Тема 3. Чтение чертежей. 1. Понятие о видах изделий и конструкторских документах

• Название: 1. Понятие о видах изделий и конструкторских документах
• Дата: 22.09.2020
• Размер: 1.42 Mb.
• Имя файла: Тема 3. Чтение чертежей.doc
• Тип: Документы; #139143

1. Понятие о видах изделий и конструкторских документах

Изделием называют любой предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению на предприятии.

ГОСТ 2.101-88* устанавливает следующие виды изделия:

• 
  Детали;
  
• 
  Сборочные единицы;
  
• 
  Комплексы;
  
• 
  Комплекты.
  

При изучении курса «Инженерной графики» к рассмотрению предлагаются два вида изделий: детали и сборочные единицы.

Деталь – изделие, изготавливаемое из однородного по наименованию и марке материала, без применения сборочных операций.

Например: втулка, литой корпус, резиновая манжета (неармированная), отрезок кабеля или провода заданной длинны. К деталям относятся так же изделия, подвергнутые покрытиям (защитным или декоративным), или изготовленные с применением местной сварки, пайки, склейки сшивки. К примеру: корпус, покрытый эмалью; стальной винт, подвергнутый хромированию; коробка, склеенная из одного листа картона, и т.п.

Сборочная единица – изделие, состоящее из двух и более составных частей, соединённых между собой на предприятии-изготовителе сборочными операциями (свинчиванием, сваркой, пайкой, клёпкой, развальцовкой, склеиванием и т.д.).

Например: станок, редуктор, сварной корпус и т.д.

Комплексы — два и более специфицируемых изделия не соединенных на предприятии-изготовителе сборочными операциями, но предназначенных для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций, например, автоматическая телефонная станция, зенитный комплекс и т.п.

Комплекты — два и более специфицированных изделия, не соединенных на предприятии-изготовителе сборочными операциями и представляющих набор изделий, имеющих общее эксплуатационное назначение вспомогательного характера, например, комплект запасных частей, комплект инструментов и принадлежностей, комплект измерительной аппаратуры и т.п.

Производство любого изделия начинается с разработки конструкторской документации. На основании технического задания проектная организация разрабатывает эскизный проект, содержащий необходимые чертежи будущего изделия, расчётно-пояснительную записку, проводит анализ новизны изделия с учётом технических возможностей предприятия и экономической целесообразности его осуществления.

Эскизный проект служит основанием для разработки рабочей конструкторской документации. Полный комплект конструкторской документации определяет состав изделия, его устройство, взаимодействие составных частей, конструкцию и материал всех входящих в него деталей и другие данные, необходимые для сборки, изготовления и контроля изделия в целом.

Сборочный чертёж – документ, содержащий изображение сборочной единицы и данные, необходимые для её сборки и контроля.

Чертёж общего вида – документ, определяющий конструкцию изделия, взаимодействие его составных частей и принцип работы изделия.

Спецификация – документ, определяющий состав сборочной единицы.

Чертёж общего вида имеет номер сборочной единицы и код СБ.

Например: код сборочной единицы (Рисунок 1) ТМ.0004ХХ.100 СБ тот же номер, но без кода, имеет спецификация (Рисунок 2) этой сборочной единицы. Каждое изделие, входящее в сборочную единицу, имеет свой номер позиции, указанный на чертеже общего вида. По номеру позиции на чертеже можно найти в спецификации наименование, обозначение данной детали, а также количество. Кроме того, в примечании может быть указан материал, из которого деталь изготовлена.

2. Последовательность выполнения чертежей деталей

Чертёж детали – это документ, содержащий изображение детали и другие данные, необходимые для её изготовления и контроля.

Перед выполнением чертежа необходимо выяснить назначение детали, конструктивные особенности, найти сопрягаемые поверхности. На учебном чертеже детали достаточно показать изображение, размеры и марку материала.

При выполнении чертежа детали рекомендуется следующая последовательность:

1. 
   Выбрать главное изображение
   
2. 
   Установить количество изображений – видов, разрезов, сечений, выносных элементов, которые однозначно дают представление о форме и размерах детали, и дополняющих какой-либо информацией главное изображение, помня о том, что количество изображений на чертеже должно быть минимальным и достаточным.
   
