КП по ТП ЭВС / Чертежи деталей / Чертежи констр деталей / Рабочие чертежи деталей

Министерство путей сообщения Российской Федерации Министерство путей сообщения Российской Федерации Дальневосточный государственный университет путей сообщения   Кафедра ”Начертательная геометрия и инженерная графика” РАБОЧИЕ ЧЕРТЕЖИ ДЕТАЛЕЙ

Методические указания

Хабаровск 2001 Рецензент:

Кандидат технических наук, доцент кафедры

“Начертательная геометрия и инженерная графика” Дальневосточного государственного университета путей сообщения А.А. Панченко     В методических указаниях даны рекомендации по выполнению рабочих чертежей типовых и оригинальных деталей в соответствии со стандартами ЕСКД. Указания помогут студентам овладеть знаниями, необходимыми для самостоятельного выполнения чертежей современных изделий.

    Работа предназначена для студентов всех курсов машиностроительных специальностей всех форм обучения при выполнении заданий: “Рабочие чертежи деталей”, “Деталирование”, “Сборочный чертеж”.

ВВЕДЕНИЕ

    Чертеж, составленный по правилам и нормам международных стандартов, понятен любому инженеру-специалисту, технически грамотному рабочему, независимо от страны, в которой он живет, и языка, на котором он говорит. Обучение составлению и чтению чертежа является непременным условием подготовки инженера любой специальности.

    В работе над чертежом детали находят свое практическое воплощение все знания и умения, полученные при изучении предыдущих разделов курса: начертательной геометрии, геометрического и проекционного черчения, соединений деталей.

    Знания и навыки, полученные при изучении курса машиностроительного черчения, используются и совершенствуются в процессе изучения других общеинженерных и специальных дисциплин, при выполнении курсовых и дипломных проектов. Машиностроительное черчение является первой ступенью обучения студентов правилам выполнения и оформления конструкторской документации.

    По окончании изучения курса студенты должны уметь свободно выполнять и читать чертежи, а также пользоваться различными государственными стандартами и другой справочной литературой. 

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

    В процессе изучения курса “Начертательная геометрия и инженерная графика” студенты получают сведения о деталях машиностроения, особенностях их конструкций, способах изготовления и обработки.

    Творческий подход к созданию чертежей заключается в анализе технологической формы изделия, выборе оптимальной заготовки и наилучшего варианта изготовления изделия.

    При изучении вопросов составления рабочих чертежей деталей необходимо особое внимание уделить изучению стандартов ЕСКД, как основным документам оформления чертежей. Эта работа проходит через весь курс машиностроительного черчения. Все стандарты разработаны для удобства применения в промышленности и объединены по группам.

ГОСТ 2.101-68 “Виды изделий”;

ГОСТ 2.102-68*“Виды и комплектность конструкторских документов”;

ГОСТ 2.103-68* “Стадии разработки”;

ГОСТ 2.109-73* “Основные требования к чертежам”;

ГОСТ 2.301-68 - ГОСТ 2.320-82. Сборник “Общие правила выполнения чертежей”

ГОСТ 2.401-68 - ГОСТ 2.418-68. Сборник “Правила выполнения чертежей различных изделий”.

2. СОДЕРЖАНИЕ ЗАДАНИЯ

    Выполнение задания “Рабочие чертежи деталей” необходимо проводить в определенной последовательности, которая включает:

    а) проработку теоретических вопросов, повторение и изучение государственных стандартов ЕСКД;

    б) выполнение графической части задания.

    Графическая часть задания состоит из двух этапов;

составление альбома эскизов деталей;

выполнение рабочих чертежей деталей по эскизам.

    Эскизы деталей выполняются студентами с натуры по индивидуальному варианту. Эскизы рекомендуется выполнять на бумаге в клетку формата А4 (210 x 297 мм) или А3 (297 x 420 мм). Порядок и последовательность выполнения эскизов изложены в разд. 12 данных методических указаний. Все эскизы подписываются преподавателем, сшиваются в альбом с титульным листом.

