Idea Transcript
Министерство образования и науки Российской федерации Сибирский федеральный университет
ИНЖЕНЕРНАЯ ГРАФИКА Чертежи деталей, сборочные чертежи – правила выполнения
Учебно-методическое пособие
Красноярск СФУ 2012
УДК 74:621(07) И622
Рецензенты: В.В. Корниенко, зав. кафедрой «Инженерная графика» Красноярского аграрного университета Г.В. Ефремов, зав. кафедрой «Инженерная графика» Сибирского государственного аэрокосмического университета Составитель: В.Д. Кициёва И622 Инженерная графика. Чертежи деталей, сборочные чертежи – правила выполнения: учебно-методическое пособие [Текст] / сост. В. Д. Кициёва. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2012. – 58 с.
В учебно-методическом пособии рассмотрены правила оформления и выполнения рабочей конструкторской документации согласно требованиям ЕСКД. В качестве примера выполнения комплекта конструкторской документации взяты резьбовые соединения. Предназначено для студентов технических специальностей всех форм обучения, направлений: 190600.62. – Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов 131000.62 – Нефтегазовое дело 240100.62 – Химическая технология 151000.62 – Технологические машины и оборудование 230101.65 – Вычислительные машины, комплексы, системы и сети
УДК 74:621(07) © Сибирский федеральный университет, 2012
3
ПРЕДИСЛОВИЕ В традиционном подходе к преподаванию дисциплины «Начертательная геометрия. Инженерная графика» («НГ и ИГ») основным источником информации об изучаемом или проектируемом объекте служат чертежи (ортогональные и аксонометрические проекции), необходимые и достаточные для мысленного воспроизведения его формы и положения в пространстве. Внедрение компьютерных технологий трехмерного моделирования в учебный процесс инженерных ВУЗов позволяет полно и точно определить конструкцию объекта, взаимосвязи и размеры элементов по наглядной 3Dмодели объекта. Но существовать современное производство без конструкторской документации, применяемой для производства изделий в промышленных масштабах, не может, поскольку одним из основных обязательных условий конструкторской документации является соблюдение требований стандартизации и унификации. Стандарты устанавливают и регламентируют на определенный период прогрессивные требования, нормы, методы, правила, распространяемые на сами изделия, на факторы и условия, влияющие на их качество. Унификация позволяет сократить число оригинальных деталей за счет увеличения унифицированных и ранее освоенных производством. Таким путем осуществляется конструктивная преемственность изделий, формируются их конструктивные ряды, увеличивается эффективность производства, за счет снижения себестоимости продукции. Единые правила выполнения, оформления и обращения конструкторской документации позволяют обмениваться конструкторскими документами между предприятиями без их переоформления, упростить документы, механизировать и автоматизировать обработку документов и содержащейся в них информации. В России все организации и предприятия разрабатывают и оформляют конструкторскую документацию в соответствии с Государственными стандартами, которые, объединены в комплекс стандартов, называемый Единой системой конструкторской документации (ЕСКД). Целью настоящих методических указаний является помощь в самостоятельном изучении студентами любой формы обучения правил выполнения и оформления рабочих и сборочных чертежей изделий по стандартам ЕСКД. В настоящее время при переходе высшего образования на двухуровневую систему образования, возникает потребность в методической литературе, позволяющей самостоятельно и меньшими потерями времени успешно осваивать технические дисциплины по выбранной специальности. В качестве примера выполнения комплекта конструкторской документации на изделие взяты резьбовые соединения как наиболее распространенные в современной промышленности.
4
ВВЕДЕНИЕ Конструирование машин - творческий процесс со свойственными ему закономерностями построения и развития. Основные особенности этого процесса состоят в много вариантности решения и необходимости согласования принимаемых решений с общими и специфическими требованиями, предъявляемыми к конструкциям. Опытно-конструкторская работа (ОКР) представляет собой, как правило, сложный процесс разработки изделия, сочетающий собственно конструкторские разработки с большим объемом расчетноэкспериментальных исследований, изготовлением опытных образцов оборудования и их всесторонней экспериментальной проверкой и отработкой в процессе освоения промышленного производства. Содержание ОКР обусловлено видом и назначением проектируемого оборудования, сложностью и новизной его конструкции, способами изготовления и использования его в условиях эксплуатации. Детали, узлы, машины изготовляют по чертежам, выполненным на основе проектов – совокупности расчетов, графических материалов и пояснений к ним, предназначенных для обоснования и определения параметров конструкции (кинематических, динамических, геометрических и др.), ее производительности, экономической эффективности. Для особо ответственных конструкций проект дополняют макетом или действующей моделью. Разработка рабочей конструкторской документации выполняется с целью формирования комплекта конструкторских документов, необходимых для технологической подготовки производства и организации процессов изготовления изделия в заданных объемах. Номенклатуру конструкторских документов, разрабатываемых на изделие, определяют в совокупности два фактора: — вид изделия по ГОСТ 2.101 (деталь, сборочная единица, комплекс, комплект); — стадия разработки конструкторской документации. Согласно ГОСТ 2.102 к конструкторским документам относятся графические и текстовые документы, а также электронные модели изделий, которые в отдельности или в совокупности определяют состав и устройство изделия, содержат необходимые данные его разработки или изготовления, контроля, приемки, эксплуатации и ремонта. Общие положения к электронным моделям изделий и электронным документам установлены ГОСТ 2.051-2006 и ГОСТ 2.052-2006. Стадии разработки конструкторской документации и этапы работ установлены стандартом ГОСТ 2.103. Он обобщает опыт, накопленный в передовых странах по проектированию машин, приборов и аппаратов. В зависимости от стадии разработки, конструкторские документы
5
подразделяются на проектные (техническое предложение, эскизный проект и технический проект) и рабочие (рабочая документация). В комплект рабочих конструкторских документов в общем случае входят следующие документы: — основные конструкторские документы - чертежи и спецификации; — другие конструкторские документы: различные чертежи — упаковочные, монтажные, схемы; текстовые документы - таблицы, расчеты, ведомости спецификаций, ссылочных документов, покупных изделий, программа и методика испытаний, технические условия и др. Основной комплект конструкторских документов изделия объединяет конструкторские документы, относящиеся ко всему изделию в целом. В основной комплект конструкторских документов могут входить не только оригинальные документы, т.е. впервые разработанные на данное изделие, но также заимствованные и групповые документы, распространяющиеся на данное изделие. Сведения о документах основного комплекта приводятся: — для специфицированных изделий — в спецификации изделия в разделе "Документация"; — для деталей - в технических требованиях чертежа детали и в разделе "Документация" спецификации изделия, составными частями которого они являются. Наиболее распространенными видами изделий являются детали и сборочные единицы. Поэтому изучению конструкторской документации именно на эти изделия необходимо уделить достаточное внимание в процессе изучения соответствующего раздела дисциплины «Начертательная геометрия и инженерная графика». В методических указания настоящего пособия даны ссылки на стандарты ЕСКД, требованиями которых следует руководствоваться при выполнении настоящей работы. Также в приложении приведен перечень ГОСТов, изучаемых студентами первых курсов по дисциплине «Начертательная геометрия и инженерная графика». В конце разделов приведены вопросы, дающие возможность провести самоконтроль знаний и оценить уровень подготовленности студента на любом этапе изучения предмета. Теоретический материал пособия иллюстрирован, что позволяет быстрее понять изложенную в разделе тему. В качестве примера в приложении к методическим указаниям пособия приведены сборочные чертежи со спецификациями и рабочие чертежи сложных деталей.