3. 
   Выбрать масштаб изображений по ГОСТ 2.302-68. Для изображений на рабочих чертежах предпочтительным является масштаб 1:1. Масштаб на чертеже детали не всегда должен совпадать с масштабом сборочного чертежа. Крупные и не сложные детали можно вычерчивать в масштабе уменьшения (1:2; 1:2,5; 1:4; 1:5 и т.д.), мелкие элементы лучше изображать в масштабе увеличения (2:1; 2,5:1; 4:1; 5:1; 10:1; и т.д.).
   
4. 
   Выбрать формат чертежа. Формат выбирается в зависимости от размера детали, числа и масштаба изображений. Изображения и надписи должны занимать примерно 2/3 рабочего поля формата. Рабочее поле формата ограничено рамкой в строгом соответствии с ГОСТ 2.301-68* по оформлению чертежей. Основная надпись располагается в правом нижнем углу (на формате А4 основная надпись располагается только вдоль короткой стороны листа);
   
5. 
   Выполнить компоновку чертежа. Для рационального заполнения поля формата рекомендуется тонкими линиями наметить габаритные прямоугольники выбранных изображений, затем провести оси симметрии. Расстояния между изображениями и рамкой формата должно быть примерно одинаковым. Оно выбирается с учётом последующего нанесения выносных, размерных линий и соответствующих надписей.
   
6. 
   Вычертить деталь. Нанести выносные и размерные линии в соответствии с ГОСТ 2.307-68. Выполнив тонкими линиями чертёж детали, удалить лишние линии. Выбрав толщину основной линии, обвести изображения, соблюдая соотношения линий по ГОСТ 3.303-68. Обводка должна быть чёткой. После обводки выполнить необходимые надписи и проставить числовые значения размеров над размерными линиями (предпочтительно размером шрифта 5 по ГОСТ 2.304-68).
   
7. 
   Заполнить основную надпись. При этом указать: наименование детали (сборочной единицы), материал детали, её код и номер, кем и когда был выполнен чертёж и т.д. (Рисунок 1)
   

Ребра жесткости, спицы при продольных разрезах показывают не заштрихованными.



Рисунок 1 – Рабочий чертеж детали «Корпус»

3. Нанесение размеров

Простановка размеров является наиболее ответственной частью работы над чертежом, так как неправильно проставленные и лишние размеры приводят к браку, а недостаток размеров вызывает задержки производства. Ниже предложены некоторые рекомендации по нанесению размеров при выполнении чертежей деталей.

Размеры детали замеряют с помощью измерителя на чертеже общего вида сборочной единицы с учётом масштаба чертежа (с точностью 0,5мм). При замере наибольшего диаметра резьбы необходимо округлить его до ближайшего стандартного, взятого по справочнику. Например, если диаметр метрической резьбы по замеру d=5,5мм, то необходимо принять резьбу М6 (ГОСТ 8878-75).

КЛАССИФИКАЦИЯ РАЗМЕРОВ

Все размеры разделяются на две группы: основные (сопряжённые) и свободные.

Основные размеры входят в размерные цепи и определяют относительное положение детали в узле, они должны обеспечивать:

• 
  расположение детали в узле;
  
• 
  точность взаимодействия собранных деталей;
  
• 
  сборку и разборку изделия;
  
• 
  взаимозаменяемость деталей.
  

Примером могут служить размеры охватывающих и охватываемых элементов сопряжённых деталей (Рисунок 2). Общие соприкасающиеся поверхности двух деталей имеют одинаковый номинальный размер.

Свободные размеры в размерные цепи детали не входят. Эти размеры определяют такие поверхности детали, которые не соединяются с поверхностями других деталей, и поэтому их выполняют с меньшей точностью (Рисунок ).



А – охватывающая поверхность; Б – охватываемая поверхность;

В — свободная поверхность; d – номинальный размер

Рисунок 2

МЕТОДЫ ПРОСТАНОВКИ РАЗМЕРОВ

Применяются следующие методы простановки размеров:

• 
  цепной;
  
• 
  координатный;
  
• 
  комбинированный.
  

