1.4. Основные требования ескд к чертежу детали

Деталь можно рассматривать как совокупность материальных тел различной конфигурации – модулей, несущих на себе конструктивные элементы для сопряжения с конструктивными элементами других деталей. Следовательно, в процессе конструирования должны быть назначены размеры детали в целом, каждого из модулей, а также каждого из конструктивных элементов. Эти размеры принято называть размерами формы. Кроме того, должны быть назначеныразмеры положения формы, то есть размеры, определяющие положение каждого модуля в детали, а также размеры, определяющие положение каждого конструктивного элемента в модулях.

Общее количество размеров на чертеже детали должно быть минимальным, но достаточным для ее изготовления и контроля.Эта задача решается различными способами, в том числе и использованием предусмотренных государственными стандартами условных знаков, условностей и упрощений.

Одной из наиболее широко распространенных геометрических форм является цилиндр. Он в общем случае задается двумя изображениями, полученными проецированием на параллельную и перпендикулярную его оси плоскости проекций. При этом изображение цилиндра сопровождается двумя размерами: высотой (длиной) и диаметром основания. Высота (длина) цилиндра указывается на изображении, полученном проецированием на параллельную его оси плоскость проекций, а диаметр основания – на изображении, полученном проецированием на перпендикулярную его оси плоскость проекций (рис.13). Заметим, что значение диаметра основания сопровождается условным знаком, который представляет собой окружность, перечеркнутую прямой под углом 75к основанию размерного числа. В итоге форма поперечного сечения цилиндра и ее размер, с одной стороны, задается изображением окружности и численным значением ее диаметра, а с другой - условным знаком диаметра окружности и его размерным числом. Если условный знак диаметра вместе с размерным числом вынести на изображение, полученное проецированием цилиндра на параллельную оси плоскость проекций, то на чертеже цилиндра можно ограничиться одним изображением.

Очевидно, что этот подход остается справедливым по отношению к телам вращения произвольной конфигурации.

Так, для задания конуса на чертеже достаточно одного изображения с указанием на нем соответствующих размеров: высоты и диаметров двух оснований или высоты, одного из диаметров (как правило, большего) и конусности. При этом под конусностью понимают отношение разности диаметров оснований к расстоянию между ними. Обычно значение конусности выражают простой дробью с единицей в числителе и записывают в строку: 1:3, 1:5 и т.д. Перед численным значением конусности ставится ее условный знак, представляющий собой равнобедренный треугольник с углом при вершине примерно 30. На чертеже значение конусности наносится либо над осью конуса, либо на полке выноски от контурной линии, заканчивающейся стрелкой. При этом острие условного знака конусности должно быть направлено в сторону меньшего основания, а размерное число должно находиться перед основанием условного знака.

Одним изображением может быть задана и сфера. В общем случае для указания размеров ее формы достаточно указать диаметр или радиус. При этом во втором случае перед размерным числом наносится условный знак радиуса – R. А в случаях, когда сферу трудно отличить на чертеже от других поверхностей, перед условным знаком радиуса или диаметра допускается наносить слово «Сфера» или условный знак сферы О, представляющий собой окружность, диаметр которой равен высоте размерного числа.

При задании тел с криволинейной образующей достаточно, кроме продольного размера элемента, задать размеры образующей. Если она представляет собой дугу окружности, то достаточно ее радиуса, перед размерным числом которого наносится его условный знак – буква R. В общем случае размерная линия проводится из центра дуги окружности и наносятся размеры, определяющие его положение. Однако в случаях, когда в привязке центра дуги нет необходимости, размерную линию радиуса допускается не доводить до него и смещать. При больших значениях радиуса размерную линию показывают с изломом под углом 90.

Геометрические формы с образующими нерегулярной формы используются крайне редко, а их образующие задаются по общим правилам.

