1.2. Формы контроля и оценки выполнения заданий

Студенты решают РГР по индивидуальным вариантам.

Рецензирование и прием чертежей РГР по начертательной геометрии и инженерной графике проводятся в строгой последовательности и в сроки, установленные графиком учебного процесса.

Выполненную расчетно-графическую работу необходимо защитить не позднее двух недель со дня выдачи задания.

При защите вопросы по которым выставляется оценка связаны с теоретическими положениями, используемыми при выполнении РГР. Перечень вопросов изложен в контрольных вопросах после каждой изучаемой темы.

Кроме того, при определении оценки учитываются своевременность выполнения задания, правильность выполнения и оформления, а также качество и наглядность выполнения чертежей.

Оценка «отлично» - студент справился с заданием за установленное время по заданной теме без ошибок или с минимальным количеством ошибок. Ответы на поставленные вопросы в полной мере раскрывает всю тематику вопроса и не требует корректировки.

Оценка «хорошо» - студент не уложился в установленные временные рамки, отведенные для графического решения. С использованием дополнительного времени задание решено верно. Либо ответы на поставленные вопросы раскрывают тематику вопроса, при этом имеются некоторые неточности.

Оценка «удовлетворительно» - студент не уложился в установленные временные рамки, отведенные для графического решения. С использование дополнительного времени задание решено с ошибками. Либо ответы на поставленные вопросы не полные или тематика вопросов раскрыта не полностью.

Оценка «неудовлетворительно» - используя, основное и дополнительное время, задание выполнено неверно. Либо на поставленные вопросы нет ответов или ответ не связан с тематикой вопросов.

Требования к качеству выполнения и оформления расчетно-графических работ по начертательной геометрии и инженерной графике изложены в разделе «Методические указания по выполнению расчетно-графических работ» данного учебно-методического пособия.

Вопросы для защиты работы представлены в учебно-методической литературе, имеющейся на кафедре и рекомендованной, в списке источников данного учебно-методического пособия.

Наличие 30 вариантов заданий позволяет каждому студенту в группе выполнять задание строго индивидуально.

2. Методически указания по выполнению расчетно-графических работ

2.1. РГР-1 – «Построение линии пересечения двух плоскостей»

РГР-1 выполняется на миллиметровой бумаге формата А4 в карандаше. Варианты заданий приведены в прил. 1, а образец выполнения в прил. 13.

Состав задания. Определить линию пересечения двух плоскостей, заданных треугольниками. Показать видимость треугольников относительно друг друга.

Выполнение этого задания сводится к решению следующих частных задач.

1. По координатам точек А, В, С, D, E и F построить проекции плоскостей а и β, заданных треугольниками ∆АВС и ∆DEF соответственно.

2. Построить линию пересечения l плоскостей а и β.

3.Определить видимость проекций плоскостей а и β относительно друг друга, ограниченных треугольниками ∆АВС и ∆DEF соответственно.

Порядок выполнения работы.

1. По координатам точек А, В, С, D, E и F построить проекции плоскостей а и β, заданных треугольниками ∆АВС и ∆DEF соответственно.

Для этого на поле чертежа (рис. 1) наносят ось пересечения плоскостей проекций OX (точка "О"- начало координат) и по заданным координатам определяют положение проекций точек А, В, С, D, E и F.

Соединив соответствующие проекции точек А, В, С, D, E и F получим проекции треугольников ∆АВС и ∆DEF на плоскостях проекций π₁и π₂.

2. Построение линии пересечения плоскостей а(∆АВС) и β(∆DEF).

Линия пересечения плоскостей треугольников проходит через две точки, каждая из которых строится как точка пересечения стороны одного треугольника с плоскостью другого. Для этого одну из сторон заключают во вспомогательную плоскость, находят линию пересечения ее с плоскостью второго треугольника и отмечают точку пересечения построенной линии со стороной первого треугольника. Аналогично строят вторую точку, и через построенные точки проводят линию пересечения.

Рассмотрим на примере (рис. 1).

1) Определяем первую точку М принадлежащею линии пересечения плоскостей l, как точку встречи стороны АС треугольника ∆АВС с плоскость β(∆DEF): M⊂l; М=АС∩β(∆DEF). Для этого:

- сторону АС заключаем во фронтально проецирующею плоскость δ;

- определяется линия пересечения (1,2) плоскостей δ∩β;

- используя линию (1,2) определяется точка М.

2) Аналогично определяем вторую точку N принадлежащею линии пересечения плоскостей l, как точку встречи стороны DE с плоскость α: N⊂l; N=DE∩α. Для этого используется фронтально проецирующая плоскость γ и ее линия пересечения (3,4) с плоскостью α(∆АВС).

Рис. 1

3) Через точки M и N проводим прямую пересечения плоскостей α и β: l=α∩β.

3. Устанавливаем видимость плоскостей α и β ограниченных треугольниками ∆АВС и ∆DEF.

Для горизонтальной плоскости проекций с помощью горизонтально конкурирующих точек 6 и 7 (точка 7 лежит на стороне АС треугольника ∆АВС, а точка 6 – на стороне DE треугольника ∆DEF). Так как z₆>z₇ следовательно в этих точках проекция ∆А₁В₁С₁ закрыта проекцией ∆D₁E₁F₁. Далее обходя проекции треугольников по контурам окончательно устанавливается их относительная видимость.

Для фронтальной плоскости проекций с помощью фронтально конкурирующих точек 4 и 5 (точка 4 лежит на стороне ВС треугольника ∆АВС, а точка 5 – на стороне DE треугольника ∆DEF). Так как y₅>y₄ следовательно в этих точках проекция ∆А₂В₂С₂ закрыта проекцией ∆D₂E₂F₂. Далее обходя проекции треугольников по контурам окончательно устанавливается их относительная видимость.

Направление взгляда при определении видимости проекций конкурирующих точек на эпюре показана символами (↑) и (↓).

После выполнения РГР-1 в тонких линиях проводится его проверка, устраняются выявленные ошибки и неточности. После устранения ошибок и неточностей производится обводка РГР-1. Требования к обводке чертежа приведены в табл. 1.

Таблица 1

Требования к линиям при обводке РГР-1 и РГР-2

№ п/п	Линии в РГР	Тип и толщина линии, мм	Цвет линии
1	Осевые	Штрихпунктирная 0,4	Черный
2	Видимый контур	Сплошная толстая 0,8	Черный
3	Невидимый контур	Штриховая 0,4	Черный
4	Линия пересечения видимая	Сплошная толстая 0,8	Красный
5	Линия пересечения невидимая	Штриховая 0,4	Красный
6	Дополнительные построения	Тонкая сплошная 0,2	Черный
7	Линии связей	Штрих 0,2 (длина 5-7 мм)	Черный
8	Точки A, B,...	Круг 0,2 (диаметр 1-2 мм)	Черный

2.2. РГР-2 – «Пересечение поверхностей и развертки»

РГР-3 выполняется на миллиметровой бумаге формата А3 в карандаше. Исходные данные приведены в прил. 2.

Состав задания. По исходным данным (два пересекающихся тела λ и μ) построить развертку, используемую для создания опоки при отливке корпуса регулятора подачи жидкости.

Выполнение РГР-2 сводится к решению следующих частных задач:

- построить линию пересечения поверхностей λ и μ;

- построить развертку одной из поверхностей (λ или μ) с учетом линии их пересечения.

Построение линии пересечения.

Определение линии пересечения двух тел зависит от типа пересекаемых тел и может определятся различными способами основными из которых являются: пересечение гарных поверхностей; определение линии пересечения с использованием секущих плоскостей; определение линии пересечения с использованием секущих сфер.

Пресечение гарных поверхностей. По своей форме линия пересечения многогранников будет замкнутая пространственная ломаная, состоящая из отрезков прямых, по которым пересекаются плоскости граней. Точки излома будут принадлежать ребрам многогранников.

Рассмотрим построение линии пересечения на примере шестигранной пирамиды SKLMNPR с трехгранной призмой ABCDEF (рис. 2).

Для ее построения необходимо выделить ребра и грани, участвующие в пересечении. Здесь это ребра пирамиды (SK, SL, SM, SN, SP, SR) и грани призмы (ABFE, EFCD). Кроме того, следует отметить, что ребра SK и SN пирамиды пересекаются только с ребром EF призмы.

Определение положения точек излома сводится к определению положения точек встречи прямых с плоскостями (точки 1, 2, 4 и 5) и точек пересечения пересекающихся прямых (точки 3 и 6). В первом случае за плоскости принимают грани призмы, а за прямые – ребра пирамиды, через которые проводится вспомогательная проецирующая плоскость-посредник а.

Во втором случае за прямые принимают пересекающиеся ребра многогранников.

При определении положения точек излома целесообразно выбирать направление их обхода по часовой или против часовой стрелки (в примере – по часовой стрелке), что позволяет избежать ошибок в построениях.

Видимость линии пересечения определяется с помощью конкурирующих точек.

Определение линии пересечения с использованием секущих плоскостей. Этот способ используется, когда одно из тел является телом вращение, другое тело – гарнное. Также этот способ используется если оба тела являются телами вращения, а их оси вращения либо параллельны, либо пересекаются (скрещиваются) под прямым углом.

Рис. 2

В случае пересечения двух тел вращения образуется пространственная кривая четвертого порядка.

В качестве плоскости-посредника (рис. 3) целесообразно использовать горизонтальную плоскость уровня α, т.к. она рассекает обе поверхности по окружности.

Методика определения точек линии пересечения поверхностей аналогична методике, приведенной выше (см. пересечение многогранника с поверхностью второго рода).

При построении линии пересечения (рис. 3) опорными точками являются:

- точки 1 и 2 как точки пересечения фронтальной очерковой конуса с главным меридианом сферы;

- точки 3 и 4 как точки пересечения экватора сферы с конусом (точки смены видимости линии пересечения на горизонтальной плоскости проекций).

А промежуточными точками были выбраны точки 5, 6, 7 и 8.

Рис. 3

По этим точкам, с учетом видимости, строится линия пересечения конуса и сферы:

– на фронтальной проекции видна ближняя часть кривой (1₂-4₂-6₂-2₂) и не видна дальняя (1₂-3₂-5₂-2₂);

– кривая пересечения поверхностей на фронтальной проекции симметрична, значит (1₂-4₂-6₂-2₂) ≡ (1₂-3₂-5₂ -2₂);

– на горизонтальной проекции видна часть кривой (3₁-7₂-1₁-8₁-4₁), расположенная выше экватора сферы, а часть кривой (3₁-5₂-2₁-6₁-4₁), расположенная ниже экватора сферы.

Определение линии пересечения с использованием секущих сфер. Способ вспомогательных сфер применяется для построения линии пересечения поверхностей тел вращения, имеющих пересекающиеся оси. Кроме того, оси этих тел параллельны одной из плоскостей проекций т.е. образуют плоскость уровня.

Рассмотрим построение линии пересечения на примере конуса и цилиндра (рис. 4).

Рис. 4

Выберем центр вспомогательных сфер в точке пересечения осей заданных поверхностей (точка О).

