Основные правила выполнения изображений изделий (128

ВВЕДЕНИЕ

Начальный период развития техники характеризовался тем, что конструирование осуществлялось в процессе изготовления изделия. Развитие производства заставило изготовителя обобщать накопленный опыт, появились изображения изделий с указанием размеров и характера сопряжений, затем постепенно между технической идеей и готовым изделием возник чертеж.

Чертеж изделия – это графический конструкторский документ, содержащий изображения изделия и другие данные, необходимые для изготовления, контроля, ремонта, монтажа, упаковывания изделия. Роль чертежа заключается не только в том, что он служит носителем информации, но и в том, что он позволяет полнее проработать варианты новой конструкции.

Теоретическим основанием построения изображений на чертеже явился метод, описанный в 1799 г. французским инженером и геометром Г. Монжем, – метод прямоугольного (ортогонального) проецирования на взаимно перпендикулярные плоскости проекций.

Одной из первых дисциплин, закладывающих основы инженерного конструкторского мышления и образования, является машиностроительное черчение.

Оно имеет следующие цели:

–научить студентов читать и выполнять изображения деталей и сборочных единиц на чертежах, используя метод прямоугольного проецирования (метод Монжа) и стандарты Единой системы конструкторской документации (ЕСКД) и другие стандарты.

–дать студентам первоначальные сведения об элементах конструкций, о видах и стадиях разработки конструкторских документов.

ИСТОРИЯ И ПРИНЦИПЫ СТАНДАРТИЗАЦИИ. МЕЖДУНАРОДНЫЕ И ОТЕЧЕСТВЕННЫЕ СТАНДАРТЫ

1.1. Стандартизация – объекты, задачи и принципы

Стандартизация – деятельность, заключающаяся в нахождении решений для повторяющихся задач в сфере науки, техники и экономики, направленная на достижение оптимальной степени упорядочения в определенной области.

Термин «стандарт» (от англ. standard) означает «мерило, образец». Тот же смысл, что и стандартизация, имеют понятия нормализация и унификация.

Объектами стандартизации являются конкретная продукция, а также нормы, правила, методы, термины, единицы величин и т. п., многократно применяемые в науке и технике.

Главной задачей стандартизации является создание системы нормативнотехнической документации, определяющей прогрессивные требования к продукции, ее разработке, производству и применению, а также контроль над правильностью использования этой документации.

3

При этом должны быть соблюдены следующие принципы стандартизации.

1.Стандарт не должен стремиться к такому идеалу, который может быть слишком дорогостоящим (технико-экономическая эффективность стандартизации).

2.Стандартизация должна решать задачи прогнозирования развития науки, техники и вести разработку опережающих стандартов.

3.Стандарты не должны предусматривать давления заинтересованных сторон друг на друга.

Стандарт – нормативно-технический документ, устанавливающий требования к группам однородной продукции и в необходимых случаях – к конкретной продукции, правила, обеспечивающие ее разработку, производство и применение, а также требования к иным объектам.

Стандартизация – важное средство ускорения научно-технического прогресса, экономии ресурсов, повышения качества, лежащее в основе организации массового производства.

Для конструктора стандартизация есть регламентирование конструкций и типоразмеров широко применяемых в машиностроении деталей и узлов. Стандартизируют типовые для данной отрасли машиностроения детали и узлы. Должен быть в наличии минимум стандартов, удовлетворяющих потребностям проектируемого класса машин.

Преимущества стандартизации реализуются в полной мере при централизованном изготовлении стандартных изделий, которое разгружает машиностроительные заводы и упрощает снабжение запасными частями.

Стандартизация – существенный фактор снижения себестоимости изделий и ускорения проектирования. Однако непременным условием является высокое качество стандартов, их совершенствование. Кроме того, применение стандартов не должно стеснять творческую инициативу конструкторов. Новые решения в областях, охватываемых стандартами, должны быть применены, если эти решения имеют явное преимущество.

