Рис. 21. Выполнение одинаковых параллельных сечений

С помощью сечений устройство изделия и вид его наружных поверхностей, закрытых от наблюдателя, показать практически невозможно.

Однако в трехмерном макетировании существует весьма удачный прием: переднюю часть макета не выполняют, т.е. как бы отсекают. Этим достигается видимость всех элементов оставшейся части. В черчении аналогичный прием получил широкое распространение. Отображаемый предмет (устройство) условно рассекают плоскостью (поверхностью) на две части. Часть, находящуюся между наблюдателем и секущей плоскостью, отбрасывают, а оставшуюся часть изображают на чертеже по обычным правилам проецирования. Условность такого приема подчеркивается штриховкой полученного сечения и отсутствием изменений на других проекциях отображаемого объекта (предмета).

Разрез — изображение предмета, рассеченного одной или несколькими плоскостями. На разрезе показывают то, что получается в секущей плоскости и что расположено за ней.

Положение секущей плоскости выбирают таким, чтобы наилучшим образом показать внутреннее устройство предмета. В некоторых учебниках разрез определяется как сочетание сечения и вида того, что находится за секущей плоскостью.

Относительно изображаемого предмета разрезы могут быть продольными, поперечными, наклонными. Наименования происходят от положения секущей плоскости относительно оси или длинной стороны отображаемого предмета. Наклонные разрезы широко применяются для дополнительных изображений. Относительно основных плоскостей проекций разрезы могут быть горизонтальными и вертикальными. Последние подразделяются на фронтальные и профильные.

Рис. 22. Выполнение одинаковых непараллельных сечений

На рис. 23 наружные и внутренние поверхности некоторой детали отображены с помощью двух разрезов. Главное изображение представляет собой продольный фронтальный разрез по плоскости симметрии (поэтому разрез не обозначен), на месте вида слева приведен поперечный профильный разрез. Оба разреза являются простыми, так как в состав каждого из них входит простое сечение, т.е. сечение, выполненное одной плоскостью. Поперечный разрез дает возможность сократить число изображений на чертеже за счет того, что отображает форму средней части детали и ее фланца одновременно.

Рис. 23. Фронтальный и профильный разрезы

Горизонтальные разрезы (рис. 24) применяются несколько реже, чем вертикальные. Наклонные разрезы, когда секущая плоскость не параллельна ни одной из основных плоскостей проекций, практически не применяются, поскольку в сечении образуются искаженные формы.

На рис. 25 приведены примеры сложных разрезов, образованных с использованием двух секущих плоскостей. Если секущие плоскости параллельны, то сложный разрез называется ступенчатым (рис. 25, а). Ломаный разрез (рис. 25, б) образуется пересекающимися секущими плоскостями. При выполнении ломаного разреза секущие плоскости (а вместе с ними и полученные сечения) как бы поворачивают вокруг линии пересечения плоскостей до совмещения с одной из них независимо от направления взгляда. При повороте любой секущей плоскости элементы предмета, расположенные за ней, вычерчивают так, как они проецируются на соответствующую плоскость, с которой производится совмещение. Плоскости не могут пересекаться под прямым углом.

а

б

Рис. 24. Вертикальный (вверху) и Рис. 25. Сложные разрезы;

горизонтальный (внизу) разрезы а — ступенчатый; б — ломаный.

Обращаем внимание на то, что стыки составляющих сложных сечений на чертежах не изображаются, а места пересечения секущих плоскостей определяются пересекающимися штрихами той же толщины, что и разомкнутая линия, т.е. в пределах от s до 1,5s.

Большинство деталей имеет внутренние поверхности, поэтому главное изображение на чертежах таких деталей является полным разрезом или соединением разреза с видом (в различных пропорциях). В противном случае главное изображение просто не будет главным по своему существу.

Разрезы выполняют настолько специфическую роль в отображении формы предметов, что это заставляет рассматривать их как самостоятельный тип изображений.

В качестве секущей поверхности иногда применяют цилиндрическую поверхность (рис. 26).

Рис. 26. Разрез с применением цилиндрической секущей поверхности

(а) и знак «развернуто» (б)

Говоря о комбинированных изображениях, мы не будем относить к ним разрезы (как простые, так и сложные), хотя разрез можно назвать комбинацией сечения и вида тех поверхностей, которые находятся за секущей плоскостью. Комбинированное изображение, как правило, состоит из вида с выполненным на его части местным разрезом или разреза с частью местного вида. Местных изображений может быть несколько. Примеры приведены на рис. 27.

Положение секущей плоскости для образования местного разреза должно быть понятно читающему чертеж без каких-либо указаний на чертеже.

Применение соединений частей изображений показано на рис. 28.

Рис. 27. Комбинированные изображения:

а — соединение соизмеримых но плошали частей изображений;

б — соединение вида и части разреза; в — выполнение части вида на разрезе.

Рис. 28. Соединение частей изображений:

а — соединение половин симметричных вида и разреза, позволяющее привести два изображения в непосредственной проекционной связи, и сократить площадь чертежа;

б — возможное соединение разреза с частью вида; в — соединение вила и разреза, если хотя бы часть обшей осевой линии занята основной линией

3.4. Назначение и оформление дополнительных и специальных изображений

Дополнительным изображением называется изображение (вид, разрез, сечение), образованное проецированием на плоскость, не параллельную ни одной из основных плоскостей проекций. На дополнительных изображениях отображают геометрию тех элементов проецируемого изделия (предмета), которые не могут быть иначе показаны без искажения (рис. 29).