Одним изображением задаются и пластинчатые элементы. На них показывают контур и необходимые размеры для его создания. Размер контура пластины круглой формы задается диаметром. На пластинах квадратной формы в общих случаях указывают размеры двух сторон квадрата, а в случаях, когда допуски по всем сторонам одинаковы, указывают размер одной стороны, а перед размерным числом наносят условный знак квадрата, представляющий собой квадрат со стороной, равной высоте размерного числа. Нерегулярные контуры задаются по общим правилам. Толщина пластины указывается на полке выноски, которая заканчивается четко выраженной точкой в пределах контура, а перед размерным числом наносится условное обозначение толщины - буква S.

Формы, ограниченные плоскими гранями, в общем случае задать одним изображением не представляется возможным. Количество необходимых для этого изображений определяется конструктивными формами элемента. Для правильных элементов можно ограничиться двумя изображениями – главным видом и видом сверху. На главном виде указывается высота элемента, а на виде сверху – размеры оснований. Если при этом основанием является правильный многоугольник, то он задается диаметром описанной окружности, в остальных случаях – по общим правилам. У элементов с квадратным основанием размер формы основания задается аналогично размеру формы квадратной пластины.

Поскольку детали механизмов и машин можно рассматривать как совокупности модулей, снабженных конструктивными элементами, то их изображения можно рассматривать как совокупности изображений рассмотренных выше поверхностей с соответствующими размерами. Однако в силу множества различных сочетаний поверхностей, к тому же – в ряде случаев ориентированных в различных направлениях, а также необходимости выполнения значительного количества требований государственных стандартов для различных условий, создание чертежа детали, особенно для недостаточно подготовленного исполнителя, в ряде случаев представляет непростую задачу. Поэтому рассмотрим ряд примеров, иллюстрирующих методику создания чертежа детали.

Пусть, например, необходимо построить чертеж ступенчатой оси, наглядное изображение которой представлено на рис.14.

Деталь представляет собой совокупность соосных цилиндрических модулей. Поэтому на ее чертеже можно ограничиться одним изображением, полученным проецированием на плоскость, параллельную оси детали. А поскольку главный вид задается всегда, то в данном случае можно ограничиться только главным видом. Деталь работает в горизонтальном положении. Поэтому на главном виде ось изображения детали рекомендуется располагать горизонтально. Следует подчеркнуть, что это не является требованием государственных стандартов, а только выработанной практикой рекомендацией, которая способствует лучшему восприятию чертежа.

Каждый из составляющих деталь модулей имеет размеры формы – диаметр и длину. Если все эти размеры указать на полученном изображении, то чертеж детали примет вид, представленный на рис.15.

Сцелью уменьшения количества размеров стандарт запрещает их дублирование на чертеже. Кроме того, если деталь содержит несколько одинаковых элементов, то допускается указывать размеры только одного из них. В рассматриваемой детали имеется два одинаковых модуля: первый слева и второй справа. Поэтому диаметр одного из них, например, второго справа можно опустить (рис.16).

Кроме размеров формы модулей на чертеже детали должны быть указаны и размеры положения форм модулей (привязки), то есть размеры, определяющие положение модулей в детали. Из приведенного чертежа видно, что указанные на нем размеры форм модулей, хотя и в неявном виде, одновременно выполняют и функции размеров положения форм.

Все модули имеют общую ось или, как говорят, соосны. Поэтому в размерах положения их формы относительно оси нет необходимости.

Что же касается размеров формы модулей в осевом направлении (то есть, их продольной привязки), то ее всегда можно установить путем несложных вычислений. Например, средний модуль начинается на расстоянии 50 мм от левого торца детали, а заканчивается на расстоянии 70 мм. Однако по ряду различных причин такой способ задания размеров плохо согласуется с технологиями конструирования и производства деталей.

Прежде всего, для изготовления детали сначала необходимо подобрать заготовку. Уже хотя бы по этой причине на чертеже должны быть заданы габаритные размеры детали. Нанесем их. Одним из габаритных размеров является диаметр второго слева модуля. Поэтому остается добавить только продольный размер детали.