6
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ИЗДЕЛИЯХ И КОНСТРУКТОРСКИХ ДОКУМЕНТАХ Изделием называют единицу промышленной продукции, количество которой может быть исчислено в штуках или экземплярах. ГОСТ 2.101 устанавливает следующие виды изделий: детали, сборочные единицы, комплексы и комплекты. Деталью называют изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке металла, без применения сборочных операций. Деталью является неделимое изделие. Примерами деталей могут быть валик, изготовленный из одного куска металла, болт, шпонка и т. п. Детали подразделяют на оригинальные, оригинальные, но содержащие стандартизированные элементы и стандартные. Деталями также называют изделия, подвергнутые покрытиям (защитным или декоративным), не зависимо от вида, толщины и назначения покрытия, или изготовленные с применением местной сварки, пайки, склепки, сшивки и т. п. Примерами являются: винт, подвергнутый хромированию, трубка, спаянная или сваренная из одного куска листового материала. Сборочной единицей называют изделие, составные части которого подлежат соединению между собой на предприятии-изготовителе. Соединение составных частей может осуществляться разными способами, например, сваркой, пайкой, резьбой, склеиванием. Примерами сборочных единиц могут служить самые разнообразные изделия от простых (шариковые ручки, степлеры, вентили), до самых сложных, таких как системный блок компьютера, автомобиль, станок. Комплексом называют два или более изделия, не соединенных на предприятии-изготовителе сборочными операциями, но предназначенных для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций, например, поточная линия станков, комплекс спортивных зданий и сооружений. В комплекс кроме изделий выполняющих основные функции, могут входить детали, сборочные единицы и комплекты, предназначенные для выполнения вспомогательных функций, например, детали и сборочные единицы, предназначенные для монтажа комплекса на месте его эксплуатации. Комплектом называют два или более изделия, не соединенные сборочными операциями и представляющие набор изделий, имеющих общее назначение, как например, набор измерительной аппаратуры, комплект запасных частей, комплект изделий для ремонта и т. д. В комплект также включают сборочную единицу или деталь, поставляемую вместе с набором других сборочных единиц и (или) деталей, предназначенных для выполнения вспомогательных функций при эксплуатации всего изделия в целом. Таким образом, деталь, сборочная единица, комплект, и комплекс являются изделиями, производимыми предприятиями промышленности.
7
Наиболее мелким видом изделия является деталь, а наиболее крупным комплекс. При этом более мелки виды изделий могут входить в состав более крупных. Например, сборочная единица может состоять из деталей. Информация необходимая для производства изделий, содержится в конструкторской документации. Согласно ГОСТ 2.102 конструкторские документы, подразделяют на следующие виды: — чертеж детали; — сборочный чертеж; — чертеж общего вида; — теоретический чертеж; — монтажный чертеж; — схема; — спецификация; — эксплуатационные документы; — технические условия; — электронные документы; — другие документы. Все графические документы (чертежи, схемы) могут быть выполнены в электронной форме как электронные чертежи и (или) как электронные модели изделия. Все текстовые документы могут быть выполнены в электронной форме. Вид документа и его наименование при этом сохраняются. В соответствии с ГОСТ 2.102 основным конструкторским документом для изготовления деталей является чертеж детали, в случае если на предприятии используется двумерная конструкторская документация и 3D модель детали, если на предприятии используется трехмерная конструкторская документация. Для сборочной единицы основным конструкторским документом является спецификация, в случае если на предприятии используется двумерная конструкторская документация и электронная структура изделия, если на предприятии используется трехмерная конструкторская документация. Кроме того, для изготовления сборочной единицы применяется сборочный чертеж или трехмерная модель сборочной единицы для двумерной и трехмерной конструкторской документации соответственно. Чертеж детали — документ, содержащий изображение детали и другие данные, необходимые для ее изготовления и контроля. Сборочный чертеж это документ, содержащий изображение сборочной единицы и другие данные, необходимые для её сборки (изготовления) и контроля. К сборочным чертежам также относят чертежи, по которым выполняют гидромонтаж и пневмомонтаж. Спецификация это документ, определяющий состав сборочной единицы, комплекса или комплекта.