Если основное изображение не может быть размешено в непосредственной проекционной связи, например из-за недостатка места, то оно смешается и оформляется как дополнительное. Для смешенных видов указывают направление проецирования, а сам вид надписывают. Смешенные сечения и разрезы обозначают так же, как и несмещенные.

Дополнительные проекции в некоторых случаях предпочтительно смещать с поворотом, показывая их в положениях, соответствующих положениям других изображений или условиям изготовления. В таких случаях изображение сопровождается знаком поворота.

Рис. 29. Два случая (а, 6) дополнительных изображений с

поворотом последних и знак «повернуто» (в).

К специальным изображениям относят выносные элементы развертки, вспомогательные изображения.

Выносные элементы применяются в тех случаях, когда изображаемый предмет имеет один или несколько элементов, требующих увеличенного изображения по отношению к имеющемуся на чертеже. Таким образом, выносной элемент представляет собой вынесенную увеличенную часть некоторого изображения. которое условно назовем исходным (в ГОСТ 2.305—68 выносной элемент определяется как дополнительное отдельное изображение какой-либо части предмета, несмотря на то что наименование «выносной» и смысловая связь исходного изображения и вынесенной его части лишает выносной элемент статуса отдельного). Примеры применения выносных элементов приведены на рис. 30.

Рис. 30. Примеры выполнения выносных элементов

Содержание выносного элемента может отличаться от содержания выносимой части изображения, т.е. он может являться разрезом, а не видом, и наоборот.

Выносимую часть изображения обычно обводят окружностью, от которой отводят линию-выноску, заканчивающуюся полкой. Над полкой помещают обозначение выносимой части изображения в виде прописной буквы.

Выносной элемент обозначают той же буквой, вслед за которой в обычных скобках указывают масштаб выносного элемента. Например, если исходное изображение выполнено в масштабе 1:100, то выносной элемент может выполняться в масштабе начиная с 1:50. Увеличение относительно исходного изображения выбирают таким, чтобы оно было удобно для чертежника.

Рис. 31. Изображение рычага колонки механизма наручных часов (масштаб 20:1) и специальный сверхупрощенный его вариант (1:1)

Выносной элемент располагают по возможности ближе к месту указания выноса.

Если на изображении (изображениях) предмета имеется несколько одинаковых выносных элементов, в том числе разнонаправленных, то места выноса обозначают одинаково, а на чертеже помещают один выносной элемент в наиболее удобном положении без дополнительных указаний.

На одном чертеже выносные элементы могут выполняться с разными увеличениями.

Выносной элемент может быть выполнен и в масштабе исходного изображения, если он применяется только ради упрощения нанесения размеров при недостатке места у исходного изображения.

Если на изображении (изображениях) предмета имеется несколько одинаковых выносных элементов, в том числе разнонаправленных, то места выноса обозначают одинаково, а на чертеже помешают один выносной элемент в наиболее удобном положении без дополнительных указаний». Развертки рассматриваются в гл. 4, посвященной размерам, поскольку применение разверток больше всего связано с нанесением размеров.

К вспомогательным изображениям можно отнести изображения, весьма схематично отображающие предмет, показанный на главном изображении с очень большим увеличением. Вспомогательное изображение помещают над главным и обозначают надписью 1: 1 (рис. 31). Привести в учебнике полноценную иллюстрацию к сказанному невозможно физически, поэтому рис. 31 несколько условен.

Наличие вспомогательного изображения дает читающему чертеж приблизительное представление о величине отображаемого предмета.

К специальным изображениям с точки зрения их исполнения и использования можно отнести изображения плоских элементов сложной криволинейной формы и больших размеров, выполняемые в натуральную величину в специальных чертежных залах особыми чертежными инструментами. Эти изображения непосредственно используют в качестве шаблонов для разметки и последующей вырезки заготовок частей корпусов кораблей, емкостей сложной пространственной формы и т.п.

К теме данного подраздела относятся материалы ГОСТ 2.305— 68 «Изображения — виды, разрезы, сечения» (раздел 5) и ГОСТ 2.109 — 73 «Основные требования к чертежам» (разделы 1 и 2).

3.5. Классификация изображений по отношению к отображаемому предмету

Изображение, которое представляет собой проекцию, отражающую все элементы предмета, видимые наблюдателю (в действительности или мысленно), будем называть общим, в отличие от местного, отражающего ограниченную часть предмета.

Общими также считаются изображения, которые выполнены не полностью, но по правилам ЕСКД должны восприниматься как полностью выполненные. К ним относятся изображения, выполненные с разрывом (рис, 32) и те, о которых говорится в подразд. 3.6.

Местные изображения могут выполняться с ограничением линией обрыва или без ограничения (рис. 33). В последнем случае местный характер вида или разреза определяется выделением на изображении законченного элемента детали, например фланца (вид А на рис. 33, а).

Рис. 32. Изображения длинномерных предметов постоянного (а)

и монотонно меняющегося (б) поперечных сечений.

Рис. 33, Местные изображения:

а — вид на фланец без ограничения линией обрыва;

б — вил на прямоугольную прорезь с ограничением линией обрыва;

в — разрез с ограничением линией обрыва.

Местные виды не обозначают, если они расположены в непосредственной проекционной связи с соответствующим изображением или смешены (в последнем случае их оформляют как дополнительные), Местные разрезы оформляют как обычно, если они не являются частью комбинированного изображения.

