами: цепным, координатным и комбинированным.

Цепной метод (рис. 35) характеризуется тем, что размеры последовательно расположенных элементов наносятся цепочкой, при этом один размер должен остаться свободным. Метод обеспечивает низкую точность расположения центра первого отверстия относительно центра последнего.

Координатный метод показан на рис. 36. Все размеры наносятся от одной базы. Метод обеспечивает высокую точность положения центров отверстий.

Комбинированный метод проиллюстрирован на рис. 37. Часть размеров проставляется координатным методом, часть - цепным. Этот метод получил самое большое распространение, так как он позволяет нанести отдельно размеры элементов, требующих высокой точности изготовления и более низкой точности.

Рис. 35. Цепной метод нанесения размеров

Рис. 36. Координатный метод нанесения размеров

Рис. 37. Комбинированный метод нанесения размеров
 

Нанесение размеров с учетом технологии изготовлении детали

Отдельные категории деталей и их элементов могут быть выполнены только определенным способом, определенным инструментом и в определенной последовательности операций (например резьба в отверстиях металлических деталей). Для подобных случаев существуют унифицированные схемы нанесения размеров, соответствующие особенностям технологии изготовления детали (рис. 38).

Рис. 38. Унифицированные схемы нанесения размеров

Нанесение размеров между осями отверстий в смежных деталях

В смежных деталях, которые прикрепляются одна к другой при помощи винтов, заклепок и т. п., отверстия под крепежные изделия должны совпадать. Это значит, что при раздельном изготовлении этих деталей центры подобных отверстий необходимо задать размерами так, чтобы обеспечить их совмещение. На рис. 39 приведены примеры нанесения размеров совмещаемых отверстий.

Рис. 39. Нанесение размеров совмещаемых отверстий: а - отверстия располагаются по окружности; б - отверстия располагаются по прямоугольнику

Упрощенное нанесение размеров отверстий и наружных цилиндрических поверхностей

Когда нанесение размеров по общим правилам затруднено, допускается упрощенное нанесение размеров отверстий и наружных цилиндрических поверхностей (рис. 40).

Рис. 40. Упрощенное нанесение размеров отверстий и цилиндрических поверхностей: а - нанесение размеров отверстий по общим правилам; б - упрощенное нанесение размеров отверстий на разрезах; в - упрощенное нанесение размеров отверстий на видах; г - упрощенное нанесение размеров цилиндрических поверхностей

Справочные размеры

На чертеже детали, кроме исполнительных размеров (по которым изготавливают изделие), могут быть приведены и справочные размеры. Справочными называют размеры, не подлежащие выполнению по данному чертежу и указываемые для большего удобства пользования чертежом. На чертеже детали справочные размеры отмечают знаком звездочка *, а в технических требованиях записывают 1. *Размеры для справок.

К справочным размерам на чертеже детали в основном относят:

• один из размеров замкнутой размерной пени (рис. 41, размеры 4* и 21 *);
• размеры, перенесенные на изображение детали из обозначения сортового материала (см. рис. 41, размер 0,5*).

Рис. 41. Пример нанесения справочных размеров

Обозначение шероховатости поверхности

Рельеф поверхности детали всегда имеет небольшие неровности в виде выступов и впадин (микронеровности). Применяя различные способы и режимы обработки поверхности, можно регулировать величину этих неровностей, т. е. получать поверхность более или менее гладкую.

Шероховатость поверхности оказывает большое влияние на эксплуатационные свойства изделия, такие, как износостойкость, прочность прессовых соединений, контактная жесткость сопротивления в волноводах, герметичность соединения.

Под шероховатостью поверхности подразумевают совокупность микронеровностей, образующих ее рельеф на определённом участке длиной L (базовой длине).

Шероховатость оценивается по неровностям профиля, полученного сечением поверхности перпендикулярной к ней плоскостью. Параметры, характеризующие шероховатость поверхностей деталей из металлов и сплавов, пластмасс и других материалов, установлены ГОСТ 2789 - 73 [15].