После этого продольный размер детали оказывается нанесенным дважды: один раз в явном виде, а второй раз в виде размерной цепочки, составленной из продольных размеров модулей. Это приводит к образованию замкнутой размерной цепочки, что противоречит требованию государственного стандарта. Для его устранения достаточно опустить продольный размер одного из модулей, например, среднего (рис.17).

Однако в некоторых случаях существует необходимость в нанесении размеров всех модулей и габаритных размеров. Тогда размер одного из них или габаритный размер указывают как справочный (рис.18). Под справочными понимают размеры, не подлежащие выполнению по данному чертежу и указываемые для большего удобства пользования чертежом. Справочные размеры на чертеже отмечают знаком «*», а в технических требованиях на поле чертежа записывают: «* Размеры для справок». Так, на приведенном рисунке в качестве справочного указан продольный размер среднего модуля.

С точки зрения конструирования иизготовления детали нанесение размеров цепочкой не всегда удобно, поэтому государственный стандарт предусматривает возможность нанесения размеров от конструкторских или технологических баз. Проблема выбора размерных баз относится к задачам конструирования и технологии изготовления, поэтому в настоящей работе не рассматривается. Заметим лишь, что в качестве таковых, как правило, выбираются плоские торцы детали или отдельных модулей. Так, если в качестве размерной базы принять левый торец детали, то ее чертеж будет иметь вид, представленный на рис.19. Нанесение размеров от баз в чистом виде в ряде случаев также имеет свои теневые стороны. Поэтому при выполнении чертежей обычно прибегают к смешанному способу нанесения размеров: часть размеров наносят от баз, а часть – цепочкой, например, как на рис.17.

Дополним полученную заготовку чертежа изображениями и размерами конструктивных элементов (рис.20).

На торцевых элементах всех модулей имеются фаски. Коническая фаска имеет два размера формы: расстояние между основаниями конического элемента и угол наклона образующих к оси конической поверхности. Чаще всего применяют фаски с углом наклона образующих, равным 45. Размеры формы такой фаски на чертеже записывают в строку. На первом месте указывается линейный размер, а на втором – угловой. Между ними наносится знак умножения. Например, фаска с линейным размером 2 мм и угловым размером 45должна быть обозначена на чертеже следующим образом: «245». Размеры фасок на торцевых элементах всех модулей, кроме крайнего правого, одинаковы. Если на детали имеется несколько одинаковых элементов, то на чертеж наносятся размеры только одного из них и указывается количество элементов по типу: «5 фасок 245». Допускается над размерной линией указывать размеры элемента, а под размерной линией – их количество.

Если линейный размер фаски под углом 45в масштабе чертежа 1 мм и менее, допускается такую фаску не изображать, а ее размеры указывать на полке линии выноски, проведенной от грани.

Первый слева и второй справа модули снабжены метрической резьбой с нормальным шагом. Изображение резьбы регламентировано государственным стандартом ГОСТ 2.311-68 «Изображение резьбы». В соответствии с ним резьбу на стержне на изображениях, полученных проецированием на плоскость, параллельную оси стержня, изображают двумя параллельными линиями – контурными линиями стержня и сплошными тонкими линиями с внутренней стороны, проведенными на всю длину резьбы без сбега. При этом сплошная тонкая линия должна пересекать линию фаски. Расстояние на чертеже, независимо от масштаба, между контурной и сплошной тонкой линией должно быть в пределах от 0.8 мм до одного шага резьбы. В конце полного профиля резьбы сплошной толстой основной линией наносят границу резьбы, которая проходит перпендикулярно оси стержня на всю ширину его изображения. Размер резьбы и длина резьбового участка на обоих модулях одинаковы. Поэтому эти параметры указаны только на первом слева модуле. В соответствии с ГОСТ 9150-81 метрическая резьба обозначается буквой М. В обозначение метрической резьбы с нормальным шагом входит условное обозначение резьбы, то есть буквой М, после чего указывается численное значение диаметра стержня и ряд других параметров, которые на учебных чертежах обычно опускаются. Полученное условное обозначение резьбы наносится над размерной линией вместо обозначения размера диаметра стержня.