1.2.Международная организация по стандартизации (ИСО)

В1901 г. в Англии по инициативе Британского общества гражданских инженеров возникла первая в мире организация по стандартизации «Британский институт стандартов» (BSI) (официальное утверждение BSI в законодательном порядке состоялось в 1928 г.).

Первая международная организация по стандартизации – Международная электротехническая комиссия – была создана там же в 1902 г. С 1926 до 1942 г. существовала Международная федерация национальных организаций по стандартизации.

С 1946 г. и по настоящее время существует Международная организация по стандартизации (International Standard Organization – ISO). Цель ИСО – содействие развитию стандартизации в мировом масштабе для обеспечения международного товарообмена и взаимопомощи, а также для расширения сотрудничества в области интеллектуальной, научной, технической и экономической деятельности.

Представители России, США, Англии и Франции – постоянные члены Совета ИСО, который работает в Женеве. Официальные языки – русский, английский, французский. Состав Совета – 14 комитетов-членов и президент.

4

ИСО – объединение национальных организаций по стандартизации (комите- тов-членов ИСО). Разработка стандартов осуществляется техническими комитетами ИСО, в том числе техническим комитетом ИСО/ТК10 «Технические чертежи». Проекты, принятые техническими комитетами перед утверждением их советом ИСО в качестве международных стандартов, направляются на рассмотрение всем комитетам-членам и принимаются при одобрении 75 % комитетов-членов.

До конца 1971 г. результаты работ технических комитетов издавались в виде рекомендаций. В настоящее время ИСО издает международные стандарты.

1.3.Государственные стандарты Российской Федерации

ВРСФСР в 1919 г. было создано Бюро по нормализации при Главном экономическом управлении металлопромышленностью ВСНХ РСФСР.

Первые государственные стандарты в нашей стране – ОСТы (общесоюзные стандарты) были утверждены в 1928 г. Обозначение стандарта состояло из аббревиатуры ОСТ и порядкового номера. С 1938 г. к обозначению стандарта добавили (через тире) год его регистрации. С 1940 г. взамен ОСТов стали выпускать ГОСТы (государственные стандарты): ГОСТ 1 – 40, ГОСТ 2 – 40 и т. д.

До 1973 г. стандарты выпускали без указания срока действия, с 1973 г. – на пятилетний или десятилетний срок, при этом часть стандартов имеет неограниченный срок действия. Стандарт заменяют новым при внесении в него принципиальных изменений.

Сейчас в России существуют следующие категории стандартов:

– государственные (межгосударственные) (ГОСТ);

– национальные (ГОСТ Р);

– отраслевые;

– стандарты предприятий;

– технические условия.

Технические условия – нормативно-технический документ, устанавливающий требования к конкретной продукции.

В 1968 г. начали выпускать системы межотраслевых государственных стандартов. Стандарты, входящие в такие системы, в общую нумерацию не включают. Каждой системе присваивают цифровой порядковый номер, например:

Государственная система стандартизации (ГСС) – 1; Единая система конструкторской документации (ЕСКД) – 2; Единая система технологической документации (ЕСТД) – 3;

………………………………………………………………

Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ) – 8

идругие.

Вобозначении стандартов записывают номер системы, после которого обязательно ставят точку, например, ГОСТ 2.301 – 68.

1.4. Единая система конструкторской документации (ЕСКД)

ЕСКД – комплекс государственных стандартов, устанавливающих взаимосвязанные правила и положения по порядку разработки, оформления и обращения

5

конструкторской документации, разрабатываемой и применяемой организациями и предприятиями.

В этой системе десять классификационных групп – с шифрами от 0 до 9 (табл. 1).

Таблица 1

Обозначение стандартов ЕСКД строится на классификационном принципе, т. е. сначала записывают общие признаки, относящиеся ко всем обозначаемым документам, а затем записывают частные признаки (значения) (рис. 1).

Рис. 1.