Сечения по своей сущности являются местными изображениями.

3.6. Классификация изображений в зависимости от полноты их выполнения

и отношения к проекционным связям

В особо оговоренных случаях ЕСКД допускает применять вместо полных частичные изображения, т.е. изображения, которые выполнены не полностью, но должны восприниматься во всех отношениях как полностью выполненные. Рассмотрим эти случаи.

Стандарт допускает выполнять только половину симметричного изображения, ограничивая его линией симметрии (рис. 34, а), или несколько больше половины, ограничивая линией обрыва, если на штрихпунктирную линию на каком-то ее участке будет накладываться контурная линия (рис. 34, б). Только на этом участке линия обрыва должна «добавлять» к половине еще часть изображения.

Стандарт также разрешает соединять по штрихпунктирной линии половины любых симметричных изображений, образованных по одному направлению проецирования (рис, 35). При необходимости каждая половина обозначается как полное изображение.

Рис. 34. Примеры выполнения симметричных изображений;

а — с ограничением линией симметрии;

б — с ограничением линией симметрии и линией обрыва.

Рис. 35. Соединение половин двух симметричных разрезов,

образованных по одному направлению проецирования.

Еще раз подчеркнем, что выполнение половин изображений ухудшает их наглядность, поэтому такой прием используется в сравнительно несложных случаях. Он позволяет показать два изображения в непосредственной проекционной связи с третьим, выбрать более удачное место для размещения изображения при стесненных обстоятельствах или избежать применения большего формата.

Желательно, чтобы обрыв изображения был обращен внутрь чертежа, поскольку это способствует более рациональному размещению размеров (см. гл. 4) и придает чертежу законченный вид.

Совмещение половин симметричных изображений на месте главного разрешается применять только для абсолютно симметричных вида и разреза. Последний размещают в нижней или правой части совмещенного изображения в целях рационального нанесения размеров и придания изображению визуальной устойчивости. При этом подразумевается, что в случае невыполнения совмещения половин изображений присутствие на чертеже полных вида и разреза является необходимым. Заметим, что на практике не всегда придерживаются этого правила, испытывая соблазн сократить графическую работу.

ГОСТ 2.305 — 68 особо останавливается на частичном изображении таких элементов, как рифление, орнамент и т.п. Эти элементы рекомендуется (в стандарте — допускается) изображать только частично и во многом упрощенно. В большинстве случаен изображение, например рифления, может отсутствовать без особого вреда для чтения чертежа, поскольку условная надпись и характер изображения поверхности под рифление позволяют так делать. Но при этом несколько теряется наглядность изображения.

Обратим внимание на то, что классификационное определение местного изображения связано с изображаемым предметом, а понятие частичного (неполного) изображения относится только к самому изображению. Однако по внешнему виду местные и частичные изображения могут оказаться похожими.

Мы уже говорили о важности и необходимости размещения изображений в проекционной связи. Напомним, что если изображение оказывается смещенным, то оно оформляется как дополнительное, какую бы роль оно ни играло на чертеже.

3.7. Особенности выполнения изображений

К особенностям выполнения изображений относятся: условности и упрощения, перечисленные в специальном разделе ГОСТ 2.305 — 68; графические обозначения материалов изделий; особенности выполнения изображений особых типов деталей, установленные в стандартах ЕСКД четвертой классификационной группы. На последних здесь останавливаться не будем, так как нам пришлось бы обращаться к. вопросам, которые удобнее рассматривать при изучении правил выполнения чертежей деталей и сборочных единиц (см. гл. 9).

Существование особенностей выполнения изображений обусловлено прежде всего желанием облегчить чтение (в первую очередь) и выполнение чертежей. Если бы во внимание принималась только последняя причина, то особенности сводились бы к максимальному числу упрощений. Однако чрезмерное число упрощений приводит к обратному результату, так как каждое из них должно быть оговорено стандартами или на чертежах. Большой перечень упрощений уже сам по себе является осложнением для чтения чертежей.

Применение на чертежах упрощений позволяет графически выделять изображения отдельных составных частей изделий, избегать изображения искаженных геометрических форм.

Ранее уже говорилось о том, что условность рассечения предметов плоскостью подчеркивается нанесенной на сечение штриховкой. Определенный вид штриховки позволяет с помощью изображения указать материал детали.

Возможность выполнения изображений не целиком также относится к упрощениям.

Обратимся к конкретным примерам других условностей и упрощений.

Если предмет имеет несколько одинаковых равномерно расположенных элементов, то на изображении этого предмета полностью вычерчивают только один-два из них, а остальные показывают упрощенно или условно. На рис. 36 показана ручка, которая имеет восемь выступов для захвата пальцами, однако изображены только два из них, что вполне достаточно.

На рис. 37, а лекальная кривая заменена дугой окружности, построенной по трем точкам. Упрощенное вычерчивание линий на чертеже обязательно следует использовать в тех случаях, когда

Рис. 36. Изображение изделия с одинаковыми равномерно расположенными элементами

Рис. 37. Примеры замены лекальных кривых дугами окружностей;

а — при четкой линии пересечения; б — при плавном переходе они отображают сложные пространственные линии пересечения поверхностей, которые образуются при обработке летали.

Плавные переходы от одной поверхности к другой можно показывать условно с помощью тонкой сплошной линии (рис. 37.б, 38.а, б) или совсем не показывать (рис. 38, в).

