Что такое чертеж изделия
Чертежи деталей и сборочный чертеж
9.1. Понятие о видах изделий и конструкторских документах
Изделием называют любой предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению на предприятии.
ГОСТ 2.101-88* устанавливает следующие виды изделия:
При изучении курса «Инженерной графики» к рассмотрению предлагаются два вида изделий: детали и сборочные единицы.
Деталь – изделие, изготавливаемое из однородного по наименованию и марке материала, без применения сборочных операций.
Например: втулка, литой корпус, резиновая манжета (неармированная), отрезок кабеля или провода заданной длинны. К деталям относятся так же изделия, подвергнутые покрытиям (защитным или декоративным), или изготовленные с применением местной сварки, пайки, склейки сшивки. К примеру: корпус, покрытый эмалью; стальной винт, подвергнутый хромированию; коробка, склеенная из одного листа картона, и т.п.
Сборочная единица – изделие, состоящее из двух и более составных частей, соединённых между собой на предприятии-изготовителе сборочными операциями (свинчиванием, сваркой, пайкой, клёпкой, развальцовкой, склеиванием и т.д.).
Например: станок, редуктор, сварной корпус и т.д.
Комплексы — два и более специфицируемых изделия не соединенных на предприятии-изготовителе сборочными операциями, но предназначенных для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций, например, автоматическая телефонная станция, зенитный комплекс и т.п.
Комплекты — два и более специфицированных изделия, не соединенных на предприятии-изготовителе сборочными операциями и представляющих набор изделий, имеющих общее эксплуатационное назначение вспомогательного характера, например, комплект запасных частей, комплект инструментов и принадлежностей, комплект измерительной аппаратуры и т.п.
Производство любого изделия начинается с разработки конструкторской документации. На основании технического задания проектная организация разрабатывает эскизный проект, содержащий необходимые чертежи будущего изделия, расчётно-пояснительную записку, проводит анализ новизны изделия с учётом технических возможностей предприятия и экономической целесообразности его осуществления.
Эскизный проект служит основанием для разработки рабочей конструкторской документации. Полный комплект конструкторской документации определяет состав изделия, его устройство, взаимодействие составных частей, конструкцию и материал всех входящих в него деталей и другие данные, необходимые для сборки, изготовления и контроля изделия в целом.
Сборочный чертёж – документ, содержащий изображение сборочной единицы и данные, необходимые для её сборки и контроля.
Чертёж общего вида – документ, определяющий конструкцию изделия, взаимодействие его составных частей и принцип работы изделия.
Спецификация – документ, определяющий состав сборочной единицы.
Чертёж общего вида имеет номер сборочной единицы и код СБ.
Например: код сборочной единицы (Рисунок 9.1) ТМ.0004ХХ.100 СБ тот же номер, но без кода, имеет спецификация (Рисунок 9.2) этой сборочной единицы. Каждое изделие, входящее в сборочную единицу, имеет свой номер позиции, указанный на чертеже общего вида. По номеру позиции на чертеже можно найти в спецификации наименование, обозначение данной детали, а также количество. Кроме того, в примечании может быть указан материал, из которого деталь изготовлена.
9.2. Последовательность выполнения чертежей деталей
Чертёж детали – это документ, содержащий изображение детали и другие данные, необходимые для её изготовления и контроля.
Перед выполнением чертежа необходимо выяснить назначение детали, конструктивные особенности, найти сопрягаемые поверхности. На учебном чертеже детали достаточно показать изображение, размеры и марку материала.
При выполнении чертежа детали рекомендуется следующая последовательность:
Ребра жесткости, спицы при продольных разрезах показывают не заштрихованными.
Рисунок 9.1 – Рабочий чертеж детали «Корпус»
9.3. Нанесение размеров
Простановка размеров является наиболее ответственной частью работы над чертежом, так как неправильно проставленные и лишние размеры приводят к браку, а недостаток размеров вызывает задержки производства. Ниже предложены некоторые рекомендации по нанесению размеров при выполнении чертежей деталей.