При цепном методе (Рисунок 3) размеры проставляются последовательно один за другим. При такой простановке размеров каждая ступень валика обрабатывается самостоятельно, и технологическая база имеет своё положение. При этом на точность выполнения размера каждого элемента детали не влияют ошибки выполнения предыдущих размеров. Однако, ошибка суммарного размера состоит из суммы ошибок всех размеров. Нанесение размеров в виде замкнутой цепи не допускается, за исключением случаев, когда один из размеров цепи указан как справочный. Справочные размеры на чертеже отмечаются знаком * и записываются на поле: «* Размеры для справок» (Рисунок 4).



Рисунок 3



Рисунок 4

При координатном методе размеры проставляются от выбранных баз (Рисунок  5). При этом методе нет суммирования размеров и ошибок в расположении любого элемента относительно одной базы, что является его преимуществом.



Рисунок 5

Комбинированный метод простановки размеров представляет собой сочетание цепного и координатного методов (Рисунок 6). Он применяется, когда необходима высокая точность при изготовлении отдельных элементов детали.



Рисунок 6

По своему назначению размеры подразделяются на габаритные, присоединительные, установочные и конструктивные.

Габаритные размеры определяют предельные внешние (или внутренние) очертания изделия. Они не всегда наносятся, но их часто указывают для справок, особенно для крупных литейных деталей. Габаритный размер не наносится на болтах и шпильках.

Присоединительные и установочные размеры определяют величины элементов, по которым данное изделие устанавливают на место монтажа или присоединяют к другому. К таким размерам относятся: высота центра подшипника от плоскости основания; расстояние между центрами отверстий; диаметр окружности центров (Рисунок 7).

Группа размеров, определяющих геометрию отдельных элементов детали предназначенных для выполнения какой-либо функции, и группа размеров на элементы детали, такие как фаски, проточки (наличие которых вызвано технологией обработки или сборки), выполняются с различной точностью, поэтому их размеры не включают в одну размерную цепь (Рисунок 8, а, б).



Рисунок 8

Неправильно	Правильно

Рисунок 8, а

Неправильно	Правильно

 

Рисунок 8, б

4. Выполнение чертежа детали, имеющей форму тела вращения

Детали, имеющие форму тела вращения, в подавляющем большинстве (50-55% из числа оригинальных деталей) встречаются в машиностроении, т.к. вращательное движение – самый распространённый вид движения элементов существующих механизмов. Кроме того, такие детали технологичны. К ним относятся валы, втулки, диски и т.п. обработка таких деталей производится на токарных станках, где ось вращения расположена горизонтально.

Поэтому детали, имеющие форму тела вращения, располагают на чертежах так, чтобы ось вращения была параллельна основной надпись чертежа (штампу). Торец детали, принятый за технологическую базу для обработки, желательно располагать справа, т.е. так, как он будет расположен при обработке на станке. На рабочем чертеже втулки (Рисунок  9) показано выполнение детали, являющейся поверхностью вращения. Наружные и внутренние поверхности детали ограничены поверхностями вращения и плоскостями. Другим примером может быть деталь «Вал» (Рисунок 10), ограниченная соосными поверхностями вращения. Осевая линия параллельна основной надписи. Размеры проставлены комбинированным способом.



Рисунок 9 — Рабочий чертеж детали поверхности вращения



Рисунок 10 — Рабочий чертеж детали «Вал»

5. Выполнение чертежа детали изготовленной из листа

К этому виду деталей относятся прокладки, крышки, планки, клинья, плиты и т.д. Детали такой форму обрабатываются различными способами (штамповка, фрезеровка, строгание, резка ножницами). Плоские детали, изготовленные из листового материала, изображают, как правило, в одной проекции, определяющей контур детали (Рисунок  11). Толщина материала указывается в основной надписи, но рекомендуется указывать её повторно на изображении детали, на чертеже — s3. Если деталь гнутая, то часто на чертеже показывают развертку.



Рисунок 11 — Чертеж плоской детали

6. Выполнение чертежа детали, изготовленной литьем, с последующей механической обработкой

Формообразование литьем позволяет получить достаточно сложную форму детали, практически без потерь материала. Но после литья поверхность получается достаточно грубая, поэтому, рабочие поверхности требуют дополнительной механической обработки.