При продольном разрезе многие непустотелые детали показывают нерассеченными (рис. 39). К таким деталям относятся валы, винты, болты, шурупы, заклепки, шпонки, монолитные шпиндели и т. п.

Рис. 38. Построение плавных линий переходов (а) и примеры изображений с показом этих линий (б) и без него (в)

Тонкие элементы деталей, такие как спицы маховиков, зубчатых колес, сравнительно тонкие стенки типа ребер жесткости, показывают рассеченными, но не заштриховывают (рис. 40, а, б). Этот прием позволяет отобразить форму элементов детали, исключив влияние их толщины.

Однако местные разрезы во всех перечисленных случаях выполняют без упрощений и условностей в штриховке (рис. 40, в, г).

Э

Рис. 39. Изображение непустотелых предметов в разрезах: 1 – ось, 2 – штифт.

лементы, которые на изображении должны были бы иметь размеры 2 мм, изображают с отступлением в сторону увеличения (или применяют выносные элементы). С увеличением изображают также незначительные конусности и уклоны.

О применении разрывов при изображении длинномерных предметов говорилось ранее (см. рис. 32).

Если ни одно из отверстий, расположенных на круглом фланце, не попадает в секущую плоскость, то какое-то из них условно показывают на разрезе без изменения расстояния его от продольной оси фланца (рис. 41). К этому вопросу мы вернемся позже.

Выполнение выносного элемента, отличающееся по содержанию от исходного изображения, также является весьма полезным допущением.

К упрощениям, применяемым на чертежах, относится также применение условных изображений крепежных деталей, отверстий и т.д.

Рис. 40. Изображение в продольных разрезах спиц (а), относительно тонких ребер жесткости (б), а также расположенных в них отверстий (в, г)

Рис. 41. Изображение фланца с отверстиями, расположенными по окружности и не попадающими в секущую плоскость разреза

ГОСТ 2.306—68 устанавливает графические обозначения материалов как в самостоятельных сечениях, так и в сечениях, входящих в состав разреза. Если нет необходимости в указании материала, сечение заштриховывают тонкими сплошными линиями под углом 45° по отношению к линиям рамок чертежа (рис. 42, а). Шаг штриховки зависит от величины заштриховываемой площади и необходимости разнообразить штриховку при изображении нескольких (трех и более) соприкасающихся поверхностей разных предметов (рис. 3,26, б). Когда соприкасающихся поверхностей две, то изображения деталей в сечении должны иметь штриховку разного наклона, если при этом не нарушается правило сохранения характера штриховки изображений одних и тех же предметов. Сечения тонких деталей могут зачерняться (рис. 42, в, г).

При выполнении изображений в различных масштабах наклон штриховки меняться не должен, но изменение шага допускается.

Угол наклона штриховки обязательно меняется на 30е или 60°, если линии штриховки, проводимые под углом 45°, совладают по направлению с линиями контура (правило относится только к конкретным изображениям, небольшие в изображении фаски при этом не учитываются).

Если есть необходимость в выделении неметаллических деталей, то в сечениях их изображения штрихуются «в клетку» с пересечением линий штриховки под прямым углом. Часть неметаллических материалов при необходимости может быть выделена с помощью установленных ЕСКД видов штриховок (рис. 43).

Руководящим и стандартами по данному подразделу являются ГОСТ 2.305 — 68 «Изображения — виды разрезы, сечения» (раздел 6), ГОСТ 2.306—68 «Обозначения графических материалов и правила их нанесения на чертежах». Полезно также ознакомиться со стандартами четвертой классификационной группы ЕСКД (ГОСТ 2.401-68, .„, ГОСТ 2.421-75).

Рис. 42. Примеры штриховок сечений, когда материал детали не уточняется (а), деталь выполнена из металла или сплава металлов (б), а также зачернения сечения тонкой детали (в) и всего сечения (г) (в целях наглядности изображение выполнено крупно).

Рис. 43. Штриховка сечений деталей из пластмасс, дерева и стекла

3.8. Выбор главного и других изображений предмета

Выбор главного изображения (особенно для чертежа детали) — важнейший этап работы над чертежом. Если на этом этапе допустить ошибку, то ничто другое ее не компенсирует. Чертеж будет понят правильно опытным человеком, но чтение отнимет много времени. Менее опытный не только потратит еще больше времени, но и может неверно понять содержание чертежа, что приведет к производственному браку.

Рассмотрим порядок выбора главного изображения, условно разделив его на три этапа.

1. Определение направления взгляда (направления проецирования) для образования главного изображения. Разберем это на примере двух деталей, изображенных на рис. 44. Одну из них исходя из характерной геометрической формы назовем уголком, другую исходя из функционального назначения будем именовать осью. Рассмотрим все принципиально возможные направления взгляда для образования проекций этих деталей, обозначив эти направления стрелками и буквами.

Рис. 44. Изображения уголка и оси с указанием возможных направлений проецирования

Помня, что предъявляемое к главному изображению требование определять форму предмета в целом отнюдь не означает отображение наибольшего объема информации, можно уверенно выбрать направление А или Г для уголка и направление А для оси.

2. Определение содержания главного изображения. На рис. 45 приведены изображения уголка. Каждое из них показывает его характерный внешний вид: два формообразующих элемента стыкуются пол прямым углом своими краями. Однако вил не отображает наличие еще двух функционально важных элементов: пропила и отверстия большого диаметра. Применение линий невидимого контура практически запрещено стандартами ЕСКД. Наилучшим способом отразить одновременно и характерную форму уголка, и наличие важных элементов, не видимых снаружи, является использование полного продольного фронтального разреза или двух местных (рис. 46).