Опорные точки 1 и 2 на очерковых образующих, расположенные в одной плоскости, определяются непосредственно. Линия пересечения заключается между этими точками. Одна из них определяет максимальный радиус вспомогательных сфер R_max = O₂1₂ (наиболее удаленная фронтальная проекция от точки пересечения осей О₂). Минимальный радиус R_min берется наибольшим радиусом сферы, которую можно вписать в одну из заданных поверхностей, при этом пересекая другую поверхность.

Для построения промежуточных точек проводят несколько вспомо­гательных сфер (R_min<R<R_max). Эти сферы пересекают заданные поверхности по окружностям b и п. Окружности b и п, пересекаясь, дают дополнительные точки линии пересечения 3 и 4, проекции которых определяются вначале на π₂ (b₂∩п₂=3₂ и b₂∩п₂=4₂), а затем на плоскости π₁ как точки окружностей радиусами r.

Полученные точки (опорные и промежуточные) последовательно соединяют на фронтальной и горизонтальной проекциях.

На фронтальной проекции видна ближняя часть кривой (1₂-4₂-2₂) и не видна дальняя (1₂-3₂-2₂). Кривая пересечения поверхностей симметрична, значит (1₂-4₂-2₂)≡(1₂-3₂-2₂). На горизонтальной проекции видна часть кривой (... -3₁-1₁-4₁- ...), проекции точек которой расположены выше фронтальной проекции оси симметрии наклонного цилиндра. В этом случае границей видимости линии пересечения на горизонтальной проекции служат точки на горизонтальных проекциях очерковых образующих наклонного цилиндра.

Построение развертки.

Развертка пирамиды. Развертка пирамиды относится к точным разверткам. Ее получения основывается на способе построения треугольника по трем известным сторонам, где в качестве сторон треугольника используются натуральные величины ребер пирамиды.

Поэтому для построения развертки пирамиды (рис. 5) необходимо найти натуральные величины ее боковых ребер и основания.

Основание пирамиды представляет собой треугольник, изображенный в натуральную величину на плоскости π₁, так как является горизонтальной плоскостью уровня.

Для определения натуральных величин боковых ребер воспользуемся способом прямоугольного треугольника. Так в треугольнике ∆S₀S₁¹B₁¹ катет S₁¹B₁¹ равен горизонтальной проекции ребра S₁B₁, а катет S₀S₁¹ – разности координат по оси 0Z его концов. Следовательно, гипотенуза S₀B₁¹, этого треугольника, есть натуральная величина ребра SB. Аналогично находятся и другие натуральные величины ребер.

После определения натуральных величин ребер строится развертка боковой поверхности пирамиды. Для этого на любом из ребер, например, S₀A₀ (или отдельно), последовательно строятся треугольники каждой грани по трем известным их сторонам: ∆S₀A₀B₀ → ∆S₀B₀C₀ → ∆S₀C₀A₀. Следует помнить, что построение боковых граней заканчивается тем же ребром, с которого начинается построение развертки боковой поверхности пирамиды. После построения боковой поверхность пирамиды к любому ребру основания пирамиды пристраивается ее основание.

Нанесение линии на развертку производится по точкам. Количество точек зависит от сложности конфигурации линии. Для определения положения любой точки поверхности на развертке, например, точки N, вначале находят положения проекций k₁ и k₂, прямой k, проходящей через вершину S и данную точку. Затем прямую k наносят на развертку при условии, что [А₀1₀]=[А₁1₁]. Далее, используя теорему Фалеса, определяется истинное положение точки N₀ на развертке.

Рис. 5

Развертка призмы. Развертка призмы может осуществляется несколькими способами, одними из которых являются способ раскатки и способ нормального сечения.

Способ раскатки. В общем случае каждая грань призмы (рис. 6) имеет форму параллелограмма. В данном примере натуральные величины ребер определяется на плоскости π₂, а оснований – на плоскости π₁.

Если в исходных данных призма занимает общее положение, то необходимо способами преобразования эпюра преобразовать его проекции так, чтобы грани призмы были либо фронталями, либо горизонталями, а плоскости оснований – плоскостями уровней.

Развертка боковой поверхности осуществляется совмещением граней призмы с плоскостью проекций. Для этого все точки вращают в плоскостях, перпендикулярных проекциям ребер, а расстояния между ребрами берутся равными соответственно величинам сторон основания.

Рассмотрим на примере (рис. 6). За начало развертки принимается одна из фронтальных проекций ребра (на примере - С₀Е₀=С₂Е₂). Из проекции вершины F₂ проводится перпендикуляр к фронтольной проекции ребра B₂F₂. Принимая вершину Е₀ за центр окружности делается засечка на перпендикуляре радиусом равным E₁F₁. Полученная засечка является вершиной параллелограмма F₀. Используя вершину F₀, ребро С₀Е₀ и принцип параллельности достраивается параллелограмм E₀C₀B₀F₀. Далее аналогично строится грани A₀B₀F₀D₀ и A₀D₀E₀C₀.

Рис. 6

После построения развертки боковой поверхности к ней пристраиваются основания.

Нанесение линии на развертку производится точкам. Для определения положения любой точки поверхности на развертке, например, точки N, вначале находят положения проекций k₁ и k₂ прямой k, которая параллельна боковым ребрам призмы и которой принадлежит эта точка. Затем прямую k наносят на развертку при условии, что [A₀K₀]=[A₁K₁]. Далее, используя [K₂N₂]=[K₀N₀], определяют истинное положение точки N₀.

Способ нормального сечения. Сущность данного способа построения развертки призмы заключается в следующем.

Заданную призму (рис. 7) пересекается плоскостью, перпендикулярной боковым рёбрам, и строится проекция и натуральная величина сечения призмы этой плоскостью (нормальное сечение). Также определяются натуральные величины отрезков боковых рёбер призмы, лежащих выше и ниже нормального сечения.

На рис. 7 показано:

Рис. 7

- натуральная величина нормального сечения (∆1₄2₄3₄) призмы АВСDEF, полученное сечением ее фронтально-проецирующей плоскостью α с использованием способа замены плоскостей проекций;

- натуральные величины ребер и их деления секущей плоскостью определяется на плоскости π₂;

- натуральные величины оснований определяются на плоскости π₁.

Для построения развертки (рис. 8) на свободном поле эпюра проводится горизонтальная линия и на ней от произвольной точки откладываются друг за другом стороны нормального сечения призмы: [1-2]→[2-3]→[3-1].

Через полученные точки 1, 2, и 3 проводятся вертикальные прямые линии, на которых вниз откладываются натуральные величины отрезков боковых рёбер призмы, лежащих ниже нормального сечения, а вверх – натуральные величины отрезков боковых рёбер призмы, лежащих выше нормального сечения. Соединяя построенные точки между собой отрезками прямых, получается развертка боковой поверхности призмы. Достроив к ней натуральные величины верхнего и нижнего оснований, получается полная развертка поверхности призмы.

Рис. 8

Нанесение линии на развертку производится точкам. Для определения положения любой точки поверхности на развертке, например, точки N, вначале находят положения проекций k₁ и k₂ прямой k, которая параллельна боковым ребрам призмы и которой принадлежит эта точка. Эта прямая пересекает нормальное сечение в точке 4. Используя проекцию 4₄ на натуральной величине нормального сечения, а также натуральную величину отрезка 4N определяется положение точки N на развертке.

Развертка конической поверхности общего вида. Для получения развертки боковой поверхности наклонного конуса в него вписывают многогранную пирамиду. Следует отметить, что чем больше граней у вспомогательной пирамиды, тем точнее развертка.

Развертывание конической поверхности общего вида производится по схеме развертывания боковой поверхности наклонной пирамиды. На рис. 9 в конус вписывается шестигранная пирамида с правильным шестиугольником в основании. Определение натуральных величин боковых ребер S2 и S3 осуществляется способом вращения вокруг оси i перпендикулярной плоскости π₁. Боковые ребра S1 и S4 на π₂ проецируются без искажения так как они являются фронталями, а основание на π₁ так как оно является горизонтальной плоскостью уровня.

Отличительной особенностью при построении развертки (рис. 10) является то, что полученные точки боковой поверхности, описывающие окружность основания конуса, соединяются не прямыми, а кривой с помощью лекало.

Основание конуса на развертке изображается кругом (в натуральную величину), касающимся в любой точке кривой боковой поверхности, описывающей основание.

Рис. 9

Нанесение линии на развертку производится по точкам. Количество точек зависит от сложности конфигурации линии. Для определения положения любой точки поверхности на развертке, например, точки N, вначале находят положения проекций k₁ и k₂, образующей k, проходящей через вершину S и данную точку. Затем прямую k наносят на развертку при условии, что [1 7]=[1₁7₁]. Далее, через точку N проводится вторая прямая m, параллельная плоскости π₁. Эта прямая пересекает ребра S1 и S2 соответственно в точках 9 и 8. Точка 9 на развертке определяется используя отрезок, а точка 8 - используя отрезок [2₀8₀]=[1 8]. Положение точки 8₀ на ребре S₀2₀ находится с использованием теоремы Фалеса. Точка N на развертке определяется пересечением прямых k и m.

Развертка наклонного цилиндра. Чтобы построить развертку цилиндра, необходимо вписать в него призму с достаточно большим числом граней и развернуть ее. Чем больше граней у вспомогательной призмы, тем точнее развертка.

Развертывание цилиндрической поверхности общего вида производится по схеме развертывания боковой поверхности наклонной призмы. Отличительной особенностью является то, что полученные точки боковой поверхности, описывающие окружности оснований цилиндра, соединяются не прямыми, а кривыми линиями с помощью лекал.

Рис. 10

Основания цилиндра на развертке изображаются окружностями (в натуральную величину каждое), которые касаются в любой точке кривой боковой поверхности, описывающей это основание.

Методика построения линии пересечения поверхностей на развертке наклонного цилиндра аналогична методике, используемой при развертке призмы.

Частные случаи разверток. К частным случаям разверток относятся развертки прямого кругового конуса и прямого кругового цилиндра.

Развертка прямого кругового конуса. Развертка прямого кругового конуса (рис. 11) представляет собой сектор круга, радиус которого равен длине образующей конуса b, а центральный угол а

α=360⁰b/R, (1)

где R – радиус основания конуса.

Нанесение линии на развертку производится по точкам с использованием лекал. Для определения положения любой точки поверхности на развертке, например, точки N, вначале находят положения проекций k₁ и k₂ образующей k, которой принадлежит эта точка. Затем прямую k наносят на развертку при условии, что длина дуги A₀K₀ равна длине дуги A₁K₁. Далее, используя теорему Фалеса, определяют истинное положение точки N₀: ([K₀N₀] =m).

Рис. 11

Развертка прямого цилиндра. Развертка боковой поверхности прямого цилиндра представляет собой прямоугольник (рис. 12), одна сторона которого равна образующей l, а другая – длине окружности основания n:

n=2πR, (2)

где R – радиус основания окружности.

Рис. 12

Каждое основание цилиндра наносят в виде круга с радиусом R, касающегося в любой точке стороны п прямоугольника, описывающего его.