8
Электронный документ — это документ, выполненный как структурированный набор данных, создаваемых программно-техническим средством. Новые электронные конструкторские документы, наряду со стандартным перечнем бумажных конструкторских документов, введены в редакции данного ГОСТа от 01.04.2007. Это электронная модель изделия, электронная модель сборочной единицы и электронная структура изделия. К наиболее характерным атрибутам электронного документа следует отнести наличие в таком документе содержательной и реквизитной части, а также обязательность выполнения всех реквизитов электронного конструкторского документа, значением которых является подпись, выполняют в виде электронной цифровой подписи по ГОСТ 34.310. Электронная модель детали — документ, содержащий электронную геометрическую модель детали и требования к её изготовлению и контролю (включая предельные отклонения размеров, шероховатости поверхностей и др.). Электронная модель сборочной единицы — документ, содержащий электронную геометрическую модель сборочной единицы, соответствующие электронные геометрические модели составных частей, свойства, характеристики и другие данные, необходимые для сборки (изготовления) и контроля. Электронная структура изделия — документ, содержащий в электронной форме состав сборочной единицы, комплекса или комплекта и иерархические отношения (связи) между его составными частями и другие данные в зависимости от его назначения. По смысловому содержанию чертежи деталей и сборочных единиц, выполненные в бумажном варианте или в электронном виде, не отличаются друг от друга, поскольку назначение их одинаково. В случаях, когда одновременно применяют бумажные и электронные формы документов, допускается их взаимное преобразование друг в друга. При этом соблюдают следующие правила: — преобразование не должно уменьшать порядковый номер документа; — документы, полученные в результате взаимного преобразования, должны иметь соответствующие ссылки друг на друга; — взаимное соответствие между этими документами обеспечивает разработчик. Виды изделий весьма разнообразны по назначению, размерам, конструктивным особенностям, правилам эксплуатации. Они могут изготавливаться из самых различных материалов: металла, резины, дерева, ткани, искусственных материалов. В состав сборочных единиц могут входить изделия, выполненные из различных материалов одновременно. Соединение составных частей сборочных единиц может осуществляться разными способами. Производство изделий часто требует специально разработанных для их изготовления технологических процессов и специального
9
оборудования. Конструкторская документация при этом получается весьма разнообразной. Поэтому выполнение конструкторской документации по правилам, установленным комплексом государственных стандартов ЕСКД, позволяет достичь: — оптимальной комплектности конструкторской документации; — сокращению сроков и снижение трудоёмкости подготовки производства; — упрощения форм конструкторских документов и графических изображений; — возожности создания и ведения единой информационной базы; — возможности гармонизировать стандарты ЕСКД с международными стандартами в области конструкторской документации и т. д. 2. ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ ЧЕРТЕЖЕЙ В каждом конкретном случае чертеж должен с исчерпывающей точностью отвечать на конкретный круг вопросов. Лишние сведения на чертеже вызывают непроизводительные затраты времени, делают его как правило, более трудным для понимания. Нельзя составлять чертеж, не зная, для какой цели он предназначен. Поэтому, та или иная техническая информация, размещаемая в документе, полностью зависит от того, для какой цели выполняется документ. Правильно выполненный чертеж обеспечивает не только верное и быстрое понимание его, но и способствует хорошему качеству выполнения работ и высокой производительности труда. Геометрические формы деталей чрезвычайно разнообразны, но, несмотря на это, чертеж любой детали должен давать исчерпывающее представление о конструкции и быть доступным для быстрого изучения. Большое значение имеет правильное оформление чертежа. Под правильным оформлением понимается соблюдение комплекса рекомендаций, касающихся как графического выполнения чертежей, например толщины линий, масштабы, условные обозначения, так и технического их оформления - состав чертежа, маркировка деталей и конструкций, принципы проставления размеров, составление таблиц, спецификаций и др., а также примечаний. Современный рабочий чертеж детали обычно содержит высокие требования, строгое выполнение которых обеспечивает выполнение изготовленной деталью предназначенных ей функций, длительность ее работоспособности. Чертеж детали. Выполнение чертежа детали начинают с выбора главного вида детали и компоновки чертежа. Как известно из курса проекционного черчения, главный вид детали располагают на месте фронтальной плоскости проекций, т. е. в верхнем левом углу любого формата чертежа (рис. 1). Главный вид должен давать наиболее полное представление
10
о детали. Грамотный и продуманный выбор главного вида позволяет сократить количество изображений до необходимого минимума. При выборе главного вида нужно учитывать так же положение детали, которое она занимает в механизме во время его работы или положение детали при ее изготовлении. Изображение детали именно в этих положениях на главном виде позволяет быстрее распознавать конструкцию детали в целом и ее элементы. Также при выборе главного вида следует учитывать следующие условия: — по возможности большее количество осей отверстий и других элементов ориентируют параллельно фронтальной плоскости проекций, на которой изображается главный вид; — привалочная плоскость детали (плоскость, по которой деталь соединяется с другой деталью) должна, быть расположена горизонтально или параллельно профильной плоскости проекций, если изображается вид слева.
Рис. 1
Кроме главного вида, чертеж детали, как правило, содержит и другие различные изображения в необходимом количестве (рис. 2). Количество изображений определяется только формой детали, а не количеством ее изображений на чертеже общего вида. Изображения детали должны определять ее форму с исчерпывающей полнотой, на чертеже должны быть заданы размеры всех элементов детали
11
и размеры их взаимного положения. Для того чтобы грамотно выполнять изображения на чертежах различных деталей, необходимо: — четко представлять получение изображений по методу параллельного прямоугольного проецирования; — уметь читать форму отдельных элементов детали по чертежу, используя при необходимости линии связи между изображениями; — уметь (мысленно) расчленять детали на простые элементы — геометрические тела; — знать особенности применения разрезов и сечений; — знать установленные стандартами условности, применяемые для изображения тех элементов деталей (резьбы, шлицы, зубья венцов зубчатых колес и звездочек и т. д.), которые потребовались бы при точном вычерчивании сложных и трудоемких построений; — знать, в каких случаях необходимы изображения на дополнительную плоскость и способы их построения.