    Рабочие чертежи деталей выполняются на листах стандартного формата, размер которого выбирается в зависимости от сложности детали, ее размеров, а также от принятого масштаба и количества изображений. При этом следует учесть, что формат должен быть заполнен не менее чем на 75 % поля чертежа, а изображения читаются лучше, если они крупнее, выполнены подробно и технически грамотно.

 3. РАБОЧИЕ ЧЕРТЕЖИ ДЕТАЛЕЙ

3.1. Общие сведения

    Изделием называют предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению на предприятии.

    ГОСТ 2.101-68 устанавливает четыре вида изделий: детали, сборочные единицы, комплексы, комплекты.

    Простейшим по составу изделием является деталь.

    Деталь – изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала, без применения сборочных операций, Например, валик из одного куска металла, литой корпус и т.д.

    Все детали можно разделить на три группы.

    1. Детали стандартные – для которых форма и размеры, а также содержание чертежа строго регламентируются различными стандартами (государственными и отраслевыми). Примерами стандартных деталей являются резьбовые крепежные детали, штифты, заклепки, шпонки и т.д.

    2. Детали со стандартными изображениями – для которых стандартами ЕСКД установлены только правила оформления их чертежей. Это такие детали, как пружины, зубчатые колеса, червяки, рейки, звездочки и др.

    3. Оригинальные детали – детали, которые отличаются от деталей первых двух групп: (литые детали; детали, изготовленные штамповкой или ковкой; детали, имеющие форму поверхностей вращения; детали, ограниченные плоскостями).

    Каждая деталь обладает тремя наиболее существенными признаками – конструктивным, геометрическим и технологическим.

    Конструктивный признак детали устанавливают, исходя из анализа функций, которые она выполняет в изделии. По этому признаку детали определяют как корпуса, клапаны, валики, поршни, тяги, кронштейны, прокладки и т.д.

    Для установления геометрических признаков детали ее рассматривают как совокупность геометрических тел. Наиболее распространены детали, в которых имеет место произвольное сочетание элементов,

ограниченных различными поверхностями.

    Технологический признак детали устанавливают, исходя из способа ее изготовления. На основе этого признака можно выделить детали: точеные, литые, штампованные и др.

    Все указанные признаки находятся в тесной взаимосвязи между собой и влияют друг на друга. Они находят свое отражение в чертежах деталей, которые должны точно передавать назначение детали, полностью раскрывать ее форму и учитывать способ изготовления.

    Части деталей, имеющие определенное назначение, называются конструктивными элементами деталей (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Конструктивные элементы деталей

3.2. Чертеж детали

    Основным конструкторским документом детали является чертеж детали – документ, содержащий изображение детали и другие данные, необходимые для ее изготовления и контроля (ГОСТ 2.102-68).

    Чертеж детали должен содержать:

    а) минимальное, но достаточное число изображений (видов, разрезов, сечений, выносных элементов), полностью раскрывающих форму детали;

    б) необходимые размеры, обеспечивающие геометрическую полноту задания форм, с учетом требования конструкции и технологии изготовления;

    в) требования к шероховатости поверхностей детали, обозначенные в соответствии с ГОСТ 2.309-68;

    г) текстовую часть, состоящую из технических требований, необходимых надписей и таблиц;

    д) основную надпись (по форме 1 ГОСТ 2.104-68), содержащую обозначение чертежа, наименование детали, сведения о материале, а также информацию о разработчиках чертежа, его категории, масштабе и числе листов, на которых выполнен чертеж.

    На каждую деталь выпускают отдельный чертеж, который должен быть оформлен с соблюдением всех требований к форматам, масштабам, типам линий и шрифтам (ГОСТ 2.301-68, ГОСТ 2.302-68, ГОСТ 2.303-68, ГОСТ 2.304-81).

    На чертеже деталь представляется в том виде, который она по замыслу конструктора должна принять перед сборкой с другими изделиями.

    Другие требования к рабочим чертежам деталей по ГОСТ 2.109-68 будут рассмотрены в дальнейших разделах.

