212
Чтобы овладеть техникой и творчески участвовать в ее развитии, чтобы стать квалифицированным инженером, надо уметь точно и ясно излагать мысли с помощью чертежа и по его плоским фигурам, знакам и цифрам представлять пространственный объект.
(И.А. Воротников)
Глава 6 ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОЧИХ ЧЕРТЕЖЕЙ ИЗДЕЛИЙ
Любая машина, механизм, прибор состоит из деталей, соединенных между собой. Детали могут отличаться друг от друга по форме, размерам и технологическому процессу изготовления. Одни детали изготовляются из листового материала, другие – из сортового и фасонного проката или из специальных заготовок путем механической обработки, третьи получают литьем, штамповкой и т. п.
Способы соединения деталей в сборочную единицу применятся самые различные:
–для получения разъемных соединений: а) по резьбе;
б) стандартными крепежными деталями (болтом, винтом и т. д.); в) клином; г) шпонкой;
д) байонетные (безрезьбовые);
–для получения неразъемных соединений:
а) заклепками; б) сваркой, пайкой, склеиванием; в) запрессовкой;
г) опрессовкой и т. п.
213
При сборке или разборке какой-либо сборочной единицы можно заметить, что одни детали можно просто отвернуть (по резьбе), другие – разъединить при снятии крепежных изделий (болтов, винтов и др.), третьи – вынуть из соединений с зазором, четвертые – снять в виде целой группы деталей, представляющей сборочную единицу, входящую в состав основной.
Примером сборочной единицы может служить кривошипно-шатунная группа компрессора, схема образования которой представлена на рис. 6.1. Для ее сборки помимо отдельных деталей (позиции 2…5) подается заранее собранная сборочная единица (позиция 1), представляющая шатун (позиция 6) с запрессованными с двух сторон втулками (позиции 7, 8).
Рис. 6.1. Схема образования сборочной единицы
214
Собранная сборочная единица кривошипно-шатунной группы подается далее на сборку всего изделия – компрессора.
Таким образом, сборочная единица представляет собой соединение группы деталей, а каждая деталь является элементарной частью всего изделия или составной частью сборочной единицы в составе изделия.
При проектировании любого изделия производства на основе технического задания разрабатывается конструкторская документация (ГОСТ 2.103–68 «Стадии разработки»).
Сначала ведется разработка проектной конструкторской документации:
–техническое предложение (ГОСТ 2.118–73);
–эскизный проект (ГОСТ 2.119–73);
–технический проект (ГОСТ 2.120–73).
На основе проектной конструкторской документации разрабатывается чертеж общего вида изделия, который поясняет конструкцию изделия и принцип его работы.
Чертеж общего вида является основой для разработки рабочей конструк-
торской документации:
–рабочих чертежей деталей (процесс деталирования);
–сборочных чертежей входящих в изделие сборочных единиц (со спецификациями и рабочими чертежами деталей, входящих в их состав);
–сборочного чертежа изделия;
–спецификации изделия.
В современном производстве изготовление деталей, а также сборочных единиц и изделий в целом выполняется по технологическим и операционным картам, составленным на основе чертежей. Без чертежей невозможно производство. В машиностроении все чертежи деталей обычно выполняются по методу прямоугольного (ортогонального) параллельного проецирования, который дает исчерпывающие сведения о форме деталей благодаря применению нескольких изобра-
215
жений (проекций). Правила выполнения и оформления чертежей установлены государственными стандартами ЕСКД.
Основные требования к рабочим чертежам изложены в ГОСТ 2.109–73. При разработке рабочих чертежей предусматривают:
рационально ограниченную номенклатуру резьб, шлицев и других конструктивных и технологических элементов, их размеров, покрытий и т. д.;
рационально ограниченную номенклатуру марок и сортаментов материа-
лов, а также применение наиболее дешевых и наименее дефицитных |
мате- |
риалов; |
|
необходимую степень взаимозаменяемости, наивыгоднейшие способы изготовления и ремонта изделий.
§6.1. Основные правила выполнения чертежей деталей
Де т а л ь – изделие, изготовленное из однородного материала без применения сборочных операций (ГОСТ 2.101–68 «Виды изделий»). Например, болт, литой корпус, вал, печатная плата; эти же изделия с нанесенными на них защитными или декоративными покрытиями; эти же изделия, подвергнутые физикохимической или термической обработке.
Ч е р т е ж д е т а л и – документ, содержащий изображения детали и другие данные, необходимые для ее изготовления и контроля (ГОСТ 2.102–68 «Виды
икомплектность конструкторской документации»). Чертеж детали – это основной конструкторский документ для детали.
