1.3. Общие требования ескд к графическим документам

Процесс проектирования изделия регламентируется государственным стандартом ГОСТ 2.103-68 «Стадии разработки», а перечень и содержание создаваемых в процессе проектирования документов - государственным стандартом ГОСТ 2.102-68 «Виды и комплектность конструкторских документов».

В процессе проектирования разрабатываются как текстовые, так и графические документы.

К текстовым документам относятся различного типа ведомости, пояснительные записки, инструкции, программы и методики испытаний и ряд других. Все эти документы составляются по определенным формам, предусмотренным соответствующими стандартами. С технической точки зрения их составление не представляет проблем. Поэтому из текстовых документов рассмотрим только спецификацию- документ, определяющий состав сборочной единицы, комплекса или комплекта.

К графическим документам относятся чертежи и схемы.

Схема – это документ, на котором показаны в виде условных изображений или обозначений составные части изделия и связи между ними. С технической точки зрения составление схем также не представляет проблем. Поэтому порядок составления схем рассматриваться не будет.

Чертеж– это документ, содержащий всю необходимую для изготовления и контроля изделия информацию (причем, ее должно быть минимальное, но достаточное количество). Предусмотрены следующие виды чертежей:

Чертеж детали– документ, содержащий всю необходимую для изготовления и контроля детали информацию.

Сборочный чертеж- документ, содержащий всю необходимую для изготовления (сборки) и контроля сборочной единицы информацию.

Чертеж общего вида– документ, определяющий конструкцию изделия, взаимодействие его составных частей и поясняющий принцип работы изделия. Как правило, является исходным документом для разработки чертежей других видов и, в первую очередь, чертежей деталей.

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 другие данные, необходимые для его установки (монтажа) на месте применения. К монтажным также относятся чертежи фундаментов, специально разрабатываемых для установки изделия.

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

Количество, состав и порядок нанесения информации на чертеж определяется его типом и регламентируется ГОСТ 2.109-73 «Основные требования к чертежам». Однако основой чертежа во всех случаях являются изображения изделия и наличие тех или иных размеров.

На каждое изделие создается отдельный чертеж. Он может состоять из одного или нескольких листов. Каждый лист чертежа или чертеж, состоящий из одного листа, выполняется на отдельном формате.

Под форматомпонимают прямоугольный лист чертежной бумаги (или любого другого носителя информации), предусмотренных государственным стандартом ГОСТ 2.301-68 «Форматы» размеров.

Форматы бывают основные и дополнительные. Исходным для основных принимают формат А0 с размерами сторон 8411189 мм, площадь которого равна 1 м². Другие основные форматы получают путем последовательного деления исходного формата на две равные части параллельно меньшей стороне. Например, путем деления формата А0 на две равные части получают два формата А1 с размерами сторон 594×841 мм и т. д. В качестве основных предусматриваются форматы А0, А1, А2, А3 и А4. Кроме того, допускается использование формата А5 с размерами сторон 148×210 мм.

Производные форматы образуются путем увеличения коротких сторон основных форматов на величину, кратную их размерам. Обозначение кратных форматов составляется из обозначений основных форматов и их кратности. Например, можно использовать формат А4×3 с размерами сторон 297×630 мм.

Все элементы чертежа, в том числе и его линии, несут определенную смысловую нагрузку, поэтому их стиль (внешний вид) и толщина регламентируются ГОСТ 2.303-68 «Линии».

По стилю линии могут быть сплошными, штриховыми, штрихпунктирными и др.

По толщине линии могут быть толстыми, тонкими, утолщенными и др. За основу для толщины линий принимается линия толщиной s = 0.5 1.4 мм. Конкретное значение толщины этой линии выбирается исполнителем в зависимости от величины и сложности изображений, а также от формата чертежа. Толщина всех остальных линий выбирается пропорционально толщине этой линии. Так, толщина тонких линий (части линий основной надписи, осевых, размерных, выносных, линий штриховки и линий обрыва, а также некоторых других) должна составлять от s/3 до s/2, утолщенных линий – от s/2 до 2/3 s и т. д.

На формате наносится рамка чертежасплошной основной линией толщиной s с таким расчетом, чтобы слева было поле шириной 20 мм (для подшивки), а со всех остальных сторон – по 5 мм. При этом формат А4 используется только в вертикальном положении, а формат А5 – в горизонтальном.