Ось представляет собой монолитное тело, поэтому главным изображением для нее будет вид (рис. 47).

Рис. 45. Возможные положения (а-з) главного изображения для уголка

Рис. 46. Варианты изображения уголка на чертеже

Рис. 47. Изображение оси с применением выносного элемента

3. Выбор положения главного изображения. Ранее мы говорили о том, что чертеж должен быть максимально удобен для использования особенно в процессе производства. Заготовки деталей располагаются на оборудовании в определенных положениях в соответствии с конструкцией конкретного станка. Сверлильные, фрезерные, строгальные станки устроены так, что заготовки устанавливаются на столах. Столы могут перемешаться в двух или трех взаимно-перпендикулярных направлениях (продольная, поперечная, вертикальная подачи).

На станках токарной группы, предназначенных для обработки поверхностей вращения, заготовка вращается вокруг своей оси. Инструмент, закрепленный на суппорте станка, движется обычно справа налево, обеспечивая непрерывность процесса резания. Токарные станки, предназначенные для обработки тяжелых и крупногабаритных деталей, имеют горизонтально расположенную платформу, вращающуюся вокруг вертикальной оси, что позволяет практически исключить отрицательное влияние земного притяжения.

Расположение главного изображения детали на чертеже в соответствии с положением ее заготовки на станке во время основной технологической операции, делает чертеж (в целом) более простым и удобным. Если заготовка при разных технологических операциях занимает неодинаковые положения, то следует другие основные (по существу) изображения располагать в соответствии с этими положениями, применяя определенные направления проецирования или поворот изображений.

Закон стандартного размещения основных изображений (см. рис. 3.2) и другие рекомендации придают главному изображению диспетчерские свойства: глядя на него, человек, читающий чертеж, получает информацию о том, где расположены характерные изображения тех или иных элементов изделия.

Понятие «главное изображение» многие авторы применяют также и к изображениям отдельных элементов детали, на которых гот или иной элемент показан наиболее полно. В этом случае можно говорить, например, о главном изображении вертикальной стороны уголка или о главном изображении проточки, что может оказаться полезным для понимания.

Анализ геометрической формы детали позволяет выявить ее основные элементы (в нашем случае это стороны уголка). На рис. 46 видно, что геометрию сторон полностью отражают два основных вида: сверху и слева. Таким образом, форма уголка оказывается полностью определенной, что и делает выбранные изображения достаточными с точки зрения их числа (в стандартах написано «количества»). Применение понятия «количество изображений» в данном случае не совсем корректно, хотя и взято из ЕСКД: на чертеже могут присутствовать выносные элементы, развертки, которые также относятся к изображениям, однако их присутствие на чертеже не определяется требованиями ЕСКД по количеству изображений. Обязательное использование всех установленных условностей и упрощений позволяет сократить количество «достаточных изображений». Именно в этом заключается смысл требования минимизировать количество изображений, помещаемых на чертеже.

Если главное и другие основные изображения определяют в целом предмет и его основные элементы, то местные изображения, как уже отмечалось ранее, отображают геометрию более мелких элементов детали.

На сборочных чертежах главное изображение должно отображать относительное положение основных частей изделия, обычно скрытых от взгляда наблюдателя. Поэтому данное изображение является разрезом, как и большинство других изображений, помещаемых на чертеже.

При написании данного подраздела использованы правила построения изображений, изложенные в ГОСТ 2.305 — 68 «Изображения — виды разрезы, сечения» (разделы 1 —3).

Глава 4. Нанесение размеров на чертежах

4.1. Общие понятия и определения

Нанесение размеров на чертеже — это не только заключительный этап работы с размерами, но и завершающий этап конструирования изделия, отображенного на чертеже. На данном этапе производится конструкторская проверка правильности выбора численных значений размеров как с помощью вычислений, так и чисто графически путем вычерчивания элементов изображений с повышенной точностью.

В то же время в ЕСКД понятие «нанесение размеров» относится только к процессу непосредственного нанесения уже известных необходимых размеров. При этом рассматривается выбор места и способа их графического выражения на чертеже в зависимости от типа размера и имеющегося свободного места на чертеже.

Размер — это число, характеризующее величину отрезка прямой или величину угла. Он показывает, сколько линейных или угловых единиц содержится в измеряемом отрезке или угле. Линейные размеры указывают на чертежах в миллиметрах (единица измерения ставится только в текстовой части чертежа), угловые размеры — в градусах с указанием, если это необходимо, минут и секунд (30º ; 30º 45' ; 30º 5' 45'' ; 30º 45' 05,3").

Размеры, которыми обладают конкретные готовые изделия, называются действительными. Действительный размер — это размер, установленный измерением с допустимой для конкретного случая погрешностью (обратите внимание: не точностью).

На рабочем чертеже каждый исполнительный размер, т.е. размер, подлежащий выполнению поданному чертежу, представлен двумя предельными значениями (предельными размерами), между которыми должен находиться действительный размер.

Наибольший предельный размер — больший из двух предельных, наименьший предельный размер — меньший.

Допуском называется алгебраическая разность между наибольшим и наименьшим предельными размерами.

На чертежах в большинстве случаев указывают номинальные значения размеров, однако всегда следует помнить, что любой размер, как и любой другой параметр изделия, подлежащий выполнению, должен быть задан двумя предельными значениями.