Качество каждого производственного чертежа оценивается по тому, насколько он соответствует требованиям производства. Основные требования к рабочим чертежам деталей изложены в ГОСТ 2.109–73. Назначение чертежа детали как производственного документа, по которому детали изготовляют, налагает на
216
конструктора большую ответственность. От того как составлен и оформлен чертеж, во многом зависит быстрота и безошибочность его чтения.
Общие требования производства к чертежу детали, например точеной, литой, гнутой, листовой и т. д., заключается в следующем:
–на чертеже деталь должна быть изображена в минимальном, но достаточном для уяснения формы количестве изображений (видов, разрезов, сечений),
сприменением только таких условных изображений, которые установлены стандартами;
–на чертеже должна быть обозначена шероховатость поверхностей* дета-
лей и нанесены геометрически полно и технологически правильно все необходимые размеры;
– на чертеже должны содержаться необходимые технические требования,
отражающие особенности детали: материал, термообработку*, предельные откло-
нения* размеров, геометрической формы и расположения поверхностей.
Таким образом, первое основное требование относится к форме детали, второе связано с простановкой и нанесением размеров, третье относится к тех-
ническим требованиям.
К современному рабочему чертежу детали предъявляются высокие требования, строгое исполнение которых обеспечивает выполнение изготовленной деталью предназначенных ей функций, длительность ее работоспособности.
Эти требования излагают в виде изображений, условных знаков и текстовых записей на поле чертежа (рис. 6.2).
* Рассмотрение данных тем не входит в курс «Инженерная графика» и подлежит изучению в специальных курсах.
219
Рис. 6.2. Чертеж детали «Вал»
Содержание рабочего чертежа детали
1. Изображения.
Должны определять форму детали с исчерпывающей полнотой. Их число по возможности должно быть наименьшим. Особые требования предъявляются к главному изображению (ГОСТ 2.305–2008).
2. Размеры.
Задаются для всех элементов детали (параметры формы) и их взаимного расположения (параметры положения) (ГОСТ 2.307–68).
3*. Допустимые пределы отклонения размеров.
Действительные размеры изготовленной детали всегда отличаются от заданных номинальных на небольшую величину. Предельные отклонения должны быть допустимыми (допуски и посадки) (ГОСТ 2.307–68, ГОСТ 7713–62, ГОСТ
25346–89).
4*. Допустимые отклонения формы и расположения поверхностей.
Элементы детали после изготовления могут оказаться несколько смещенными относительно друг друга, а их геометрическая форма может отклониться от заданной теоретической (допуски формы и расположения) (ГОСТ 2.308–79, ГОСТ
24642–81, ГОСТ 28187–89).
5*. Шероховатость.
Большое значение для работоспособности детали имеет микрогеометрия ее поверхностей. Поэтому на чертеже дают указания о допустимых микронеровностях (шероховатости) на поверхностях, ограничивающих деталь (ГОСТ 2.309– 68, ГОСТ 2789–73).
Для получения необходимой гладкости поверхностей используются различные технологические операции. Так, при обработке резанием применяются:
–точение (черновое (рис. 6.3а), чистовое, алмазное);
–строгание (черновое (рис. 6.3б), чистовое);
*На учебных чертежах деталей, выполняемых при изучении дисциплины «Инженерная графика», требования пункта не указываются.
219
–обработка долбяком (черновая (рис. 6.3в), чистовая);
–фрезерование (черновое (рис. 6.3г), чистовое, тонкое);
–шлифование (рис. 6.3д, е) (грубое, чистовое, тонкое);
–сверление (рис. 6.3ж );
–развертывание (рис. 6.3з) (чистовое, отделочное);
–зенкерование цилиндрическое и коническое (рис. 6.3и, к).
От способа обработки зависит допустимая шероховатость поверхности элемента детали, обеспечивающая длительную работоспособность детали.
а) |
б) |
в) |
г) |
д) |
е) |
ж) |
з) |
и) |
к) |
Рис. 6.3. Различные способы образования поверхностей:
а – точение; б – строгание; в – обработка долбяком; г – фрезерование; д, е – шлифование; ж – сверление; з – развертывание; и, к – зенкерование
220
6. Способы формообразования детали.
На чертеже могут помещаться технологические указания, касающиеся способа образования поверхности, с учетом условий работы детали в изделии. Приемы и способы обработки и сборки на чертеже не указываются, но влияют на содержание требований чертежа к обрабатываемым поверхностям детали.