6

2.ЕСКД. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1.Виды изделий и конструкторских документов, комплектность конструкторских документов

ГОСТ 2.101 – 68 «Виды изделий» устанавливает виды изделий для всех отраслей промышленности.

Изделием называется любой предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению на предприятии. Установлены следующие четыре вида изделий: детали, сборочные единицы, комплексы и комплекты.

Изделия подразделяют следующим образом: неспецифицированные (детали) – не имеющие составных частей, и специфицированные (сборочные единицы, комплексы, комплекты) – состоящие из двух и более частей.

Деталь – изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций (литой корпус, болт, вал и т. д.). К деталям относят также изделия, изготовленные из одного листа (куска) материала с помощью местной сварки, пайки, склеивания и т. п., а также изделия с покрытиями.

Сборочная единица – изделие, составные части которого подлежат соединению между собой на предприятии-изготовителе сборочными операциями (станок, сварной корпус, маховик из пластмассы с арматурой и т. д.).

Комплекс – два или более специфицированных изделия, которые не соединены на предприятии-изготовителе сборочными операциями, но предназначены для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций (поточная линия, ракет- но-космический комплекс и др.).

Комплект – два и более изделия, которые не соединены на предприятииизготовителе сборочными операциями и представляют собой набор изделий, имеющих общее эксплуатационное назначение вспомогательного характера (комплект запасных частей, тары и т. д.).

ГОСТ 2.102–68 «Виды и комплектность конструкторских документов» устанавливает виды и комплектность документов (графических и текстовых) для всех отраслей промышленности. Эти документы определяют состав и устройство изделия и содержат необходимые данные для его разработки, изготовления, контроля, приемки, эксплуатации и ремонта.

В стандарте описано 27 видов конструкторских документов:

чертеж детали – документ, содержащий изображение детали и другие данные, необходимые для ее изготовления и контроля;

сборочный чертеж – документ, содержащий изображение изделия и другие данные, необходимые для его сборки (изготовления) и контроля;

чертеж общего вида – документ, определяющий конструкцию изделия, взаимодействие его основных составляющих частей и поясняющий принцип работы изделия;

спецификация – документ, определяющий состав сборочной единицы, комплекса или комплекта;

таблица – документ, содержащий в зависимости от его назначения соответствующие данные, сведенные в таблицу.

7

При выполнении курсовых и дипломных проектов студенты используют также другие виды документов: монтажный чертеж, схему, пояснительную записку, технические условия, расчеты и др.

За основные конструкторские документы принимают: для детали – чертеж детали, для сборочных единиц, комплексов и комплектов – спецификацию. Основной конструкторский документ – чертеж детали (в отдельности) или спецификация (в совокупности с другими записанными в ней конструкторскими документами) – полностью и однозначно определяет данное изделие и его состав.

Исходными материалами для проектирования изделия могут быть

–техническое задание, выдаваемое заказчиком и определяющее параметры изделия, область и условия его применения;

–научно-исследовательская работа или экспериментальный образец, созданный на ее основе;

–изобретение или экспериментальный образец, созданный на его основе;

–образец зарубежной машины.

2.2. Стадии разработки конструкторской документации

ГОСТ 2.103 – 68 «Стадии разработки» устанавливает четыре стадии разработки конструкторской документации.

1.Техническое предложение – совокупность конструкторских документов, которые должны содержать техническое и экономическое обоснование целесообразности разработки изделия на основе анализа технического задания с учетом особенностей разрабатываемого и существующего изделий и патентных исследований.

Техническое предложение является основанием для разработки эскизного (технического) проекта. Объем работ установлен ГОСТ 2.118–73.

2.Эскизный проект – совокупность конструкторских документов, которые должны содержать принципиальные конструктивные решения, дающие общие представления об устройстве и принципе работы изделия, основные параметры и габариты изделия.

Эскизный проект служит основанием для разработки технического проекта или рабочей конструкторской документации. Объем работ установлен ГОСТ 2.119–73.

3.Технический проект – совокупность конструкторских документов, которые должны содержать окончательные технические решения, дающие полное представление об устройстве изделия.