В технике принято термином «вал» определять охватываемые элементы деталей, а термином «отверстие» — охватывающие элементы. Эти понятия не связаны с конкретной формой элементов и относятся также к поверхностям, которые не являются охватывающими или охватываемыми, но могли бы быть ими. Размеры, не относящиеся к валам и отверстиям, называют прочими.

На рис. 48 схематично показано соединение двух деталей: в отверстие, имеющееся в одной детали, с зазором входит вал. Более частой штриховкой выделены допуски на выполнение размеров диаметров вала и отверстия.

Наибольший возможный зазор в соединении Дтах определяется как разность наибольшего предельного диаметра отверстия rf0TBmax и наименьшего предельного диаметра вала d^ min. Наименьший возможный зазор Ат\п представляет собой разность наименьшего предельного диаметра отверстия doia min и наибольшего предельного диаметра вала duiin max. Действительное значение зазора будет находиться между значениями Д^ и дтах.

В заключение скажем, что схема на рис. 48, а приводится в ГОСТ 25346 — 82 «Единая система допусков и посадок. Общие положения, ряды допусков и основных отклонений», а также во многих технических справочниках и учебниках. Однако невозможно объяснить, как допуски на диаметры вала и отверстия могут иметь не кольцевую форму.

Рис. 48. Схемы соединения двух деталей с зазором:

а – приведенная в ГОСТ 25346-82; б – реальное размещение полей допусков

4.2. Выбор размеров и их значений при проектировании изделий

Размеры любого изделия и каждого его элемента зависят от многих факторов. Перечислим часть из них:

• функции, которые должно выполнять изделие в целом и каждый его элемент в отдельности (функции определяют форму, прочность и многие другие характеристики, обусловливающие размеры изделия);

• выбор системы размеров, которая определяется конструктивными требованиями, предъявляемыми к изделию в целом и к каждому его элементу в отдельности;

• размеры изделий, с которыми данное изделие соединяется, а также способ соединения;

• качество материала (материалов), из которого должно будет изготовляться изделие. Например, гаечный ключ из качественной хромованадиевой стали будет иметь меньшее поперечное сечение, а значит, и меньший вес по сравнению с ключом из более дешевого материала. Радиусы гибки листовых материалов также определяются их пластическими качествами;

• ограничения, устанавливаемые стандартами различного уровня;

• условия изготовления изделия;

• личность проектировщика изделия (личный опыт, применяемая методика расчета и т.д.).

Ни один из факторов (в том числе и тех, что не были перечислены) не связан с процессом нанесения размеров на чертеже.

При непосредственном нанесении размера на чертеже выбирают место нанесения и форму выражения размера в зависимости от его типа и конкретных обстоятельств (величина изображения, наличие свободного места, форма изделия). При этом следует руководствоваться указаниями ЕСКД.

Графический комплекс размера в общем случае состоит из двух выносных линий, размерной линии с двумя стрелками на концах, знака и размерного числа, соответствующего номинальному значению размера (рис. 49).

Ближайшая к контурной параллельная ей размерная линия наносится от нее на расстоянии не менее 10 мм. Некоторое увеличение указанного расстояния дает возможность лучше отделить группы линий изображений от линий размерных комплексов и позволяет при необходимости более свободно наносить обозначения шероховатости поверхностей (см. подразд. 5.2).

Расстояния между параллельными размерными линиями на всем чертеже рекомендуется выдерживать одинаковыми, увеличивая или уменьшая их только в случае веских причин.

Для чертежей, выполняемых на форматах А4, A3, А2, рекомендуется расстояние между параллельными размерными линиями принимать равным 10 мм, поскольку это обеспечивает удобное для чтения размещение размерных чисел высотой 3,5 или 5 мм. При необходимости указанное расстояние может быть увеличено. Длину стрелок рекомендуется принимать не меньшей, чем высота размерных чисел.

Рис. 49. Общий вид размерного комплекса для линейных размеров

Минимальное расстояние между параллельными размерными линиями (7 мм) и минимальная длина стрелок (2,5 мм) допускаются в порядке исключения при недостатке свободного места.

Размерное число должно быть как можно ближе к середине размерной линии. Выполнение этого условия облегчает на сложном чертеже определение границ размеров и в целом улучшает вид чертежа- Изображение центра (оси) в виде пересекающихся штрихов не должно затрагиваться числами, знаками и надписями.

На рис. 50 приведены примеры указания на чертеже значений радиуса (обязательно с применением знака R), углового размера, длины сторон квадрата (знак ), толщины (знак s), диаметра (знак ) и длины (знак l) на главном виде. Знаки, используемые при нанесении размеров, позволяют сократить число изображений предмета на чертеже и количество наносимых размеров, ускоряют выполнение и чтение чертежа. Все приведенные примеры соответствуют благоприятным условиям для нанесения размеров, иллюстрируют предпочтительные варианты их нанесения.

Вместо знака «сфера» ( ) на чертеже может быть написано слово «Сфера» (почему это относится к единственному из размерных знаков, объяснить трудно). Знак или слово «Сфера» применяется лишь тогда, когда чертеж не позволяет однозначно определить, что показана именно сфера (например, когда имеется только одно ее изображение). Почему только этот знак предписано применять не всегда, также непонятно, Когда-то знак диаметра использовали только в тех случаях, когда размер наносился на изображение, не имевшее вид окружности. В дальнейшем требование единообразия заставило применять данный знак во всех случаях.