Размеры детали замеряют с помощью измерителя на чертеже общего вида сборочной единицы с учётом масштаба чертежа (с точностью 0,5мм). При замере наибольшего диаметра резьбы необходимо округлить его до ближайшего стандартного, взятого по справочнику. Например, если диаметр метрической резьбы по замеру d=5,5мм, то необходимо принять резьбу М6 (ГОСТ 8878-75).
9.3.1. Классификация размеров
Все размеры разделяются на две группы: основные (сопряжённые) и свободные.
Основные размеры входят в размерные цепи и определяют относительное положение детали в узле, они должны обеспечивать:
Примером могут служить размеры охватывающих и охватываемых элементов сопряжённых деталей (Рисунок 9.2). Общие соприкасающиеся поверхности двух деталей имеют одинаковый номинальный размер.
Свободные размеры в размерные цепи детали не входят. Эти размеры определяют такие поверхности детали, которые не соединяются с поверхностями других деталей, и поэтому их выполняют с меньшей точностью (Рисунок 9.2).
А – охватывающая поверхность; Б – охватываемая поверхность;
В — свободная поверхность; d – номинальный размер
Рисунок 9.2
9.3.2. Методы простановки размеров
Применяются следующие методы простановки размеров:
При цепном методе (Рисунок 9.3) размеры проставляются последовательно один за другим. При такой простановке размеров каждая ступень валика обрабатывается самостоятельно, и технологическая база имеет своё положение. При этом на точность выполнения размера каждого элемента детали не влияют ошибки выполнения предыдущих размеров. Однако, ошибка суммарного размера состоит из суммы ошибок всех размеров. Нанесение размеров в виде замкнутой цепи не допускается, за исключением случаев, когда один из размеров цепи указан как справочный. Справочные размеры на чертеже отмечаются знаком * и записываются на поле: «* Размеры для справок» (Рисунок 9.4).
Рисунок 9.3
Рисунок 9.4
При координатном методе размеры проставляются от выбранных баз (Рисунок 9.5). При этом методе нет суммирования размеров и ошибок в расположении любого элемента относительно одной базы, что является его преимуществом.
Рисунок 9.5
Комбинированный метод простановки размеров представляет собой сочетание цепного и координатного методов (Рисунок 9.6). Он применяется, когда необходима высокая точность при изготовлении отдельных элементов детали.
Рисунок 9.6
По своему назначению размеры подразделяются на габаритные, присоединительные, установочные и конструктивные.
Габаритные размеры определяют предельные внешние (или внутренние) очертания изделия. Они не всегда наносятся, но их часто указывают для справок, особенно для крупных литейных деталей. Габаритный размер не наносится на болтах и шпильках.
Присоединительные и установочные размеры определяют величины элементов, по которым данное изделие устанавливают на место монтажа или присоединяют к другому. К таким размерам относятся: высота центра подшипника от плоскости основания; расстояние между центрами отверстий; диаметр окружности центров (Рисунок 9.7).
Группа размеров, определяющих геометрию отдельных элементов детали предназначенных для выполнения какой-либо функции, и группа размеров на элементы детали, такие как фаски, проточки (наличие которых вызвано технологией обработки или сборки), выполняются с различной точностью, поэтому их размеры не включают в одну размерную цепь (Рисунок 9.8, а, б).
Рисунок 9.7
 | |
| Неправильно | Правильно |
 | |
| Неправильно | Правильно |
9.4 Шероховатость поверхностей
Шероховатость поверхностей регламентируется следующими стандартами:
– ГОСТ 25142 – 82. Шероховатость поверхностей. Термины и определения.
– ГОСТ 2789 – 73. Шероховатость поверхностей. Параметры и характеристики.
– ГОСТ 2.309 – 73. Обозначения шероховатости поверхностей.
Требования стандартов распространяются на поверхности изделий, изготовленных из любых материалов и любыми методами, при этом дефекты поверхности из рассмотрения исключаются.