Технический проект служит исходным материалом для разработки рабочей документации. Объем работ установлен ГОСТ 2.120–73.

4.Рабочая документация на детали, сборочные единицы, комплексы и комплекты предназначена для изготовления и испытания опытной партии (образца), для изготовления и испытания головной (установочной) серии, для оснащения технологического процесса изготовления изделия.

Обобщая, можно сказать, что проектная конструкторская документация (техническое предложение, эскизный и технический проекты) содержит данные, полученные при разработке изделия, а рабочая конструкторская документация содержит данные для его изготовления.

8

В табл. 2 указано, на какой стадии разработки выполняют те конструкторские документы, с которыми студенты знакомятся в курсе инженерной графики. Чертеж общего вида является проектным документом и обязательно выполняется в техническом проекте, а чертеж детали, сборочный чертеж и спецификация относятся к рабочей документации.

Условные обозначения: « + » – документ обязательный; « – » – документ не выполняется; «0» – выполняется по усмотрению разработчика.

Документы, предназначенные для разового использования в производстве, допускается выполнять в виде эскизных конструкторских документов по ГОСТ

2.125–88.

3. ЕСКД. ОБЩИЕ ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ ЧЕРТЕЖЕЙ

3.1. Форматы

По ГОСТ 2.301–68 в основу образования форматов листов чертежей положен следующий принцип: конфигурацией формата является прямоугольник, при делении большей стороны которого пополам, образуется прямоугольник с тем же отношением сторон, что и исходный (рис. 2).

Из соотношения a/b = b/2a найдем, что b/a = = 2 . Если принять площадь прямоугольника ab = 1м2 = 106 мм2, то получим размеры его сторон a = 841 мм и b = 1189 мм. Этот основной формат обозначается как А0. Меньшие основные форматы обозначаются А1, А2, А3, А4, А5.

Основные форматы имеют следующие размеры, мм:

А0 – 841×1189;

А1 – 594×841; А2 – 420×594; Рис. 2.

А3 – 297×420; А4 – 210×297; А5 – 148×210.

9

Если расположить в ряд размеры сторон основных форматов, то получим геометрическую прогрессию с коэффициентом 2 : 1189, 841, 594, 420, 297, 148

(округление с точностью до 1 мм).

Форматы листов определяются размерами внешней рамки (рис. 3).

Рис. 3

3.2. Масштабы

Масштаб – отношение линейного размера изображения на чертеже к соответствующему линейному размеру в натуре. Международный стандарт ИСО 5455 рекомендует следующие масштабы:

масштабы увеличения: 50:1; 20:1; 10:1; 5:1; 2:1;

масштаб натуральной величины: 1:1;

масштабы уменьшения: 1:2; 1:5; 1:10; 1:20; 1:50; 1:100; 1:200; 1:500; 1:1000; 1:2000; 1:5000; 1:10000.

Это объясняется простотой умножения и деления размерного числа на два и десять.

Кроме того, разрешается использовать масштабы 10n:1 и 1:10n, где n – целое число.

В российском стандарте ГОСТ 2.302–68 используются значения масштабов, соответствующие международным, с добавлением масштабов увеличения: 2,5:1; 4:1; 40:1 и масштабов уменьшения: 1:2,5; 1:4; 1:15; 1:25; 1:40; 1:75; 1:400; 1:800.

Масштаб обозначается на чертеже: в графе основной надписи по типу 1:1; 2:1 и т. д., в остальных случаях – по типу 1:1; 2:1 и т. д. или по типу (1:1); (2:1) и т. д.

Масштаб выбирают в зависимости от габаритов и сложности изображаемого изделия. Элементы изделия, которые невозможно отчетливо изобразить на основном изображении из-за малых размеров, следует показывать с увеличением на дополнительных изображениях возможно ближе к основному изображению.

Масштаб, размер и сложность изображаемого изделия определяют формат листа чертежа.

10