В торце первого слева модуля имеется центровое отверстие типа А диаметром 3 мм. Изображение формы центрового отверстия задается на местном разрезе, а вместо размеров формы на полке выноски указывается форма отверстия, его диаметр и номер государственного стандарта, который допускается указывать под полкой. В рассматриваемом случае обозначение центрового отверстия имеет вид: «Отв. центр. А3 ГОСТ 14034-74». Выноска должна заканчиваться стрелкой, упирающейся своим острием в точку пересечения осевой линии отверстия с контурной линией детали.

Пробка водопроводного крана (рис.21) включает в себя два соосных модуля: цилиндрический и конический. Поэтому для их задания достаточно одного изображения – главного вида. Рабочее положение детали вертикальное, поэтому ось изображения пробки на чертеже следует расположить перпендикулярно нижней рамке чертежа. В качестве главного выберем такой вид, чтобы на нем окно вырождалось в четырехугольник. Тогда на главном виде можно указать его размеры и положение в модуле. А отсутствие второго изображения будет свидетельствовать о том, что этот элемент является сквозным. При таком выборе главного вида расположенный в верхней части цилиндрического модуля «квадрат» будет обращен к наблюдателю двумя гранями. Для лучшего восприятия плоских элементов на них можно нанести сплошными тонкими линиями диагонали. Однако на главном виде можно задать только продольный размер «квадрата». Поэтому для задания размеров его формы необходимо еще одно изображение. В качестве такового может быть принят вид сверху. В итоге будет получен чертеж пробки, соответствующий требованию представления на нем минимального, но достаточного количества информации.

Содержащаяся на чертеже информация должна легко читаться и однозначно восприниматься. Однако для чтения полученного чертежа необходимы определенные усилия. Прежде всего, часть размеров формы окна вынужденно представлена на главном виде, что существенно затемняет его и затрудняет восприятие форм конического модуля в целом и окна в частности. Кроме того, представление окна одним изображением также не способствует легкому восприятию его формы. Поэтому в качестве главного примем вид, на котором окно будет вырождаться в четырехугольник на виде сбоку, например, на виде слева. Представим окно двумя изображениями - местным разрезом на главном виде и местным видом, являющимся частью вида слева. Местный вид, расположенный в проекционной связи с основным изображением, не обозначается. Поэтому расположим местный вид окна в проекционной связи с главным видом. Местный вид может ограничиваться линией обрыва. В данном случае такой необходимости нет. Продольные размеры формы окна и положения его формы нанесем на главном виде, а поперечные размеры формы – на местном виде.

Вданном случае сохраняется изображение на главном виде «квадрата». Для задания его формы вместо вида сверху примем вынесенное сечение. При этом заметим, что если сечение располагается на чертеже в проекционной связи с основным изображением, то положение секущей плоскости не фиксируют, а проводят осевую линию сечения и сечение не обозначают. В общем случае линии штриховки должны проводиться под углом 45к линии контура изображения, к его оси или линиям рамки чертежа. Если при этом линии штриховки совпадают по направлению с линиями контура, то вместо угла 45следует брать угол 30или 60.

Конструкция детали не предусматривает фасок. Однако острые кромки следует притупить. Для этого проще всего на них создать скругления. Кроме того, в процессе создания окна между его гранями также образуются скругления. Величины радиусов скруглений в обоих случаях не имеют принципиального значения и могут быть сопоставимы по величине. Обычно их задают в виде технических требований, которые записываются на свободном месте поля чертежа по типу: «Неуказанные радиусы скруглений 2…3 мм ».

Стойка (рис.22) включает в себя три соосных цилиндрических модуля.

Два крайних модуля одинаковы. Поэтому на чертеже указаны размеры только одного из них.

Средний модуль снабжен лысками. В общем случае в качестве главного выбирают такой вид, чтобы ласка была параллельна плоскости проекций. При этом для лучшего восприятия на ласке, как и на других плоских элемента, сплошными тонкими линиями наносят диагонали. Здесь же, на главном виде, задают продольный размер лыски и ее привязку (в данном случае, к верхнему торцу модуля). Расстояние между лысками задается на вынесенном сечении.

С целью уменьшения изображений длинномерные элементы с постоянным или закономерно изменяющимся поперечным сечением (валы, цепи, прутки, фасонный прокат, шатуны и т. п.) допускается изображать с разрывами. При этом указывается длина элемента без учета разрыва.

С геометрической точки зрения шаровой палец, применяемый в системе рулевого управления колесного транспорта (рис.23), представляет собой совокупность из четырех модулей – цилиндрического, двух конических и сферического.

Цилиндрический модуль снабжен метрической резьбой и фаской. Остальные модули конструктивных элементов не несут, поэтому на чертеже достаточно ограничиться их изображениями и соответствующими размерами.

Конус является поверхностью вращения, поэтому конический модуль также может быть представлен на чертеже одним изображением. При этом размеры его формы можно задать высотой (длиной) и диаметрами оснований.

Штуцер чаще всего используется в горизонтальном положении. Поэтому ось изображения на главном виде расположим параллельно нижней рамке чертежа.

Штуцер (рис.24) включает в себя три соосных модуля – два цилиндрических и один шестигранный. Наличие шестигранного модуля требует для его задания двух изображений. Наиболее целесообразно в качестве второго изображения принять вид слева. Для деталей, содержащих шестигранные элементы, главный вид рекомендуется выбирать таким, чтобы этот элемент был обращен к наблюдателю тремя гранями.

В детали имеется сквозное соосное цилиндрическое отверстие постоянного диаметра для протока жидкости. Прочитать это отверстие на виде слева практически невозможно. Поэтому на главном виде следует представить фронтальный осевой разрез детали.

В качестве свободного принят продольный размер шестигранника, так как этот элемент имеет подчиненное значение. Поперечные размеры этого элемента представлены на виде слева. Заметим, что поперечное сечение правильных многогранников в общем случае задается диаметром описанной окружности. Однако для шестигранных головок болтов и гаек существует исключение. На их изображении наносится два размера - размер «под ключ» и диаметр описанной окружности без условного знака диаметра. Шестигранный элемент снабжен фаской с углом 30. Ее диаметр указан на виде слева, а угол наклона образующих – на фронтальном разрезе.

Цилиндрические модули снабжены резьбой, фасками и канавками для выхода резца. Тип и размер резьбы на обоих модулях одинаков. Фаски на резьбовых модулях одинаковы. Поэтому на чертеже указаны размеры только фаски на правом модуле.

Канавки, как правило, содержат мелкие элементы, которые в масштабе чертежа на основных изображениях показать невозможно. Поэтому на основных изображениях их показывают упрощенно, а их формы и размеры форм задают на выносных элементах. Выносной элемент – это отдельное изображение (обычно увеличенное) какой-либо части предмета, требующей пояснений в отношении формы, размеров и иных данных. Выносной элемент может содержать подробности, не указанные на соответствующем изображении, и может отличаться от него по содержанию (например, изображение может быть видом, а выносной элемент - разрезом). При применении выносного элемента соответствующее место отмечают на основном изображении (виде, разрезе или сечении) замкнутой сплошной тонкой линией - окружностью, овалом и т. п. с обозначением римской цифрой порядкового номера выносного элемента на полке линии выноски. Выносной элемент помещают по возможности ближе к соответствующему месту на основном изображении и сопровождают обозначением в виде дроби, в числителе которой ставят ту же римскую цифру, обозначающую порядковый номер выносного элемента, а в знаменателе – масштаб выносного элемента по типу: «М2:1».

Как уже упоминалось, чертеж детали содержит и ряд других типов информации. Однако ее рассмотрение требует знания ряда специальных дисциплин, изучающихся на старших курсах, поэтому в настоящей работе не рассматривается.