Нанесение линии пересечения поверхностей на развертку производится по точкам с использованием лекал. Положение любой точки поверхности на развертке, например, N, определяется следующим образом. Вначале находят проекции k₁ и k₂ образующей k, которой принадлежит точка N. Затем определяют положение этой образующей на развертке по условию, что отрезок [B₀K₀] равен длине дуги B₁K₁. Так как k₂=k, то положение точки N₀ на развертке определяется как [N₀K₂]= [N₂K₂]

Развертка сферы. Сферическая поверхность является не развертываемой. Здесь можно говорить только об условном развертывании. На рис. 26 показан один из приемов построения. Поверхность «разрезают» несколькими плоскостями, проходящими через ось сферы, перпендикулярную π₁. Точность развертки зависит от числа плоскостей – чем больше плоскостей, тем точнее развертка. На рис. 13 число таких плоскостей 12 (фронтальные проекции линий пересечения не показаны).

Рис. 13

Дуги окружностей на плоскости π₁ в лепестках развертки заменяют прямыми, касательными к этим дугам, например, прямая А₁В₁ заменяет дугу ав.

На плоскости π₂ дугу 1₂7₂ делят на равные части: 1₂2₂=2₂3₂=...=6₂7₂ (чем больше частей – тем точнее развертка). Принимая точки 1₂ 2₂, 3₂,... за фронтальные проекции отрезков АВ, CD, EF, образующих лепестки развертки, строят их горизонтальные проекции A₁B₁,C₁D₁, E₁F₁,...

На прямой l откладывают отрезок A₀B₀= A₁B₁ и через его середину (точка 1₀) проводят перпендикуляр k. На этом перпендикуляре откладывают отрезки [1₀2₀]= 1₂2₂, [2₀3₀]= 2₂3₂, [3₀4₀]= 3₂4₂, [4₀5₀]= 4₂5₂, [5₂6₂]= 5₂6₂ и [6₂7₂]= 6₂7₂ и через полученные точки 2₀, 3₀, 4₀, 5₀, и 6₀ проводят отрезки [C₀D₀]=[C₁D₁]_, [E₀F₀]=[E₁F₁] и т.д., параллельные прямой A₀B₀, при этом точки 2₁≡2₀, 3₁≡3₀ и т.д.

По лекало через полученные точки А₀, D₀, F₀, ...,7₀ и В₀ С₀, E₀…, 7₀ проводят кривые. В результате получается приближенная развертка половины лепестка сферической поверхности. Далее, используя эту часть лепестка, строят недостающую часть развертки.

Построение линии пересечения поверхностей на развертке произво­дится по ее точкам с использованием лекал.

Для нахождения положения точки на развертке, например, S, опреде­ляют ее положение относительно экватора ( 1₂S*₂) и центральной линии сегмента [S₁N₁], в котором она находится. Далее полученные значения этих величин наносят на развертку, т.е. [1N]- 1₂S₂* и [SN]=[S₁N₁].

Примечание. При развертки тел вращения рекомендуется окружности делить на 12 равных частей при R>25 мм и на 8 – при R<25 мм (R – радиус окружности).

Особенности оформления РГР-2. Графическую информацию на поле чертежа рекомендуется располагать следующим образом: слева – построение линии пересечения, а справа – развертка (прил. 14). Если графическая информация не помещается как рекомендуется выше, то в этом случае допускается ее обрезать и располагать на поле чертежа так чтобы информация о ходе и результате решения сохранялась (прил. 15).

После размещения информации на чертеже производят ее обводка. Требования к обводке чертежа приведены в табл. 1.

Пример.

Состав задания. Пусть пересекаются два тела, представляющие собой пересечение четверти сферы (поверхность λ) и трехгранной прямой призмой (поверхность μ). Взаимное положение тел и их геометрические параметры заданы схемой рис. 14.

Определить линию пересечения тел и построить развертку одного из тел с учетом линии пересечения.

Решение.

Построение линии пересечения тел. Линия пересечения полусферы и прямой призмы будет пространственная замкнутая ломаная линия, состоящая из отрезков кривых второго порядка (рис. 15). Точки излома линии пересечения — это точки встречи ребер призмы с поверхностью полусферы, а отрезки кривых являются линиями пересечения граней призмы с поверхностью полусферы.

Исходя из анализа формы и взаимного расположения тел, для построения линии пересечения, целесообразно использовать способ вспомогательных плоскостей. В качестве поверхности посредника выбираем горизонтальную плоскость уровня α. Сечениями, плоскостью посредником α, будут являться:

Рис. 14

- для полусферы - половина круга;

- для прямой призмы – прямоугольник.

Точки пересечения линий, ограничивающих эти сечения, принадлежат линии пересечения тел. Меняя положения плоскости посредника α набираем необходимое количество точек для построения линии пересечения. Положения перемещения плоскости α показано перемещением ее проекции α₁, а сечения тел ограничивающими линиями.

Проекции точек A, B, C, D, E, F, G, L, M, N, P, R, T, K, I, J, V, Q, U и W пересечения линий сечения тел являются точками линии пересечения тел. Горизонтальная проекция линии пересечения совпадает с горизонтальным очерком прямой призмы. Фронтальную проекцию строят с учетом ее видимости с использованием лекал по точкам A₂, B₂, C₂, D₂, E₂, F₂, G₂, L₂, M₂, N₂, P₂, R₂, T₂, K₂, I₂, J₂, V₂, Q₂, U₂ и W₂. Обводку построения линии пересечения тел производят с учетом видимости тел относительно друг друга.

Построение развертки одного из тел. Согласно задания развертку можно проводить, как для полусферы, так и для прямой трехгранной призмы. Рассмотрим построение развертки прямой призмы (рис. 16).

Боковая поверхность призмы состоит из прямоугольников, а основания представляют собой треугольники. Натуральные величины сторон прямоугольников и треугольников определены по условию задания (рис. 14), т.к. ребра призмы являются горизонтально-проецирующими прямыми, а основания – плоскостями уровней.

За начало отсчета выбираем ребро призмы, проходящее через точку 1. Направление разворачивания выбираем по часовой стрелке. Последовательно в натуральную величину строим прямоугольники граней боковой поверхности призмы в порядке их появления. Затем, используя принцип построения треугольника по трем известным сторонам, достраиваем основания призмы.

Рис. 15

Рис. 16

Построение линии пересечения тел на развертке начинают с нанесения точек 1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20 и 21, реальное положение которых определяется на горизонтальной проекции призмы. Через эти точки проводят образующие боковой поверхности призмы (эти образующие будут в натуральную величину). Учитывая равенство отрезков [B2]=[B₂2₂], [C3]=[C₂3₂], [D4]=[D₂4₂], [E5]=[E₂5₂], [F6]=[F₂6₂], [G7]=[G₂7₂], [L8]=[L₂8₂], [M9]=[M₂9₂], [N10]=[N₂10₂], [P11]=[P₂11₂], [R12]=[R₂12₂], [T13]=[T₂13₂], [K14]=[K₂14₂], [H15]=[H₂15₂], [I16]=[I₂16₂], [J17]=[J₂17₂], [V18]=[V₂18₂], [Q19]=[Q₂19₂], [U20]=[U₂]=[U₂20₂], и [W21]=[W₂21₂] на соответствующих образующих определяют положения точек A, B, C, D, E, F, G, L, M, N, P, R, T, K, I, J, V, Q, U и W. По полученным точкам, с использованием лекало, строят линию пересечения тел.

Обводку развертки осуществляю с учетом видимости тел (линии пересечения).

Примеры оформления примера приведены в прил. 14, 15.

2.3. РГР-3 – «Стандарты чертежа»

РГР-3 выполняется на четырех листах чертежной бумаге (ватмане) формата А4 в карандаше.

Состав задания. На листах формата А4 вычертить поле чертежа и основную надпись.

На листе № 1 нанести линии чертежа.

На листе № 2 нанести текст и пояснительные надписи установленными шрифтами.

На листе № 3 нанести графическое обозначение материалов и правила их нанесения на чертежах.

На листе № 4 нанести чертеж плоского контура с простановкой размеров.

Общие требования по оформлению чертежа.

Чертежи выполняются на листах чертежной бумаге. Размеры чертежных листов (форматы) устанавливаются ГОСТ 2.301-68.

Форматы чертежей могут располагаться горизонтально (альбомное) или вертикально (книжное). Следует отметить, что формат А4 располагается только вертикально.

На формате чертежа сплошной основной толстой линией наносят внутреннюю рамку, которая ограничивает поле чертежа с отступами от левого края формата листа на 20 мм для подшивки, а со всех других сторон по 5 мм (см. рис. 17.

На поле чертежа в правом нижнем углу наносят основную надпись. ГОСТ 21.101-97 устанавливает единые формы, размеры и порядок заполнения основных надписей на чертежах и текстовых документах. Для студентов при выполнении контрольных работ, курсовых работ, курсовых и дипломных проектов принята форма основной надписи, приведенной на рис. 18. Кроме того, при выполнении контрольных работ допускается использовать форму основной надписи по ГОСТ 21.101-97ф3 (рис. 19).

Рис. 17. Пример нанесения поля чертежа на листе формата А4

Основные надписи и рамки выполняют сплошными основными и сплошными тонкими линиями по ГОСТ 2.303-68.

В графах основной надписи (номера граф на форме показаны в кружках) указывают:

- в графе 1 – обозначение документа, шифр университета, номер специальности, номер зачетной книжки, год выполнения работы (шрифт размер 5);

- в графе 2 – раздел изучаемой дисциплины (шрифт размер 5 или 7);

- в графе 3 – наименование задания или его номер (шрифт размер 5 или 7);

- в графе 4 – наименование изображения или номер варианта (шрифт размер 5);

- в графе 5 – литеру «У» (учебные чертежи);

Рис. 18. Основная надпись согласно ГОСТ 21.101-97, принятая в ПГУАС

Рис. 19. Основная надпись по ГОСТ 21.101-97ф3

- в графе 6 – порядковый номер листа (страницы текстового документа при двустороннем оформлении). На документах, состоящих из одного листа, графу не заполняют;

- в графе 7 – общее количество листов документа (комплекта чертежей, пояснительной записки и т.д.). На первом листе текстового документа при двустороннем оформлении указывают общее количество страниц;

- в графе 8 – полное или сокращенное наименование учебного заведения, название кафедры, название группы, в которой учится учащийся (шрифт размер 5);

- в графах 9, 10, 11, 12 – сверху вниз – «Разработал», «Проверил», «Нормоконтролер», «Утвердил» (шрифт размер 3,5);

- в графах 13, 14, 15 – соответственно, фамилию, подпись, дату.

Пример заполнения основной надписи приведен на рис. 5.

Наименования изделий и изображений должны быть записаны в соответствии с принятой терминологией и быть, по возможности, краткими.

Наименование изделия записывают в именительном падеже единственного числа. В наименовании изделия, состоящем из нескольких слов, на первом месте помещают имя существительное.

На рис. 19 показан пример заполнения основной надписи.

Графическая информация, наносимая на поле чертежа, называется чертежом. Выразительность чертежа зависит от его правильной обводки линиями различной толщины и начертания.