Для оценки шероховатости поверхности стандартом установлены шесть параметров: три из них — высотные, два — шаговые, последний связан с суммарной длинной опорной поверхности. На учебных чертежах будем пользоваться двумя параметрами:
ГОСТ 2.309 – 73 определяет три знака для обозначения шероховатости
и структуру обозначения:
а) — способ обработки поверхности конструктором не регламентируется;
б) — поверхность образована удалением слоя материалов (механическая обработка);
в) — поверхность образована без удаления слоя материала (штамповка, гибка, литье…).
Выбор параметров шероховатости в зависимости от видов и методов обработки поверхности:
На чертежах проставляют знак шероховатости так, чтобы он был ориентирован к поверхности.
Обозначения шероховатости поверхности, в которых знак имеет полку, располагают относительно основной надписи чертежа так, как показано на рисунке:
9.5. Выполнение чертежа детали, имеющей форму тела вращения
Детали, имеющие форму тела вращения, в подавляющем большинстве (50-55% из числа оригинальных деталей) встречаются в машиностроении, т.к. вращательное движение – самый распространённый вид движения элементов существующих механизмов. Кроме того, такие детали технологичны. К ним относятся валы, втулки, диски и т.п. обработка таких деталей производится на токарных станках, где ось вращения расположена горизонтально.
Поэтому детали, имеющие форму тела вращения, располагают на чертежах так, чтобы ось вращения была параллельна основной надпись чертежа (штампу). Торец детали, принятый за технологическую базу для обработки, желательно располагать справа, т.е. так, как он будет расположен при обработке на станке. На рабочем чертеже втулки (Рисунок 9.9) показано выполнение детали, являющейся поверхностью вращения. Наружные и внутренние поверхности детали ограничены поверхностями вращения и плоскостями. Другим примером может быть деталь «Вал» (Рисунок 9.10), ограниченная соосными поверхностями вращения. Осевая линия параллельна основной надписи. Размеры проставлены комбинированным способом.
Рисунок 9.9 — Рабочий чертеж детали поверхности вращения
Рисунок 9.10 — Рабочий чертеж детали «Вал»
9.6. Выполнение чертежа детали изготовленной из листа
К этому виду деталей относятся прокладки, крышки, планки, клинья, плиты и т.д. Детали такой форму обрабатываются различными способами (штамповка, фрезеровка, строгание, резка ножницами). Плоские детали, изготовленные из листового материала, изображают, как правило, в одной проекции, определяющей контур детали (Рисунок 9.11). Толщина материала указывается в основной надписи, но рекомендуется указывать её повторно на изображении детали, на чертеже — s3. Если деталь гнутая, то часто на чертеже показывают развертку.
Рисунок 9.11 — Чертеж плоской детали
9.7. Выполнение чертежа детали, изготовленной литьем, с последующей механической обработкой
Формообразование литьем позволяет получить достаточно сложную форму детали, практически без потерь материала. Но после литья поверхность получается достаточно грубая, поэтому, рабочие поверхности требуют дополнительной механической обработки.
Таким образом получаем две группы поверхностей — литейные (черные) и обработанные после литья (чистые).
Процесс литья: в литейную форму заливается расплавленный материал, после остывания заготовка вынимается из формы, для чего, большинство поверхностей заготовки имеют литейные уклоны, а сопряжения поверхностей — литейные радиусы скруглений.
Литейные уклоны можно не изображать, а литейные радиусы должны быть изображены обязательно. Размеры литейных радиусов скруглений указывают в технических требованиях чертежа записью, например: Неуказанные литейные радиусы 1,5 мм.
Основная особенность нанесения размеров: так как есть две группы поверхностей, то есть и две группы размеров, одна связывает все черные поверхности, другая — все чистые, и по каждому координатному направлению допускается проставлять только один размер, связывающий между собой эти две группы размеров.