Рис. 50. Размерные знаки и примеры (а - г) нанесения размеров

при наличии для этого свободного места

Знак («квадрат») говорит о том, что оба определяемые размера изделия не только одинаковы по номинальным значениям, но и должны быть выполнены с одной и той же допускаемой погрешностью. Если последнее условие отсутствует, то на чертеже наносят два размера (свой для каждой из сторон).

При недостатке места на чертеже, когда расстояние между параллельными размерными линиями принимается равным 7...8 мм, размерные числа смешают относительно середин размерных линий, чтобы не казались стоящими друг на друге (рис. 51). Отклонение положения числа от середины размерной линии должно быть минимально возможным.

Рис. 51. Примеры нанесения размеров при близком расположении

параллельных размерных линий

Если расстояние между выносными линиями не позволяет наносить размеры так, как было показано на рассмотренных ранее рисунках, то стрелки выполняют с внешней стороны на продолжениях размерных линий (рис. 52), а размерное число оставляют на том же месте.

При недостатке места для нанесения размерного числа его выносят на продолжение размерной линии вправо (если вправо нельзя, тогда влево), в особых случаях используют линию-выноску с полкой (рис. 53). Если оказывается невозможным вычерчивание двух встречных стрелок около одной выносной линии, то их заменяют хорошо заметной точкой на выносной линии (в строительном черчении — наклонными засечками).

Рис. 52. Примеры нанесения размеров при недостатке

на размерных линиях места для выполнения стрелок

Таблицы для указания размеров применяют в случае наличия у детали большого числа однотипных элементов. Например, если на некоторой поверхности имеется значительное число отверстий различных диаметров, то изображению каждого из них можно присвоить номер (номера отверстий, имеющих один и тот же диаметр, должны быть одинаковыми) и все необходимые данные об отверстиях привести в таблице, форму, содержание и размещение которой выбирает исполнитель чертежа. Такие таблицы размещают обычно в правой или нижней части чертежа на свободном (не требующемся для размещения изображений) месте. Вид таблицы определяется их содержанием. Пример подобной таблицы приведен на рис. 54.

Рис. 53 Примеры нанесения размеров при затруднениях

в размещении размерных чисел и выполнении стрелок

Рис. 54. Пример таблицы для указания размеров

Размеры могут указываться в технических условиях с помощью записей следующих типов:

…………………………………………………………………………………………………….

3. Неуказанные радиусы литейных скруглений 2 мм.

4. Радиусы скруглений внутренних углов 7,5 мм.

5. Все фаски 1,645°. (Другой вариант: 5. Неуказанные фаски 1,645°.)

Указание размеров в текстовой части дает следующие преимущества: частично разгружается изображение: не приходится искать, например, изображение фаски, на котором нанесен размер, относящийся ко всем фаскам, когда они одинаковы или составляют подавляющее большинство.

Отдельные размеры могут задаваться в основной надписи чертежа при указании сортамента, например:

Пруток ДКРНТ 12 НД ЛС59-1В ГОСТ2060- 73.

В приведенных примерах числа 30, 703,5 и 12 характеризуют соответственно диаметр круга, внутренний диаметр и толщину стенки трубы, диаметр прутка. На поле чертежа эти размеры обычно повторяют, но в качестве справочных. В нижней части обозначения (под чертой) или на строке перед указанием стандарта приводят данные о материале сортамента (см. подразд. 5.4).

Значительная часть размеров при обработке заготовки детали выполняется по умолчанию. Рассмотрим в качестве примера трехступенчатый валик (рис. 55, а, б), который имеет два внутренних угла и четыре острых кромки. По технологическим причинам внутренние углы обязательно имеют при вершине скругления, оставляемые режушей частью инструмента. Так, у резца, используемо го при обработке заготовок средних размеров, вершина не может не иметь округление радиусом примерно 0,2 мм, которое «убирает» острую часть и обеспечивает достаточный теплоотвод из зоны резания по телу резца. Благодаря этому перегрев вершины резца не возникает, прочность резца не уменьшается, разрушение не происходит.

Рис. 55. Изображение и размеры трехступенчатого валика (а); реально

выполненные размеры после обработки заготовки этого валика (б);

записи требования о недопустимости скругления кромок (в, г)

Проекции режущих частей некоторых токарных резцов приведены на рис. 56.

Внешние углы при обработке не могут быть оставлены острыми по эксплуатационным и технологическим соображениям. Их притупляют скруглением кромок радиусом 0,2 мм, предотвращая тем самым возможные травмы и улучшая условия сборки. Скругления могут быть заменены фасками 0,245°. Допуски на скругления или на фаски не указывают, по умолчанию отклонения будут выдержаны по классам ±(t₁/2 … t₄/2) (см. подразд. 4.4).

Приведенные минимальные значения скруглений относятся к небольшим деталям. С увеличением размеров деталей (точнее, заготовок) увеличиваются нагрузки на обрабатывающий инструмент, повышается выделение теплоты при обработке, что заставляет увеличивать радиус скругления вершины резца, в результате чего возрастает радиус скругления внутренних углов детали. Притупление острых кромок увеличивается. На чертежах и в этих случаях не помешают соответствующих указаний.