Следует отметить, что в общем случае толщина сплошной основной линии должна быть в пределах S = (0,5…1,4) мм. Величина S выбирается в зависимости от величины и сложности изображения.

При выполнении чертежей следует соблюдать следующие требования.

1. Толщина линий одного и того же типа должна быть одинакова для всех изображений на данном чертеже, вычерчиваемых в одинаковом масштабе.

2. Длину штрихов в штриховых и штрихпунктирных линиях следует выбирать в зависимости от величины изображения.

3. Штрихи в линиях должны быть приблизительно одинаковой длины.

4. Штрихпунктирные линии должны пересекаться и заканчиваться штрихами.

5. Проводя при обводке толстую линию вдоль тонкой, необходимо следить за тем, чтобы обводимая линия приходилась, возможно, точнее посредине толстой. Надо быть особенно внимательным при обведении соприкасающихся прямых и окружностей, а также следить за тем, чтобы в точках соприкосновения прямых и окружностей не было утолщения линий.

6.При обводке прямой, касающейся данной окружности, сначала обводят окружность, а затем – прямую. Можно рекомендовать проводить касательную в два приёма, начиная от точки касания.

Лист № 1 - «Линии чертежа»

На листе формата А4 выполнить геометрические построения, приведенные на рис. 33 в соответствии с требованиями табл. 2.

Таблица 2

Рекомендуемые линии чертежа

Название линии	Основное назначение	Рекомендуемая толщина линии, мм	Начертание
Сплошная толстая – основная	Линии видимого контура. Линии контура сечения, входящего в состав разреза. Линии рамки рабочего поля чертежа. Линии форм основных надписей и спецификаций.	0,8...1,0 (S)
Сплошная тонкая	Линии размерные и выносные. Линии штриховки. Линии-выноски. Полки линий-выносок. Подчеркивание различных надписей. Оси проекций, линии построения характерных точек при специальных построениях. Линии форм основных надписей и спецификаций	0,4…0,5 (от S/3 до S/2)
Штриховая	Линии невидимого контура	0,4…0,5 (от S/3 до S/2)
Штрих-пунктирная тонкая	Линии осевые и центровые. Линии сечений, являющиеся осями симметрии для наложенных или выне­сенных сечений	0,4…0,5 (от S/3 до S/2)
Разомкнутая	Линии сечений	1,0…1,6 (1,5S)

На рис. 20 размеры большого квадрата 150х150 - сплошная толстая – основная. Последующие линии во внутрь квадрата через 10 мм (сплошная тонкая; штриховая; сплошная толстая; сплошная тонкая; штриховая). Оси – штрих пунктирная тонкая.

Рис. 20

Наименование, начертание и толщина линий по отношению к толщине основной линии и основное назначение линий должны соответствовать данным табл. 2

Над изображением линий чертежа шрифтом номер 10 делается надпись: «ГОСТ 2.303-68 Типы линий».

Образец оформления задания линий чертежа приведен в прил. 16.

Лист № 2 – «Шрифты чертежные»

На листе формата А4 чертежным шрифтом тип Б по ГОСТ 2.304-81 с наклоном 75° выполнить шрифтовую композицию, которая должна включать:

- заголовок «СТАНДАРТЫ ЧЕРТЕЖА» (размер шрифта 7 заглавными буквами);

- прописные и строчные буквы русского алфавита «написание шрифтов» (размер шрифта 10);

- цифры от 0 до 9 (размер шрифта 10);

- знаки (нумерации, уклона, градуса, знака диаметра и радиуса, квадрата) с числовыми примерами размером шрифта 10;

- на оставшемся поле чертежа, самостоятельно размером шрифта 10 написать свою фамилию, инициалы, номер учебной группы и пословицу «Пословица» «Мастерство совершенствуется трудолюбием, а утрачивается праздностью».

Пример выполнения задания приведен на рисунке 21, а оформление в прил. 17.

Рис. 21

При оформлении шрифтов над шрифтовой композицией шрифтом номер 10 наносится надпись: «ГОСТ 2.304-81 Шрифты чертежные».

Рекомендации по написанию шрифтов.

При выполнении данного задания и в последующем помнить, что ГОСТ 2.304-81 устанавливает шрифты для надписей, наносимых от руки, на чертежах и в основной надписи.

На рис. 22 приведено написание букв русского алфавита и цифр шрифтом типа Б с наклоном около 75 к основанию строки.

Надписи, заголовки могут состоять только из прописных (заглавных) букв или из прописных и строчных букв. Размер шрифта определяется высотой h прописных букв (в мм). Установлены следующие размеры шрифта:2,5; 3,5; 5; 7; 10; 14; 20; 28; 40. Размеры шрифта типа Б и другие данные для его написания приведены на рис. 22

Рис. 22

При написании цифр и букв необходимо, чтобы для всего текста толщина линий обводки была одинаковой, прописная буква в слове со строчными буквами имела ту же толщину линий, что и у строчных букв. Если промежутки между смежными буквами, например, Г и А, Г и Л, Р и Д, Т и Л и т.п., получаются увеличенными, то следует их уменьшить вдвое.

Прежде чем приступить к выполнению надписи, надо хорошо изучить конструкцию букв и цифр выбранного шрифта. Чертёжные шрифты характеризуются простотой написания букв, цифр и знаков. Все элементы букв представляют собой отрезки прямых и полуовалов. Конструкцию букв и цифр можно посмотреть на рис. 22.

При выполнении надписи задаются размером шрифта и выполняют следующее:

- на отведённом месте проводят две параллельные линии на расстоянии, соответствующем высоте букв;

- от начала надписи размечают по масштабной линейке ширину всех букв, расстояния между ними и разрывы между словами;

- через полученные точки разбивки проводят параллельные прямые под углом 75;

- в полученные четырёхугольники вписывают буквы (вначале отрезки прямых, а затем полуовалы).

В дальнейшем, когда шрифт будет хорошо изучен, при исполнении мелких надписей можно не строить четырёхугольники для каждой буквы и цифры, а провести ряд произвольных штрихов под углом 75 к основанию строки; они помогут выдержать одинаковый наклон букв и цифр в надписи.

Овладев в совершенстве шрифтом, можно ограничиться только проведением горизонтальных линий. Тонкие вспомогательные горизонтальные линии можно проводить не карандашом, обычной швейной иглой, ножкой циркуля измерителя разведенного на высоту шрифта.

Хорошо изучив конструкции букв и цифр, можно при выполнении надписей ширину букв, цифр и промежутков между ними брать на глаз, выдерживая соотношения, принятые для шрифта.

Лист № 3 – «Графическое обозначение материалов»

На листе формата А4 согласно ГОСТ выполнить штриховку материалов в сечениях:

- металлы и твердые сплавы;

- неметаллические материалы, в том числе волокнистые монолитные и плитные (прессованные),

- стекло и другие светопрозрачные материалы;

- жидкости.

Нанесение штриховки проводится в соответствии с требованиями ГОСТ 2.306-68. Данный стандарт устанавливает графические обозначения материалов в сечениях и разрезах деталей, а также правила нанесения их на чертежи всех отраслей промышленности и строительства.

Пример выполнения задания приведен на рис. 23, а порядок оформления в прил. 18.

Рис. 23

При оформлении листа № 3 над изображениями материалов шрифтом номер 7 наносится надпись: «ГОСТ 2.306-68 Графическое обозначение материалов в сечениях».

Рекомендации по выполнению штриховки материалов.

Линии-штриховки должны наноситься с наклоном 45⁰ влево или вправо, но, как правило, в одну и ту же сторону на всех сечениях, относящихся к одной и той же детали, независимо от количества листов, на которых эти сечения расположены.

Расстояние между параллельными прямыми линиями штриховки (их частота) должна быть одинаковым для всех выполняемых в одном и том же масштабе сечений данной детали. Указанное расстояние должно быть 1…10 мм, в зависимости от площади штриховки и необходимости разнообразить штриховку смежных сечений.

Лист № 4 – «Нанесение размеров»

На листе формата А4 выполнить чертеж детали (плоский контур) с простановкой размеров. Деталь изготовлена из листового металла толщиной 5 мм. Варианты заданий выдаются приведены в прил. 3.

Пример выполнения задания приведен на рис. 24, а образец оформления в прил. 19.

При оформлении листа № 4 над изображением плоского контура делается надпись: «ГОСТ 2.307-68 Нанесение размеров».

Основные рекомендации для выполнения данного задания.

Количество размеров на чертеже должно быть минимальным, но достаточным для изготовления и контроля изделия.

На чертеже не допускается повторять размеры одного и того же элемента.

На машиностроительных чертежах размеры проставляются от баз.

Размеры на чертежах не допускается наносить в виде замкнутой цепочки за исключением случаев, когда один из размеров справочный.

Рис. 24

Правила графического оформления размеров.

Чтобы нанести какой-либо размер, надо провести размерные линии. Отрезок прямой, соединяющий две точки, расстояние между которыми надо измерить, называется размерной линией.

Прямая, ограничивающая концы размерной линии и являющаяся продолжением контурной, называется выносной линией.

Каждый размер на чертеже должен указываться размерным числом, нанесенным над размерной линией, параллельно ей и возможно ближе к ее середине. Допускается наносить размерные числа в разрыве размерных линий.

Все размеры на машиностроительных чертежах указывают в миллиметрах без обозначения единиц измерения. Если размеры даны, например, в метрах, дюймах или других единицах, то единицу измерения указывают рядом с размером или в технических требованиях на чертеж. Не допускается применять для размерных чисел простые дроби, за исключением размеров, указанных в дюймах.

Размерное число должно всегда указывать натуральный размер независимо от масштаба изображения.

Размерные и выносные линии проводят сплошными тонкими линиями. Минимальное расстояние между двумя параллельными размерными линиями должно быть не менее 7 мм, а между размерной линией и контуром – не менее 10 мм. Размерные линии на всех видах чертежей ограничиваются стрелками. Стрелки размерной линии упираются в выносные, контурные, центровые или осевые линии. Форма стрелки и примерное соотношение элементов ее показаны на рис. 25, где S – толщина сплошной основной линии, h – расстояние между створками стрелки, l – длина стрелки.

Рис. 25

2.4. РГР-4 – «Проекционное черчение»

РГР-4 выполняется на листе чертежной бумаге (ватмане) формата А3 в карандаше. Варианты заданий приведены в прил. 4.

Состав задания. На листе формата А3, расположенного горизонтально вычертить поле чертежа и основную надпись и выполнить следующие работы:

- построить три вида детали;

- нанести необходимые разрезы, вырезы и сечения;

- выбрать базы, просчитать и нанести размеры;

- вычертить аксонометрическое изображение детали с вырезом.

Прежде чем приступить к выполнению РГР-4 необходимо освоить основные положения и основные методические рекомендации по построению недостающего (третьего) вида и аксонометрических изображений.

Построение третьего вида. Чтобы успешно выполнять и читать чертежи, надо научиться строить третий вид предмета (обычно – вид слева) по двум данным – главному виду и виду сверху, которые заданы на чертеже.