В правом нижнем углу (для форматов А4 и А5 – в нижней части) наносится основная надпись(рис.2).

Основная надпись представляет собой таблицу для размещения различной информации и должна быть выполнена сплошными линиями толщиной s и s/3 - s/2. Ее форма, размеры и содержание граф регламентируются ГОСТ 2.104-68 «Основные надписи». Таблица основной надписи выполняется сплошными толстыми основными и сплошными тонкими линиями (о толщине и стиле линий будет дальше).

В графах основной надписи указывают:

1 – Наименование изделия, а также наименование документа, если этому документу присвоен код. Наименование изделия должно соответствовать принятой терминологии и быть по возможности кратким. Его записывают в именительном падеже единственного числа. В наименовании, состоящем из нескольких слов, на первом месте помещают имя существительное, например: «Колесо зубчатое». В наименование изделия не включают, как правило, сведения о назначении изделия и его местоположении.

2 – Обозначение документа по ГОСТ 2.201-80.

3 – Обозначение материала детали (заполняется только на чертежах деталей);

4 – литеру, присвоенную данному документу (графу заполняют последовательно, начиная с крайней левой клетки);

5 – Массу изделия (в килограммах без указания единицы измерения) по ГОСТ 2.109- 73.

6 – Масштаб по ГОСТ 2.302-68 и ГОСТ 2.109-73.

7 – Порядковый номер листа (на документах, состоящих из одного листа, графу не заполняют).

8 – Общее число листов документа (графу заполняют только на первом листе).

9 – Наименование или различительный индекс предприятия, выпустившего документ (графу заполняют, если различительный индекс содержится в обозначении документа).

10 –13 – Характер работы, выполняемой лицами, подписывающими документ, их фамилии и подписи, дата подписания.

14 – 18 – Изменения в соответствии с ГОСТ 2.503-74.

Вся текстовая информация должна наноситься чертежным шрифтом одного и того же размера и стиля. Стили и размеры чертежного шрифта регламентирует ГОСТ 2.304-81 «Шрифты чертежные».

Предусмотрено два стиля шрифта – прямой и наклонный (под 75к нижней линии рамки чертежа).

Размер шрифта определяется высотой прописных букв в миллиметрах. Стандартом предусмотрены следующие размеры шрифта: 2.5; 3.5; 5; 7; 10; 14; 20. Все остальные параметры шрифта определяются в зависимости от его размера. Основным критерием для выбора стиля и размера шрифта является требование, чтобы текст свободно и легко воспринимался и гармонировал с другими элементами чертежа.

Вся текстовая информация (кроме размерных чисел) должна наноситься на свободном месте чертежа параллельно нижней линии его рамки.

Внутренняя часть формата, ограниченная линиями рамки и основной надписи, называется рабочим полемчертежа и предназначена для нанесения графической и других типов информации.

Рабочее поле чертежа должно быть заполнено информацией не менее чем на 75%. Достигается это учетом различных факторов, в том числе и выбором подходящего масштаба изображений изделия.

Под масштабом понимают отношение линейных размеров изделия на чертеже к их реальным размерам. Масштаб является фиксированной величиной, которая регламентируется государственным стандартом ГОСТ 2.302-68 «Масштабы». Государственный стандарт рекомендует по возможности шире использовать масштаб 1:1, а если он по каким-либо соображениям оказывается неприемлемым, использовать другие масштабы. Поскольку этот вопрос жестко не регламентирован государственными стандартами, то он решается главным образом на основании опыта исполнителя. При этом основным критерием для выбора масштаба является требование, чтобы вся представляемая на нем информация (и в том числе графическая) свободно и однозначно воспринималась.

Основой чертежа во всех случаях является информация о конструктивных формах изделия, выраженная в графической форме.

Требования к представлению этой информации регламентируются ГОСТ 2.305-68 «Изображения – виды, разрезы, сечения».

В соответствии сэтим стандартом изображения изделий должны выполняться путем ортогонального параллельного проецирования. При этом изделие должно быть расположено между наблюдателем и соответствующей плоскостью проекций.

В зависимости от содержания изображения на чертеже подразделяются на виды, разрезы и сечения.

