Детали машин и основы конструктирования

221

изображениях штрихуются в одну сторону.

Все изображения на чертеже выполняются в соответствии с ГОСТ 2.305. Изображения выполняются в масштабах, предусмотренных ГОСТ 2.302. Предпочтительным масштабом для рабочих чертежей является масштаб 1:1, дающий представление об истинных размерах детали. Небольшие детали сложной конфигурации следует изображать в масштабе увеличения и, наоборот, крупные детали – в масштабе уменьшения.

На основании проведенного анализа можно выбрать формат чертежа по ГОСТ 2.301. При этом изображения на чертеже должны располагаться достаточно свободно, чтобы было место для нанесения размеров (вне изображения). Рекомендуется располагать изображения таким образом, чтобы расстояния между ними и расстояния до рамки чертежа были примерно одинаковы. Перед выполнением изображений необходимо отделить место для основной надписи (55х185) и дополнительной графы (14х70).

П2.3 Условности и упрощения при выполнении чертежей деталей

Для уменьшения трудоемкости выполнения рабочих чертежей и сокращения количества изображений на них ГОСТ 2.305 предусматривает условности и упрощения. Рассмотрим некоторые из них, которые наиболее часто используются в машиностроительных чертежах.

Если вид, разрез или сечение представляют симметричную фигуру, то допускается вычерчивать половину изображения до оси симметрии или немного более половины с провидением в этом случае линии обрыва (рис. П12). Размеры при этом дают полностью, проводя размерную линию с обрывом.

Рис. П12 – Изображение симметричных деталей

Если предмет имеет несколько одинаковых, равномерно расположенных элементов (отверстия, зубья, спицы и т.д.), то на изображении этого предмета полностью показывают одиндва таких элемента, а остальные – упрощенно или условно (центровыми и осевыми линиями) (рис. П13а). Допускается изображать часть предмета с указаниями о количестве элементов, их расположении и т.д. (рис. П13б).

222

Рис. П13 – Изображение деталей с повторяющимися элементами

Допускается изображать в разрезе отверстия, расположенные на круглом фланце и не попадающие в секущую плоскость. При этом отверстия перемещаются в плоскость разреза по линии центра.

Для наглядности изображения допускается элементы с размерами 2 мм и меньше выполнять с некоторым увеличением, т.е. с отступлением от масштаба. Небольшие уклоны и конусности также можно увеличивать. Эти приемы позволяют исключить возможные ошибки при выполнении деталей по данным чертежам. На изображения, на которых уклон или конусность четко не выявляются, проводят одну линию, соответствующую меньшему размеру элемента с уклоном или меньшему основанию конуса.

Длинные детали, имеющие постоянное или закономерно изменяющееся поперечное сечение (валы, шатуны, фасонный прокат), допускается изображать с разрывами.

Чтобы показать отверстия в ступицах зубчатых колес, шкивов и т.п., а также шпоночные пазы, вместо полного изображения детали можно давать лишь контур отверстия или паза в соответствующем направлении проецирования (рис. П14а, б).

Рис. П14 – Изображение отверстий и шпоночных пазов

Проекции линий пересечения поверхностей (если по условиям производства нет необходимости точно их строить) разрешается при незначительных размерах заменять прямыми линиями или же дугами окружностей (рис. П15).

Плавный переход от одной поверхности к другой можно показать сплошной тонкой линией, не доходящей до контура, или совсем не показывать (рис. П15).

223

Рис. П15 – Изображение плавного перехода от одной поверхности к другой

Такие детали, как болты, винты, заклепки, шпонки, непустотелые валы и шпиндели, рукоятки, шатуны и др. при продольном разрезе показываются нерассеченными.

Такие элементы деталей, как спицы маховиков, ребра жесткости, тонкие стенки и др. показывают в разрезе, но не штрихуют в том случае, если секущая плоскость направлена вдоль оси или длинной стороной такого элемента.

Для сокращения количества изображений на чертеже рекомендуется применять сложные разрезы, т.е. рассекать деталь несколькими секущими плоскостями.

Для выделения на чертеже плоских поверхностей предмета (в случае квадратных частей деталей, квадратных отверстий, лысок на валах) на них проводят диагонали сплошными тонкими линиями (рис.4а).

Если на основном изображении невозможно подробно показать мелкие части детали, следует применять такой вид изображений, как выносной элемент.

П2.4 Выносные элементы

Выносной элемент – это отдельное дополнительное изображение (обычно увеличенное) какой-либо части предмета, требующей графического и других пояснений в отношении формы, размеров предмета.

Выносной элемент может содержать подробности, не указанные на основном изображении, и может отличаться по содержанию. Например, изображение может быть видом, а выносной элемент – разрезом.