4. ИЗОБРАЖЕНИЯ НА ЧЕРТЕЖАХ ДЕТАЛЕЙ

    Правила выполнения изображений на чертежах устанавливает ГОСТ 2.305-68 “Изображения – виды, разрезы, сечения”.

    При выполнении изображений детали взаимосвязанно решаются три вопроса: определение количества изображений, выбор главного вида, содержание всех изображений.

Рис. 4.1. Пример изображения

плоской детали

Рис. 4.2. Пример изображения длинной детали

Рис. 4.3. Пример изображения цилиндрической детали

Рис. 4.4. Вариант полного выявления формы детали

Рис. 4.5. Применение сечений

для выявления формы детали

Рис. 4.6. Допустимое применение

линий невидимого контура

    Количество изображений на чертеже детали зависит от ее сложности и должно быть минимальным, но достаточным для уяснения формы и конструктивных особенностей. Количество изображений во многом зависит от правильного выбора главного вида.

    Главный вид – изображение, которое дает наиболее полную информацию о форме и размерах детали. Главный вид ориентируют по отношению к основной надписи таким образом, чтобы это было удобно при изготовлении и контроле детали.

    Во многих случаях для обеспечения ясного представления о детали достаточно одного изображения, размеров, соответствующих знаков и надписей. Так поступают при изображении плоской детали (рис. 4.1), длинных деталей постоянного поперечного сечения (рис. 4.2).

    На рис. 4.3 дан пример изображения цилиндрической детали только в разрезе. При применении разреза, отсутствует внешней вид детали, но наличие знаков и дает возможность составить о детали полное представление.

    На рис. 4.5 для выявления поперечной формы отдельных элементов применены сечения.

    Для сокращения количества изображений некоторые сведения о типовых элементах деталей (шестигранники, лыски под ключ и т. п.) рекомендуется указывать в виде текстовых лаконичных записей (например, “S… под ключ”, как это сделано на рис. 4.4.

    При выборе главного вида и других изображений нужно стремиться избегать применения большого количества невидимых линий. Линии невидимого контура применяют только в тех случаях, если они позволяют выяснить форму несложных элементов и не загромождают чертежа (рис. 4.6).

5. НАНЕСЕНИЕ РАЗМЕРОВ НА ЧЕРТЕЖЕ

5.1. Общие сведения

    Основанием для определения величины изображенной детали и ее элементов служат размерные числа, нанесенные на чертеже, где всегда указывают действительные (натуральные) размеры детали, независимо от масштаба и точности изображений.

    Нанесение размеров на чертежах деталей выполняют в соответствии с требованиями ГОСТ 2.307-68.

    Общее количество размеров должно быть минимальным, но достаточным для изготовления и контроля детали. Нельзя повторять размеры одного и того же элемента на разных изображениях, в технических требованиях, в основной надписи и спецификации (исключение составляют размеры для справок). Повторение размера, во-первых, не дает дополнительной информации о детали, а лишь загромождает чертеж, во вторых, приводит к ошибкам при изменении размера (при корректировке можно забыть изменить размер в каком-либо документе).

    Линейные размеры на чертежах указывают в миллиметрах, без обозначения единицы измерения. Для размеров, приводимых в технических требованиях или в текстовых документах, обязательно указывают единицу измерения. Для размерных чисел нельзя применять простые дроби, за исключением размеров в дюймах.

    Угловые размеры указывают в градусах, минутах и секундах с обозначением единицы измерения, например: 4° ; 6° 20/ ; 12° 45/ 30//.

5.2. Понятие об измерительных базах и способах нанесения размеров

    База измерения – это поверхность (обычно плоскость) или ее элемент (прямая линия, точка), от которой ведут отсчет размеров других элементов детали.

    На примере чертежа валика (рис. 5.1) справа отмечена торцовая плоскость, служащая основной базой для его обработки.

    С этой плоскости начинается обработка прутка и от нее, как от основной базы, отсчитываются размеры: 145, 75, 52, 240.