Рис. 2
Невозможно изготовить деталь, зная только ее размеры и форму, поэтому на чертеже детали размещают данные о материале, шероховатости поверхностей, технические требования к точности изготовления и пр. Эти данные излагают в виде изображений, условных знаков и текстовых записей на поле чертежа в специально отведенных для этого местах и по определенным правилам. Шероховатость участков поверхностей — величина, характеризующая неровность поверхности, измеряемая в микрометрах. Шероховатость поверхности — важный показатель в технической характеристике изделия, влияющий на эксплуатационные свойства деталей и узлов машин — износостойкость трущихся поверхностей, усталостную прочность,
12
коррозионную устойчивость, сохранение натяга при неподвижных посадках и т.п. Шероховатость в значительной степени определяет срок службы деталей. Требования к шероховатости поверхности указывают числовым значением (или диапазоном значений) одного или нескольких параметров и базовой длиной. При назначении численных параметров в первую очередь уделяют особое внимание соприкасающимся участкам поверхностей различных деталей при их совместной эксплуатации и технологическим методам обеспечения этих параметров. Для этих участков назначают более точные значения шероховатости. Для неответственных поверхностей шероховатость поверхности определяется требованиями технической эстетики, коррозионной стойкости и технологией изготовления. Обозначение шероховатости поверхностей чертежах указывается специальным символом с числовыми значениями, который устанавливает ГОСТ 2.309. Знак обозначения шероховатости с пояснениями изображен на рис. 3. Примеры нанесения знаков шероховатости показаны на рис. 6 и рис. 28 приложения Г.
Рис. 3
Элементы детали после изготовления могут оказаться несколько смещенными относительно друг друга, а их геометрическая форма отличаться от теоретической, поэтому на чертеже детали указывают допустимые отклонения формы и расположения участков поверхностей. Отклонения формы и расположения поверхностей возникают в процессе обработки деталей из-за неточности и деформации станка, инструмента и приспособления, деформации обрабатываемого изделия, неравномерности припуска на обработку, неоднородности материала заготовки и т. п. В подвижных соединениях эти отклонения приводят к уменьшению износостойкости деталей вследствие повышенного удельного давления на выступах неровностей, к нарушению плавности хода, шуму и т. д. В неподвижных соединениях отклонения формы и расположения поверхностей вызывают неравномерность натяга, вследствие чего снижаются прочность соединения, герметичность и точность центрирования. В сборках эти отклонения приводят к погрешностям базирования деталей друг относительно друга, деформациям, неравномерным зазорам, что
13
вызывает нарушения нормальной работы отдельных узлов и механизма в целом. Отклонения формы и расположения поверхностей снижают технологические показатели изделий. Они существенно влияют на точность и трудоемкость сборки, снижают точность измерения размеров, влияют на точность базирования детали при изготовлении и контроле. Различают отклонения формы: овальность, выпуклость, вогнутость, отклонение от цилиндричности, неплоскостность и др., и отклонения расположения: отклонения от перпендикулярности, параллельности, несоосность, несимметричность и т. д. Обозначения на чертежах допусков формы и расположения поверхностей выполняют по ГОСТ 2.308. Допуски формы и расположения поверхностей указывают на чертежах условными обозначениями (рис. 4) в прямоугольной рамке, разделенной на части: в первой части — знак допуска; во второй части — числовое значение допуска, а при необходимости и длину нормируемого участка; в третьей и последующих частях — буквенное обозначение баз.
Рис. 4
Действительные размеры детали всегда отличаются от заданных номинальных на небольшую величину. Действительные размеры после изготовления могут оказаться несколько больше или меньше заданных значений размеров в чертеже, но если каждый из них не выходит за допустимые пределы, деталь считается годной. Эти пределы и называют допуском на размер. Поэтому размеры на чертеже детали всегда указывают с допусками, т. е. предельными отклонениями для этих размеров. Пределы возможных отклонений действительных размеров от заданных выражаются в микронах (1 микрон = 0,001 мм). Размер, для которого указывают поле допуска, обозначают числом (номинальный размер) и условным обозначением, состоящим из букв и цифр,
14
например: 24g6, 24Н6, 30k8. Буква обозначает квалитет. Квалитетом называют совокупность допусков, соответствующих одинаковой степени точности для всех номинальных размеров. Всего установлено 19 квалитетов: от 0, 1, 2, 3, … до … 15, 16, 17 (самый грубый). При выборе большего квалитета увеличивается допуск и нарушаются условия работы сопряженных деталей, при выборе точного квалитета повышается себестоимость детали, поэтому рациональный выбор квалитета на производстве имеет большое значение. Предельные отклонения линейных размеров могут быть также указаны числовыми значениями предельных отклонений или условными обозначениями полей допусков с указанием справа в скобках числовых значений предельных отклонений. Примеры записей размеров с указанием допуска: 60+0,25, 60–0,033. На рис. 5 приведены три разных записи одного и того же допуска сопрягаемых деталей. Примеры указанных допусков размеров также приведены на рисунках 4, 6 и чертеже детали рис. 28 приложения Г.
