Порядок выполнения рабочих чертежей деталей (деталирование)

При деталировании рекомендуется придерживаться последовательности:

– изучить исходную документацию (описание, спецификацию и чертеж общего вида сборочной единицы), отыскивая все изображения заданных деталей и определяя их габаритные размеры;

– произвести планировку листа;

– вычертить все необходимые изображения для каждой детали;

– нанести и увязать размеры;

– окончательно оформить рабочие чертежи деталей.

2.1.1 Изучение исходной документации (чтение чертежа)

Прежде всего по основной надписи выясняется наименование сборочной единицы, которое часто помогает разобраться в ее назначении.

Далее, руководствуясь спецификацией, необходимо ознакомиться со всеми деталями, входящими в данную сборочную единицу, отыскивая их на изображениях (видах, разрезах, сечениях). Сначала изображение детали находят на том виде, где указан номер позиции, затем, последовательно используя проекционную связь, виды по стрелке и направление штриховки, находят ее изображение на остальных основных, дополнительных и местных видах, разрезах и сечениях.

Изучение геометрических форм отдельных деталей сборочной единицы начинают с главной детали. Обычно такой деталью является корпус, панель или какая-либо другая деталь, к которой или в которой монтируется большинство других деталей сборочной единицы.

Затем изучают основные детали, сопряженные с главной деталью, и далее более простые детали и стандартные изделия.

В процессе чтения чертежа общего вида сборочной единицы необходимо твердо представлять следующее:

– если имеется чертеж соединенных деталей, то на виде изображение охватываемой (внутренней) детали частично или полностью закрывается изображением охватывающей (внешней) детали, а в разрезе, наоборот, изображение охватывающей детали всегда будет частично закрыто изображением охватываемой детали;

– так как сборочная единица является соединением нескольких деталей, то на чертеже ее общего вида изображения верхних деталей могут закрывать изображения нижних деталей, передних деталей – деталей, расположенных за ними, и т.п.

В конечном счете, для составления правильного представления о геометрических формах детали необходимо все имеющиеся на чертеже изображения детали мысленно дополнить и соединить в единый образ, который и послужит основанием для составления рабочего чертежа детали.

Планировка листа и вычерчивание геометрических форм детали

В учебных условиях рабочие чертежи предложенных деталей сборочной единицы размещают на листе формата А1, располагая форматы отдельных чертежей на листе рядом. Внутри каждого формата проводятся линии рамки, ограничивающие поле чертежа, в соответствии с требованиями ГОСТ 2.301-68 и ГОСТ 2.104-2006.

Согласно ГОСТ 2.104-2006 основная надпись на формате может располагаться как вдоль длинной, так и вдоль короткой сторон формата. Исключение составляет формат А4, где основная надпись должна располагаться только вдоль короткой стороны формата.

Так как чертежи всех деталей располагают на одном листе, необходимо при нанесении основной надписи на каждом формате ориентироваться на чтение чертежа прямо или справа (рисунок 2.1). Основная надпись выполняется по ГОСТ 2.104-2006, форма 1.

Величина формата рабочего чертежа детали зависит от количества изображений, которые надо разместить на формате, и масштаба, в котором они будут выполнены.

Рисунок 2.1 – Расположение форматов чертежа

2.1.3 Основные принципы выбора изображений

Количество изображений должно быть минимальным, но достаточным для задания геометрических форм детали. Изображения должны располагаться по формату согласно требованиям ГОСТ 2.305-68 и занимать примерно половину его площади. Остальная часть площади необходима для простановки размеров и дополнительных надписей.

При выборе главного вида надо помнить, что он должен давать наиболее полное представление о форме и размерах детали и не обязательно будет соответствовать ее положению на главном виде чертежа сборочной единицы. Выбирая главный вид детали, нужно учитывать некоторые требования конструктивного и технологического порядка. Например, детали, обрабатываемые на токарном станке (оси, втулки, кольца, валы, шпиндели и т.п.), рекомендуется изображать в таком положении, которое они занимают во время обработки точением, т.е. геометрическую ось этих деталей располагают параллельно основной надписи чертежа (рисунок 2.2).