    На чертеже крышки подшипника (рис. 5.2) в качестве основной базы отмечена привалочная плоскость. От нее отсчитываются размеры 45, 52, 4, 105.

    На чертеже плоской детали-прокладки (рис. 5.3) отмечены базы – прямые линии, то есть линия оси симметрии и линия, которая является проекцией нижней кромки детали. Ось симметрии служит базой отсчета размеров 40, 65, а нижняя кромка детали – базой для отсчета размеров 36, 65, 68.

    На чертеже (рис. 5.4) показана одна проекция кулачка механизма.

    При разметке криволинейного контура кулачка базой служит точка О, а для отсчета угловых размеров – прямая Ох (полярная ось).

    Проставленные на чертеже прокладки (рис. 5.3) габаритные размеры (как справочные) определяют наименьшую по площади прямоугольную заготовку. На чертеже кулачка (рис. 5.4) указано оптимальное направление замера наивыгоднейших габаритных размеров, соответствующих наименьшей площади прямоугольной заготовки.

    В зависимости от выбора измерительных баз и точности изготовления отдельных элементов детали, применяются три способа нанесения размеров.

    Цепной способ предусматривает нанесение размеров отдельных элементов последовательно – друг за другом, то есть цепью (рис. 5.5, а). При таком нанесении размеров каждая ступень валика обрабатывается самостоятельно, в определенной последовательности, начиная от

базы А. В этом случае размер последующего элемента не зависит от точности изготовления предыдущего, чем достигается большая точность изготовления. В этом – основное достоинство цепного метода нанесения размеров. Однако при этом увеличивается стоимость обработки.

Рис. 5.1. Пример использования торцовой плоскости как базы измерения

Рис. 5.2. Пример использования привалочной плоскости как базы измерения

Рис. 5.3. Пример использования оси симметрии как базы измерения

Рис. 5.4. Пример использования точки и прямой как базы измерения

Рис. 5.5. Способы нанесения размеров: а) цепной способ;

б) координатный способ; в) комбинированный способ

    Координатный способ. При нем все размеры наносятся от одной базы, независимо один от другого.

    Каждый размер является координатой, определяющей положение элемента детали от базы (рис. 5.5, б).

    Комбинированный способ представляет собой сочетание цепного и координатного, находит широкое применение в практике.

    Этот способ наиболее распространен, обеспечивает удобство изготовления и измерения деталей без дополнительных подсчетов размеров (рис. 5.5, в).

 5.3. Нанесение размеров с учетом геометрической формы детали

    Любая деталь является совокупностью элементарных геометрических поверхностей. К ним относятся: плоскости, призматические и пирамидальные, цилиндрические, конические, сферические, торовые поверхности.

    При простановке размеров деталей, представляющих сочетание геометрических тел, надо всегда учитывать минимальное количество размеров, определяющих каждое простое геометрическое тело (рис. 5.6) и не допускать на чертеже лишних размеров. Для цилиндра необходимо два линейных размера; для конуса (усеченного) – три, из них один –

угловой, он может быть задан конусностью (отношение разности диаметров оснований к высоте); для сферы – один (при необходимости с пояснительной надписью); для тора (кольца) – два размера.

Рис. 5.6. Необходимое и наименьшее количество размеров

для простейших геометрических тел (размеры формы)

    Простановку размеров начинают с мысленного расчленения детали на отдельные элементарные составные поверхности. Каждый элемент определяется размерами формы и размерами, указывающими его местоположение, т.е. координирующими размерами. На рис. 5.7 размеры d и l являются геометрическими размерами формы для цилиндрического элемента детали, размер a – координирующий, определяющий положение этого элемента относительно вертикальной плоскости симметрии детали.

Рис. 5.7. Принцип определения количества необходимых размеров на чертеже: d и l – размеры формы; a – размер координирующий

    На рис. 5.8 приведен пример простановки размеров детали, представляющей сочетание различных элементарных поверхностей. После анализа формы детали выполнен ее чертеж с применением метода сечений и представлен один из вариантов простановки размеров.

    На рис. 5.9 глухое цилиндрическое отверстие геометрически полно можно определить двумя величинами: диаметром его основания (размер 8) и глубиной (размер 18). Положение отверстия определяется осью симметрии и размером 8. Размеры проставляются от размерных баз, которые выбраны с учетом технологических и конструктивных требований. Так, размер 18 удобнее измерить от торцовой плоскости, а размеры 8 и 5 – от привалочной плоскости. На чертежах дно гнезда обычно изображают упрощенно, в виде конуса с углом при вершине 120° , но размер не указывают.

Рис. 5.8. Пример нанесения размеров с учетом геометрической формы детали

Рис. 5.9. Пример простановки размера глухого цилиндрического отверстия

5.4. Группирование размеров на чертеже

    Размеры, относящиеся к одному и тому же элементу детали (паз, отверстие и т.п.), рекомендуется группировать в одном месте, где форма элемента представлена наиболее полно (рис. 5.10).

Рис. 5.10. Пример нанесения размеров

различных конструктивных элементов детали

На изображении, представляющем собой соединение вида и разреза, рекомендуется размеры, определяющие наружную форму детали, располагать со стороны вида, а внутреннюю – со стороны разреза (рис. 5.11). При этом размерные линии, относящиеся к внутренним элементам детали, проводят с обрывом и обрыв размерной линии делают дальше оси симметрии.

Рис. 5.11. Нанесение размеров при совмещении вида и разреза

5.5. Размеры для справок

    Размеры, не подлежащие выполнению по данному чертежу и указываемые для большего удобства пользования чертежом, называются справочными.

    Справочные размеры на чертеже отмечают знаком <<*>>, а в технических требованиях записывают <<* Размеры для справок >>.

                                        а)                                       б)

Рис. 5.12. Примеры нанесения справочных размеров

    Если все размеры на чертеже справочные их знаком <<*>> не отмечают, а в технических требованиях записывают << Размеры для справок >>.

    К справочным относят следующие размеры:

    а) один из размеров замкнутой размерной цепи (рис. 5.12, а);

    б) размеры, перенесенные с чертежей изделий-заготовок;

    в) размеры, определяющие положение элементов детали, подлежащих обработке по другой детали (рис. 5.12, б);

    г) размеры деталей (элементов) из сортового, фасонного, листового и другого проката, если они полностью определяются обозначением материала, приведенным в основной надписи.

    Назначение справочных размеров заключается в том, чтобы без всякого подсчета дать справку о контуре, габарите, размере заготовки, детали или об ее элементе.

    Справочные размеры ОТК не контролируются.

5.6. Нанесение размеров на чертежах совместно обрабатываемых деталей и деталей, полученных разрезкой

    Если отдельные элементы изделия необходимо до сборки обработать совместно с другим изделием, для чего их временно соединяют и скрепляют (например половины корпуса, части картера и т.п.), то на оба изделия должны быть выпущены в общем порядке самостоятельные чертежи, с указанием на них всех размеров, предельных отклонений, шероховатости поверхностей и других необходимых данных.

    Размеры элементов, обрабатываемых совместно, заключают в квадратные скобки и в технических требованиях помещают указание:

<<обработку по размерам в квадратных скобках производить совместно с ….. >> (рис. 5.13).

    Для деталей, представляющих собой часть тела вращения и полученных разрезкой заготовки на две или несколько частей, размеры наносят на изображении, полученном проецированием на плоскость, параллельную оси, а размерные линии выполняют с обрывом (рис. 5.14).

5.7. Некоторые правила простановки размеров по ГОСТ 2.307-68

    Размеры фасок под углом 45° наносят как показано на рис. 5.15.

    Размеры фасок под другими углами указывают по общим правилам – линейным и угловым размерами (рис. 5.16, а, б) или двумя линейными размерами (рис. 5.16, в).

    Размеры нескольких одинаковых элементов изделия, как правило, наносят один раз с указанием на полке линии – выноски количества этих элементов (рис. 5.17, а). Допускается показывать количество элементов, как обозначено на рис. 5.17, б.

1. Обработку по размерам в квадратных скобках производить совместно. 2. Детали применять совместно 1. Обработку по размерам в квадратных скобках производить совместно. 2. Детали применять совместно Рис. 5.13. Пример нанесения размеров совместно обрабатываемых деталей

Рис. 5.14. Нанесение размеров детали, полученной разрезкой заготовки

Рис. 5.15

Рис. 5.16, а), б), в)

Рис. 5.17, а), б)

Рис. 5.18, а), б)

Рис. 5.19

Рис. 5.15 – 5.19. Некоторые правила

простановки размеров по ГОСТ 2.307-68

    При нанесении размеров элементов, равномерно расположенных по окружности, вместо угловых размеров, определяющих взаимное расположение элементов, указывают только их количество (рис. 5.18, а, б).

    Размеры диаметров цилиндрического изделия сложной конфигурации допускается наносить, как показано на рис. 5.19.

6. МАТЕРИАЛЫ ДЕТАЛЕЙ И ОБОЗНАЧЕНИЕ ИХ НА ЧЕРТЕЖАХ

6.1. Основные требования по обозначению материалов

    На чертежах помещают необходимые данные, характеризующие свойства материала готовой детали, и материала, из которого деталь должна быть изготовлена. При выборе материала конструктор исходит из конструктивных, технологических и экономических требований, т.е. материал должен обладать необходимыми характеристиками, отвечающими техническому заданию и техническим условиям (прочность, упругость, масса, электропроводность, коррозионостойкость и др.), должен обеспечивать наименьшую трудоемкость и рациональное построение технологического процесса, а также наименьшую себестоимость изделия.

    Марки материалов записывают в соответствии с присвоенными им в стандартах обозначениями. При отсутствии стандарта на материал его обозначают по техническим условиям. В приложении 1 даны марки различных материалов и их условное обозначение.

    В основной надписи чертежа детали указывают не более одного вида, наименования и одной марки материала. Если для изготовления детали предусматривается использование заменителей материала, то их указывают в технических требованиях, технических условиях или в других документах.

    По характеру конструктивных требований материалы, применяемые для изготовления изделий и их составных частей, подразделяются:

    а) на материалы, сортамент которых не определяется конструкцией;

    б) материалы, сортамент которых определяется конструкцией.

    В первом случае для обозначения материала указывают:

наименование материала (например: Сталь, Бронза и др.);

марку материала;

дополнительные качественные характеристики материала (например, “отожженный”);

номер стандарта, устанавливающего указанные выше данные и требования (см. табл. 6.1).

Таблица 6.1

Обозначение материала на чертежах

Материал

Марка

Стандарт

на материал

Обозначение

материала на чертеже

Чугун серый СЧ 15

ГОСТ 1412-85

Чугун СЧ 15 ГОСТ 1412-85

Сталь углеродистая обычного качества СТ 3

ГОСТ 380-88

Сталь СТ 3 ГОСТ 380-88

Сталь углеродистая

качественная 45

ГОСТ 1050-88

Сталь 45 ГОСТ 1050-88

Бронза безоловянная БрАЖ 9

ГОСТ 18175-78

Бронза БрАЖ 9 ГОСТ 18175-78

Латунь Л 68

ГОСТ 15527-70

Латунь Л 68 ГОСТ 15527-70

Алюминиевый сплав АЛ 2

ГОСТ 2685-75

АЛ 2 ГОСТ 2685-75

    На чертежах деталей, конструкция которых требует, чтобы они были изготовлены только из сортового материала определенного профиля и размера, указывают дробью условное обозначение, включающее требование как к качественным показателям материала, так и к сортовому материалу:

наименование сортового материала;

размерную характеристику;

качественные характеристики сортового материала;

номер стандарта.

    Например.

где калиброванная сталь круглая, диаметром 7,5 мм, с поверхностью по группе А, марка материала – сталь 20.

    Подробно условия и данные по выбору материала и его обозначению на чертежах см. [11].