Вначале необходимо выяснить форму отдельных частей предмета; для этого нужно одновременно рассмотреть оба заданных изображения. Полезно при этом иметь в виду, каким поверхностям соответствуют наиболее часто встречающиеся изображения: окружность, треугольник, шестиугольник и др. В форме треугольника на виде сверху (рис. 26а) могут изображаться: треугольная призма 1, треугольная 2 и четырёхугольная 3 пирамиды, конус вращения 4, усечённая призма 5.

а) б)

Рис. 26

Форму четырёхугольника (квадрата) могут иметь на виде сверху (рис. 26б): цилиндр 6, треугольная призма 8, четырехугольные призмы 7 и 10, а также другие предметы, ограниченные плоскостями или цилиндрическими поверхностями 9.

Форму круга могут иметь на виде сверху: шар, конус, цилиндр и другие поверхности вращения. Вид сверху в форме правильного шестиугольника имеет правильная шестиугольная призма.

Определив форму отдельных частей поверхности предмета, надо мысленно представить изображение их на виде слева и всего предмета в целом.

Для построения третьего вида по двум данным применяют различные способы: построение с помощью общих размеров; с помощью вспомогательной прямой; с помощью циркуля; с помощью прямых, проводимых под углом 45 и т.д. Рассмотрим только один из них – построение третьего вида с помощью базовых линий.

Построение с помощью базовых линий. Для построения третьего вида необходимо определить, какие линии чертежа целесообразно принять за базовые для отсчёта размеров изображений предмета. В качестве таких линий принимают обычно осевые линии (проекции плоскостей симметрии предмета) и проекции плоскостей оснований предмета.

Рассмотрим на примере (рис. 27) построение вида слева по двум данным проекциям предмета.

Сопоставив оба изображения, устанавливаем, что поверхность предмета включает в себя поверхности: правильной шестиугольной 1 и четырёхугольной 2 призм, двух цилиндров 3 и 4 и усечённого конуса 5. Предмет имеет фронтальную плоскость симметрии Ф, которую удобно принимать за базу отсчёта размеров по ширине отдельных частей предмета при построении его вида слева. Высоты отдельных участков предмета отсчитываются от нижнего основания предмета и контролируются горизонтальными линиями связи.

Рис. 27

Форма многих предметов усложняется различными срезами, вырезами, пересечением составляющих поверхностей. Тогда предварительно нужно определить форму линий пересечения, построить их по отдельным точкам, вводя обозначения проекций точек, которые после выполнения построений могут быть удалены с чертежа.

Построение аксонометрических проекций. Правила выполнения аксонометрических проекций устанавливаются ГОСТ 2.317-69. Данный стандарт устанавливает пять видов аксонометрических проекций. Рассмотрим только два вида аксонометрических проекций как наиболее часто применяемые на практике.

Прямоугольная изометрическая проекция. В прямоугольной изометрии аксонометрические оси OX, OY, OZ расположены под углами 120⁰ одна к другой. Треугольник штриховок для прямоугольной изометрии приведен на рис. 28. Ось OZ вертикальна. Оси OX и OY удобно строить, откладывая с помощью угольника от горизонтали углы 30⁰. Положение осей можно также определить, отложив от начала координат в обе стороны по пять произвольных равных единиц. Через пятые деления проводят вниз вертикальные линии и откладывают на них по 3 такие же единицы. Действительные коэффициенты искажения по осям равны 0,82. Чтобы упростить построение, применяют приведённый коэффициент, равный 1. В этом случае при построении аксонометрических изображений измерения предметов, параллельные направлениям аксонометрических осей, откладывают без сокращений.

Рис. 28

Построение аксонометрических проекций предмета осуществляется по характерным точкам, дугам и окружностям.

Для построения аксонометрической проекции точки (рис. 29) требуется определить длины звеньев ее аксонометрической координатной ломаной. Для изометрической проекции длины звеньев этой ломаной равны длинам соответствующих звеньев натуральной координатной ломаной. Длины звеньев, параллельных осям ОХ, OY и OZ аксонометрической координатной ломаной для точки берутся равными длинам соответствующих звеньев натуральной ломаной (x_A, y_A, z_A).

Рис. 29

Окружности в прямоугольной изометрии изображаются в виде овалов ориентированных относительно осей. Расположение аксонометрических осей и построение прямоугольной изометрии куба, в видимые грани которого вписаны окружности, показаны на рис. 30.

Рис. 30

Окружности, вписанные в прямоугольную изометрию квадратов – трех видимых граней куба, – представляют собой эллипсы. Большая ось эллипса равна 1,22 D, а малая – 0,71 D, где D – диаметр изображаемой окружности. Большие оси эллипсов перпендикулярны соответствующим аксонометрическим осям, а малые оси совпадают с этими осями и с направлением, перпендикулярным плоскости грани куба (на рис. 30 – утолщенные штрихи).

При построении прямоугольной аксонометрии окружностей, лежащих в координатных или им параллельных плоскостях, руководствуются правилом: большая ось эллипса перпендикулярна той координатной оси, которая отсутствует в плоскости окружности, т.е. располагается параллельно линии штриховки, в плоскости которой лежит окружность (см рис. 28, 30).

Зная размеры осей эллипса и проекции диаметров, параллельных координатным осям, можно построить эллипс по всем точкам, соединяя их с помощью лекала.

Чтобы упростить построения, рекомендуется заменять эллипсы овалами, оси которых равны осям эллипса.

Построение овала по четырем точкам – концам сопряжённых диаметров эллипса, расположенных на аксонометрических осях, показано на рис. 31.

Через точку О пересечения сопряжённых диаметров эллипса проводят горизонтальную и вертикальную прямые и из неё описывают окружность радиусом, равным половине сопряжённых диаметров АВ=СД. Эта окружность пересечёт вертикальную линию в точках 1 и 2 (центры двух дуг). Из точек 1, 2 проводят дуги окружностей радиусом R=2-А (2-D) или R=1-C (1-B). Радиусом ОЕ делают засечки на горизонтальной прямой и получают еще два центра сопрягаемых дуг 3 и 4. Далее соединяют центры 1 и 2 с центрами 3 и 4 линиями, которые в пересечении с дугами радиусом R дают точки сопряжений K, N, P, M. Крайние дуги проводят из центров 3 и 4 радиусом R₁=3-М (4-N).

Рис. 31

Прямоугольная диметрическая проекция. Аксонометрические изображения, построенные в прямоугольной диметрии, обладают наилучшей наглядностью, однако построение изображений сложнее, чем в изометрии. Расположение аксонометрических осей в диметрии следующее: ось OZ направлена вертикально, а оси OХ и OY составляют с горизонтальной линией, проведённой через начало координат (точка О), углы, соответственно, 7º10´ и 41º25´ (см. треугольник штриховок рис. 32).

Положение осей можно также определить, отложив от начала координат в обе стороны по восемь равных отрезков; через восьмые деления проводят вниз линии и на левой вертикали откладывают один отрезок, а на правой – по семь отрезков. Соединив полученные точки с началом координат, определяют направление осей ОХ и ОУ (рис. 32).

Рис. 32

Коэффициенты искажения по осям ОХ, OZ равны 0,94, а по оси ОY – 0,47. Для упрощения в практике пользуются приведёнными коэффициентами искажения: по осям OX и OZ коэффициент равен 1, по оси ОY – 0,5.

Построение аксонометрических проекций предмета осуществляется по характерным точкам, дугам и окружностям.

Для построения аксонометрической проекции точки (рис. 33) требуется определить длины звеньев ее аксонометрической координатной ломаной. Для изометрической проекции длины звеньев этой ломаной равны длинам соответствующих звеньев натуральной координатной ломаной. Длины звеньев, параллельных осям ОХ, OY и OZ аксонометрической координатной ломаной для точки берутся равными длинам соответствующих звеньев натуральной ломаной (x_A, y_A/2, z_A).

Рис. 33

Окружности в прямоугольной диметрии изображаются в виде овалов ориентированных относительно осей. Построение прямоугольной диметрии куба с окружностями, вписанными в три видимые его грани показано на рис. 34. Окружности, вписанные в грани, представляют собой эллипсы двух видов. Оси эллипса, расположенного в грани, которая параллельна координатной плоскости XOZ, равны: большая ось – 1,06 D; малая – 0,94 D, где D – диаметр окружности, вписанной в грань куба. В двух других эллипсах большие оси равны 1,06 D, а малые – 0,35 D.

Для упрощения построений можно заменить эллипсы овалами. На рис. 35 даны приёмы построения четырехцентровых овалов, заменяющих эллипсы.

Овал в передней грани куба (ромба) строится следующим образом. Из середины каждой стороны ромба (рис. 35а) проводят перпендикуляры до пересечения с диагоналями. Полученные точки 1-2-3-4 будут являться центрами сопрягающих дуг. Точки сопряжений дуг находятся посредине сторон ромба. Построение можно выполнить и другим способом. Из середин вертикальных сторон (точки N и M) проводят горизонтальные прямые линии до пересечения с диагоналями ромба. Точки пересечения будут искомыми центрами. Из центров 4 и 2 проводят дуги радиусом R, а из центров 3 и 1 – радиусом R₁.

Рис. 34

Рис. 35

Овал, заменяющий два других эллипса, выполняют следующим образом (рис. 35б). Прямые LP и MN, проведенные через середины противоположных сторон параллелограмма, пересекаются в точке S. Через точку S проводят горизонтальную и вертикальную линии. Прямую LN, соединяющую середины смежных сторон параллелограмма, делят пополам, и через ее середину проводят перпендикуляр до пересечения его с вертикальной линией в точке 1.

на вертикальной прямой откладывают отрезок S-2 = S-1. Прямые 2-М и 1-N пересекают горизонтальную прямую в точках 3 и 4. Полученные точки 1, 2, 3 и 4 будут центрами овала. Прямые 1-3 и 2-4 определяют точки сопряжения T и Q.

из центров 1 и 2 описывают дуги окружностей TLN и QPM, а из центров 3 и 4 – дуги MT и NQ.

Пример.

Исходные данные. Заданы два вида технической детали с нанесенными размерами его геометрических элементов. Варианты заданий приведены в прил. 4.

Выполнить. Построить чертеж (три вида) технической детали. Нанести необходимые разрезы и вырезы. Проставить размеры относительно баз.

Решение. В обще случае выполнение задания осуществляется в следующей последовательности:

- используя два вида построить недостающий вид;

- нанести необходимые разрезы и (или) вырезы;

- выбрать базы и относительно их нанести размеры на чертеже;

- выбирается тип аксонометрического изображения, построить треугольник штриховок и аксонометрию технической детали с вырезом;

- после всех построений проводиться проверка правильности решений, устраняются выявленные ошибки и заполняется основная надпись.

Решение задачи рассмотрим на примере технической детали два вида (главный вид и вид сверху) которой и необходимые размеры для построения приведены на рис. 36.

В общем случае данная техническая деталь состоит их трех элементарных тел. Основание детали – параллелепипед. На основании установлен цилиндр, который дополнительно скрепляется с основанием ребром жесткости в виде трехгранной призмы. Кроме того, того через совмещенно с осью цилиндра через всю деталь проходит цилиндрическое отверстие.