Рисунок 2.2 – Расположение изображения детали, обрабатываемой на токарном станке

Детали удлиненной формы могут изображаться с разрывами, если такое изображение не затрудняет чтение чертежа (рисунок 2.3).

Рисунок 2.3 – Изображение детали удлинённой формы

Штампованные детали помещают на главном изображении соответственно их положению при штамповке (рисунок 2.4).

Рисунок 2.4 – Изображение детали, изготавливаемой штамповкой

Детали, заготовки которых получают литьем, располагают так, как они находятся в изделии или в процессе разметки на разметочной плите. При этом основная обрабатываемая плоскость детали чаще всего занимает горизонтальное положение (рисунок 2.5).

Рисунок 2.5 – Изображение детали из заготовки, полученной литьём

Но эти рекомендации, отдающие предпочтение вычерчиванию изображаемого предмета в рабочем положении или в положении, соответствующем установке его при обработке, не всегда целесообразны. Так, в процессе обработки деталь может часто менять свое положение: при точении – одно, при сверлении отверстий – другое, при фрезеровании отдельных поверхностей – третье и т.д. Например, при деталировании сборочного чертежа углового вентиля (рисунок 2.6) нецелесообразно сохранять рабочее положение шпинделя, маховика, крышки и т.д.

Рисунок 2.6 – Вентиль

Масштаб чертежа каждой детали устанавливается в соответствии с требованиями ГОСТ 2.302-68, но вне зависимости от масштаба сборочного чертежа. Совершенно не обязательно изображать все детали в одном масштабе. В каждом отдельном случае следует исходить из величины и сложности формы детали, а также возможности и удобства простановки размеров.

Существуют условности и упрощения, по которым конструктор, изображая предмет, отступает от масштаба для того, чтобы подчеркнуть конструктивные особенности детали (ГОСТ 2.305-68). Например, незначительный уклон или конусность допускается изображать с увеличением. Элементы деталей (отверстия, фаски, пазы, углубления и т.п.), имеющие разницу в размерах или размер на чертеже 2 мм и менее, изображают с отступлением от принятого масштаба (в сторону увеличения) для удобства чтения их форм на чертеже.

Допускается давать на одном и том же формате изображения в различных масштабах. Например, изображать более крупно, чем основные изображения, какие-либо мелкие элементы детали (выносные) или, наоборот, дать в меньшем масштабе изображения отдельных видов. При этом в основной надписи проставляется масштаб основных изображений, а другие масштабы ставятся над изображениями выносных элементов или отдельных видов (ГОСТ 2.305-68).

2.1.4 Нанесение размеров

Нанесение размеров выполняется по ГОСТ 2.307-68.

На чертеже общего вида сборочной единицы обычно наносят только габаритные, установочные и присоединительные размеры изделия, а также необходимые справочные размеры (в том числе размеры резьб соединяемых нестандартных деталей, уклоны и конусности поверхностей).

Размеры, необходимые для составления рабочих чертежей деталей, определяются путем измерения их на чертеже общего вида с учетом масштаба его изображений.

При нанесении этих размеров следует руководствоваться ГОСТ 6636-69 "Нормальные линейные размеры" [4, таблица 5.1], который определяет порядок выбора величин этих размеров. Угловые размеры должны соответствовать требованиям ГОСТ 8908-81 "Нормальные углы" [4, таблица 5.2].

Округление номинальных размеров имеет большое экономическое значение, так как этим путем добиваются применения в чертежах максимального количества повторяющихся размеров, т.е. их унификации. Наличие в чертежах нестандартных и неунифицированных номинальных размеров увеличивает номенклатуру режущего и измерительного инструмента и, следовательно, удорожает производство.