Оформляется выносной элемент следующим образом. То место изображения, которое будет выполняться в увеличенном масштабе, обводится сплошной тонкой линией (окружностью или овалом) с обозначением на полки линии выноски римской цифрой порядкового номера выносного элемента. Линии выноски и полки проводятся тонкими сплошными линиями. Над изображением выносного элемента указывается его порядковый номер, подчеркивается, а ниже проставляется масштаб. Изображение на выносном элементе ограничивается линией обрыва. Довольно часто выносные элементы используются для изображения таких конструктивных элементов резьбы, как внутренние и наружные проточки для выхода резца, для профиля нестандартной резьбы, которая на основных видах показывается условно. Проточки на видах также показываются упрощенно. Все размеры проточек наносят на выносных элементах (рис. П8). Если выносной элемент выполняется на эскизе, то вместо масштаба пишется слово «Увеличено». Выносной элемент рекомендуется располагать, возможно, ближе к соответствующему месту на изображении предмета.

П2.5 Нанесение размеров на чертежах деталей

Изображения на чертеже определяют форму изделия, а размеры – его величину. Нанесение размеров является заключительным и наиболее ответственным этапом выполнение чертежей деталей, так как при их изготовлении пользуются размерами, проставленными на чертеже в виде размерных чисел.

Способ простановки размеров определяет технологию изготовления деталей и должен быть связан с условиями работы деталей в сборочной единице.

Основные требования. Правила нанесения размеров на чертежах определяет ГОСТ 2.307.

224

Рассмотрим определенные положения его, относящиеся к рабочим чертежам.

Общее количество размеров на чертеже должно быть минимальным, но достаточным для изготовления и контроля детали.

Для нанесения размеров используются все изображения детали. Размеры отдельных элементов проставляются на том изображении, где они наиболее наглядно показаны. Не допускается повторять размеры одного и того же элемента на разных изображениях. Если изображение не содержит размеров, значит, оно является лишним на чертеже.

Размеры должны проставляться таким образом, чтобы при выполнении любой операции при изготовлении детали не надо было производить расчетов.

При выборе размеров деталей рекомендуется пользоваться нормальными линейными размерами по ГОСТ 6636 и нормальными углами по ГОСТ 8908. Применение линейных размеров по ГОСТ целесообразно для поверхностей, подвергаемых точной механической обработке (посадочные диаметры валов, отверстия в ступицах колес и т.д.). Это способствует нормализации режущего, контрольного и мерительного инструмента.

На основании нормальных линейных размеры устанавливают ряды диаметров проволоки, прутков, толщены листового проката, линейных размеров сечений фасонного проката.

Применять нормализованные ряды для осевых размеров и для размеров необрабатываемых поверхностей (литью, штамповка) нерационально. В этих случаях даже частичная нормализация размеров, не давая никаких реальных преимуществ, только усложняет процесс проектирования и изготовление деталей.

При соединении на изображении части вида с частью разреза размеры, определяющие наружные формы детали, проставляются со стороны вида, а размеры, определяющие внутренние формы, - со стороны разреза. Размеры мелких элементов рекомендуется задавать на выносных элементах.

Все размеры, проставляемые на чертежах, в зависимости от их назначения можно разделить на три группы:

Размеры, определяющие взаимное положение форм друг относительно друга (координирующие размеры);

Размеры, определяющие наибольшие измерения детали по высоте, ширине, длине (габаритные размеры). Для деталей, обрабатываемых на металлорежущих станках, габаритные размеры определяют размеры заготовок.

Иногда на чертежах указывают размеры, не подлежащие выполнению по данному чертежу, а лишь служащие для большего удобства пользования чертежом. Их называют справочными. На чертежах их отмечают знаком «*», а в технических требованиях записывают: «*Размеры для справок». Чаще всего к справочным размерам относят один из размеров замкнутой размерной цепи.

Кроме того, различают сопряженные и свободные размеры. Сопряженные размеры входят в размерные цепи и определяют положение детали в изделии. Они проставляются от определенных плоскостей, линий, точек.

Свободные размеры не входят в размерные цепи и определяют поверхности детали, не соприкасающиеся с другими деталями.

Основным требованием к нанесению размеров на чертежах деталей, изготовляемых путем механической обработки, является нанесением размеров в таком порядке, в каком деталь будет обрабатываться, т.е. размеры должны показывать последовательность обработки.

П2.6 Понятие о базах. Выбор баз

Как уже указывалось, на рабочих чертежах размеры должны проставляться с учетом целого ряда факторов: геометрической формы детали, технологии изготовления, удобства контроля. Чтобы детали удовлетворяли условиям работы в сборочной единице, необходимо согласовывать размеры их элементов и поверхностей, находящихся во взаимодействии.

Согласование достигается путем нанесение размеров от определенного места, принятого за размерную базу.

