29.6* Min, 27,1* max — габаритные размеры; 12 ± 0,5, 10 ± 0,5 — установочные размеры;

65 ± 0,2, 8 ± 0,2, 15 ± 0,2, 30 ± 0,1 — Присоединительные размеры

Рис. 58. Примеры линейных (а, б) и угловых (е) размеров

По форме записи на чертежах размеры подразделяются на две группы:

● размеры, нанесенные в обычной форме в соответствии с типом определяемого элемента;

● размеры, дающие представление о величине предмета или его элемента с помощью условной записи (условного обозначения), определяющей комплекс размеров. Некоторые из этих размеров (например, обозначения стандартных резьб) могут частично определять геометрию предмета или его элемента.

Последние размеры будем называть комплексными (см. подразд. 7.3).

В табл. 4.1 упоминаются неуказываемые размеры, т.е. размеры радиусов не изображенных скруглений внутренних углов и внешних ребер, о которых говорилось в подразд. 4.2. К этим размерам не следует причислять размеры изображенных элементов, величина которых оговорена в технических требованиях чертежа записями типа «Неуказанные радиусы скруглений 2 мм», «Все фаски 2 45º».

Запись типа «Все ребра притупить радиусом 2 мм» также исключает изображение скруглений на ребрах. Если в записи технического требования присутствует слово «радиус», то знак радиуса перед размерным числом не ставится.

При изучении материалов, изложенных в данном подразделе, рекомендуется ознакомиться со следующими стандартами ЕСКД: ГОСТ 2.307 — 68 «Нанесение размеров и предельных отклонений», ГОСТ2.109—73 «Основные требования к чертежам», ГОСТ 2.318 — 81 «Правила упрощенного нанесения размеров отверстий».

4.4. Указание на чертежах предельных отклонений

В подразд. 4.1 отмечалось, что каждый исполнительный размер обязательно должен быть задан двумя предельными размерами.

Номинальное значение размера является точкой отсчета допускаемых предельных отклонений: положительные отклонения увеличивают возможные значения действительных размеров, отрицательные — уменьшают.

Предельные отклонения указывают непосредственно после номинальных размеров. Исключение составляют предельные отклонения сравнительно низкой точности, относящиеся к группе размеров. Их допускается указывать общей записью в технических требованиях чертежа. Это допущение весьма удобно, поэтому на практике его трактуют как правило.

Предельные отклонения линейных размеров указывают на чертежах следующим образом:

•

145Н9

0165f9

условными обозначениями полей допусков в соответствии со стандартами, относящимися к Единой системе допусков и посадок (ЕСДП), например 18Н7, - для отверстий,

- для валов;

• числовыми значениями, например 18^+0,018; 145^+0,100; 18_-0,1;

• одновременно обозначениями полей допусков и их числовыми значениями.

Примеры нанесения предельных отклонений на изображениях приведены на рис. 59.

В технических требованиях предельные отклонения могут быть указаны с помощью одной из следующих стандартных записей:

H14, h14, ± t₂/2 (или H14, h14, ± IT14/2);

+ t₂ - t₂, ± t₂/2;

± t₂/2 (или ± IT14/2);

H14, h14, ± t₂/2 (или H14, h14, ± IT14/2).

С использованием буквы t указываются значения допусков по классам точности (1, 2, 3, 4), являющиеся округленными значениями допусков по квалитетам последних порядковых номеров.

Рис. 59. Примеры нанесения предельных отклонений размеров

Допускается приведенные записи предварять словами: «Неуказанные предельные отклонения размеров:...». Эти слова обязательны, если технические требования представляют собой единственный и поэтому не отмечаемый цифрой 1 пункт. В текстовых документах данное дополнение делается всегда.

Для указания предельных отклонений могут использоваться таблицы. Предельные отклонения углов указываются только с помощью числовых значений. В некоторых случаях предельные отклонения могут задаваться односторонне, например 40 min, 59,8 max. Однако это не означает, что другой предел не оговаривается. Он может определяться не только другим размером, но и возможностями технологии или просто разумными соображениями.

Упрощенно рассмотрим определение допустимых предельных отклонений размеров на конкретном примере.

Допустим, нам известно, что данный элемент детали будет достаточно хорошо выполнять свои функции, если отклонение его длины от расчетной (от номинального значения) находится в пределах 0,5 мм. Из этой величины, исходя из требуемой продолжительности работы, вычитаем допускаемую величину износа, равную 0,3 мм.