На рисунке 9.12 такими размерами являются: на главном изображении — размер высоты крышки — 70, на виде сверху — размер 10 (от нижнего торца детали) (выделены синим цветом).
При литье применяют литейный материал (буква Л в обозначении), обладающий повышенной текучестью, например:
Рисунок 9.12 — Чертеж литейной детали
9.8. Выполнение чертежа пружины
На учебных чертежах рекомендуется из перечисленных пунктов указать п.п. 2,3,4,6. Выполнение диаграммы испытаний также не предусмотрено при выполнении учебного чертежа.
Рисунок 9.13 – Рабочий чертеж пружины
 | |
| а | б |
Рисунок 9.14. Изображения поджатых витков пружины
Рисунок 9.15. Последовательность построения изображения пружины
9.9. Выполнение чертежа зубчатого колеса
| 0,25 | (0,7) | (1,75) | 3 | (5,5) | 10 | (18) | 32 |
| 0,3 | 0,8; (0,9) | 2 | (3,5) | 6 | (11) | 20 | (36) |
| 0,4 | 1; (1,125) | (2,25) | 4 | (7) | 12 | (22) | 40 |
| 0,5 | 1,25 | 2,5 | (4,5) | 8 | (14) | 25 | (45) |
| 0,6 | 1,5 | (2,75) | 5 | (9) | 16 | (28) | 50 |
На учебных чертежах зубчатых колес:
Высота головки зуба – ha = m;
Высота ножки зуба – hf = 1,25m;
Шероховатость рабочих поверхностей зуба – Ra 0.8 [мкм];
Справа вверху листа выполняют таблицу параметров, размеры которой приведены на рисунке 9.18, часто заполняют только значение модуля, число зубьев и делительный диаметр.
Рисунок 9.18 — Таблица параметров
Зубья колеса изображают условно, согласно ГОСТ 2.402-68 (Рисунок 9.19). Штрихпунктирная линия — делительная окружность колеса.
В разрезе зуб показывают нерассеченным.
 | ||
| а | б | в |
Рисунок 9.19 — Изображение зубчатого колеса а — в разрезе, б — на виде спереди и в — на виде слева
Шероховатость на боковую рабочую поверхность зуба на чертеже проставляют на делительной окружности.
Пример выполнения чертежа зубчатого колеса приведен на рисунке 9.20.
Рисунок 9.20 — Пример выполнения учебного чертежа зубчатого колеса
9.10. Последовательность чтения чертежа общего вида
При чтении чертежа общего вида необходимо учитывать некоторые упрощения и условные изображения на чертежах, допускаемые ГОСТ 2.109-73 и ГОСТ 2.305-68*:
На чертеже общего вида допускается не показывать:
На сборочных чертежах проставляют справочные, установочные, исполнительные размеры. Исполнительные это размеры на те элементы, которые появляются в процессе сборки (например, штифтовые отверстия).
Рисунок 9.21 – Сборочный чертеж
Рисунок 9.22 – Спецификация
9.11. Правила заполнения спецификации
В спецификацию для учебных сборочных чертежей, как правило, входят следующие разделы:
Название каждого раздела указывается в графе «Наименование», подчеркивается тонкой линией и выделяется пустыми строчками.
В графе «Количество» указывают количество составных частей на одно специфицируемое изделие, а в разделе «Материалы» — общее количество материалов на одно специфицируемое изделие с указанием единиц измерения — (например, 0,2 кг). Единицы измерения допускается записывать в графе «Примечание».
Как создать спецификацию в программе КОМПАС-3D, рассказано в соответствующей данной теме Лабораторной работе!
Я обычно предлагаю воспользоваться таким методом — возьмите свой чертеж и посмотрите на него так, как будто вы видите его впервые в жизни. Если смотреть на него приятно, а начерченное не вызывает вопросов, значит чертеж сделан правильно. Если же наоборот — стоит задуматься.