Вид- это изображение видимой наблюдателем части поверхности детали. Различают основные, дополнительные и местные виды. Подосновнымпонимают вид, полученный проецированием на одну из основных плоскостей проекций. За основные плоскости проекций принимают шесть граней куба, в который мысленно помещают деталь (рис.3). При этом деталь ориентируют таким образом, чтобы возможно больше граней было параллельно плоскостям проекций и проецировалось на них без искажения. Таким образом, в общем случае можно получить шесть основных видов, названия которых определяются направлением проецирования: спереди, сзади, слева, справа, сверху, снизу.

Главным из основных видов считается вид спереди. В качестве главного выбирается такой вид, который дает наибольшее представление о форме и размерах изображаемого объекта. Главный вид всегда наносится на чертеже. Что же касается остальных основных видов, то они наносятся на чертеже только тогда, когда в этом возникает надобность. При этом они располагаются в проекционной связи с главным видом и на строго определенных местах. В связи с этим основные виды не имеют специальных обозначений.

Втех случаях, когда какой либо элемент изделия невозможно показать на одном из основных видов без искажения его формы и размеров, прибегают к построениюдополнительных видов. Под дополнительным понимают вид, полученный проецированием на дополнительную плоскость проекций, то есть на плоскость, непараллельную ни одной из основных плоскостей проекций (рис.4). Таким образом, дополнительных видов может быть множество.

В общем случае дополнительные виды могут размещаться в произвольном месте чертежа. Поэтому для связи с исходным видом они обозначаются надписью типа Вид Анад его изображением, а направление проецирования на исходном виде фиксируется стрелкой, сопровождаемой той же прописной буквой русского алфавита.

Местным видом называют изображение отдельного, ограниченного участка поверхности объекта (рис.5). В общем случае местный вид ограничивают линией обрыва. На чертеже местный вид обозначают аналогично обозначению дополнительного вида.

Сечение– это изображение, полученное в результате мысленного рассечения объектаодной или несколькими плоскостями. При этом на сечении показывают только ту геометрическую фигуру, которая находится в секущей плоскости. Если сечение получено с помощью одной секущей плоскости, его называют простым (рис.6), в противном случае - сложным. Допускается в качестве секущей применять цилиндрическую поверхность, развертываемую затем в плоскость.

Сечение может являться составной частью разреза или иметь самостоятельное значение. Сечения, которые не входят в состав разреза, называют вынесенными или наложенными.

Под наложеннымипонимают сечения, расположенные на исходном виде, подвынесенными– сечения, расположенные на свободном месте чертежа. Наложенные сечения в значительной степени загромождают исходный вид и затрудняют его чтение. По этой причине стандарт рекомендует отдавать предпочтение вынесенным сечениям.

В общем случае положение секущей плоскости на чертеже фиксируется с помощью линии сечения, представляющей собой штрихи разомкнутой линии (ГОСТ 2.303-68) длиной 8 20 мм и толщиной 1.5s, где s – толщина контурной линии. Начальный и конечный штрихи этой линии не должны пересекать линий контура соответствующего изображения, а также размерных и других линий и надписей. Перпендикулярно к начальному и конечному штрихам на расстоянии 2-3 мм от их концов наносят стрелки, указывающие направление взгляда. У начала и конца линии сечения ставят одну и ту же прописную букву русского алфавита. Буквы наносят около стрелок, указывающих направление взгляда, параллельно нижней рамке чертежа.

Вынесенное сечение рекомендуется располагать так, чтобы его продольная ось была параллельна линии сечения. А над сечением наносится надпись по типу А – А(всегда двумя буквами, через тире) и подчеркивается. Если сечение ориентировано под другим углом, то к его обозначению добавляется условный знак, Указывающий величину и направление поворота.

Контур вынесенного сечения, а также сечения, входящего в состав разреза, изображают сплошными основными линиями и заполняют штриховкой, обозначающей тип материала, из которого должна быть изготовлена деталь. Типы штриховок и правила их нанесения регламентированы ГОСТ 2.306-68 «Обозначения графические и правила их нанесения на чертежах».

Допускается наносить сечения в масштабе, отличном от масштаба чертежа. В этих случаях обозначение сечения должно включать в себя и масштаб.

Разрез– это изображение, полученное в результате мысленного рассечения объекта одной или несколькими плоскостями, при этом мысленное рассечение относится только к данному разрезу и не влечет за собой изменения других изображений этого же объекта. На разрезе показывают то, что находится в секущей плоскости и за ней (из находящегося за секущей плоскостью допускается показывать только то, что необходимо для понимания конструкции объекта). Таким образом, разрез включает в себя сечение. Если разрез получен с помощью одной секущей плоскости, его называют простым, в противном случае - сложным.