Чаще всего на практике шероховатость поверхности оценивают параметром , который определяет шероховатость как среднее арифметическое значение абсолютных отклонений некоторого количества точек профиля от средней линии профиля в пределах базовой длины L, выраженное в микрометрах (см. формулу для расчета и рис. 42).

Рис. 42. Профилограмма рельефа поверхности

Для оценки шероховатости поверхностей деталей рекомендуются следующие усредненные значения параметра : 100; 50; 25; 12,5; 6,3; 3,2; 1,6; 0,8; 0,4; 0,2; 0,1; 0,05; 0,025; 012.

Обозначения шероховатости поверхностей и правила нанесения их на чертежах устанавливает ГОСТ 2.309 - 73 [12]. В соответствие с этим стандартом шероховатость обозначается при помощи знака с полкой и параметра шероховатости. Структура обозначения шероховатости приведена на рис. 43, а, размеры знака (без полки) показана на рис. 43, б.

Для знака, наносимого на изображениях детали, высоту h выбирают равной высоте цифр размерных чисел. Высота Н равна (1,5 ... 5) h. Знак выполняют тонкой сплошной линией.

Стандарт определяет три разновидности знака шероховатости. Если конструктор не устанавливает способ обработки поверхности, то применяют знак, показанный на рис. 43, в. Если поверхность может быть образована только удалением слоя материала, то используют знак, приведенный на рис. 43, г. Если же поверхность должна быть получена без удаления слоя материала, то необходимо применить знак, как на рис. 43, д.

Рис. 43. Обозначение шероховатости

Правила нанесения обозначения шероховатости на изображениях детали:

1. знак шероховатости может быть расположен на линии контура детали, на выносной линии размера или на полке линии-выноски от поверхности. Знак должен касаться своей вершиной указанных линий (рис. 44);
2. знак наносят как можно ближе к размеру, определяющему поверхность;
3. при недостатке места допускается располагать знак на размерных линиях и их продолжениях, а также разрывать выносную линию.

Рис. 44. Нанесение знаков шероховатости на изображении детали

Варианты обозначения шероховатости на чертежах деталей

Вариант I. Все поверхности детали имеют одинаковую шероховатость. В этом случае обозначение шероховатости помещают в правом верхнем углу чертежа (рис. 45).

Рис. 45. Чертеж детали с одинаковой шероховатостью поверхностей

Вариант 2. Поверхности детали имеют различную шероховатость. Тогда в правый верхний угол помещают обозначение шероховатости большинства поверхностей, а шероховатость остальных поверхностей наносят на изображении детали (рис. 46). При этом обозначение в правом верхнем углу дополняют знаком в скобках (он обозначает слово «остальное»), который указывает, что имеются поверхности с другой шероховатостью. Размеры и толщина знака в нравом верхнем углу чертежа должны быть в 1,5 раза больше, чем в обозначениях, наносимых на изображении. Размеры знака, взятого в скобки, должны быть одинаковыми с размерами знаков, нанесенных на изображении.

Рис. 46. Чертеж детали с различной шероховатостью поверхностей

Вариант 3. Деталь имеет поверхности, которые по данному чертежу не обрабатываются. Например, деталь изготовлена из сортового материала - заготовки определенного профиля и размера (из прутка, листа, уголка, швеллера и т. д.), имеющиеся в заготовке отдельные поверхности не подвергаются дополнительной обработке. Шероховатость таких поверхностей обозначают знаком, показанным на рис. 43, д. Этот знак может быть расположен как в правом верхнем углу чертежа (рис. 47, а), так и на изображении детали (рис. 47, б). В основной надписи чертежа в таких случаях записывают материал детали с указанием сортамента заготовки (см. разд. 10). На рис. 47, а, б показаны два варианта обозначения шероховатости детали, которая будет изготовлена из круглого прутка диаметром 16 мм, причем наружная цилиндрическая поверхность дополнительной обработке не подвергается (сохраняется в состоянии «поставки»).