Таким образом получаем две группы поверхностей — литейные (черные) и обработанные после литья (чистые).

Процесс литья: в литейную форму заливается расплавленный материал, после остывания заготовка вынимается из формы, для чего, большинство поверхностей заготовки имеют литейные уклоны, а сопряжения поверхностей — литейные радиусы скруглений.

Литейные уклоны можно не изображать, а литейные радиусы должны быть изображены обязательно. Размеры литейных радиусов скруглений указывают в технических требованиях чертежа записью, например: Неуказанные литейные радиусы 1,5 мм.

Основная особенность нанесения размеров: так как есть две группы поверхностей, то есть и две группы размеров, одна связывает все черные поверхности, другая — все чистые, и по каждому координатному направлению допускается проставлять только один размер, связывающий между собой эти две группы размеров.

На рисунке 12 такими размерами являются: на главном изображении — размер высоты крышки — 70, на виде сверху — размер 10 (от нижнего торца детали) (выделены синим цветом).

При литье применяют литейный материал (буква Л в обозначении), обладающий повышенной текучестью, например:

• 
  стали по ГОСТ 977-88 (Сталь 15Л ГОСТ 977-88)
  
• 
  серые чугуны по ГОСТ 1412-85 (СЧ 15 ГОСТ 1412-85)
  
• 
  литейные латуни по ГОСТ 17711-93 (ЛЦ40Мц1,5 ГОСТ 17711-93)
  
• 
  алюминиевые сплавы по ГОСТ 2685-75 (АЛ2 ГОСТ 2685-75)
  

Рисунок 12 — Чертеж литейной детали

7. Выполнение чертежа пружины

Пружины применяются для создания определённых усилий в заданном направлении. По виду нагружения пружины подразделяются на пружины сжатия, растяжений, кручения и изгиба; по форме – на винтовые цилиндрические и конические, спиральные, листовые, тарельчатые и пр. правила выполнения чертежей различных пружин устанавливает ГОСТ 2.401-68. На чертежах пружины вычерчивают условно. Витки винтовой цилиндрической или конической пружины изображают прямыми линиями, касательными к участкам контура. Допускается в разрезе изображать только сечения витков. Пружины изображают с правой навивкой с указанием в технических требованиях истинного направления витков. Пример выполнения учебного чертежа пружины приведён на Рисунке 13.

Чтобы получить на пружине плоские опорные поверхности крайние витки пружины поджимают на ¾ витка или на целый виток и шлифуют. Поджатые витки не считаются рабочими, поэтому полное число витков n равно числу рабочих витков плюс 1,5÷2:n₁=n+(1.5÷2) (Рисунок 14).

Построение начинают с проведения осевых линия, проходящих через центры сечений витков пружины (Рисунок 15, а). Затем на левой стороне осевой линии проводят окружность, диаметр которой равен диаметру проволоки, из которой изготовлена пружины. Окружность касается  горизонтальной прямой, на которую опирается пружина. Затем необходимо провести полуокружность из центра, расположенного в пересечении правой оси с той же горизонтальной прямой. Для построения каждого последующего витка пружины слева на расстоянии шага строят сечения витков. Справа каждое сечение витка будет располагаться напротив середины расстояния между витками, построенными слева. Проводя касательные к окружностям, получают изображение пружины в разрезе, т.е. изображение витков, лежащих за плоскостью, проходящей через ось пружины. Для изображения передних половин витков так же проводят касательные к окружностям, но с подъёмом вправо (Рисунок 15, б). Переднюю четверть опорного витка строят так, чтобы касательная к полуокружности касалась одновременно и левой окружности в нижней части. Если диаметр проволоки 2мм и менее, то пружину изображают линиями толщиной 0,5÷1,4мм. При вычерчивании винтовых пружин с числом витков более четырёх показывают с каждого конца один-два витка, кроме опорных проводя осевые линии через центры сечений витков по всей длине. На рабочих чертежах винтовые пружины изображают так, чтобы ось имела горизонтальное положение.