Стандарты технического чертежа
На сегодняшний день в мировой практике не существует единой системы стандартизации, положениям которой подчинялись бы все требования на технический чертеж изделия, в том числе конструктивные элементы деталей. Технический чертеж требует острой осведомленности о стандартных конвенциях в соответствии с местом и сектором и деятельностью, характером разрабатываемой продукции, безопасностью и окружающей средой конструкций, которые должны быть задуманы. Каждое государство или группа стран разрабатывают собственные стандарты, строго следуя им при выпуске продукции, в том числе на экспорт. Следуя цели недвусмысленной коммуникации, инженерные чертежи часто делаются профессионально и должны соответствовать определенным национальным и международным стандартам ISO, ASME, BS, DIN, JIS, ГОСТ, GB. Стандартизация также способствует интернационализации, потому что люди из разных стран, говорящие на разных языках, могут использовать общий язык инженерного рисования и, таким образом, могут достаточно хорошо общаться друг с другом, по крайней мере, в отношении геометрии и размеров объекта. Фактически, технический рисунок превратился в язык, который является более точным и однозначным, чем естественные языки.
Американское общество инженеров-механиков ASME было основано в 1880 году спонсирует разработку стандартов серии Y14. Стандарты серии охватывают большинство аспектов технических чертежей и сопутствующих документов. Основные различия между стандартами чертежа ISO и ASME заключаются в следующем.
Британские стандарты применяются BS с 1901 года Комитетом по инженерным стандартам, возглавляемый Джеймсом Мансергом, для стандартизации количества и типа стальных профилей, чтобы сделать британских производителей более эффективными и конкурентоспособными.
BS 308 формально был стандартом для инженерного рисования с 1927 года. Первый британский стандарт для практики технического рисования, опубликованный в сентябре 1927 года, содержал только 14 пунктов. Группа BSI, разработавшая стандарт, сыграла важную роль в разработке международного стандарта технической спецификации в сочетании с ISO. В 2000 году BS 308 была заменена обновленной BS 8888.
Стандарт DIN 5 используется для охвата изометрических проекций на чертежах, но он был заменен стандартом ISO 5456. Стандарт DIN 6 используется для охвата того, как будут выкладываться нормальные виды чертежей, но теперь он охватывается стандартом ISO 128. Стандарт DIN 406 по-прежнему предоставляет рекомендуемые методы для инженерных чертежей, например, как следует указывать размеры и допуски.
Стандарты DIN отправляются в Европейский Союз и принимаются как стандарты EN.
Нынешняя Ассоциация стандартов Японии JIS была создана после поражения Японии во Второй мировой войне в 1949 году, содействует согласованности с международными стандартами, чтобы отвечать требованиям как внутри страны, так и за ее пределами.
Китайские национальные стандарты – GB – сформированы Администрацией по стандартизации Китая – SAC, которая относится к Национальному комитету Китая по ISO (Международная организация по стандартизации) и IEC (Международная электротехническая комиссия).
В Республике Беларусь и странах СНГ главные требования к чертежам и изделиям изложены в ГОСТах, многие из которых продолжают действовать еще с советских времен
ГОСТ (государственный стандарт) – один из основных стандартов в СССР, межгосударственный стандарт в СНГ.
ГОСТ Р – государственный стандарт Российской Федерации.
ГОСТ Р ИСО – стандарт Российской Федерации, основанный на международном стандарте ISO. Как правило, номера стандартов совпадают.
Информация технического чертежа и правила оформления
Линии
Технические чертежи передают следующую критическую информацию:
Давайте рассмотрим несколько простых правил хорошего технического чертежа.
Соблюдение вышеизложенных правил не является обязательным, но оно есть показатель уровня конструктора и его отношения к своей работе. Если чертежи у вас сделаны тяп-ляп, то и вся конструкция в целом, собранная из настоящих материалов, не вызывает доверия. Чертеж должен смотреться гармонично, количество видов и размеров на чертеже должно быть достаточным для понимания структуры изображенного на нем изделия, масштаб чертежа должен обеспечивать удобство чтения без применения увеличительного стекла. Это помогает четко передать все геометрические особенности изделий и их компонентов. Таким образом, вы можете быть уверены, что производители могут производить детали, отвечающие конкретным потребностям.