Анализируя взаимное расположение геометрических тел технической детали следует, что при построении чертежа на главном виде целесообразно показать простой фронтальный разрез, проходящей по линии симметрии. При построении аксонометрического изображения сделать вырез части детали плоскостями параллельными плоскостям ХОZ и YOZ пересекающимися на оси отверстия цилиндра. Для нанесения размеров за базы можно принять:

- при простановке размеров по высоте - плоскость основания детали;

- при простановке размеров по длине - плоскость передней кромки детали;

- при простановке размеров по ширине - ось симметрии.

Построения недостающего третьего вида осуществляется по аналогии, как и при выполнении листа № 1 по точкам с использованием горизонтальных и вертикальных линий связи и отрезков вдоль оси ОY.

Результат построения третьего вида (вид с лева) приведен на рис. 37.

В учебных целях построения аксонометрических изображений технической детали рассмотрим для прямоугольной изометрии (рис. 38, 39) и прямоугольной диметрии (рис. 40).

Рис. 36

Рис. 37

Прямоугольная изометрия. Построение прямоугольной изометрии детали, заданной её проекциями, производят в следующем порядке (рис. 38, 39).

1. Выбирают оси координат X, Y, Z на ортогональных проекциях.

2. Строят аксонометрические оси в изометрии.

3. Строят основание детали – параллелепипед. Для этого от начала координат по оси Х откладывают отрезки ОА и ОВ, соответственно равные отрезкам О₁А₁ и О₁В₁, взятым с горизонтальной проекции детали, и получают точки А и В, через которые проводят прямые, параллельные оси Y, и откладывают отрезки, равные половине ширины параллелепипеда.

Получают точки C, D, J, V, которые являются изометрическими проек­циями вершин нижнего прямоугольника, и соединяют их прямыми, параллельными оси Х. От начала координат О по оси Z откладывают отрезок ОО₁, равный высоте параллелепипеда О₂О₂´; через точку О₁ проводят оси Х₁, Y₁ и строят изометрию верхнего прямоугольника. Вершины прямоугольников соединяют прямыми, параллельными оси Z.

4. Строят аксонометрию цилиндра. По оси Z от О₁ откладывают отрезок О₁О₂, равный отрезку О₂´О₂´´, т.е. высоте цилиндра, и через точку О₂ проводят оси X₂, Y₂.

Верхнее и нижнее основания цилиндра являются окружностями, расположенными в горизонтальных плоскостях X₁O₁Y₁ и X₂O₂Y₂; строят их аксонометрические изображения – эллипсы. Очерковые образующие цилиндра проводят касательно к обоим эллипсам (параллельно оси Z).

Построение эллипсов для цилиндрического отверстия выполняют аналогично.

5. Строят изометрическое изображение ребра жёсткости. От точки О₁ по оси Х₁ откладывают отрезок О₁Е=О₁Е₁. Через точку Е проводят прямую, параллельную оси Y, и откладывают в обе стороны отрезки, равные половине ширины ребра Е₁К₁ и Е₁F₁. Из полученных точек К, Е, F параллельно оси Х₁ проводят прямые до встречи с эллипсом (точки Р, N, М). Далее проводят прямые, параллельные оси Z (линии пересечения плоскостей ребра с поверхностью цилиндра), и на них откладывают отрезки РТ, MQ и NS, равные отрезкам Р₂Т₂, M₂Q₂, и N₂S₂. Точки Q, S, T соединяют и обводят по лекалу, а точки К, Т и F, Q соединяют прямыми.

6. Строят вырез части заданной детали, для чего проводят две секущие плоскости: одну через оси Z и Х, а другую – через оси Z и Y.

Первая секущая плоскость разрежет нижний прямоугольник параллелепипеда по оси Х (отрезок ОА), верхний – по оси Х₁, а ребро – по линиям EN и ES, цилиндры – по образующим, верхнее основание цилиндра – по оси Х₂.

Аналогично вторая секущая плоскость разрежет верхний и нижний прямоугольники по осям Y и Y₁, а цилиндры – по образующим, верхнее основание цилиндра – по оси Y₂.

Плоские фигуры, полученные от сечения, заштриховываются. Для опре­деления направления штриховки необходимо на аксонометрических осях отложить от начала координат равные отрезки, а затем концы их соединить. Линии штриховки для сечения, расположенного в плоскости XOZ, будут параллельны отрезку 1-2, а для сечения, лежащего в плоскости ZOY, – параллельны отрезку 2-3. Удаляют все невидимые линии и обводят контурные линии.

Изометрическую проекцию применяют в тех случаях, когда необходимо построить окружности в двух или трёх плоскостях, параллельных координатным осям.

Прямоугольная диметрия. Принцип построения прямоугольной диметрии детали (рис. 40) аналогичен принципу построения прямоугольной изометрии, приведённой на рис. 38, 39.

Рис. 38

Рис. 39

Рис. 40

Рис. 41

Примечание. Выбирая тот или иной вид прямоугольной аксонометрической проекции, следует иметь в виду, что в прямоугольной изометрии поворот боковых сторон предмета (рис. 41а) получается одинаковым и поэтому изображение иногда оказывается не наглядным. Кроме того, часто диагональные в плане ребра предмета на изображении сливаются в одну линию (рис. 41б). Эти недостатки отсутствуют на изображениях, выполненных в прямоугольной диметрии (рис. 41в).

Пример оформления РГР-4 приведен в прил. 20.

2.5. РГР-5 – «Болт. Болтовые соединения»

В данной работе по исходным данным необходимо сделать необходимые расчеты и вычертить:

- лист № 1 – «Болт. Болтовые соединения»;

- листы № 2 – «Спецификация болтового соединения».

Состав задания. По исходным данным диаметра резьбы d и толщинам соединяемых деталей t_1, t₂, выполнить:

– расчет необходимых параметров для вычерчивания стандартных изделий (болта, гайки, шайбы) и болтовых соединений (упрощенного, условного);

– чертеж болта в двух проекциях согласно ГОСТ 7798–70;

– чертежи болтовых соединений упрощенного (по относительным размерам) и условного в двух проекциях;

– спецификацию болтового соединения.

Работа выполняется в карандаше на ватмане формата А4. Варианты заданий приведены в прил. 5.

Последовательность выполнения задания рассмотрим на конкретном примере для болтового соединения скрепляемых деталей толщеной t₁= 35 мм и t₂= 23 мм болтом с метрической резьбой d=20 мм.

Подготовка исходных данных. Используя диаметр резьбы определяем:

- согласно СТ СЭВ 182 – 75 (прил. 6) численное значение внутреннего диаметра резьбы d₁=17 мм;

- согласно ГОСТ 5915–70 (прил. 8) численные значения размера под ключ S=30 мм, высоты гайки Н_Г=16 мм и диаметра описанной окружности D=33 мм;

- согласно ГОСТ 11371–78 (прил. 9) численные значения толщины шайбы S_Ш=4 мм и ее наружного диаметра D_Ш=38 мм;

- согласно ГОС 8234 – 56 (прил. 10) численные значения фаски с=2 мм и величины свободного выхода конца болта из гайки а=4 мм.

- рассчитываем минимально допустимую величину длинны болта

l_р= t₁ + t₂ + S_ш + H_г + a= 35+23+4+16+4=82 мм;

- используя l_р=82 мм и ГОСТ 7798–70 (прил. 7) определяем, что длина болта ближайшее в сторону увеличения к расчетному l=85 мм, величина нарезной части болта l₀=46 мм, высота головки болта Н=13 мм и радиус скругления R=2 мм;

- рассчитываем диаметр окружности начала фаски головки болта

D₁ = (0,9… 0,95) S = 27 мм;

- радиус большой дуги для вычерчивания головки болта

R_д= 1,5 d.= 30 мм.

Выбираем масштаб чертежа. Для этого рассчитываем значение критерия выбора К по формуле

К=Н+l+S=13+85+30=128 мм.

Если значение 60˂К˂130, то М1:1. Если значение К˂60, то М2:1. Если К˃130, то М1:2. В нашем случае К=128 мм, а это означает, что масштаб изображения М1:1.

Лист № 1.

Чертеж болта. Чертеж болта выполняют в следующей последовательности.

1. Используя численные значения параметров l, l_о, Н, с и S, проводят разметку оси главного вида и намечают центр вида слева (рис. 42а).

Рис. 42

2. В тонких линиях строят вид слева по численным значениям параметров D, D₁ и S (рис. 42б). а затем используя горизонтальные линии связей и численные значения параметров d, d₁ и R_c вычерчивают контур главного вида.

3. Оформление головки болта. Существует несколько методик построения чертежа головки болта. В данном пособии приведена одна из них (рис. 43).

Построение большой дуги (рис. 43а):

- по точкам А₃ и В₃ с использованием горизонтальных линий связей определяются точки А₂ и В₂;

Рис. 43

- из точек А₂ и В₂ под углом 30⁰ строят очерк конусной части фаски торца головки болта и получают точки 1 и 2;

- проводят отрезок (1,2), определяют точки ограничения фаски ребрами шестигранника (точки 1, 2, 3 и 4);

- используя методику построения окружности заданного радиуса (R) по двум точкам (точки 3 и 4) проводят проекцию фаски (большая дуга 3,4) на внутренней грани проекции шестигранника;

Построение малой дуги можно осуществлять двумя способами (рис. 43б).

Первый способ аналогичен построению большой дуги по двум точкам Пример построения малой дуги этим способом показан на рис. 43б между точками 1 и 4 радиусом R≈0,4d.

Второй способ заключается в использовании методики построения окружности по трем точкам не лежащих на одной прямой (пример на рис 43б дуга 3ᵕ2). Для этого:

- определяется точка 5, как пересечение дуги 3,4 с осью болта;

- строится линия а перпендикулярна отрезку [2,3] и проходящая через его середину;

- определяется точка 6, как пересечение прямой а и b (прямая b проходит через точку 5 и параллельна линии торца головки болта);

- используя методику построения окружности по трем точкам через точки 3, 6 и 5 строится дуга 2,3.

После построения дуг удаляются ненужные построения (рис. 43в).

4. Проверяют правильность выполнения чертежа и выявленные ошибки устраняют.

5. Удаляют все ненужные построения, проставляют необходимые размеры (H, l, l₀, Cx45˚, D, D₁, 30˚, R_c, S, Md) и производят обводку чертежа (рис. 44).

6. Над чертежом болта наносят надпись: «Болт Мdxl по ГОСТ 7798–70». В надписи вместо обозначений d и l проставляют их численные значения (см. рис. 44).

Рис. 44

Чертеж болтового соединения упрощенного. Последовательность вычерчивания приведена ниже.

1. Проводят вертикально ось болта и используя численные значения параметров l, Н, t₁, t₂, S_ш и H_г делают ее разметку.

2. Используя разметку оси болта и численные значения параметров d, d₁ S, D и D_Ш в тонких линиях вначале строят главный вид, а затем вид сверху. Вид сверху допускается выполнять полностью или частично.

3. Проверяют чертеж на правильность выполнения. Устраняют выявленные ошибки. Удаляют ненужные построения и производят обводку изображений. Затем наносят штриховку деталей, проставляют размеры (t₁, t₂, l, S, Md) и позиции элементов болтового соединения (рис. 45).

