Правила оформления чертежей.

ЧЕРЧЕНИЕ

Особенности машиностроительного черчения

На плоских чертежах детали и сооружения изображают в результате операции проецирования. Наиболее простыми и удобными для построений являются чертежи, построенные по методу параллельного ортогонального проектирования на взаимно перпендикулярные плоскости проекций. При этом можно получать неискаженную форму плоских частей детали и наносить размеры, но утрачивается наглядность (зрительному восприятию соответствует центральные проекции), так как вырождается одно из измерений объекта. Форму пространственных деталей образуют точки, линии, плоскости и поверхности. На плоском чертеже находят отображение только точки и линии. Плоскости и поверхности изображаются соответствием точек и линий, так как их нельзя выделить на плоскости. Точка чертежа может быть моделью, как одной или нескольких точек, так и прямой линии, расположенной перпендикулярно к плоскости проекций. Прямая линия на чертеже может быть моделью, как одной или нескольких прямых линий, так и плоской кривой линии или плоскости, расположенной перпендикулярно к плоскости проекций. В пространстве прямые линии в общем случае скрещиваются. На плоскости прямые линии пересекаются или параллельны между собой. Теория начертательной геометрии положена в основу построения чертежей специальных разделов по черчению, но в правилах оформления построений имеется существенная разница. Так, например, точки на машиностроительных чертежах не выделяются и их нельзя отличить от наложения скрещивающихся прямых. В черчении точки и линии, изображающие форму детали, не обозначаются. В теории начертательной геометрии принято обозначение геометрических образов, чтобы различать совпадающие проекции точек и линий. Все проекции геометрических образов символизированы (обозначены). Таким образом, они расставлены в пары соответственных образов. Тогда паре точек в проекциях соответствует единственная точка пространства, пара прямых линий в проекциях определяет положение прямой линии пространства, по трем парам точек в проекциях задается плоскость пространства и т.д. Две проекции точки или прямой вполне определяют единственный геометрический образ пространства, т.е. проекции на две плоскости проекций являются изоморфной (однозначной) моделью трехмерного пространства. Обозначение соответственных образов при построении сложных чертежей становится громоздким и неудобным. Отсюда и появляется неоднозначность (неопределенность) проекционных чертежей. Поэтому в черчении приходится прибегать к построению других изображений (основных или дополнительных видов, разрезов, сечений). Но и этого бывает недостаточно и существует большой круг занимательных задач по проекционному черчению. В начертательной геометрии для реконструкции (чтения) чертежа, его плоскость мысленно перегибают до прямого угла, затем из соответствующих пар точек восстанавливаются перпендикуляры, и на их пересечении определяется точка пространства. Если проекции точек не обозначены, то уже одной паре точек может соответствовать две точки пространства. Чтобы восполнить потерю информации, из-за отсутствия обозначений соответственных пар образов, вводится сильное ограничение: все предметы располагаются только в первом октанте пространства. Как правило, форму детали определяют множество точек и линий, поэтому при чтении чертежа детали приходится перебирать различные варианты. Чем сложнее деталь, тем больше возможных комбинаций. На чертежах большую информационную силу имеет штрихпунктирная тонкая линия, но она также предполагает различное толкование, в одном случае это ось вращения, в другом случае это след плоскости симметрии. Необходимо отметить, что в чтении чертежей особое место занимают размеры. Значительная часть потерянной информации восполняется с помощью различных знаков и символов: уклон, конусность, диаметр, радиус, квадрат, обозначение резьбы и т.д. Пониманию чертежа также способствует информация, что форма деталей машин и механизмов, образующаяся в результате пересечения различных поверхностей и плоскостей, представляет собой замкнутую часть пространства (тело). В начертательной геометрии для задания поверхности достаточно задать ее образующую и направляющую линии. В черчении же обязательным является построение очерковых (контурных) линий. Их особенностью является то, что они, как правило, изображаются только на одной проекции. Так, например, сфера изображается в двух проекциях одинаковыми окружностями. На горизонтальной проекции фронтальный очерк сферы изображается осью симметрии, и, наоборот, на фронтальный проекции горизонтальной очерк сферы изображается осью симметрии. Две окружности на проекциях могут соответствовать и другим телам (цилиндру, срезанному под углом 45° градусов, конической поверхности и т. д.). Прямо­угольник может оказаться изображением прямоугольного па­раллелепипеда, цилиндра или его части, а также призм, в осно­вании которых лежит равносторонний прямоугольный или про­извольный треугольник. Таким образом, получается, что четыре предмета разной формы имеют общую проекцию.

Проекционный гомоморфный (неоднозначный) характер чертежей создает определенные трудности в распознавании геометрических образов по ним при чтении чертежей. Понятие «чтение чертежа» имеет очень широкое толкование. Ограничим понятие «чтение чертежа» представлением пространственного образа по плоскому чертежу. Формирование навыков чтения чертежей необходимо начинать с чтения чертежей элементарных геометрических образов.