В общем случае разрез обозначается так же, как и вынесенное сечение. И только в случаях, когда секущая плоскость является плоскостью симметрии рассекаемого объекта, ее положение не фиксируется и над разрезом не наносится обозначение.

С целью увеличения информативности изображений (и, следовательно, уменьшения их количества на чертеже) государственный стандарт рекомендует объединять на одном изображении часть вида и часть разреза. В качестве границы между ними наносится линия обрыва (тонкая волнистая линия). В общем случае доля каждой из этих частей на изображении не лимитируется. В качестве примера на рис.7 представлены варианты объединения произвольных частей главного вида и фронтального разреза. Однако в случаях, когда фронтальный или профильный разрез имеет вертикальную ось симметрии, рекомендуется объединять половину вида и половину разреза. При этом вид показывают слева, а разрез справа от осевой линии, которая служит границей между ними. Для горизонтального разреза объединение половины вида и половины разреза может осуществляться относительно горизонтальной или вертикальной осевой линии. При этом в первом случае, который является предпочтительным, вид показывают над осевой линией, а разрез – под ней, а во втором случае – аналогично фронтальному разрезу.

При объединении половины вида и половины разреза контурные линии, которые совпадают с осевой линией, должны быть сохранены. А для того, чтобы можно было определить принадлежность контурной линии внутренней или наружной поверхности, с ее соответствующей стороны на расстоянии 2 – 3 мм от контурной линии проводят линию обрыва. Так, если бы в рассматриваемом примере необходимо было сохранить только внутреннее ребро, то линию обрыва следовало бы нанести левее ребра, а если бы необходимо было сохранить только наружное ребро, то линию обрыва следовало бы нанести правее ребра. А поскольку необходимо сохранить и наружное и внутреннее ребра, то линию обрыва необходимо нанести с переходом с одной стороны осевой линии на другую.

Существует и понятие местного разреза. Это разрез ограниченного участка объекта (рис.8). Местный разрез выделяют на виде сплошной тонкой волнистой линией, которая не должна совпадать с какими - либо другими линиями изображения.

Выносным элементомназывают дополнительное отдельное изображение (обычно увеличенное) какой-либо части предмета, требующей пояснений в отношении формы, размеров и других данных. Выносной элемент может содержать подробности, не указанные на соответствующем основном изображении, и может отличаться от него по содержанию (например, изображение может быть видом, а выносной элемент - разрезом).

Выносной элемент располагают на чертеже возможно ближе к соответствующему месту на изображении предмета. Соответствующее место выносного элемента на основном изображении отмечают замкнутой сплошной тонкой линией - окружностью или овалом и обозначают римской цифрой на полке линии-выноски порядковый номер выносного элемента. Над выносным элементом наносят его обозначение, включающее в себя римскую цифру над полкой, а под полкой – масштаб изображения по типу М10:1 (рис.9).

Общее количество изображений на чертеже (видов, разрезов, сечений и выносных элементов) должно быть минимальным, но достаточным для создания полного представления о конструктивных формах объекта при применении установленных в соответствующих стандартах условных обозначений, знаков и надписей.

При создании графических объектов чертежа предусмотрено применение ряда условностей и упрощений, которые облегчают и ускоряют процесс их выполнения, придают им большую выразительность и делают более доступными для понимания. Достигается это, например, сокращением числа изображений за счет объединения части вида и части разреза на одном изображении, применением сложных разрезов, условных изображений повторяющихся элементов предмета и др.

Основанием для определения величины изображаемого изделия и его элементов служат размеры. В процессе конструирования определяются так называемые номинальныеразмеры детали и ее элементов. Однако в силу ряда причин выдержать эти размеры в процессе изготовления детали не представляется возможным. Поэтому в процессе конструирования, с учетом главным образом технологии изготовления, назначаются величиныпредельных отклоненийот номинальных размеров, при которых изделие остается пригодным к эксплуатации. Поэтому на чертеже должны быть нанесены не только номинальные размеры, но и их предельные отклонения Назначение размеров и предельных отклонений и их нанесение на чертеже является весьма ответственной операцией, требующей знания ряда специальных дисциплин. Учитывая, что эти дисциплины изучаются на старших курсах высших учебных заведений, ограничимся геометрическим аспектом решения этой задачи и номинальными размерами.