Чертеж болтового соединения условного. Последовательность вычерчивания приведена ниже.

1. В тонких линиях без соблюдения размеров и масштабов изображения вычерчивают соединяемые детали (рис. 46).

2. Выбирают параметр в=(2…5) мм вычерчивают болтовое соединение условное.

3. Проверяют чертеж на правильность выполнения. Устраняют выявленные ошибки. Удаляют ненужные построения и производят обводку изображений. Затем наносят штриховку деталей и проставляют позиции элементов болтового соединения. Пример выполнения приведен на рис. 47

4. Над болтовыми соединениями наносится надпись: «Болтовые соединения упрощенное и условное».

Рис. 45

Рис. 46 Рис. 47

Образец оформления листа № 1 приведен в прил. 21.

Листы № 2. Форма таблицы спецификаций определяется ГОСТ 2.108–68 (форма 1), которая приведена на рис. 48

Рис 48.

Порядок заполнения таблицы спецификаций рассматривался на лекционных и практических занятиях, а также он описан в рекомендуемой литературе. Поэтому заполнение таблицы спецификаций покажем на примере болтового соединения, приведенного на рис 49.

Рис. 49

Исходя из структурной схемы изделия (рис. 49) очевидно, что таблица спецификаций должна включать три раздела: «Документация»; «Детали»; «Стандартные изделия».

Само болтовое соединение является отдельным изделием (радел «Документация») обозначение, которого - Бс.0.000.00. В состав первого уровня изделия входят два элемента раздела «Детали» (Бс.0.000.01 – пластина, Бс.0.000.02 – планка) и три элемента раздела «Стандартные изделия» (Болт М20х85 ГОСТ 7798-70, Гайка М20 ГОСТ 5915-70, Шайба 20 ГОСТ 11371-78). Данная спецификация приведена в табл. 3.

Таблица 3

Спецификация на болтовое соединение

Форм.

Зона

Позиц.

Обозначение

Наименование

Колич.

Приме- чание

Документация

А3

Бс.0.000.00 СБ

Сборочный чертеж

Детали

А4

1

Бс.0.000.01

Пластина

1

А4

2

Бс.0.000.02

Планка

1

Стандартные

Изделия

3

Болт М20х85

ГОСТ 7798-70

1

4

Гайка М20

ГОСТ 5915-70

1

5

Шайба 20

ГОСТ 11371-78

1

…

ГР-2069059-23.03.01-567845-16

Изм

Лист

№ докум

Подпись

Дата

Разраб

Иваров

Болтовое соединение

Лит.

Лист

Листов

Провер

Поляков

ПГУАС каф.НГиГ гр. ТТП-11

2.6. РГР-6 – «Эскизирование. Деталирование»

Состав задания. По исходным данным выполнить эскиз детали с натуры и чертеж детали с чертежа общего вида.

Варианты заданий выдаются на кафедре начертательной геометрии и графике.

Эскиз детали с натуры. Эскиз выполняется на листе миллиметровой (в клеточку) бумаги формата А4.

По геометрической форме детали выбрать и вычертить:

- главный вид и количество дополнительных видов;

- необходимые разрезы, вырезы и сечения;

- замерить и проставить необходимые размеры.

Общие положения.

Эскиз – документ, предназначенный для разового использования в производстве, содержащий изображение изделия и данные, необходимые для его изготовления и контроля.

Различают эскизные разработки новых конструкций, по которым изготавливаются опытные образцы деталей или рабочие чертежи, и эскизы, выполненные с готовых деталей, т.е. съемки с натуры.

Общие требования, предъявляемые к эскизу, – это полнота информации об изображаемом объекте, ясность и простота его изображения. Исходя из этого положения, составление эскизов объектов рекомендуется проводить в последовательности, которая выработана практикой эскизирования и в значительной мере предотвращает ошибки.

Этап принятия решений. При осмотре объекта уясняются конструктивные особенности геометрических форм, на основе которых выбирается главный вид и число необходимых изображений.

Особое внимание уделяется выбору главного вида. Главный вид должен нести максимальную информацию о форме и размерах исследуемого объекта (ГОСТ 2.305 – 68).

Выбор дополнительных изображений производится с учетом нанесения на них необходимых разрезов, сечений и вырезов.

Прежде чем приступить к чертежным работам, таблицу «Выбор изображений» необходимо согласовать с преподавателем во избежание ошибок в выборе стратегии выполнения эскизов.

Построение эскиза. Эскизы выполняются в карандаше без применения чертежных принадлежностей (для вычерчивания окружностей и дуг допускается использовать циркуль) на бумаге в клетку или миллиметровке форматов А5, А4 и А3.

Использование такой бумаги обусловлено тем, что, используя вертикальные и горизонтальные линии клеток, удобно поводить линии построения изображений, соблюдая проекционную связь.

Изображение предмета на эскизе выполняется по правилам прямоугольного проецирования, но от руки с соблюдением глазомерного масштаба. По содержанию к эскизу предъявляются те же требования стандартов ЕСКД, что и к чертежу.

Несмотря на то, что эскиз выполняется от руки, обводка изображений, штриховка, надписи, нанесение размеров должны быть выполнены на эскизе аккуратно и четко.

Вычерчивание эскиза в тонких линиях. Каждый из запланированных эскизов выполняют на отдельном листе. Формат листа выбирается в зависимости от размеров, геометрической сложности и количества изображений.

Для рационального использования листа намечают поле эскиза (поле чертежа) и основную надпись, затем наносят габаритные прямоугольники для следующих изображений, располагая их с учетом возможности нанесения размерных линий, размерных чисел и надписей (рис. 50). Следует помнить, что деталь на эскизе изображается в рабочем положении или в положении, удобном для ее изготовления.

Эскиз каждой детали оформляется основной надписью. Форма и размеры основной надписи на эскизах не регламентируются ГОСТами, поэтому она установлена кафедрой начертательной геометрии и графики и приведены на рис. 50.

Содержание граф основной надписи: 1 – надпись «Эскизир.»; 2 – фамилия студента, выполнившего эскиз; 3 – надпись «Деталь»; 4 – наименование детали; 5 – надпись «Проверил»; 6 – фамилия преподавателя, принявшего эскиз; 7 – обозначение материала, из которого изготовлена деталь; 8 – надпись «ПГУАС Каф. НГиГ, гр.ХХХХ» (здесь символ ХХХХ означает номер группы, например: ТТП-11; ЭТМК-11 и т.д.).

При заполнении графы 7 марку материала выбирают согласно рекомендаций, приведенных в прил.12.

Рис. 50. Разметка формата (вариант для формата А5)

Изображения наносят остро отточенным карандашом марки Т (Н) тонкими линиями без нажима (рис. 51). Допускается использовать карандаш марки ТМ (НВ). Вычерчивание начинают с нанесения осей симметрии или базовых линий, определяющих начало построения.

Рис. 51. Нанесение контура изображения (вариант)

База – это поверхность детали (или ее элемента), от которой ведут отсчет размеров других элементов детали.

Различают конструктивные и технологические базы.

Конструктивными базами являются поверхности, линии или точки, по отношению к которым ориентируются другие детали изделия.

Технологические базы – это базы, от которых в процессе обработки удобнее и легче измерять размеры.

Базами могут быть:

- плоскости, с которых начинается обработка (торцевые привалочные);

- прямые линии (оси симметрии, взаимно перпендикулярные кромки детали и др.);

- точки (например, такие, как база для отсчета радиусов).

Деталь может иметь несколько измерительных баз, из которых одна считается главной, а остальные – вспомогательными. За главную базу принимают ту, от которой ведут отсчет основных размеров.

В нашем примере, исходя из технологического процесса изготовления детали, целесообразно за главную базу принять правый торец детали, а ось вращения – за вспомогательную базу.

Само построение изображения проводят по принципу «от простого – к сложному», т.е. деталь мысленно расчленяют на элементы – геометрические тела (призмы, цилиндры, сферы и т.д.) и вычерчивают их одновременно во всех видах с учетом намеченных разрезов, вырезов и сечений. Дефекты деталей, неточность обработки, овальность или смещение отверстий в сторону на чертежах показывать не нужно.

Во время работы необходимо сохранять чистоту поля чертежа. Для этого изображение рекомендуется закрывать чистым листом бумаги, оставляя открытым лишь место работы.

Обмер деталей и нанесение размеров. Нанесение размеров производится в соответствии с требованиями ГОСТ 2.307 – 68 (СТ СЕВ 1976 – 79; СТ СЕВ 2180 – 80).

Надо помнить, что правильное нанесение размеров – одно из важных условий исключения брака при изготовлении детали, поэтому необходимо соблюдать следующие требования:

- количество размеров должно быть минимальным, но достаточным для изготовления детали;

- повторение размеров не допускается;

- размеры равномерно распределяются по всем проекциям;

- размеры, относящиеся к одному и тому же элементу детали, следует концентрировать на одном месте, располагая их на том изображении, на котором этот элемент показан наиболее отчетливо.

В машиностроении размеры наносят тремя способами: цепным, координатным и комбинированным.

Цепной способ (рис. 52а) – когда все размеры наносят по одной линии (цепочкой) один за другим. Этот способ дает некоторую суммарную погрешность. Для исключения или уменьшения погрешности суммарной ошибки в замкнутой цепи один размер не проставляется. Численное значение этого размера должно определяться общей длиной детали. За не проставленный принимают размер, который требует наименьшей точности.

Цепной способ применяют, когда наименее точными должны быть суммарные размеры звеньев цепочки, например, при нанесении размеров между центрами отверстий деталей, не подвергающихся механической обработке, а также заготовок и т.д.

Координатный способ (рис. 52б) – когда все размеры наносят от одной и той же базовой поверхности независимо друг от друга. Этот способ отличается повышенной точностью.

Рис. 52. Способы простановки размеров

Комбинированный способ (рис. 105в) – когда размеры наносят цепным и координатным способами. Этот способ наиболее выгодный.

В нашем примере (рис. 53) используется координатный способ: относительно оси вращения детали проставляются необходимые диаметры, а относительно правого торца детали – линейные размеры. Кроме того, оставлено место для пояснительной надписи - комментарий по изготовлению фаски.

Рис. 53. Размещения размеров на эскизе (вариант)

В общем случае, чтобы исключить, по возможности, пропуски размеров, целесообразно размерные линии показывать в определенном порядке. Например, сначала нанести все размерные линии по длине детали, затем по высоте, показать диаметры всех окружностей и т.п.

Численные значения размеров деталей полученные при обмере детали необходимо согласовывать размерными рядами, установленными ГОСТ 6636 – 69 (СТ СЭВ 514 – 77) и ГОСТ 8908 – 81 (СТ СЭВ 178 – 75). Численные значения линейных и угловых размеров, установленные стандартами приведены в прил. 11.

ГОСТ 6636 – 69 устанавливает четыре ряда чисел для выбора линейных размеров в машиностроении в пределах 0,001 … 20 000 мм, причем числа первого ряда следует предпочитать числам второго, числа второго ряда – числам третьего и т.д.

Аналогично ГОСТ 8908 – 81 устанавливает три ряда рекомендуемых (нормальных) углов и уклонов.