Правила оформления чертежей.

При обучении специальным разделам машиностроительного черчения необходимо помнить теоретические основы построения чертежей, изложенные в предыдущих главах, а также следует придавать большое значение развитию самостоятельности выполнения чертежей и особенно умению пользоваться справочной литературой. Правила выполнения и оформления чертежей регламентированы государственными стандартами. В России стандарты появились во времена Ивана Грозного. При нём были стандартизирована артиллерия и разработан мерительный инструмент.

Общие правила выполнения и оформления чертежей регламентированы государственными стандартами ЕСКД (единая система конструкторской документации).

Графические построения выполняются на форматах чертежной бумаги по ГОСТу 2.301-68* (СТ СЭВ 1181-78). Формат А0 имеет площадь в 1 м², а стороны относятся как 1: . Каждый последующий формат получается путём деления большей стороны пополам. Применение форматов с одинаковым соотношением длинной и короткой сторон дает возможность оптимального использования листовой и рулонной бумаги. Кроме основных форматов А0, А1, А2, А3 и А4 существуют дополнительные форматы, которые получаются путём увеличения короткой стороны основного формата в целое число раз, например, формат А4 х 3 имеет размеры 297 х 630. Форматы располагают вертикально и горизонтально с целью рационального использования поля чертежа. На формате проводится рамка, а в правом нижнем углу выполняется основная надпись по ГОСТу 2.104-68 (СТ СЭВ 140-74). Формат А4 располагается только вертикально, т.е. основная надпись выполняется только вдоль короткой стороны.

Чертежи выполняют в определенном масштабе по ГОСТу 2.302-68* (СТ СЭВ 1180-78). Масштаб – это отношение линейных размеров изображения предмета на чертеже к его действительным размерам. Крупные или простые детали чертят в масштабе уменьшения 1:2, 1:2,5, 1:4, 1:5, 1:10 и т.д. или в натуральную величину 1:1. Для сложных или мелких деталей используют масштаб увеличения 2:1, 2,5:1, 4:1, 5:1, 10:1 и т.д. Масштаб проставляется в соответствующей графе основной надписи. Масштаб изображения, отличающийся от указанного масштаба в основной надписи, помещают рядом с надписью, относящейся к изображению.

Линии чертежа, их начертание и назначение, должны соответствовать ГОСТу 2.303-68* (СТ СЭВ 1178-78), чтобы обеспечить ясность изображений. Линии проекционной связи и другие вспомогательные построения выполняют чуть заметными линиями и не убираются с чертежа. Толщина сплошной основной линии выбирается в пределах от 0,5 до 1,4 мм в зависимости от величины и сложности изображения. Штриховые и штрихпунктирные линии должны начинаться, заканчиваться и пересекаться между собой только штрихами.

Надписи на чертежах выполняют чертежным шрифтом по ГОСТу 2.304-81 (СТ СЭВ 851-78, СТ СЭВ 852-78, СТ СЭВ 853-78, СТ СЭВ 854-78, СТ СЭВ 855-78). Шрифты различают: прямые и с наклоном, тип А и тип Б, нормальные и широкие. Наклон шрифта равен 75°, что соответствуют манере письма от руки. Толщина линий шрифта типа А равна 1/14 высоты шрифта h, а толщина линий шрифта типа Б равна 1/10 высоты шрифта h. Конструкция каждой буквы и цифры состоит из прямолинейных элементов (горизонтальных, вертикальных и наклонных) и закруглений. Для правильного написания чертежным шрифтом необходимо изучить начертание букв и цифр, приведенное на вспомогательной сетке в ГОСТе 2.304-81. Для этой цели удобно написание 10 размером чертёжного шрифта типа Б, так как пропорции всех шрифтов одинаковы.

Изображения на чертежах должны соответствовать ГОСТу 2.305-91 «Изображения – виды, разрезы, сечения. Шесть основных видов располагают в проекционной связи и не обозначают. Если основной вид расположен не проекционной связи, то его обозначают как дополнительный. Кроме основных и дополнительных видов существуют местные виды. Для выявления внутреннего контура детали применяют разрезы и сечения. Разрезы могут быть простыми и сложными. Простые разрезы различают следующим образом: горизонтальные, фронтальные, профильные и наклонные. Разрезы также бывают местные. Очень часто разрезы выполняют на месте основных видов или при наличии плоскости симметрии их совмещают с видами. Сложные разрезы могут быть ступенчатыми и ломаными. Сечения бывают вынесенные и наложенные. Вынесенные сечения выполняют в разрыве детали, в проекционной связи с секущей плоскостью и в любом месте чертежа. Разрезы и сечения обозначают разомкнутой линией со стрелками или штрихпунктирной линией. Для мелких элементов, требующих графических и пояснений в отношении формы, размеров и иных данных, выполняют выносные элементы.