7. Материал, из которого должна быть изготовлена деталь.
Указывается в графе 3 основной надписи (рис. 2.5). Краткие сведения о материалах и их обозначениях даны в главе 3.
8*. Обозначение покрытий, термической и других видов обработки.
Свойства материала, из которого изготавливается деталь, могут быть значительно улучшены термообработкой. Внешняя среда, в которой работает деталь, может оказывать разрушающее воздействие на поверхность детали. С целью противодействия (а также для защиты от изнашивания или придания материалу специальных свойств) поверхность детали покрывают специальными материалами. На чертеже указывают требования о защитных и декоративных (техническая эсте-
тика) покрытиях (ГОСТ 2.310–68, ГОСТ 9.306–85, ГОСТ 9.032–74).
Чертеж детали также может содержать и другие требования, например к способу испытания изготовленной детали, к ее транспортировке и хранению.
На чертеже деталь изображают с теми размерами и другими параметрами, какие она должна иметь перед сборкой изделия. Параметры элементов деталей, получаемые в результате обработки при сборке, указывают на сборочном чертеже.
Изготовленную деталь подвергают тщательному контролю ОТК. Если деталь изготовлена в полном соответствии с содержащимися в чертеже требованиями, ОТК накладывает на нее клеймо, удостоверяющее качество. Место и способ клеймения также могут быть указаны на чертеже (ГОСТ 2.314–68).
* На учебных чертежах деталей, выполняемых при изучении дисциплины «Инженерная графика», требования пункта не указываются.
221
Все эти указания должны выполняться со строгим соблюдением соответствующих стандартов и занимать на поле чертежа определенные места.
Пример выполнения учебного рабочего чертежа детали «Вал» приведен на рис. 6.4.
Для грамотного и безошибочного составления учебного чертежа детали, как конструкторского документа, необходимо придерживаться следующего плана выполнения чертежа.
Порядок выполнения чертежа детали
I э т а п. А н а л и т и ч е с к и й (обдумывание содержания чертежа)
1. Анализ исходных данных (осмотр готовой детали или чтение чертежа общего вида).
1.1. Выяснить наименование детали и материал, из которого она изготовлена.
1.2.Определить способ изготовления детали (литье, штамповка, обработка заготовки резанием и т. д.).
1.3.Выявить и определить наружные и внутренние формы детали и способ их изготовления (обработки).
1.4.Выявить и определить конструктивные и технологические элементы детали, соотнести со стандартными элементами.
2. Выбор количества изображений.
Правило: изображений должно быть минимальное количество, но достаточное для определения форм и размеров детали (как наружных, так и внутренних)
3. Выбор главного изображения.
Правило: главное изображение должно нести максимальную информацию о формах (наружных и внутренних) и размерах детали
224
Рис. 6.4. Учебный чертеж детали «Вал»
Вывод по проведенному анализу содержания разрабатываемого |
чер- |
тежа детали: |
|
–сколько изображений необходимо для отображения наружных и внутренних форм детали;
–какие именно изображения необходимо выполнить (виды, разрезы, совмещение вида с разрезом, сечения);
–какое из выбранных изображений будет главным.
II э т а п. П р а к т и ч е с к и й (выполнение чертежа)
1.Выбор формата чертежа (ГОСТ 2.301–68).
2.Оформление формата: рамка чертежа, основная надпись (форма 1,
ГОСТ 2.104–2006).
3.Компоновка чертежа – равномерное расположение на поле чертежа изображений в соответствиисвыбранныммасштабом(ГОСТ2.302–68).
Правило: изображения должны занимать 70…75 % рабочего поля чертежа
4.Выполнение осевых и центровых линий (ГОСТ 2.303–68).
5.Выполнение изображений детали (ГОСТ 2.305–2008).
5.1.Очертить наружные формы детали по размерам в соответствии с выбранным масштабом, т. е. выполнить виды.
5.2.Очертить внутренние формы детали по размерам в соответствии с выбранным масштабом, т. е. выполнить разрезы, сечения.
5.3.Оформить изображения конструктивных (стандартных), технологических и типовых элементов детали (фаски, проточки, недорезы, пазы и т. п.).
5.4.Увеличить мелкие элементы детали, недостаточно четко читающиеся на изображениях, т. е. оформить выносные элементы.
6.Нанесение размеров на чертеже (ГОСТ 2.307–68).
6.1.Назначить размеры – выполнить выносные и размерные линии.
6.2.Проставить размерные числа.