Рис. 5
Внешняя среда, в которой будет эксплуатироваться деталь, может оказывать разрушающее действие на поверхности детали. С целью противодействия и защиты против изнашивания или придания материалу специальных свойств, поверхность детали покрывают специальными материалами — покрытиями. Большинство покрытий выполняют гальваническим и химическим способами. Вид покрытия поверхностей детали определяется по установленным обозначениям, которые указывают в технических требованиях на поле чертежа, а на самих изображениях отмечают поверхности, подлежащие покрытиям. Пример записи вида покрытия приведен в чертеже детали на рис. 6. Чертеж детали, кроме перечисленных, может содержать и другие технические требования, например, к способу испытания изготовленной детали, к ее транспортировке или хранению. Таким образом, рабочий чертеж включает в себя как графическую, так и текстовую часть. По таким чертежам разрабатывается весь технологический процесс изготовления детали, и составляются технологические карты, на которых детали изображают в промежуточных стадиях изготовления. Все технические данные должны выполняться по правилам действующих
15
стандартов и должны располагаться на чертеже в строго определенном месте. ГОСТ 2.109 и другие устанавливают следующие основные правила выполнения чертежей деталей. 1. На каждое изделие выполняют отдельный чертеж. Исключение составляет группа изделий, обладающих общими конструктивными признаками, на которые выполняют групповой чертеж. 2. На каждом чертеже помещают основную надпись и дополнительные графы к ней в соответствии с требованиями ГОСТ 2.104. 3. Деталь на рабочем чертеже обычно изображают в законченном виде, т. е. такой, какой она должна поступать на сборку. 4. На чертежах применяют условные обозначения (знаки, линии, буквенные и буквенно-цифровые обозначения), установленные в государственных (межгосударственных) стандартах. Условные обозначения применяют без разъяснения их на чертеже и без указания номера стандарта. Исключение составляют условные обозначения, в которых предусмотрено указывать номер стандарта, например, центрового отверстия формы А, диаметром 12 мм — Отв. центр. А12 ГОСТ 14034-74. 5. Допускается изготовлять детали из двух и более частей (например, лист обшивки; отдельные части ограждений и т. п.); при этом в технических требованиях помещают указание о допустимости изготовления такой детали, способе соединения частей и материалах, необходимых для соединения. Места соединений составных частей изображают штрихпунктирной тонкой линией. 6. Размеры положения элементов деталей проставляются от технологических и конструкторских баз. Конструкторские базы определяют положение детали в готовом изделии, технологические – при обработке. Нанесение размеров должно соответствовать технологии изготовления детали, т. е. учитывать последовательность операции (обработки) заготовки детали и то оборудование, на котором деталь может быть изготовлена. 7. При определении размеров деталей, которые берутся непосредственно с изображения на сборочном чертеже, следует учитывать масштаб изображения чертежа. Вопросы обеспечения рабочего чертежа детали необходимыми размерами продумываются уже по ходу определения необходимого количества и содержания изображений, а непосредственно решаются только тогда, когда изображения детали уже выполнены. Нанесение размеров на чертеже регламентировано ГОСТ 2.307 для всех отраслей промышленности. 8. Размеры формы элементов деталей указываются по возможности на одном изображении, на котором данный элемент имеет более полное изображение. Размеры диаметров отверстий проставляются на разрезах этих отверстий. Размеры некруглых отверстий и пазов проставляются на тех изображениях, на которых показана форма отверстий.
16
9. Рабочие чертежи разрабатывают, как правило, на все детали, входящие в состав изделия. Допускается не выпускать чертежи на: а) детали, изготовляемые из фасонного или сортового материала отрезкой под прямым углом; б) детали изделий с неразъемными соединениями (сварных, паяных, клепаных, склеенных, сбитых гвоздями и т.п.), если конструкция такой детали настолько проста, что для ее изготовления достаточно трех-четырех размеров на сборочном чертеже или одного изображения на свободном поле чертежа; в) детали изделий единичного производства, форма и размеры которых (длина, радиус сгиба и т.п.) устанавливаются по месту, например, отдельные части ограждений и настила. 10. Технические требования размещаются над основной надписью. Ширина колонки должна быть не более 185 мм. Пример чертежа детали дан на рис. 6. Допустимая шероховатость поверхности показана цифрой 3. На чертеже допустимая шероховатость может указываться для конкретной поверхности, либо всей поверхности детали. В данном случае под цифрой 3 указана шероховатость, относящаяся ко всем участкам поверхности одновременно. Такая надпись должна всегда размещаться в правом верхнем углу чертежа. Форма такой записи говорит о том, что всей участки детали выполнены с одинаковой шероховатостью. Обычно такое значение шероховатости получается на литых или штампованных деталях. Для конкретной поверхности детали шероховатость указывается на изображении, как можно ближе к размерной линии к этой поверхности (цифра 6). Размеры (цифра 4) — номинальные величины, характеризующие деталь. По умолчанию, размеры указываются в мм, в иных случаях нужно указывать единицу измерения. Количество размеров должно быть необходимым. Если какой-либо размер указывается дополнительно, его помечают знаком «*» и делают соответствующую запись в технических требованиях (пункт 1, технических требований 2). Предельные отклонения размеров (цифра 5) характеризуют максимально допустимые отклонения размеров от номинальных значений. Указываются около каждого размера или общей записью в технических требованиях (пункт 2, технических требований 2). В графе основной надписи под названием детали (цифра 1) указан условной записью материал, из которого должна быть изготовлена деталь. Краткие сведения о технических требованиях и форме записей материалов и покрытий, размещаемых на рабочих чертежах деталей, приведены в приложении Б. Также в приложении Г на рис. 28 в качестве примера приведен чертеж детали с размещенными на нем техническими требованиями. Пример выполнения чертежа детали типа «Вал» изображен в методическом пособии [4] на рис. 4. Сборочный чертеж. Сборочный чертеж должен давать полное представление о форме, функциональном назначении и составе сборочной
17
единицы. По сборочному чертежу из отдельных деталей, частей механизмов можно собрать простейшие узлы и сложнейшие машины, технические устройства.
Рис. 6
По сборочному чертежу можно представить взаимное расположение составных частей, способы соединения деталей между собой и принцип работы Фрагменты сборочных чертежей узлов показаны на рис. 7, а, б. Сборочный чертеж выполняется на стадии разработки рабочей документации на основании чертежа общего вида изделия.