При выполнении изображений применяют условности и упрощения. Допускается упрощенно изображать сложные линии пересечения поверхностей. Если предмет имеет несколько одинаковых, равномерно расположенных элементов (например, отверстия), то допускается показывать только один или два элемента, а остальные не изображают. Если вид, разрез или сечение представляет симметричную фигуру, то допускается вычерчивать половину изображения или более половины с проведением линии обрыва. В продольном разрезе показывают не рассеченными ребра жесткости, валы, оси, шпиндели, шарики, винты, болты, шпильки, штифты, заклепки, шпонки и спицы, т.е. их не штрихуют. На сборочных чертежах также показывают не рассеченными гайки и шайбы. На сборочных чертежах есть и другие условности, о которых поговорим позже. При выполнении разрезов применяют следующие условности и упрощения. Если секущая плоскость совпадает с плоскостью симметрии, то разрез обозначается штрихпунктирной линией, а так как она уже проведена, то можно считать, что в этом случае разрез не обозначается. Если плоскость разреза перпендикулярна плоскости симметрии, то разрез совмещается с видом по оси симметрии, причем вид изображается слева, а разрез – справа. Очень часто имеют место обе условности вместе. Если при совмещении вида и разреза на ось симметрии накладывается ребро, то разрез совмещается с видом по линии обрыва, при этом линия обрыва проводится в сторону видимости ребра (см. рис. 3.1). Если ребро находится внутри детали, то линия обрыва проводится со стороны вида. Если ребро находится снаружи детали, то линия обрыва проводится со стороны разреза.

Рис. 3.1. Условности при выполнении разреза

Графические обозначения материалов в разрезах и сечениях выполняют по ГОСТу 2.306-68* (СТ СЭВ 860-78). Детали из металлов в разрезах и сечениях штрихуют параллельными линиями под углом 45°. При совпадении направления линий штриховки с контурными или осевыми линиями детали вместо угла 45° применяют угол 30° или 60°. Большие площадки рекомендуется заштриховывать только у контурных линий. Узкие площади сечений, шириной на чертеже менее 2 мм, допускается зачернять, оставляя просвет между смежными сечениями.

Основанием для определения величины изображаемого изделия и его элементов служат размерные числа, нанесенные на чертеже. Простановка размеров – одна из наиболее ответственных стадий при изготовлении чертежа. Задание размеров зависит от многих факторов – конструктивных, прочностных, технологических др. Различают размеры рабочие (исполнительные), каждый из которых используют при изготовлении изделия и его приёмке (контроле), и справочные, указываемые только для большего удобства пользования чертежом. При выполнении учебных чертежей, прежде всего, надо различать задание размеров геометрической формы, положение формы и габаритные размеры, а также правила их нанесения на чертеже. Размеры наносят на чертежах по ГОСТу ГОСТ 2.307-68 (СТ СЭВ 1976-79). Поверхности, определяющие форму детали, подразделяют на сопрягаемые, привалочные (прилегающие, опорные) и свободные. Сопрягаемые поверхности являются охватывающими и охватываемыми. Привалочными поверхностями служат основания деталей, опорные лапки и другие соприкасающиеся поверхности. Свободные поверхности не соприкасаются с другими поверхностями. Размеры необходимо наносить с учетом баз, от которых отсчитываются размеры. Согласно ГОСТ 21495-76 базы подразделяют следующим образом: конструкторские (основные и вспомогательные), технологические и измерительные. Конструкторские базы – это совокупность систем координат составных частей изделия. Технологические базы определяют положение детали при изготовлении или ремонте. Измерительные базы определяют относительное положение детали и средств измерения.

Виды изделий регламентированы ГОСТом 2.101-68 (СТ СЭВ 364-76). Различают изделия основного и вспомогательного производства. Существуют следующие виды изделий: детали, сборочные единицы, комплексы и комплекты. Изделия подразделяют на: детали, не имеющие составных частей, и специфицированные, состоящие из двух и более составных частей.

Виды и комплектность конструкторских документов регламентированы ГОСТом. 2.102-68 (СТ СЭВ 4768-68). Конструкторские документы различают на: графические (чертежи, схемы, графики) и текстовые (спецификации, технические условия, различные ведомости). В Зависимости от содержания конструкторские документы подразделяют на: чертёж детали, чертёж сборочной единицы, чертёж общего вида, теоретический чертёж, габаритный чертёж, схему, спецификацию и ведомость. В Зависимости от способа исполнения и характера использования конструкторские документы подразделяют на: оригиналы, подлинники и копии. С 1986 г. введена единая обезличенная классификационная система обозначения изделий основного и вспомогательного производства конструкторской документации всех отраслей промышленности на всех стадиях разработки ГОСТ 2.201-80. Согласно ГОСТ 2.103-68 (СТ СЭВ 206-75) конструкторские документы подразделяют на: проектную (техническое предложение, эскизный проект, технический проект) и рабочую (чертежи деталей, сборочные чертежи, спецификация и др.).