Наиболее распространены в машиностроении соединения деталей по цилиндрическим, коническим, сферическим поверхностям и по плоскостям. На рисунке 7 даны примеры соединения деталей по цилиндрической поверхности и по плоскостям.

У цилиндрических соединений поверхность отверстия охватывает поверхность вала. Охватывающая поверхность называется отверстием, охватываемая – валом. Названия "отверстие" и "вал" условно применяют также и к другим, нецилиндрическим, охватывающим и охватываемым поверхностям.

Рисунок 2.7 – Соединения деталей: цилиндрическое и плоское

При нанесении размеров на чертежах деталей следует особое внимание обращать на сопрягаемые поверхности, помня при этом, что каждая пара взаимосопрягаемых поверхностей имеет одинаковые номинальные размеры.

У множества различных деталей часто встречаются одинаковые конструктивные элементы. Размеры многих таких элементов также стандартизованы, поэтому величины их после измерения по чертежу общего вида необходимо уточнять по таблицам соответствующих ГОСТов. Например, следует округлять размеры шпоночных пазов, которые выполняются в двух сопряженных деталях – на валу и втулке. В пазы устанавливают шпонку, передающую крутящий момент от вала к втулке или наоборот.

Рисунок 2.8 – Шпоночные пазы

Паз под призматическую шпонку изображают на двух разрезах. На разрезе плоскостью, перпендикулярной оси вала или отверстия (рисунок 2.8, в, д), передают поперечную форму паза и наносят размеры ширины и глубины. На продольном местном или полном разрезе (рисунок 2.8 а, г), реже для вала на виде сверху (рисунок 2.8 б), показывают длину паза и положение его относительно других поверхностей детали и наносят остальные размеры (рисунок 2.25). Размеры шпоночных пазов для призматических шпонок на цилиндрических валу и втулке устанавливает ГОСТ 23360-78 [4, таблица 9.1]. Определяющим размером служит диаметр вала или сопряженной втулки.

Размеры шпоночных пазов для сегментных шпонок на цилиндрическом валу (рисунок 2.9) и втулке устанавливает ГОСТ 24071-80 [2, таблица 33-3]. Определяющим размером служит диаметр вала или втулки.

Рисунок 2.9 – Шпоночный паз на валу под сегментную шпонку

По соответствующим ГОСТам следует округлять цилиндрические сквозные отверстия под крепежные детали – ГОСТ 11284-75 [1], отверстия под штифты и шплинты. Точно так же следует согласовывать размеры канавок для выхода шлифовального инструмента – ГОСТ 8820-69 [4, таблица 7.18]. Определяющим размером для канавок на поверхностях вращения служит диаметр поверхности. Форма и размеры канавок при шлифовании по цилиндру и торцу приведены на рисунке 2.10. Форма и размеры канавок при плоском шлифовании приведены на рисунке 2.11.

Рисунок 2.10 – Форма и размеры канавок при шлифовании

Рисунок 2.11 – Форма и размеры канавок при плоском шлифовании

Размеры проточек для выхода резьбонарезающего инструмента устанавливает ГОСТ 27148-86 [4, таблицы 7.25, 7.26, 7.28, 7.29]. Определяющим размером служит шаг резьбы (рисунок 2.12).

Рисунок 2.12 – Проточки для выхода резьбонарезающего инструмента

* – размер для справок

Рисунок 2.13 – Канавки под уплотнительные кольца из фетра и войлока

Сальниковые уплотнения из фетра и войлока устанавливаются в месте выхода вращающейся детали (например, место выхода вала из корпуса редуктора). Размеры трапецеидального профиля канавки, в которую вставляется войлочное или фетровое кольцо, рекомендуется наносить на выносном увеличенном элементе (рисунок 2.13) [4, таблица 7.20]. На изображении детали необходимо ставить размер l положения канавки.