225

Размерными базами называются поверхности, линии, точки, относительно которых определяется положение других элементов в детали или сборочной единице.

Существуют различные виды размерных баз: конструкторские, технологические, измерительные и т.д. Каждая из них свое назначение.

Так, конструкторские базы определяют положение детали в сборочной единице, технологические – при обработке, от измерительных баз ведут отсчет размеров при измерении готовых деталей.

Деталь может иметь не одну, а несколько размерных баз. Одну из них считают основной, остальные – вспомогательными, причем положение вспомогательных баз определяется от основной базы.

В учебных чертежах при нанесении размеров обычно используются технологические ба-

зы.

В качестве размерных баз принимают торцевые поверхности, опорные и привалочные поверхности, а также оси симметрии, осевые линии, центровые точки, от которых удобно задавать и измерять размеры.

Выбор размерных баз определяет способ нанесения размеров на чертеже. На практике применяются три способа нанесения размеров.

Рис. П16 – Способы нанесения размеров Способ нанесения размеров цепочкой заключается в последовательном нанесении разме-

ров отдельных элементов детали друг за другом (рис. П16в). В этом способе каждый последующий размер определяется от новой базы. Этот способ применяется для определения межцентровых расстояний ряда отверстий, размеров ступенчатых деталей (при необходимости выдержать их на каждом отдельном элементе) и т.д. При постановке размеров цепочкой она не должна быть замкнута, т.е. один размер цепи должен оставаться свободным для компенсации погрешности выполнения размеров остальных участков. Исключением является случай, когда один из размеров задается как справочный.

Способ нанесения размеров от общей базы. В этом случае выбирается одна неизменяемая основная база, от которой указывается расстояние до плоскостей, линий, точек детали (рис. П16а, б). В этом способе каждый размер может быть выполнен с одинаковой точностью, но трудно выдержать точно расстояние между двумя соседними участками.

Комбинированный способ представляет собой сочетание предыдущих двух способов. В этом случае кроме основной размерной базы используются вспомогательные, от которых удобнее наносить размеры ряда элементов детали. Комбинированный способ нанесение размеров имеет наиболее широкое применение, особенно в деталях сложной формы (рис. П16г).

226

Выбор способа нанесения размеров определяется конструктивными особенностями каждой детали и требованиями технологии изготовления. Так, при выполнении чертежей деталей, изготовляемых отливкой, штамповкой, ковкой или прокаткой с последующей механической обработкой отдельных поверхностей, размеры элементов следует наносить таким образом, чтобы одна группа размеров связывала между собой только необработанные поверхности, а другая – только обработанные. Только один размер должен связывать эти группы, нанесенный между обработкой (конструктивной или технологической базой) и необработанной поверхностью (литейной базой).

Для нанесения размеров внутренних поверхностей деталей может быть выбрана вспомогательная база, положение которой задается от основной базы.

П2.7 Использование знаков для обозначения элементов деталей

Детали имеют элементы различной формы: скругления, выступы, углубления цилиндрической, прямоугольной, квадратной и сферической форм и т.д. Рассмотрим знаки, которые используются для обозначения этих элементов в соответствии с требованиями ГОСТ 2.307.

Многие детали (особенно изготавливаемые отливкой) имеют различного рода скругления острых углов и кромок, обработку поверхностей по радиусу. При нанесении размера радиуса перед размерным числом помещают заглавную букву R. Если необходимо указывать размеры, определяющие положение центра дуги, то он обозначается в виде пересечения центровых или выносных линий. Размерная линия всегда должна быть перпендикулярна к касательной дуги. Различные способы обозначения радиусов наружных и внутренних скруглений показаны на рис. П17а. Если радиусы скруглений, сгибов и т.д. на всем чертеже одинаковы (или какойнибудь радиус является преобладающим), то вместо нанесения размеров всех этих радиусов на изображениях рекомендуется в технических требованиях делать запись типа; «Радиусы скругления 4 мм». «Внутренние радиусы сгибов 10 мм»; «Неуказанные радиусы 8 мм».

Рис. П17 – Изображение радиусов скруглений

Если величина радиуса скругления в масштабе чертежа меньше 1 мм, то его на чертеже не изображают, а размер его наносят, как показано на рис.17в. Размеры одинаковых радиусов допускается указывать на общей размерной линии (рис.17б).

Если надо показать координаты вершины скругляемого угла, то выносные линии проводят от точки пересечения сторон угла (рис. П18а).

В некоторых случаях при простановке размеров на скругляемых углах размерные и выносные линии проводят так, чтобы они вместе с измеряемым отрезком образовали параллелограмм (рис. П18б).

227

Рис. П18 – Изображение радиусов с координатами вершин скругляемого угла

Для обозначения элементов сферической формы на чертеже наносят знак (R) без надписи «Сфера». Если на чертеже трудно отличить сферу от других поверхностей, то перед знаком диаметра (радиуса) допускается писать слово «Сфера» или ставить знак О, например ОR12. Диаметр знака сферы равен величине размерных чисел на чертеже.