Рис. 47. Чертеж детали с поверхностью 016, которая по данному чертежу не обрабатывается

Вариант 4. Поверхности детали, образующие замкнутый контур, имеют одинаковую шероховатость, остальные поверхности имеют другую шероховатость. В этом случае обозначение одинаковой шероховатости наносят только один раз на любой поверхности, образующей контур, а в знак шероховатости добавляют окружность, означающей слова «по контуру», диаметром 4...5 мм (рис. 48). Если же поверхности плавно переходят одна в другую, то считают, что это одна поверхность и в знаке окружность не приводят (рис. 49).

Рис. 48. Чертеж детали с одинаковой шероховатостью поверхностей, образующих контур

\ГЫ2
Рис. 49. Обозначение одинаковой шероховатости поверхностей, образующих контур и плавно переходящих одна в другую

Шероховатость поверхностей деталей из таких материалов, как резина, паронит и т. п., как правило, не указывают.

Технические требования, надписи и таблицы

Кроме изображений детали с необходимыми размерами, чертеж может содержать технические требования, надписи, таблицы, правила нанесения которых установлены в ГОСТ 2.316 - 68 [13].

Технические требования (ТТ) - это пронумерованные предложения, содержащие специфические указания, относящиеся к процессу изготовления детали, которые невозможно или нецелесообразно показать непосредственно на изображении. В ТТ излагают требования к химическим и физическим свойствам материала детали (твердость, которая определяется термической обработкой; магнитные, диэлектрические и другие свойства), требования к качеству поверхностей детали, указания об их покрытии и т. д. ТТ помещают над основной надписью; между ТТ и основной надписью не должны располагаться изображения и таблицы. Содержание ТТ должно быть кратким, точным и технически грамотным. Последовательность записи пунктов ТТ должна соответствовать последовательности технологических операций изготовления детали. Заголовок «Технические требования» не пишут. Каждый пункт ТТ записывают с новой строки и присваивают порядковый номер, например:

1. * Размеры для справок.
2. Неуказанные радиусы скруглен и й 3 мм.
3. Покрытие Ц6.
4. Покрытие поверхности А - Эм. ПФ115, серая.
5. Остальные ТТ по СТБ 1014- 95.

Надписи, относящиеся к изображению, помещают на полках линий-выносок, проведенных от соответствующих элементов. Линия-выноска заканчивается стрелкой, если она упирается в линию контура детали, или точкой, если она заканчивается внутри контура детали (см. рис. 8, б, в). Линии-выноски не должны пересекаться между собой, не должны быть параллельны линиям штриховки, пересекать размерные линии. Надписи, относящиеся непосредственно к изображению, могут содержать не более двух строк, одна из которых располагается над полкой линии-выноски, а другая -под ней.

Таблицы. На чертежах отдельных специфических деталей (печатных плат, зубчатых колес, червяков, линз и др.) должны быть приведены таблицы с параметрами изделия (ирил. 5, рис. П.5.1 и П.5.2). Так, в подобной таблице на чертеже печатной платы указывают условные изображения монтажных отверстий разного диаметра, их размер и количество.

Предпочтительно располагать надписи, текст и таблицы параллельно основной надписи чертежа.

В тексте технических требований, надписей и таблиц сокращение слов не допускаются, за исключением общепринятых терминов, а также терминов, приведенных в ГОСТ 2.316 - 68 [13].

Заполнение основной надписи

Форма и заполнение основной надписи установлены ГОСТ 2.104 - 2006 [4]. Пример заполнения основной надписи на чертежах деталей показан на рис. 1, рис. 2 и в прил. 2-5.

Обозначение детали, записываемое в основной надписи, должно соответствовать ее обозначению в спецификации чертежа сборочной единицы на листе-задании.

Наименование детали также берется из этой спецификации. Следует иметь в виду, что наименование детали указывают в именительном падеже единственного числа. Наименование должно соответствовать принятой терминологии и быть по возможности кратким. В наименовании, состоящем из нескольких слов, на первое место помещают имя существительное, например «Колесо зубчатое». Запрещается использовать названия с указанием материала по типу «Лепесток латунный».