Формально оставшиеся 0,2 мм могли бы определять величину допуска на выполнение размера. Однако на практике исполнитель использует лишь часть этой величины, а другая часть расходуется в связи с оснащением процесса изготовления детали мерительным инструментом (последний изготовляется тоже с определенным допуском, который вычитается из исходных 0,2мм).

Дважды указывать на чертеже исполнительные размеры категорически запрещается независимо от того, приведены ли они на изображении, в таблице, технических требованиях или основной надписи.

Если на чертеже по ошибке будут приведены исполнительные размеры по какому-то направлению в виде замкнутой цепочки, то один из элементов окажется определенным дважды (от разных баз), а выполнить два размера, определяющие одно и то же, физически невозможно.

В некоторых случаях при производстве изделий конструктивные требования заставляют выполнять размеры по особым правилам.

Рис. 60. Примеры (а - г) указания предельных размеров в случаях, когда допускаемые отклонения оговариваются дополнительными конструктивными условиями

Один угловой размер на рис. 60, а говорит о том, что между любой парой отверстий угол должен быть выдержан в пределах ± 10'. Чтобы выразить это требование графически, пришлось бы наносить все три угловых размера. В результате размерная цепь стала бы выглядеть замкнутой (рис. 60. б), хотя замыкающий угловой размер 360° не нанесен. Именно указание одного размера (см. рис. 60, а) говорит об особом конструктивном требовании.

В случае линейки с делениями (рис. 60, в) необходимо выполнить вполне понятное требование, приведенное с помощью записи. Выразить его, используя обычные правила нанесения размеров, практически невозможно: на чертеже появилось бы множество размеров, образующих многочисленные замкнутые цепи, и читать такой чертеж было бы очень трудно.

Случай, показанный на рис. 60, г, встречается тогда, когда ограничивается суммарный допуск на весь ряд элементов.

В приведенных примерах использованы правила указания предельных размеров, применяемые на практике многие десятки лет. В то же время согласно действующему стандарту предельные отклонения на межосевые расстояния должны указываться только в технических требованиях. Для случая, показанного на рис. 60, г, в технических требованиях должна быть следующая запись:

Предельные отклонения расстояний:

между любыми смежными отверстиями ± 0,1 мм;

между крайними ± 0,3 мм.

При написании подраздела использованы ГОСТ 2.304 — 81 «Шрифты чертежные» (разделы 6 и 7), ГОСТ 2.307 — 68 «Нанесение размеров и предельных отклонений», ГОСТ 25347 — 82 «Единая система допусков и посадок. Поля допусков и рекомендованные посадки», ГОСТ 25346—82 «Единая система допусков и посадок. Общие положения, ряды допусков и основных отклонений».

4.5. Рекомендации по нанесению размеров на чертежах

В данном подразделе сведены воедино важнейшие рекомендации по нанесению размеров, которые чертежник обязан стремиться выполнить наилучшим образом. Подобная формулировка обусловлена тем, что выполнить все рекомендации невозможно: требования к нанесению размеров настолько многочисленны и иногда противоречивы, что можно говорить только о наиболее выгодном (рациональном) для данного чертежа варианте.

Размеры рекомендуется наносить преимущественно под изображением и справа от него, так как чертеж читается более эргономично именно при этом условии.

Размеры рекомендуется группировать рядом с изображениями тех элементов, к которым они относятся. Выделенную группу размеров при этом располагают на том изображении элемента, где его форма показана наиболее характерно (но не всегда полно), как можно меньше удаляя данную группу от того места изображения, к которому она относится.

Если позволяют обстоятельства, то размеры при нанесении можно разделять в зависимости от их типа (обычные линейные, диаметры отверстий, угловые).

Рекомендуется разделять размеры на группы по видам обработки и по технологическим операциям, используя для этого разные изображения или размещая группы размеров по разные стороны от выбранного изображения. Например, на чертеже детали, выполняемой на токарном станке, но имеющей фрезерованный паз, весьма полезно нанести размеры, относящиеся к пазу, над изображением, выделив их тем самым из «токарных».

Размеры следует наносить так, чтобы размерная линия какого-то конкретного размера не пересекала не относящуюся к ней выносную линию, поскольку это может привести к непоправимому браку (читающему чертеж может показаться, что размерная линия заканчивается на «чужой» выносной). Исхода из этого обязательного требования размеры с каждой стороны изображения наносят в порядке возрастания их величины, начиная с самого малого.

При нехватке места на чертеже допускается наносить размеры внутри контура изображения. Этот же прием рекомендуется при наличии протяженных и ненагруженных линиями изображений, поскольку он позволяет не относить далеко размеры от соответствующего изображения или экономить рабочее место на чертеже.