Как правило, не рабочем чертеже помещают диаграмму испытаний, показывающую зависимость деформаций (растяжения, сжатия) от нагрузки (Р₁; Р₂; Р₃), где Н₁ – высота пружины при предварительной деформации Р₁; Н₂ – то же, при рабочей деформации Р₂; Н₃ – высота пружины при максимальной деформации Р₃; Н₀ – высота пружины в рабочем состоянии. Кроме того, под изображением пружины указывают:

• 
  Номер стандарта на пружину;
  
• 
  Направление навивки;
  
• 
  n – число рабочих витков;
  
• 
  Полное число витков n;
  
• 
  Длину развёрнутой пружины L=3,2×D₀×n₁;
  
• 
  Размеры для справок;
  
• 
  Другие технические требования.
  

На учебных чертежах рекомендуется из перечисленных пунктов указать п.п. 2,3,4,6. Выполнение диаграммы испытаний также не предусмотрено при выполнении учебного чертежа.



Рисунок 13 – Рабочий чертеж пружины

а	б

Рисунок 14. Изображения поджатых витков пружины




Рисунок 15. Последовательность построения изображения пружины

8. Выполнение чертежа зубчатого колеса

Зубчатое колесо — важнейшая составная часть многих конструкций приборов и механизмов, предназначенных для передачи или преобразования движения.

Основные элементы зубчатого колеса: ступица, диск, зубчатый венец (рисунок 16).



Рисунок 16 — Элементы зубчатого колеса

Профили зубьев нормализованы соответствующими стандартами.

Основными параметрами зубчатого колеса являются (рисунок 17):

m=P_t  / π [мм] – модуль;

d_a = m_ст (Z+2) – диаметр окружности вершин зубьев;

d = m_ст Z – делительный диаметр;

d_f  = m_ст (Z – 2.5) – диаметр окружности впадин;

S_t = 0.5 m_ст π – ширина зуба;

h_a – высота головки зуба;

h_f – высота ножки зуба;

h = h_a+h_f – высота зуба;

P_t  – делительный окружной шаг.



Рисунок 17 — Параметры зубчатого колеса

Основная характеристика зубчатого венца — модуль — коэффициент, связывающий окружной шаг с числом π. Модуль стандартизован (ГОСТ 9563-80).

m = P_t / π  [мм]

Таблица 1 — Основные нормы взаимозаменяемости. Колеса зубчатые. Модули, мм
0,25	(0,7)	(1,75)	3	(5,5)	10	(18)	32
0,3	0,8; (0,9)	2	(3,5)	6	(11)	20	(36)
0,4	1; (1,125)	(2,25)	4	(7)	12	(22)	40
0,5	1,25	2,5	(4,5)	8	(14)	25	(45)
0,6	1,5	(2,75)	5	(9)	16	(28)	50

На учебных чертежах зубчатых колес:

Высота головки зуба – h_a = m;

Высота ножки зуба – h_f = 1,25m;

Шероховатость рабочих поверхностей зуба – Ra 0.8 [мкм];

Справа вверху листа выполняют таблицу параметров, размеры которой приведены на рисунке 18, часто заполняют только значение модуля, число зубьев и делительный диаметр.



Рисунок 18 — Таблица параметров

Зубья колеса изображают условно, согласно ГОСТ 2.402-68 (Рисунок 19). Штрихпунктирная линия — делительная окружность колеса.

В разрезе зуб показывают нерассеченным.

а	б	в

Рисунок 19 — Изображение зубчатого колеса а — в разрезе, б — на виде спереди и в — на виде слева

Шероховатость на боковую рабочую поверхность зуба на чертеже проставляют на делительной окружности.

Пример выполнения чертежа зубчатого колеса приведен на рисунке 20.



Рисунок 20 — Пример выполнения учебного чертежа зубчатого колеса

9. Последовательность чтения чертежа общего вида

1. 
   По данным, содержащимся в основной надписи, и описанию работы изделия выяснить наименование, назначение и принцип работы сборочной единицы.
   
2. 
   По спецификации определить, из каких сборочных единиц, оригинальных и стандартных изделий состоит предложенное изделие. Найти на чертеже то количество деталей, которое указано в спецификации.
   