18
Сборочный чертеж должен содержать: — изображение сборочной единицы, дающее представление о расположении и взаимосвязи составных частей, соединяемых по данному чертежу и обеспечивающих возможность осуществления сборки и контроля сборочной единицы. Изображения простых изделий следует ограничить одним видом или разрезом, если достаточно для осуществления сборки; — размеры габаритные, установочные, присоединительные, справочные и другие; — параметры и требования, которые должны быть выполнены и проконтролированы по данному чертежу; — указания о характере сопряжения разъемных частей изделия, а также указания о способе соединения неразъемных соединений, например сварных, паяных и др.; — номера позиций составных частей, входящих в изделие; — основные характеристики изделия. Количество изображений на сборочном чертеже зависит от сложности конструкций изделия. Учебный сборочный чертеж выполняется обычно в двух или трех основных изображениях с применением разрезов. Рекомендуется соединение половины вида с половиной разреза при наличии симметрии вида и разреза изделия (рис. 7, б). Количество сборочных чертежей должно быть минимальным, но достаточным для рациональной организации производства (сборки и контроля) изделий. Разрезы и сечения на сборочных чертежах служат для выявления внутреннего устройства сборочной единицы и взаимосвязи входящих в нее деталей. Разрез на сборочном чертеже представляет собой совокупность разрезов отдельных частей, входящих в сборочную единицу (рис. 8). На сборочном чертеже изделия допускается помещать изображение пограничных (соседних) изделий («обстановки») и размеры, определяющие их взаимное расположение ГОСТ 2.109 и другие устанавливают следующие основные правила выполнения сборочных чертежей. 1. При выполнении сборочных чертежей соблюдают условности и упрощения, устанавливаемые стандартами на правила выполнения чертежей различных изделий (изображение подшипника поз. 3 на рис. 7, а, изображение винтовой пружины поз. 4 на рис. 7, б). Изделия, расположенные за винтовой пружиной, изображенной лишь сечениями витков, изображают до зоны, условно закрывающей эти изделия и определяемой осевыми линиями сечений витков (черт. 7, б, и рис. 10). 2. Сварное, паяное или клееное изделия из одного материала, находящиеся в сборе с другими изделиями, в разрезах и сечениях штрихуют как монолитное тело, показывая границы между деталями сварного изделия сплошными основными линиями.
19
3. На сборочных чертежах допускается не показывать фаски, округления, проточки, углубления, выступы, рифления, оплетку и другие мелкие элементы. Допускается не изображать зазоры между стержнем и отверстием (рис. 8).
а
б Рис. 7
4. Если необходимо показать составные части изделия, закрытые крышкой, кожухом, щитом и т. п., то закрывающие изделия можно не изображать, а над изображением выполнить надпись по типу «Крышка поз. 5 не показана». Изделия из прозрачного материала изображают как непрозрачные. 5. На сборочном чертеже допускается изображать перемещающиеся части изделия в крайнем или промежуточном положении с соответствующими разрезами, используя тонкие штрихпунктирные линии с двумя точками. Для изображения соседних изделий — «обстановки» — используют тонкие сплошные линии. 6. На сборочных чертежах, включающих изображения нескольких одинаковых составных частей (колес, опорных катков и т.п.), допускается выполнять полное изображение одной составной части, а изображения остальных частей — упрощенно в виде внешних очертаний. 7. Внешние очертания изделия, как правило, следует упрощать, не изображая мелких выступов, впадин и т. п. Для лучшего понимания конструкции изделия на сборочных чертежах штриховку одной и той же детали в разрезах на разных изображениях выполняют в одну и ту же сторону, выдерживая одинаковое расстояние (шаг) между линиями штриховки. Штриховку смежных деталей из одного материала разнообразят изменением направления штриховки, сдвигом штрихов или изменением шага штриховки. В смежных сечениях со штриховкой одинакового наклона и направления следует изменять расстояние между линиями штриховки
20
(рис.9). Шарики в разрезах и сечениях всегда показывают не рассечёнными (рис. 7, а, деталь поз. 3, рис. 8, деталь поз. 9). Винты, болты, шпильки, штифты, шпонки, шайбы, гайки и другие стандартные крепежные изделия при продольном разрезе показывают не рассечёнными (рис. 8 детали поз. 6 и 7). Не пустотелые валы, шпиндели, рукоятки, шатуны и т. п. при продольном разрезе также изображают не рассечёнными (деталь поз. 1, рис. 8).
Рис. 8
Рис. 9
На сборочных чертежах наносят следующие размеры: габаритные размеры, характеризующие три измерения изделия; монтажные размеры, указывающие на взаимосвязь деталей в сборочной единице, например расстояние между осями валов, монтажные зазоры и т. п.; установочные размеры, определяющие величины элементов, на которых изделие устанавливается на месте монтажа или присоединяется к другому изделию, например размеры окружностей и диаметры отверстий под болты, расстояние между осями фундаментных болтов и т. д.;
21
эксплуатационные размеры, определяющие расчетную, конструктивную характеристику изделия, например диаметры проходных отверстий, размеры резьбы на присоединительных элементах и т. п.;
Рис. 10
справочные размеры, например, обозначение резьб, хода перемещающихся или вылета выступающих частей и т. д. Если сборочный чертеж содержит только справочные размеры, то в технических требованиях над основной надписью пишут «Размеры для справок». Наносить размеры следует по возможности на свободных местах чертежа, желательно справа и снизу от изображения, оставляя место для номеров позиций. Нанесение номеров позиций. Все составные части сборочной единицы нумеруют в соответствии с номерами позиций, указанными в спецификации. Номера позиций указывают на тех изображениях, на которых соответствующие составные части проецируются как видимые, как правило, на основных видах и заменяющих их разрезах. Номера позиций наносят на полках линий-выносок, проводимых от изображения составных частей (рис. 7, 8, 11). Одним концом линиявыноска должна заходить на изображение указываемой составной части изделия и заканчиваться точкой, другим соединяться с горизонтальной полочкой. У зачерненных или узких площадей точку заменяют стрелкой (рис. 7, а, поз. 5). Номер следует выносить с того вида или разреза, где данная деталь или данное подразделение изделия проектируется как видимое, отдавая преимущество при прочих равных условиях главному виду. Номера позиций располагают параллельно основной надписи чертежа вне контура изображения и группируют их в колонку или строчку по возможности на одной линии. Допускается делать общую линию-выноску
22
с вертикальным расположением позиций для группы крепёжных деталей (например, для группы болт — шайба — гайка), относящихся к одной и той же точке крепления (рис. 11). Линии-выноски не должны пересекаться между собой и пересекать размерные линии и по возможности не пересекать проекции других составных частей изделия. Линии-выноски и полки проводят тонкими линиями. Как правило, номер позиции наносят на чертеж один раз. Допускается в обоснованных случаях повторно наносить номера позиций. Размер шрифта номеров позиций должен быть на 1 — 2 размера больше, чем размер шрифта размерных чисел на этом чертеже.