Чтобы не нанести на чертеже «лишние» размеры или не забыть какой-либо из необходимых, рекомендуется наносить размеры поэлементно независимо от того, на каких проекциях приходится их указывать. Например, выбрав некоторый паз прямоугольной формы, наносят последовательно размеры, характеризующие его профиль и длину (три размера), а также размеры, полностью определяющие положение паза. Затем наносят размеры следующего элемента и т.д. Нанесение последнего размера, относящегося к последнему элементу детали, по существу определяет число исполнительных размеров на чертеже (их будет не больше и не меньше, чем необходимо).

В то же время ЕСКД и некоторые неписаные законы чертежного дела устанавливают ряд условностей и упрощений, позволяющих (и даже требующих) сокращать число присутствующих на изображениях размеров. Например, запись «24 отв, 15» сокращает число указаний диаметра отверстий в 24 раза, избавляет от пересчета отверстий и, следовательно, уменьшает время чтения чертежа. Кроме того, наличие размеров рядом с изображением только одного из многих схожих элементов и полное отсутствие размеров у изображений остальных таких же элементов сразу свидетельствует об одинаковости этих элементов по форме, величине и качеству поверхностей.

При указании размеров на чертежах следует использовать все предоставляемые ЕСКД возможности для уменьшения числа наносимых исполнительных размеров; применение специальных знаков, условных надписей и упрощений, выносных элементов, принципа умолчания.

Уменьшает число наносимых размеров и применение таблиц, а также указание размеров одинаковых элементов в технических требованиях с помощью записей типа «Неуказанные фаски 2 45º», «Все фаски 2 45 º», о чем уже говорилось в подразд. 4.3.

Отметим, что использование термина «неуказанные» в документации не означает, что элементы вообще не указаны на черте же. Они обязательно должны быть изображены, но указания об их величине или шероховатости поверхностей (см. гл. 5) при этом отсутствуют.

При нанесении размеров не допускается разрывать размерную линию и весьма нежелательно указывать конкретный размер менее оптимальным способом при наличии возможности для более оптимального. Ссылка на то, что использованный неоптимальный вариант приведен в стандарте, некорректна.

Если по ошибке или в результате стремления показать мелкий элемент более крупно (не прибегая к другим средствам) чертежник нарушил пропорции какого-то элемента детали, стандартом допускается подчеркивание численного значения размера (рис. 61, а). Такое подчеркивание свидетельствует об известном чертежнику несоответствии длины отрезка или величины угла на изображении длине отрезка или углу на сконструированной детали и подтверждает, что подчеркнутое значение размера является верным. При явно выраженном сознательном искажении размера того или иного элемента на изображении, например ширины пропила на рис. 61, б, числовое значение размера можно не подчеркивать.

Рис. 61- Примеры искажения изображений:

а — непреднамеренное искажение длины изображения элемента;

б — преднамеренное изменение на изображении ширины пропила и диаметров двух отверстий

Не рекомендуется (но допускается) при нанесении размеров прерывать размерную линию, однако ее обрыв на участке, относящемся ко второй половине симметричного изображения, во многих случаях весьма полезен и необходим.

Мы уже отмечали, что размеры являются единственным источником сведений о величине предмета и его элементов. Следовательно, допускаемая (а иногда рекомендуемая) неточность выполнения изображений определяется как незаметностью этой неточности читающего чертеж. так и необходимостью подчеркивания особенностей конструкции с помощью местного изменения величины изображения или рациональностью способа нанесения размеров. Следует помнить, что нарушения при отображении симметричных предметов или элементов значительно заметнее других отклонений.

Напомним, что благодаря повышению точности выполнения изображений (особенно на сборочных чертежах) возможна графическая проверка правильности указанных на чертежах номинальных размеров.

4.6. Понятие о размерных базах в машиностроении

Размерные базы бывают конструкторскими и технологическими. В курсе черчения рассматриваются только конструкторские базы. О технологических базах речь идет в дисциплинах, изучающих законы производства изделий и выполнения технологической документации.

Конструкторской базой называется поверхность, линия или точка, относительно которой указывают расположение других поверхностей, линий, точек детали или сборочной единицы.

При проектировании любой конструкции выделяют ее основную часть, для которой разрабатывают систему координат. Если в конструкции содержатся сборочные единицы, то разрабатывают системы координат для каждой из них и связывают эти системы с системой координат основной части. Последовательную разработку комплекса систем координат завершают созданием координатной системы для каждой детали. Пространственный комплекс систем координат определяется конструктивными задачами.

Направления осей составляющих координатных систем обычно совпадают с направлениями осей исходной системы, при необходимости любое координатное направление может быть задано с помощью угловой величины.