Материал детали указан на листе-задании в описании сборочной единицы. В основной надписи на чертеже детали материал должен быть записан в соответствии с правилами, изложенными в разд. 10.

Графы Лит. и Масса основной надписи на учебных чертежах не заполняют.

Обозначение материалов деталей

Правила обозначения материалов деталей устанавливает ГОСТ 2.109 - 73 [2]. Согласно ГОСТу различают две формы обозначений материалов на чертежах деталей:

1. если разработчик не устанавливает способ обработки поверхностей детали (резание, литье, штамповка), то указывают наименование материала, его марку и номер стандарта или другого нормативного документа. Например, Сталь 45 ГОСТ 1050-88, Аминопласт А ГОСТ 935-80 и т. д. Такая же форма обозначения материала установлена для случаев, когда поверхности будут формироваться без снятия слоя материала, т. е. литьем или штамповкой. Если в условное обозначение материала входит сокращенное наименование данного материала Ст, Бр, Л и др., то полные наименования Сталь, Бронза, Латунь и другие) не указывают, например, Ст.З ГОСТ 380-88; Л62 ГОСТ 1771J-93;
2. детали, поверхности которых получены путем снятия слоя материала (резанием), изготавливают из заготовок стандартного профиля и размеров (листов, прутков, уголков, швеллеров и т. д.). В этом случае в основной надписи выполняют запись по типу

где над чертой приводят технические характеристики сортамента, а под чертой - данные, характеризующие материал.

Приведенная выше запись означает, что деталь изготавливают из круглого прутка диаметром 16 мм из стали Ст.З.

Чертежи деталей со стандартизованными составляющими

Для чертежей некоторых деталей стандартами установлены изображения, форма и размеры отдельных элементов детали, форма нанесения размеров, содержание таблицы параметров и технических требований. К таким деталям относят зубчатые колеса, печатные платы, пружины и др.

Чертежи зубчатых колес. Особенностью выполнения чертежей деталей зубчатых колес является наличие таблицы параметров зубчатого венца стандартной формы. Неиспользуемые строки таблицы параметров следует исключать или прочеркивать. Пример оформления чертежа зубчатого колеса приведен в прил. 5 на рис. П.5.1.

Чертежи печатных плат. В радиоэлектронной аппаратуре широко применяются специфические детали - печатные платы. Печатная плата (далее плата) представляет собой изоляционную пластину с монтажными и крепежными отверстиями, на которой сформирована печатная схема в виде совокупности электропроводящих проводников и контактных площадок вокруг монтажных отверстий.

Чертежи плат оформляют по ГОСТ 2.417-91 [16].

Особенности выполнения чертежей плат:

• за главное принимается изображение со стороны печатных проводников;
• размеры платы и размеры отверстий выбирают с учетом требований ГОСТ 10317 - 82 [17];
• чертежи плат выполняют в масштабах 1:1, 2:1, 4:1, 5:1, 10:1;
• чертеж оформляют с помощью прямоугольной (при необходимости полярной) координатной сетки, которую наносят тонкими линиями на поле платы. Основной шаг координатной сетки 2,5 мм, допускается шаг 1,25 мм и 0,625 мм. Выбор шага определяется следующим требованием: монтажные и крепежные отверстия должны быть расположены в узлах координатной сетки;
• проводники шириной менее 2,5 мм изображают сплошной толстой линией, являющейся осью симметрии проводника;
• отверстия показывают упрощенно - одной окружностью (без окружности зенковки и контактной площадки). Чтобы их различать, применяют условные обозначения, которые расшифровывают в таблице на поле чертежа. Размещать эту таблицу между пунктами технических требований и основной надписью запрещено;
• действительная ширина проводников, форма контактных площадок и их размеры указывают в технических требованиях и указанной выше таблице;
• широкие проводники, большие контактные площадки неправильной формы и экраны изображают полностью и штрихуют как металл;
• участки платы, которые не допускается занимать проводниками и площадками, должны быть обведены штрихпунктирной утолщенной линией. Как правило, это круглые участки вокруг крепежных отверстий под головки винтов и шайбы;
• размеры на чертеже платы рекомендуется указывать комбинированным способом: габаритные размеры и расположение крепежных отверстий задают при помощи размерных и выносных линий, а расположение монтажных отверстий - посредством координатной сетки;
• линии координатной сетки должны быть пронумерованы. Допускается нумеровать через одну и более линий. За нуль сетки (начало координат) принимается центр крайнего нижнего левого отверстия на ноле платы; левый нижний угол платы или левая нижняя точка, образованная линиями построения. Если монтажные отверстия не попадают в узлы координатной сетки, выполняют выносной элемент этого места и на нем наносят размеры расположения отверстий;
• между монтажными отверстиями должна быть нанесена маркировка (краской или другим способом) позиционных обозначений радиоэлектронных элементов, что облегчает процесс установки на плате этих элементов при сборке;
• должна быть нанесена маркировка условных обозначений полярности конденсаторов, первого вывода микросхемы, выводов транзисторов, номеров выводов платы и т. п.;
• на платах массового производства обязательно должна быть нанесена маркировка кода платы;
• в технических требованиях чертежа платы приводят следующую обязательную информацию:

1. а) метод изготовления платы;
2. б) шаг координатной сетки;
3. в) требования к проводникам и контактным площадкам;
4. г) указания о нанесении маркировки.

В графе «Наименование» основной надписи записывают наименование изделия Плата печатная.

Пример оформления чертежа печатной платы см. в прил. 5 на рис. П.5.2.

Чертежи пружин должны содержать технические требования с указанием количества витков, направления навивки, твердости и т. п., при необходимости могут содержать диаграмму зависимости деформации пружины от действующих на нее сил. Чертежи пружин выполняют по правилам, изложенным в ГОСТ 2.401 - 68 [18].

Примеры выполнения чертежей различных деталей

В приложениях представлены учебные (см. прил. 2 - 4) и рабочие (см. прил. 5) чертежи деталей радиоэлектронных устройств различных конструктивных типов. Чертежи выполнены в среде AutoCAD в соответствие с требованиями стандартов.

При выполнении индивидуальных заданий по теме «Чертежи деталей» студенты могут из комплекта содержащихся в приложениях чертежей найти ближайший по форме аналог «своей» конкретной детали и изучить его особенности.

Такой анализ позволит студентам приобрести знания, которые помогут им в своих заданиях правильно выбрать главный вид детали, определить количество необходимых изображений и их содержание, нанести размеры, записать технические требования, заполнить основную надпись и т. д.

В прил. 1 приведен рисунок, на котором показана форма и даны наименования конструктивных элементов деталей.

В прил. 2 расположены чертежи деталей в форме параллелепипеда. Это, как правило, корпуса, крышки, основания, детали коробчатой формы и другие.

В прил. 3 размещены чертежи деталей, имеющих форму тел вращения. Сюда относится огромное количество деталей с неискаженными и искаженными поверхностями вращения (коническими, цилиндрическими и др.). Их наименования разнообразны: оси, валы, штоки, контакты и т. д.

Прил. 4 содержит чертежи плоских деталей, как неизогнутых, так и изогнутых. На отдельных чертежах приведены детали, требующие развертки. В данном приложении имеются чертежи таких типовых для электронных изделий деталей, как лепестки, плоские пружины, контакты и т. п.

В прил. 5 расположены рабочие чертежи специфических деталей зубчатого колеса и печатной платы.

Приложение 1

Конструктивные элементы деталей

Рис. П. 1.1. Наименование элементов деталей

Учебные чертежи деталей в форме параллелепипеда

Учебные чертежи круглых деталей

Учебные чертежи плоских деталей

Рабочие чертежи деталей со стандартизованными составляющими