Рис. 11
Пример выполнения сборочного чертежа сложного изделия приведен на рис. 30 в приложении Г к учебному пособию. Спецификация (см. рис. 12). Любое функциональное изделие состоит из набора предметов собранных между собой в единое целое. Для того чтобы понять из чего состоит тот или иной узел, разработанный конструкторским коллективом, необходимо располагать информацией о его составе. Основой для отображения структуры того или иного изделия, является лист формата А4, на котором воспроизводятся необходимые данные в порядке установленном стандартом. Документ, систематизирующий номенклатуру изделия, называется «спецификация». Форма и порядок заполнения спецификации установлены ГОСТ 2.106. Спецификация составляется на каждую сборочную единицу. Конструкторская спецификация, которая по своему содержанию превосходит объём информации умещающейся на одном листе, записывается на последующие листы. Первый и последующие листы спецификации (формы 1 и 1а) приведены на рис. 13. Заглавный (первый) лист спецификации имеет основную надпись по ГОСТ 2.104 –2006 формы 2 для первого листа и формы 2а для всех последующих листов. Примеры заполнения спецификаций приведены на рис. 26 в приложении А и на рис. 29 в приложении Г.
23
В спецификацию для учебных сборочных чертежей, как правило, входят следующие разделы, наличие которых определяется составом изделия: документация; комплексы; сборочные единицы; детали; стандартные изделия; прочие изделия; материалы; комплекты.
Рис. 12 Наличие тех или иных разделов определяется составом специфицируемого изделия. Если в составе сборочной единицы отсутствуют изделия, записываемые в какой-либо раздел спецификации, его из состава спецификации исключают. Наименование каждого раздела указывается в виде заголовка в графе "Наименование" и подчеркивается тонкой линией. Ниже каждого заголовка оставляется одна свободная строка, выше - не менее одной свободной строки.
24
Раздел "Документация" представляет собой перечень конструкторских документов специфицируемого изделия (исключая спецификацию). В учебных условиях в этом разделе записывается обычно сборочный чертёж и пояснительная записка (при курсовом или дипломном проектировании). В разделы "Сборочные единицы" и "Детали" вносят те составные части сборочной единицы, которые непосредственно входят в нее. В каждом из этих разделов составные части записывают по их наименованию. В раздел "Стандартные изделия" записывают изделия, применяемые по государственным, отраслевым или республиканским стандартам. В пределах каждой категории стандартов запись производят по однородным группам, в пределах каждой группы — в алфавитном порядке наименований изделий, в пределах каждого наименования — в порядке возрастания обозначений стандартов, а в пределах каждого обозначения стандартов — в порядке возрастания основных параметров или размеров изделия. В раздел "Материалы" вносят все материалы, непосредственно входящие в сборочную единицу. Материалы записывают по видам и в последовательности, указанным в пункте 3.8 ГОСТа 2.106. В пределах каждого вида материалы записывают в алфавитном порядке наименований материалов, а в пределе каждого наименования — по возрастанию размеров и других параметров. Графы спецификации заполняют следующим образом: — графа "Зона" заполняется в тех случаях, когда чертёж разбивается на зоны для быстрого отыскания нужного номера позиции на поле чертежа значительного по размерам; — графе "Формат" указывают обозначение формата, однако если чертёж на данное изделие не выпущен, то в графе приводится запись "БЧ"; — в графе "Поз." указывают порядковый номер составной части сборочной единицы в последовательности их записи в спецификации. Каждый раздел должен иметь в конце резервные свободные строки для внесения возможных изменений - соответственно резервируются и номера позиций. В разделе "Документация" графу "Поз." не заполняют; — в графе "Обозначение" указывают обозначение составной части сборочной единицы. В разделах "Стандартные изделия" и "Материалы" графу "Обозначение" не заполняют; — в графе "Наименование" указывают наименование составной части сборочной единицы. В разделе «Документация» для документов, входящих в основной комплект документов специфицируемого изделия и составляемых на данное изделие, — только наименование документов, например: «Сборочный чертеж», «Габаритный чертеж», «Технические условия». Для документов на не специфицированные составные части — наименование изделия и наименование документа. В разделах спецификации «Комплексы», «Сборочные единицы», «Детали», «Комплекты» указывают наименования
25
изделий в соответствии с основной надписью на основных конструкторских документах этих изделий.