В местах перехода от одного диаметра вала к другому выполняют скругления – галтели (рисунок 2.14).

Рисунок 2.14 – Изображение конструктивных элементов детали

Наличие скруглений увеличивает прочность детали. Величина галтели зависит от характера поверхности (свободная или сопряженная) и вида соединения (подвижное или неподвижное). Размеры радиусов скруглений берут по ГОСТ 10948-64 [4, таблица 7.1].

Рисунок 2.15 – Изображение скруглений

На рисунке 2.15 показаны радиусы скруглений деталей, сопрягаемых по диаметру наружных и внутренних поверхностей.

Для облегчения процесса сборки деталей и для притупления острых углов деталей применяются фаски (рисунок 2.16). Значения фасок [4, таблица 7.2].

Рисунок 2.16 – Изображение фасок

На рабочем чертеже детали должны быть показаны те элементы, которые либо не изображены на сборочном чертеже изделия, либо изображены упрощенно, условно или схематично. Объясняется это тем, что ГОСТ 2.109-73 допускает не изображать на сборочных чертежах некоторые мелкие конструктивные элементы, если это не влияет на чтение чертежа и проведение сборочных операций.

К таким элементам относятся:

– линейные и штамповочные скругления, уклоны и конусности;

– проточки и канавки для выхода резьбонарезающего и шлифовального инструментов;

– внешние и внутренние фаски, облегчающие процесс сборки изделия;

– гнезда для шпилек и винтов;

– зазоры между стержнем и отверстием.

На рабочих чертежах деталей все эти конструктивные элементы выполняются согласно требованиям соответствующих ГОСТов. Нанесение размеров на рабочем чертеже той или иной детали зависит от ее положения в сборочной единице, а это обеспечивается, в конечном счете, выбором конструктивных баз, т.е. тех геометрических элементов, относительно которых ориентируются по расчетам конструктора другие детали изделия.

В следующем разделе подытожим последовательность выполнения задания.

2.1.5 Последовательность выполнениязадания

Итак, выполнение задания состоит из двух этапов: чтение сборочного чертежа и деталирование сборочного чертежа.

В процессе чтения сборочного чертежа необходимо выяснить назначение изделия, принцип его работы, характер взаимодействия деталей в эксплуатации, способы соединения деталей между собой, геометрическую форму деталей. Последовательность чтения сборочного чертежа:

1 По основной надписи определяют наименование, назначение изделия, масштаб изображения.

2 По спецификации устанавливают название каждой детали, количество этих деталей.

3 По изображениям выясняют, какие виды, разрезы, сечения выполнены на чертеже, и назначение каждого изображения.

4 Изучают технические требования и размеры, нанесённые на чертеже.

5 Устанавливают способы соединения деталей между собой и взаимодействие деталей.

6 Последовательно выясняют геометрические формы и размеры каждой детали, входящей в изделие.

7 Устанавливают принцип работы изделия.

8 Определяют порядок сборки и разборки (демонтажа) изделия.

Порядок процесса деталирования, состоящего из подготовительной стадии (чтение чертежа) и непосредственного выполнения рабочих чертежей, следующий:

1 Читают сборочный чертёж.

2 Намеченную деталь находят на всех изображениях сборочного чертежа.

3 В соответствии с требованиями ГОСТ 2.305–68 выбирают главное изображение детали.

4 Назначают необходимое (минимальное) количество изображений, достаточное для получения полного представления о форме и размерах детали. При этом число и содержание изображений могут не совпадать со сборочным чертежом.

5 Выбирают масштаб изображения в соответствии с рекомендациями 2.302–68.

6 Производят компоновку чертежа на листе выбранного формата.

7 Вычерчивают изображения детали (виды, разрезы, сечения, выносные элементы).

8 Выполняют выносные и размерные линии и проставляют размерные числа.

9 Заполняют графы основной надписи и выполняют текстовые надписи.