На протяжении веков, вплоть до эпохи после Второй мировой войны, все инженерные рисунки выполнялись вручную с использованием карандаша и ручки на бумаге или другом субстрате (например, пергамент). Сегодня механика проектной задачи в значительной степени автоматизирована и ускорена за счет использования автоматизированных систем проектирования (САПР). С момента появления автоматизированного проектирования (САПР) инженерное рисование все больше и больше делалось на электронном носителе с каждым десятилетием. Первоначально САПР, как правило, ограничивался производством чертежей, аналогичных чертежам, выполненным вручную. В настоящее время пакеты программного обеспечения для автоматизированного проектирования варьируются от 2D-векторных систем черчения до 3D-моделей твердого тела и поверхности. Современные пакеты САПР также часто допускают вращение в трех измерениях, позволяя просматривать проектируемый объект под любым желаемым углом, даже изнутри наружу. Сегодня большинство технических чертежей выполняется с помощью САПР, но карандаш и бумага не исчезли.
Создание чертежей обычно включает в себя создание оригинала, который затем воспроизводится, создание нескольких копий для распространения в цехах, поставщикам, архивах компании и т. д. Копии технических чертежей сегодня сделаны более современными методами (часто струйной или лазерной печатью), которые дают черные или многоцветные линии на белой бумаге. В случае чертежей САПР оригиналом является файл САПР, а распечатками этого файла являются «копии». Когда деталь больше не продается, чертеж достигает конца своего жизненного цикла. Это не означает, что деталь не может быть произведена, но только то, что ее статус изменился на «устаревший». Чертежи никогда не уничтожаются. Чертежи могут быть классифицированы как «устаревшие» для производства, но сохраненные для обслуживания, или сохраненные для производства. При необходимости чертеж может быть повторно активирован для производства, обслуживания.
Чертежи являются не только технической информацией, но и юридическими документами.
Замена 2D чертежей на 3D модели для производства деталей
Многие компании используют трехмерные (3-D) базы данных автоматизированного проектирования для производства деталей и обходят традиционные двухмерные (2-D) чертежи. На протяжении веков инженерные чертежи были единственным методом передачи информации от дизайна к производству. В последние десятилетия появился другой метод, называемый цифровое определение продукта на основе моделей (MBD). В MBD информация, полученная программным приложением CAD, автоматически подается в приложение CAM (автоматизированное производство) и переводится через постпроцессор на другие языки, такие как G-код, который выполняется станком с ЧПУ. При работе с чертежами, созданными в виде трехмерной компьютерной базы данных, геометрия является наиболее важной. Она должна быть создана точно, потому что компьютерная база данных может быть переведена другой компьютерной программой на язык, понятный станку. Таким образом, сегодня часто случается так, что информация передается из разума дизайнера в изготовленный компонент, не будучи когда-либо кодифицированная техническим чертежом. В MBD набор данных, а не чертеж, является юридическим инструментом.
Тем не менее, даже в эпоху MBD, когда теоретически производство могло происходить без каких-либо технических чертежей и людей, все равно дело в том, что рисунки и люди участвуют. Отдел ценообразования использует технический чертеж для расчета стоимости продукта. Отдел закупки используют его для заказа сырья. Технолог составляя маршрутную карту использует его для определения последовательности станков, используемых для производства детали. Отдел оснастки использует его для изготовления производственных, измерительных и сборочных приспособлений. Производство использует информацию о чертеже для изготовления деталей. ОТК использует его для проверки соответствия деталей техническим параметрам. Сборочный цех использует его, чтобы убедиться, что детали соответствуют указанным в сборочном чертеже.
Вам хочется что-то улучшить или есть замечательная идея модернизации, но к сожалению, нет чертежа, я также помогу реализовать все смелые идеи.