Если выбрать одно из общих направлений, то можно составить схемы, отображающие не только значения размеров, но и связь их между собой.

На рис. 62, а—в приведены три варианта нанесения координационных размеров. Могут использоваться комбинированные схемы, объединяющие два или все три приведенные варианта. Цифрами обозначены базы, являющиеся отправными элементами для всех последующих элементов. Отсюда происходят нередко применяемые понятия первичных (исходных) баз, вторичных баз и т.д.

На рис. 62, г приведены изображение и обозначение некоторой промежуточной базы, на рис. 62, д — указание базы на выносной линии размера.

Рис. 62. Варианты нанесения координационных размеров с условным изображением баз:

а — задание смежных элементов цепочкой; б — задание элементов от одной базы;

в — групповое задание элементов; г — изображение базы на данном рисунке;

д — изображение базы на чертежах.

В данной главе мы не дифференцируем размеры на координационные и на определяющие величину элемента. Это удобно делать при работе над чертежом детали, хотя с точки зрения понятия о базах все размеры являются координационными. Например, положение второй стенки прямоугольного паза определяется размером от первой стенки, и таким образом оказывается зафиксированной конструктивно значимая величина — ширина паза.

Большинство баз на чертежах специально не обозначают: они определяются видом размерной сетки. Однако при указаниях на чертежах допусков формы и расположения поверхностей выделение баз является неизбежным.

Данные о допусках формы и расположения поверхностей указывают в прямоугольных рамках, разделенных на части. В первой части помешают знаки допуска по стандартной таблице, во второй — числовое значение допуска в миллиметрах, в третьей — буквенное обозначение базы, с которой связан допуск расположения, если она не указана графически.

На рис. 63, а, б приведены примеры задания допуска параллельности (правильнее было бы говорить допуска непараллельности) двух поверхностей, когда базовой является более протяженная. Рис. 63, б показывает, что знак базы (равносторонний зачерненный треугольник) не должен размещаться напротив размерной линии.

Если базой является ось или плоскость симметрии, то первый участок соединительной линии обязательно представляет собой продолжение размерной линии, при этом треугольник размешается на конце последней (рис. 63, в) и в случае нехватки места может заменять вынесенную стрелку размерной линии. Этот же пример демонстрирует, как следует указывать базу при невозможности применения способов, приведенных на рис. 63, а, б.

Если базой для поверхности является общая ось или плоскость симметрии, то треугольник располагают на изображении оси (рис. 63, г, д).

Рис. 63. Примеры указания базовых элементов

При нанесении размеров симметрично расположенных элементов иногда допускают ошибку, заключающуюся в неоднозначном задании тех или иных величин, которая приводит к производственному браку или необоснованному сужению полей допусков на выполнение размеров.

Возьмем простую деталь, симметричную относительно вертикальной плоскости (рис. 64, а). Размер 4,5 ± 0,2 определяет положение отверстий относительно боковой стороны. Найдем предельные значения размера х по приведенным на рис. 64, б числовым значениям заданных размеров:

х_min = 24,87 – 16,2 – 4,7 = 3,79 (тогда как 4,5 – 0,2 = 4,3);

x_max = 25,00 – 15,8 – 4,3 = 4,9 (тогда как 4,5 + 0,2 = 4,7).

Полученные значения х_min и x_max не соответствуют значениям, указанным в скобках. Если даже предположить, что при х_min или x_max деталь будет работоспособна, то налицо неоправданное сужение поля допуска на выполнение размера 4,5. При полной симметрии детали по чертежу невозможно определить, от какой именно боковой поверхности реальной детали должен отсчитываться размер 4,5 ± 0,2. Если при контроле будет измерен размер, обозначенный х, деталь будет признана негодной. При отсутствии симметрии (рис. 64, в, г) вопрос о неправильном прочтении чертежа снимается. При наличии симметрии на чертеже указывается допуск на симметричность, как показано на рис. 64, д (в данном случае рассматривается положение отверстия относительно боковых сторон выступа). В заключение покажем несколько приемов при нанесении размеров, улучшающих качество чертежей (рис. 65).

При написании данного подраздела использованы правила указания допусков, приведенные в ГОСТ 2.308 — 79 «Указание на чертежах допусков формы и расположения отверстий».

Рис. 64. Иллюстрации к вопросу о нанесении размеров симметрично расположенных элементов

- знак допуска симметричности

Рис. 65. Приемы, применяемые при нанесении размеров;

а — использование выносного элемента;

б, в — обрыв размерных линий при полных или частичных изображениях;

г — смешение изображений элементов при совпадении номинальных значений размеров