Стандартизация численных значений размеров позволяет на единой основе разрабатывать параметрические (размерные) ряды для разнообразных изделий и их составных частей, удовлетворяющие требованиям взаимозаменяемости, заимствования, стыковки и многим другим. Поэтому размерные числа, определенные путем обмера деталей (при выполнении эскизов) или чертежа общего вида (при его деталировании), необходимо согласовывать с численными значениями, рекомендуемыми указанными стандартами ГОСТ 6636 – 69 и ГОСТ 8908 – 81, а затем наносить на чертеж или эскиз.

В качестве основных средств измерения используют (рис. 54) штангенциркуль и металлическую линейку, а в качестве вспомогательных инструментов – кронциркуль, нутромер, микрометр, шаблон резьбовой, шаблон радиусный и др. Использование того или иного мерительного инструмента зависит от конструктивных особенностей детали (ее формы) и точности измерения.

Кроме замеров параметров, показанных на рис. 54 рассмотрим некоторые приемы обмера деталей (рис. 55, 56, 57).

Радиусы скруглений определяют радиусомером (рис. 58)

При отсутствии специальных мерительных приборов форму и размеры плоского контура можно снять в виде отпечатка на бумагу. Для этого деталь необходимо положить на бумагу и ее контур обвести острым карандашом (рис. 59). По отпечатку устанавливаются геометрическая форма и размеры контура. Радиусы и центры дуг определяются, как перпендикуляры, проведенные из середины двух хорд дуги одного радиуса, при наличии оси симметрии её можно считать за один из перпендикуляров.

Рис. 54

Рис. 55. Измерение расстояний между центрами отверстий L и диаметров отверстий d

Рис. 56. Измерение диаметра центров отверстий D=N-d=M+d

Рис. 57. Измерение толщины стенок x=A-B и высоты деталей b=H-h

Рис. 58

Рис. 59

Кроме того, отпечаток контура кромки внутренней полости детали можно снимать на бумагу протиранием контура графитом карандаша. Затем по полученному отпечатку устанавливаются геометрическая форма и размеры контура.

Определение параметров стандартной резьбы производят с помощью штангенциркуля и резьбомеров. Резьбомеры представляют собой набор шаблонов, измерительная часть которых соответствует профилю стандартной резьбы. Резьбомеры бывают двух типов: для метрической резьбы с клеймом «М60⁰» и размером шага в миллиметрах на каждой пластинке и для дюймовой и трубной резьбы с клеймом «Д55⁰» и указанием числа ниток на дюйме на каждой пластинке. Для измерения шага резьбы на детали резьбомером подбирают шаблон-пластинку, зубцы которой совпадают с впадинами измеряемой резьбы (рис. 60). Затем читают указанный на пластинке шаг.

Наружный диаметр стержня (или внутренний в отверстии) измеряют штангенциркулем. Определив размер и шаг, устанавливают тип и размер резьбы по таблицам стандартной резьбы.

При отсутствии приборов для измерения параметров резьбы их определяют следующим образом.

Резьба на валу. Наружный диаметр резьбы определяют, как диаметр воображаемого цилиндра, описанного вокруг резьбовой части внешнего контура резьбы. Шаг резьбы p получают, измерив длину резьбы L и поделив ее на подсчитанное число шагов n, которое определяется по отпечатку резьбы на листе чистой бумаги (рис. 61)

p=L/n. (3)

При подсчете необходимо учитывать число заходов резьбы, взятых с торца начала резьбы.

Рис. 60

Полученные значения параметров резьбы сверяют (с последующим уточнением полученных и определением недостающих параметров) со значениями, приведенными в стандартах на резьбы.

Рис. 61

Резьба в отверстии. Параметры резьбы в отверстии определяются как для резьбы на валу, только вместо наружного диаметра измеряют внутренний диаметр резьбы как диаметр цилиндра, вписанного в отверстие с резьбой.

Используя вышеуказанные приемы обмера деталей, определяют численные значения необходимых размеров, которые проставляют на эскизе (рис. 62).

Рис. 62. Простановка размеров и окончательное оформление эскиза

(вариант)

Кроме размеров, на эскизах и чертежах должны проставляться допуски на размеры, шероховатости и обработка поверхностей, которые в полном объеме изучают в курсах «Детали машин», «Материаловеденье» и «Основы взаимозаменяемости». Для курсов «Инженерная графика» и «Черчение» необходимо усвоить только порядок нанесения этих параметров на чертеж.

Специальная обработка, термическая обработка и покрытия поверхностей на чертежах обозначаются в соответствии с требованиями ГОСТ 2.310 – 68.

Обводка эскиза. Обводить можно только законченный и внимательно проверенный эскиз, поэтому перед обводкой его тщательно проверяют и удаляют все ненужные линии. Если при проверке обнаруживаются ошибки в изображениях, то они устраняются сразу.

Сохранение чистоты поля эскиза во время работы осуществляется точно так же, как и при нанесении изображений в тонких линиях.

Варианты заданий (деталей) и мерительный инструмент выдаются на кафедре перед началом проведения занятий по экизированию.

Пример.

Состав задания. Выполнить эскизы детали – «Седло» (рис. 63).

Рис. 63.

Седло представляет собой полый цилиндр с шестигранной поверхностью, расположенной примерно посередине длины цилиндра и предназначенной для завинчивания седла гаечным ключом. На обоих концах седла нарезана метрическая резьба. Внутри седла имеется цилиндрическое отверстие, переходящее по концам в конические.

Исходя из анализа формы детали для составления эскиза достаточно два вида – главный вид и вид слева. В качестве главного вида для седла (как тела вращения с внутренней полостью) выбирается совмещение половины вида с половиной разреза с горизонтальным расположением оси вращения. На главном виде изображение располагается большей резьбой налево, чтобы на виде слева выявить размеры шестиугольника и, в частности, размер «под ключ». На чертеже в качестве выносного элемента показывается проточка для выхода метрической резьбы.

Используя методику и рекомендации по составлению эскизов, описанных выше, поэлементное выполнение эскиза приведено:

- на рис. 64 – вычерчивание эскиза в тонких линиях;

- на рис. 65 – выбор простановки необходимых размеров;

- на рис. 66 – результаты обмера детали и простановки численных значений размеров;

- на рис. 67 – обводка эскиза.

Рис. 64

Рис. 65

Рис. 66

Рис. 67

Составление чертежа детали с чертежа общего вида.

Чертежи деталей выполнятся на листах ватмана форматов А4 и А3 в карандаше.

Для составления чертежа детали с чертежа общего вида необходимо:

- определить геометрическую форму детали;

- выбрать и вычертить главный вид и количество дополнительных видов;

- нанести необходимые разрезы, вырезы и сечения;

- замерить и проставить необходимые размеры.

Рассмотрим процесс деталирования на примере корпуса предохранительного клапана. Общий вид предохранительного клапана, представлен на сборочном чертеже (рис 68), а спецификация к нему на рис 69.

Предохранительный клапан устанавливается в трубопроводах систем питания сжатым воздухом оборудования, предназначенного для ремонта и обслуживания автотракторной техники.

Клапан (рис 70) регулируют на определенное давление винтом поз. 4, который фиксируется гайкой поз. 8. При увеличении давления выше нормы сжатый воздух давит на клапан поз. 6, который, сжимая пружину поз. 7, перемещается влево. При этом сжатый воздух выходят через отверстия корпуса поз. 1. При падении давления сжатого воздуха пружина перемещает клапан в исходное положение. Для обеспечения хорошей герметичности поверхность клапана притирается к седлу поз. 2.

Выполнение чертежа любой детали, в том числе и корпуса, проводится по операциям в два этапа.

1 этап - подготовительный этап. На этом этапе уяснение формы детали, выбор главного вида, количества дополнительных видов и масштаба чертежа.

При выборе главного вида следует помнить, что главный вид несет максимальную информацию о форме и размерах детали.

Для выявления формы детали она выделяется на всех изображениях сборочного чертежа (рис. 71). На рис. 71 на трех видах корпус показан утолщенными линиями. Анализируя изображение корпуса на всех видах устанавливается ее форма (рис. 72).

В основе формы – пустотелый цилиндр с дном, в котором имеется цилиндрическое отверстие с метрической резьбой для присоединения седла. С противоположной стороны цилиндра имеется «шейка» с внутренней резьбой для регулировочного винта. На боковой поверхности цилиндра имеется четыре симметрично расположенных паза скругленной формы.

Для составления чертежа корпуса достаточно одного вида с горизонтальным расположением оси. На главном виде для корпуса (как полого тела вращения) совмещается половину вида с половиной разреза. Масштаб изображения целесообразно использовать как на сборочном чертеже, т.е. М1:2.

Рис. 68

Рис. 69

Рис. 70

2 этап. На этом этапе собственно выполнение чертеж детали.

1-я операция. Определяются размеры детали.

В задании проставлены только габаритные размеры сборочной единицы, а размеры деталей отсутствуют. Кроме того, проставленные габаритные размеры, по техническим причинам (при снятии копий) не всегда соответствуют размерам, напечатанным в задании. Поэтому для определения необходимых размеров рассчитывают коэффициент искажения К_и

К_и=А_г/А_м, (4)

где А_г – максимальное численное значение габаритного размера в задании;

А_м – численное значение этого габаритного размера, полученного с помощью циркуля-измерителя и линейки по изображению задания.

Коэффициент искажения определяют с точностью до 0,01.

Определение необходимых значение размеров детали. Вначале, необходимый размер детали, измеряют циркулем-измерителем и приложив к линейке, получают величину измерения А_и. Затем, значение А_и умножив на коэффициент искажения К_и получают значение, истинного размера элемента детали А_п.

А_п= А_и К_и. (5)

Рис. 71

Рис. 72

Следует помнить, что численные значения линейных, угловых размеров, углов и уклонов составных частей изделия должны соответствовать требованиям ГОСТ 6636 – 69 и ГОСТ 8908 – 81 (прил. 11). Численные значения размеров округляются в пределах, установленных требованиями технологии и другими соображениями.

2-я операция. Выбирается необходимый формат листа для чертежа данной детали. Формат листа выбирается зависит от масштаба количества изображений с учетом заполнения на 80-85% поля чертежа. Для нашего случая это формат А4.

3-я операция. Вычерчивание чертежа в тонких линиях. Следует отметить, что главное изображение отдельной детали может и не совпадать с расположением этой детали на главном изображении сборочного чертежа.

3-я операция. Выбираются базы и намечаются необходимые размеры. Рекомендации по выбору размеров рассматривались при изучении стандартов чертежа и при выполнении РГР по эскизираванию. В нашем случае за базы принимаются торцевые поверхности и ось вращения.

4-я операция. Согласно рекомендация 1-й операции определяются численные значения необходимых размеров, которые проставляются на чертеже.

5-я операция. Наносится штриховка согласно ГОСТ 2.306-68.

6-я операция. Проверяется чертеж, вносятся необходимые исправления.

7-я операция. Производится обводка чертежа и заполняется основная надпись.

Результат составления чертежа корпуса представлен на рис. 73, а образец оформления в прил.22.

Рис. 73