Все вопросы, связанные с нанесением размеров, регламентирует ГОСТ 2.307-68 «Нанесение размеров и предельных отклонений».

Различают линейные и угловые размеры.

В общем случае линейный размер состоит из размерного числа, размерной линии и выносных линий.

Размерные и выносные линии изображаются на чертеже сплошной тонкой линией.

Размерная линия представляет собой отрезок прямой, параллельный образмериваемому отрезку и своими концами упираться в выносные линии (рис.10). Допускается проводить размерные линии непосредственно к линиям видимого контура, осевым, центровым и другим линиям. Не допускается использовать линии контура, осевые, центровые и выносные линии в качестве размерных линий. Размерные линии предпочтительно наносить вне контура изображения.

Линейные размеры могут быть одиночными, составлять цепочку или быть параллельными. Минимальное расстояние между одиночной размерной линией или размерной цепочкой и линией контура должно составлять не менее 10 мм, а минимальное расстояние между параллельными размерными линиями – не менее 7 мм. Конкретные значения этих расстояний должны выбираться в зависимости от размеров изображений и насыщенности чертежа.

Выносные линии должны быть перпендикулярными к размерным линиям и выходить за концы размерной линии на 1 – 5 мм. Необходимо избегать пересечения размерных и выносных линий.

Размерная линия одиночного размера должна с обеих сторон заканчиваться стрелкой, упирающейся в выносную линию. Длина стрелки должна составлять не менее 2.5s (где s – толщина основной линии), а ее угол – примерно 20. Предусмотрено два стиля стрелок – открытая стрелка и залитая стрелка. Если длина размерной линии недостаточна для размещения на ней стрелок, то их размещают на продолжении размерной линии таким образом, чтобы их острие упиралось в выносные линии. При недостатке места для стрелок на размерных линиях, расположенных цепочкой, стрелки допускается заменять засечками, наносимыми под углом 45к размерным линиям, или четко наносимыми точками. При недостатке места для стрелки из-за близко расположенной контурной или выносной линии последние допускается прерывать.

Стиль, величины элементов стрелок и величины выхода выносных линий за концы стрелок размерных линий должны быть приблизительно одинаковыми на всем чертеже.

Линейные размеры на чертежах указывают в миллиметрах без обозначения единицы измерения. Применять простые дроби для размерных чисел, за исключением размеров в дюймах, не допускается.

Размерные числа линейных размеров наносят над размерной линией возможно ближе к ее середине. Если на размерной линии недостаточно места для нанесения размерного числа, его наносят на продолжении размерной линии или на полке выноски.

При нанесении нескольких параллельных размерных линий на небольшом расстоянии друг от друга размерные числа над ними рекомендуется располагать в шахматном порядке.

Размерная линия может быть наклонена к нижней рамке чертежа под любым углом. Положение размерных чисел в зависимости от ориентации размерной линии определяется в соответствии с рис.11. Если угол наклона размерной линии, отсчитываемый от вертикальной линии против направления движения часовой стрелки, не превышает 30, то размерное число наносят на полке выноски. При этом во всех случаях основание числа должно быть параллельным размерной линии или линии полке выноски. В необходимых случаях перед размерным числом наносят условное обозначение диаметра окружности, радиуса дуги окружности R или квадрата, которые по величине должны быть равны величинам размерных чисел. При этом заметим, что условный знак диаметрапредставляет собой окружность, перечеркнутую под углом 75к размерной линии. Стиль и размер шрифта для нанесения размерных чисел выбирается исполнителем в соответствии с ГОСТ 2.304-81 из расчета, чтобы значения размеров ясно читались и гармонировали с другими элементами чертежа.

Практически все положения для линейных размеров остаются справедливыми и для угловых размеров. Разница только в том, что размерная линия углового размера является дугой окружности с центром в вершине угла, а размерное число указывают в градусах, минутах и секундах с указанием единиц измерения.

Положение размерных чисел в зависимости от ориентации размерной линии определяется в соответствии с рис.12.

Основными из приведенного выше перечня являются чертеж детали и сборочный чертеж. Поэтому в дальнейшем будет рассматриваться технология создания именно этих документов.