Для определения размера квадратного элемента детали используется знак (рис. П19). Высота знака должна быть равна высоте размерных чисел на чертеже.

30

Рис. П19 – Изображение размера квадратного элемента

Одной из наиболее применяемых в деталях поверхностей является коническая поверхность. Она определяется величиной конусности, которая является отношением разности диаметров конуса к его высоте. Величина конусности является стандартной и обозначается по типу 1:5. Перед этим отношением ставиться знак ∆, острый угол которого должен быть направлен в сторону вершины конуса, и все это размещается или вдоль оси конуса, или на полке ли- нии-выноски, проведенной к образующей конуса. Линия-выноски заканчивается стрелкой, а полка должна быть параллельно оси конуса (рис. П20).

228

Рис. П20 – Изображение линий-выносок

Величины нормальных конусностей определяются по ГОСТ 8593.

Наклонные плоскости определяются величиной уклона. Уклон – это отношение высоты наклонной плоскости к ее длине. Задается уклон по типу 1:10. Перед этим отношением ставиться знак , острый угол который должен быть направлен в сторону уклона. Размещается это обозначение на полке линии-выноски со стрелкой к наклонной плоскости. Полка параллельна основанию элемента (рис. П21). В особых случаях уклон может быть указан в процен-

тах: 10%, 20%.

Рис. П21 – Изображение полки выносного элемента

Довольно часто в деталях встречаются различного рода одинаковые элементы (отверстия, пазы, фаски и т.д.). В этом случае количество одинаковых элементов указывается полностью, а их размеры – только один раз. При нанесении размеров, определяющих расстояние между одинаковыми, равномерно расположенными элементами (например, отверстиями), рекомендуется вместо размерных цепей наносить размер между соседними элементами и размер между крайними элементами в виде произведения количества промежутков между ними на размер промежутка (рис. П22а).

Если одинаковые элементы расположены неравномерно и размеры, определяющие их положение, наносят от общей базы, то рекомендуется проводить общую размерную линию, у начала которой ставят отметку «0». Размерные числа наносят в направлении выносной линии у их концов (рис. П22б).

Одинаковые элементы, расположенные в разных частях изделия (например, отверстия), рассматривают как один элемент, если они соединены тонкими сплошными линиями. При их отсутствии указывают количество элементов (рис. П22в).

229

Рис. П22 – Изображение одинаковых элементов

При изображении детали в одной проекции (детали из листа или профилей проката) размер ее толщины или длины указывается условно, например, «s1,5», «l200» (рис. П23).

Рис. П23 – Изображение толщины или длины при одной проекции

Размеры диаметров цилиндрической детали сложной конфигурации допускается наносить, как показано на рис. П24.

Размеры элементов детали прямоугольной формы могут быть указаны на полке линиивыноски размерами сторон через знак умножения. При этом на первом месте должен быть указан размер той стороны прямоугольника, от которой проводится линия-выноска

Рис. П24 – Изображение размеров цилиндрических деталей сложной конфигурации

230

Стрелки размерных линий должны быть одинаковыми на всем чертеже. Их величину выбирают в зависимости от толщины линий видимого контура. Форма стрелок показана на рис. П25.

Рис. П25 – Стрелки размерных линий

Если на каком–либо изображении чертежа отверстия показывается в разрезе, то их размеры рекомендуется ставить на этом изображении. В тех случаях, когда отсутствует изображение отверстия в разрезе или же диаметр отверстия на изображении 2 мм и менее, допускается наносить размеры отверстий упрощенно (ГОСТ 2.318). Размеры отверстий в этих случаях указывают на полках линий-выносок без стрелок, проведенных от оси отверстия. Форма записи размеров отверстий сложной конфигурации регламентируется стандартом.

П2.8 Обозначения отклонений формы и расположения поверхностей

На чертежах предельные отклонения указываются посредством условных обозначений в прямоугольной рамке (рис. П26, П27), но могут приводиться и в виде текстовых записей.

В первой части рамки помещают сведения о виде отклонений, а во второй – допуск в миллиметрах. Из угла рамки или середины ее боковой стороны проводят прямую или ломаную линию со стрелкой. Если отклонение относится к поверхности или ее профилю, то стрелка упирается в контурную линию этой поверхности или ее продолжение. Если отклонение относится к оси или плоскости симметрии, то линия со стрелкой должна быть продолжением размерной линии, характеризующей поверхность с этими элементами (рис. П26).

A

Рис. 27 – Изображение отклонений

а – рамка с допуском соединена с базой (торец детали); б – база указана отдельно;

в, г – указываемые поверхности не являются базой