Рис. 56. Режушие части проходных (д), канавочного (б) и отрезного (в) токарных резцов:

1 — обрабатываемая поверхность заготовки; 2 — обработанная поверхность;

3 — главная режущая кромка резца; 4 — вспомогательная режущая кромка резца;

R — радиус скругления вершины резца; S — движение подачи (является вспомогательным, обеспечивает непрерывность процесса резания)

Если же по конструктивным условиям острые кромки притуплять недопустимо или радиус скругления внутренних углов должен иметь большее значение, то указанные требования обязательно приводятся на чертеже. Примеры записи требования о недопустимости скругления кромок показаны на рис. 55, в, г. Таким образом, принцип умолчания позволяет упростить изображения и задать размеры некоторых элементов (скруглений, фасок) без отображения их на чертеже.

Допустим, что длина каждой ступени валика должна быть выдержана более точно (с меньшей погрешностью), чем общая длина детали. Нанесение трех исполнительных размеров цепочкой (см. рис. 55, а) выражает это требование.

Справочный размер 49 * — замыкающее звено размерной цепи детали. Он не является габаритным, поскольку представляет собой сумму номинальных значений составляющих (что удобно иметь при расчете заготовки), а не сумму максимально возможных наибольших значений, которая и определяет значение габаритного размера.

В данном случае габаритный размер имел бы значение 15,00 + 18,00 + 16,10 = 49,10 мм, если бы были указаны следующие исполнительные размеры: 15_-0,5; 18_-0,25; 16 ± 0,1.

Точно так же по умолчанию выполняется коническая часть высверленного глухого отверстия (см. далее рис. 103 и 7.28). Угол при вершине (его принято обозначать 2φ) определяется материалом детали и в большинстве случаев равен 116... 118º. При обработке хрупких материалов (стекло, мрамор) угол 2φ увеличивается до 135°, при мягких материалах угол уменьшается. На чертежах угол при вершине конуса вычерчивается близким к 120º.

Ранее обращалось внимание на то, что группы информации следует располагать так, чтобы восприятию каждой из них не мешала другая группа (см. рис. 1.2). Исходя из этого, рекомендуется избегать нанесения размеров внутри контура изображения, однако такой способ все же применяется, когда требуется нанести большое число размеров, а внутри контура изображения имеется место для приемлемого размещения части из них.

4.3. Классификация размеров

Классификация размеров производится по признакам, перечисленным в табл. 4.1.

По назначению размеры подразделяются на исполнительные и справочные.

Исполнительные (рабочие) размеры подлежат обязательному выполнению по данному чертежу.

Справочные размеры указывают в целях повышения удобства пользования чертежом: их присутствие на чертеже зависит от общепринятых (но при этом не всегда писаных) правил и от желания чертежника.

Справочными размерами могут быть:

один из размеров замкнутой размерной цепи;

размеры, перенесенные с других чертежей;

размеры на сборочном чертеже, которые характеризуют предельные положения элементов, ход движущихся частей, определяют положение крепежных отверстий, уже выполненных по чертежу детали;

габаритные размеры на сборочном чертеже, перенесенные с чертежей деталей;

размеры элементов деталей, если они являются элементами сортового проката и не подвергаются обработке по данному чертежу и др.

Габаритными размерами называют размеры, определяющие предельные внутренние или внешние очертания предмета. В некоторых учебниках габаритными размерами называют номинальные значения (конкретные или суммарные) длины, ширины и высоты изображенного предмета, что не соответствует общепринятым в технике и быту понятиям.

Установочными и присоединительными размерами называют размеры элементов изделия, по которым данное изделие устанавливают на месте монтажа или присоединяют к: другому изделию.

Примеры рассмотренных размеров приведены на рис. 57.

Справочные размеры выделяют среди исполнительных звездочкой (*). Если на чертеже только справочные размеры, то звездочки не ставят, но в технических условиях оставляют запись «Размеры для справок».

По геометрическому признаку размеры подразделяются на линейные, определяющие длину каких-то отрезков, в том числе длину, ширину и высоту предмета, диаметры, радиусы скруглений, и угловые, определяющие величины углов между поверхностями элементов и угловые координаты положения элементов (рис. 58).

По выполняемой функции различают размеры, определяющие:

величину изделия или его элементов;

положение изделия или его элементов (координирующие размеры).

Эти две группы размеров всегда присутствуют на чертеже детали, причем один и тот же размер одновременно может выполнять обе функции.

По времени и способу выполнения различают размеры:

● выполняемые при образовании заготовки;

● выполняемые при механической обработке заготовки;

● выполняемые при сборочных, монтажных или установочных операциях.

Таблица 4.1 Классификация размеров

Классифика- ционный признак	Наименование размеров	Определения и пояснения
Назначение	Исполнительные Справочные	Размеры, подлежащие выполнению по данному чертежу Размеры, указываемые для удобства
Геометрический признак	Линейные Угловые	Размеры, определяющие длину, ширину, высоту, диаметр, радиус скругления, длину дуги Размеры, определяющие угловые величины элементов и угловые координаты положения
Функция	Определяющие величину Координирующие	Размер предмета или его элемента Размеры, определяющие положение изделия или его элемента
Способ и время выполнения	Выполняемые при образовании заготовки (без удаления слоя материала) Выполняемые при механической обработке Сборочные, монтажные, установочные	Размеры, относящиеся к литейным, штампованным и прессованным поверхностям Размеры, при выполнении которых удаляется слой материала заготовки Размеры, выполняемые при сборочных, монтажных и установочных работах
Форма записи	Обычные Комплексные Неуказываемые	Подавляющее большинство размеров Размеры, комплексно определяющие особой формой записи параметры стандартных резьб, рифлений и т.п. Выполняются по умолчанию или по косвенным указаниям

Рис. 57. Примеры габаритных, установочных и присоединительных размеров: