ВинокуроваГ.Ф., СтепановБ.Л. «Инженернаяграфика», часть2, учебноепособие, 2000 г

ГЛАВА 2. ЧЕРТЕЖИ ДЕТАЛЕЙ МАШИН И ИХ ЭЛЕМЕНТОВ

2.1. Выполнение чертежа детали

Современный рабочий чертеж детали содержит требования, которые излагают на чертеже в виде изображений, условных знаков и текстовых записей.

Изображения (виды, разрезы, сечения, выносные элементы) должны определять геометрическую форму детали с исчерпывающей полнотой. Их число по возможности должно быть минимальным.

Для того чтобы после изготовления детали ее элементы не оказались смещенными относительно друг друга, а их геометрическая форма не отклонилась от заданной, на чертеже указывают допустимые отклонения формы и расположения поверхностей.

Большое значение для работоспособности детали имеет микрогеометрия ее поверхностей, поэтому на чертеже дают указания о допустимых микронеровностях (шероховатости) на поверхностях, ограничивающих деталь.

На рабочих чертежах задаются размеры всех элементов детали

(размеры формы) и их взаимного положения (размеры положения).

Общие правила нанесения размеров изложены в гл. 9 первой части данного учебного пособия. Дополнительные сведения по нанесению размеров будут изложены далее.

Сведения о материале, из которого изготовлена деталь, указывают в основной надписи чертежа.

Чертеж детали может содержать и другие требования, например, к способу испытания изготовленной детали, к ее транспортировке и хранению.

Деталь изображают с теми размерами, обозначениями шероховатости поверхности и другими параметрами, какие она должна иметь перед сборкой. Форма, размеры и шероховатости поверхности элементов деталей, получаемые в результате обработки при сборке, указывают на сборочном чертеже.

Все указания должны выполняться со строгим соблюдением соответствующих стандартов и занимать на поле чертежа определенные места.

ВинокуроваГ.Ф., СтепановБ.Л. «Инженернаяграфика», часть2, учебноепособие, 2000 г

2.2. Элементы деталей

Конструирование деталей машин является сложным творческим процессом, сопровождающимся решением ряда задач; в частности, обеспечение прочности и износоустойчивости детали, технологичности, наименьшей массы и т. п.

Какую бы сложную форму не имела деталь, конструктор выполняет ее как совокупность простейших геометрических тел или их частей. Рассмотрим наиболее часто встречающиеся элементы деталей и их наименования.

Наиболее распространенными элементами деталей являются фаски, галтели, проточки, пазы, буртики, лыски, различные отверстия – центровые, под винты и т. д., рифления, бобышки и др. (рис. 2.1).

Рис. 2.1

Фаски – конические или плоские узкие срезы (притупления) острых кромок деталей – применяют для облегчения процесса сборки (рис. 2.1, рис. 2.2), предохранения рук от порезов острыми кромками (требования техники безопасности), придания изделиям более красивого вида (требования технической эстетики) и в других случаях.

Галтели – скругления внешних и внутренних углов на деталях машин – широко применяют для облегчения изготовления деталей литьем, штамповкой, ковкой, повышения прочностных свойств валов, осей и других деталей в местах перехода от одного диаметра к другому.

Проточки – (канавки) применяют в основном для установки в них стопорящих деталей, уплотняющих прокладок, для «выхода» режущих инструментов, например, при нарезании резьбы, зубьев зубчатого колеса, шпоночного паза; а также для плотного прилегания торцовых поверхностей сопрягаемых деталей.

ВинокуроваГ.Ф., СтепановБ.Л. «Инженернаяграфика», часть2, учебноепособие, 2000 г

На основном изображении проточки, как правило, дают с упрощениями, а их действительные формы и размеры выявляют выносными элементами.

Столь же разнообразно применение пазов, буртиков и лысок (плоских срезов на поверхности вращения, ограничивающих детали).

Буртик – утолщение на поверхности тел вращения, обычно кольцевое, предназначенное для фиксации другой детали.

Лыска – плоский срез на цилиндрической, конической или сферической поверхности детали параллельно геометрической оси поверхности.

На рис. 2.2 лыски служат для удержания детали от вращения при навертывании гайки на другой ее конец. Для придания чертежу большей наглядности лыски могут быть отмечены диагоналями, наносимыми тонкими сплошными линиями.

Рис. 2.2

На торцах детали имеются центровые отверстия.

2.3. Шероховатость поверхности

Если рассмотреть в сильную лупу или под микроскопом поверхность какой-либо детали, то даже на хорошо отполированной поверхности будут заметны микронеровности. Совокупность неровностей с относительно малыми шагами, образующих рельеф поверхности на определенной базовой длине l, называется шероховатостью поверхности.

На одних поверхностях деталей неровности могут быть заметны невооруженным глазом, на других – только при помощи приборов. В таких случаях говорят, что поверхность детали имеет различную шероховатость.

Из деталей, имеющих разную шероховатость, но работающих в равных условиях, первой выйдет из строя деталь, имеющая большую

В табл. 2.1 приведены выборочно ряды значений параметров Ra и Rz, которые предпочтительны.

Таблица 2.1

ГОСТ 2.309 – 73 устанавливает обозначения шероховатости поверхности и правила нанесения их на чертежах изделий.

Для обозначения шероховатости поверхности применяется один из знаков, изображенных на рис. 2.4. Высота h приблизительно равна высоте размерных чисел, а высота H равна 1.5…3h. Толщина линий знаков берется равной примерно половине толщины сплошной основной линии, примененной на данном чертеже.

сти, вид обработки которой не устанавливается конструктором. Знак применяют для обозначения шероховатости поверхности, образованной удалением слоя материала (точением, сверлением и т.п.). Знак применяют для обозначения шероховатости поверхности, образуемой без удаления слоя материала (литье, ковка, штамповка, прокат и т.п.). Этим же знаком обозначаются поверхности, не обрабатываемые по данному чертежу.

На рис. 2.5 показана структура обозначения шероховатости поверхности. Вид обработки поверхности указывают в обозначении шероховатости только в случае, когда он является единственным применением для получения требуемой шероховатости поверхности.

Параметр шероховатости Ra указывают без символа, а Rz – с сим

ВинокуроваГ.Ф., СтепановБ.Л. «Инженернаяграфика», часть2, учебноепособие, 2000 г

Обозначение шероховатости поверхностей повторяющихся элементов изделия (отверстий, пазов, зубьев и т. п.), количество которых указано на чертеже (рис. 2.6), а также обозначение шероховатости одной и той же поверхности наносят один раз независимо от числа изо-

бражений.

Если шероховатость поверхностей, образующих контур, должна быть одинаковой, то обозначение шероховатости наносят один раз со знаком , означающим «по контуру», как показано на рис. 2.11, диаметр знака –

4…5 мм.

В обозначении одинаковой шероховатости поверхностей, плавно переходящих одна в другую, знак по контуру не приводят (рис. 2.12).

Обозначая шероховатость поверхностей детали, необходимо по возможности уяснить условия ее работы в изделии. При этом можно руководствоваться следующими соображениями:

поверхности, работающие в условиях, когда стабильность зазора имеет решающее значение (например, поверхности осей и валов быстроходных двигателей, поверхности шариков и роликов подшипников качения и т. п.) и образуемые путем тонкого шлифования и других доводочных операций, имеют шероховатость по шкале Ra 0.05…0.001 мкм; шероховатость на таких поверхностях можно увидеть только в сильную лупу;

поверхности подвижных ответственных соединений, испытывающие большие нагрузки (например, соединение зубчатого колеса высокой точности с валом), образуемые путем чистового шлифования, имеют шероховатость Ra 1.60…0.60 мкм. Шероховатость на них можно увидеть только в лупу;

поверхности менее ответственные подвижные (например, обычные соединения зубчатых колес и червяков с валами, трущиеся поверхности клапанов и кранов и т. п.) и неподвижные (например, привалочные поверхности при герметичном соединении без прокладок) имеют шероховатость Ra 3.2…1.6 мкм. Шероховатость едва заметна;

ВинокуроваГ.Ф., СтепановБ.Л. «Инженернаяграфика», часть2, учебноепособие, 2000 г

поверхности в малоответственных подвижных и неподвижных соединениях (например, поверхности деталей, прилегающих к другим деталям, поверхности под запрессовку втулок, вкладышей и т.п.), когда стабильность зазора не имеет большого значения, образуемые чистовым точением, грубой шлифовкой, литьем под давлением и другими операциями, имеют шероховатость Ra 6.3…3.2 мкм. Шероховатость заметна;

поверхности отверстий под болты, винты, шпильки и т. п. (когда зазор предусмотрен для свободного соединения деталей), образуемые вырубанием на штампах, черновым точением, сверлением и другими операциями, имеют шероховатость по шкале Rz 80…20 мкм. Шероховатость ясно заметна и легко обнаруживается ощупыванием;

поверхности, образованные без снятия слоя материала, например, литьем в земляные формы и кокили, не соприкасающиеся в изделии с другими поверхностями, имеют шероховатость по шкале Rz 80…400 мкм и более. Шероховатость хорошо видна.

Шероховатость поверхностей некоторых видов изделий стандартизована, например, поверхности стандартных болтов и гаек класса точности В должны иметь шероховатость по шкале Ra 12.5…6.3 мкм и т.д.

Шероховатость поверхности зависит от способа образования поверхности. Так, при обработке резанием шероховатость может иметь следующие значения:

при точении черновом (рис. 2.13,а) Rz 160…40 мкм, чистовом –

Ra 5…0.63 мкм, алмазном – Ra 0.32…0.08;

при строгании черновом (рис. 2.13,б) Rz 320…80 мкм, чистовом –

Ra 5…2.5;

при обработке долбяком (рис. 2.13,в) черновой Rz 80…40 мкм, чистовой – Ra 5…2.5 мкм;

при фрезеровании (рис. 2.13,г) черновом Rz 160…40 мкм, чисто-

вом – Ra 5…1.25, тонком – Ra 2.5…0.63;

при шлифовании (рис. 2.14) грубом Rz 40…10, чистовом –

Ra 2.5…0.63, тонком – Ra 0.63…0.16;

притирочные (доводочные) операции, Ra 0.16…0.02; при сверлении (рис. 2.15,а) Rz 80…40;

при развертывании (рис. 2.15,б) чистовом Ra 1.25…0.63; отделоч-

ном – Ra 0.63…0.10;

ВинокуроваГ.Ф., СтепановБ.Л. «Инженернаяграфика», часть2, учебноепособие, 2000 г

при зенкеровании цилиндрическом и коническом (рис. 2.15,в,г)

Рис. 2.15

Шероховатость поверхности деталей из латуни и бронзы при тех же технологических операциях получается меньшей, чем для стали.

Способы обработки и соответствующие им параметры шероховатости поверхности приведены в табл. 2.2.

ВинокуроваГ.Ф., СтепановБ.Л. «Инженернаяграфика», часть2, учебноепособие, 2000 г

Таблица 2.2

Значение параметров шероховатости поверхностей в зависимости от способа их обработки

ВинокуроваГ.Ф., СтепановБ.Л. «Инженернаяграфика», часть2, учебноепособие, 2000 г

Продолжение табл. 2.2

ВинокуроваГ.Ф., СтепановБ.Л. «Инженернаяграфика», часть2, учебноепособие, 2000 г

0.63ленчатых и распределительных валов

0.16венные оси и валы повышенной точ-

0.08верхности пальцев поршневых колец,

поверхности трения. Рабочие шейки быстроходных прецизионных станков

Рабочие поверхности деталей измери-

0.04тельных приборов в подвижных со-