3. 
   По чертежу представить геометрическую форму, взаимное расположение деталей, способы их соединения и возможность относительного перемещения, то есть, как работает изделие. Для этого необходимо рассмотреть на чертеже общего вида сборочной единицы все изображения данной детали: дополнительные виды, разрезы, сечения, и выносные элементы.
   
4. 
   Определить последовательность сборки и разборки изделия.
   

При чтении чертежа общего вида необходимо учитывать некоторые упрощения и условные изображения на чертежах, допускаемые ГОСТ 2.109-73 и ГОСТ 2.305-68*:

На чертеже общего вида допускается не показывать:

• 
  фаски, скругления, проточки, углубления, выступы и другие мелкие элементы (Рисунок 21);
  
• 
  зазоры между стержнем и отверстием (Рисунок 21);
  
• 
  крышки, щиты, кожухи, перегородки и т.д. при этом над изображением делают соответствующую надпись, например: «Крышка поз.3 не показана»;
  
• 
  надписи на табличках, шкалах и т.д. изображают только контуры этих деталей;
  
• 
  на разрезе сборочной единицы разные металлические детали имеют противоположные направления штриховки, либо разную плотность штриховки (Рисунок 21). Необходимо помнить, что для одной и той же детали плотность и направление всех штриховок одинаковы на всех проекциях;
  
• 
  на разрезах показывают не рассечёнными:
  
  • 
    составные части изделия, на которые оформлены самостоятельные сборочные чертежи;
    
  • 
    такие детали как оси, валы, пальцы, болты, винты, шпильки, заклёпки, рукоятки, а также шарики, шпонки, шайбы, гайки (Рисунок 21);
    
• 
  сварное, паяное, клееное изделие из однородного материала в сборе с другими изделиями на разрезе имеет штриховку в одну сторону, при этом границы между деталями изделия показаны сплошными линиями;
  
• 
  допускается равномерно расположенные одинаковые элементы (болты, винты, отверстия) показывать не все, достаточно одного;
  
• 
  если ни одно отверстие, соединение не попадает в секущую плоскость, то допускается его «доворачивать», чтобы оно попало в изображение разреза.
  

На сборочных чертежах проставляют справочные, установочные, исполнительные размеры. Исполнительные это размеры на те элементы, которые появляются в процессе сборки (например, штифтовые отверстия).



Рисунок 21 – Сборочный чертеж



Рисунок 22 – Спецификация

10. Правила заполнения спецификации

В спецификацию для учебных сборочных чертежей, как правило, входят следующие разделы:

1. 
   Документация;
   
2. 
   Комплексы;
   
3. 
   Сборочные единицы;
   
4. 
   Детали;
   
5. 
   Стандартные изделия;
   
6. 
   Прочие изделия;
   
7. 
   Материалы;
   
8. 
   Комплекты.
   

Название каждого раздела указывается в графе «Наименование», подчеркивается тонкой линией и выделяется пустыми строчками.

1. 
   В раздел «Документация» вносят конструкторские документы на сборочную единицу. В этот раздел в учебных чертежах вписывают «Сборочный чертеж».
   
2. 
   В разделы «Сборочные единицы» и «Детали» вносят те составные части сборочной единицы, которые непосредственно входят в нее. В каждом из этих разделов составные части записывают по их наименованию.
   
3. 
   В раздел «Стандартные изделия» записывают изделия, применяемые по государственным, отраслевым или республиканским стандартам. В пределах каждой категории стандартов запись производят по однородным группам, в пределах каждой группы — в алфавитном порядке наименований изделий, в пределах каждого наименования — в порядке возрастания обозначений стандартов, а в пределах каждого обозначения стандартов — в порядке возрастания основных параметров или размеров изделия.
   
4. 
   В раздел «Материалы» вносят все материалы, непосредственно входящие в сборочную единицу. Материалы записывают по видам и в последовательности, указанным в ГОСТ 2.108 — 68. В пределах каждого вида материалы записывают в алфавитном порядке наименований материалов, а в пределе каждого наименования — по возрастанию размеров и других параметров.
   

В графе «Количество» указывают количество составных частей на одно специфицируемое изделие, а в разделе «Материалы» — общее количество материалов на одно специфицируемое изделие с указанием единиц измерения — (например, 0,2 кг). Единицы измерения допускается записывать в графе «Примечание».