Рис. 13
Наименование стандартных изделий должно полностью соответствовать их условным обозначениям, установленным стандартом, например: Болт М12 х 1,25-8g х30.48 ГОСТ 7798 – 70. В целях сокращения записей стандартные изделия могут записываться по типу:
26
Шайбы ГОСТ 18123-82; Шайба 16; Шайба 24. — в графе "Кол." указывают количество составных частей, записываемых в спецификацию (сборочных единиц, деталей) на одно изделие, в разделе "Материалы" — общее количество материалов на одно изделие с указанием единиц измерения. После каждого раздела спецификации допускается оставлять несколько свободных строк для дополнительных записей (в зависимости от стадии разработки, объема записей и т.п.). Допускается резервировать и номера позиций, которые проставляют в спецификацию при заполнении резервных строк. Допускается совмещение спецификации со сборочным чертежом при условии выполнения совмещённого документа на листе формата А4. Обозначение его соответствует обозначению спецификации, ибо именно она является основным документом. Спецификация размещается ниже графического изображения изделия. Выполняется она по обычной форме, но в разделе "Документация" не записывается сборочный чертёж, а основная надпись — по форме 1. Для изделий, разрабатываемых по заказам Министерства обороны, совмещение спецификации со сборочным чертежом на любых форматах, кроме А4, не допускается. Примечание. Допущение о совмещении спецификации со сборочным чертежом (кроме выполненных на формате А4) принимается разработчиком по согласованию с заказчиком (при его наличии). КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ. 1. Какие виды изделий устанавливает ГОСТ 2.101? 2. Какой документ называют электронным? 3. Какое изделие называют деталью, сборочной единицей? 4. Какой чертеж называется сборочным? 5. Какие упрощения допускаются на сборочных чертежах? 6. Какие размеры наносят на сборочных чертежах? 7. Как располагают на сборочных чертежах линии-выноски с указанием номеров позиций? 8. Что называется спецификацией? 9. Какие разделы включает в себя спецификация? 10. Какую информацию несет в себе рабочий чертеж детали? 11. На какие детали можно не разрабатывать рабочий чертеж? 12. Что называют шероховатостью поверхности? 13. От чего зависит количество изображений, выполняемых на чертеже? 14. На каких форматах выполняется спецификация? 15. Для чего в спецификации оставляются свободные строки? 16. Что такое квалитет? 17. Что называется допуском на размер? 18. В каких единицах измерения выражаются допуски на размеры?
27
3. СОЕДИНЕНИЯ РЕЗЬБОВЫЕ Общие сведения. Взаимодействие деталей между собой называют связями. Эти связи делятся на подвижные (шарниры, зубчатые зацепления, подшипники, ременные и цепные передачи) и неподвижные (заклепочные, сварные и другие). Соединения состоят из соединительных деталей и прилегающих частей соединяемых деталей, форма которых подчинена задаче соединения. В отдельных конструкциях специальные соединительные детали могут отсутствовать. Соединения по признаку возможности разборки делят на две основные группы: разъемные и неразъемные (рис. 14). Разъемными называют соединения, которые разъединяются без повреждения деталей. К ним относятся резьбовые, шпоночные, зубчатые и профильные соединения. Основным расчетом соединений является расчет на прочность. При этом необходимо стремиться к тому, чтобы прочность соединяемых и соединительных деталей была одинаковой.
Рис. 14
Большое распространение получили разъемные соединения деталей машин, осуществляемые с помощью резьбы. Они обладают такими достоинствами, как универсальность, высокая надежность, способность воспринимать большие нагрузки, удобство сборки и разборки. Резьбовое соединение может обеспечивать относительную неподвижность деталей или перемещение одной детали относительно другой. Неподвижное соединение осуществляется крепежными деталями — болтами, винтами, шпильками и пр. При этом резьба в скрепляемых деталях может не выполняться. Это характерно для болтового соединения. При винтовом и шпилечном соединении резьба выполняется чаще всего только в одной детали. Если детали какого-либо изделия соединены при помощи резьбы, выполненной в обеих деталях, они могут быть подвижными
28
(проворачиваться и смещаться вдоль оси вращения) относительно друг друга при приложении некоторой силы. Некоторые виды резьбовых соединений изображены на рис. 15.
Рис. 15
Основные параметры резьбы. В основе образования резьбы лежит поступательное движение некоторого режущего контура параллельно прямой, которую называют осью винтового движения. Определение резьбы по ГОСТ 11708 — «Резьба — это поверхность, образованная при винтовом движении плоского контура по цилиндрической (конической) поверхности». Винтовое движение может быть правым и левым, следовательно, и резьба называется правой или левой. Если ось наружной резьбы расположить вертикально перед наблюдателем, то у правой резьбы видимая часть витков поднимается слева направо, у левой резьбы — справа налево. Резьбы классифицируются по разным признакам: — форме поверхностей, на которой она нарезана (цилиндрические, конические);
29
— по расположению резьбы на поверхности стержня или отверстия (наружные, внутренние); — назначению (крепежные, крепежно-уплотнительные, ходовые, специальные и др.); — по форме профиля (треугольная, прямоугольная, трапецеидальная, круглая). Цилиндрическая резьба образуется равномерным движением режущего контура вдоль оси вращающегося цилиндра. Если контур нарезает резьбу на наружной поверхности цилиндра, резьба называется наружной, резьба, нарезанная на стенке цилиндрического отверстия, называется внутренней. Внутренняя и наружная резьбы могут быть нарезаны и на конической поверхности, в этом случае резьба называется конической. Крепежные резьбы, применяют для свинчивания и соединения деталей с помощью крепежных изделий, крепежно-уплотнительные резьбы (соединительные), применяют для плотных соединений труб с помощью специальных переходных деталей, называемых фитингами (муфтами). Ходовые резьбы, служат для преобразования вращательного движения в поступательное, например, домкрат, ручной пресс, кузнечный пресс или наоборот, поступательного во вращательное. Участок резьбы, пройденный за один за один поворот стержня или отверстия, называется витком резьбы. При этом все точки режущего контура перемещаются параллельно оси вращения на одну и ту же величину, которую называют ходом резьбы. Все резьбы делятся на две группы: стандартные и нестандартные. У стандартных резьб все их параметры определяются стандартами. Основные из них (рис. 16, а): — профиль — фигура сечения резьбы, получаемая в плоскости, проходящей через ось (рис. 16, б). Проще говоря, профилем резьбы называют контур резьбовой линии или канавки. Резьбу, образованную движением одного профиля, называют однозаходной, образованную движением двух, трех и более одинаковых профилей, называю многозаходной; — внутренний диаметр d1 — на чертежах не обозначается (кроме прямоугольной резьбы); — наружный диаметр d, измеряемый по выступам профиля резьбы на стержне или по впадинам в отверстии. Этот диаметр для большинства резьб является определяющим и входит в условное обозначение резьбы; — шаг резьбы Р, расстояние между соседними одноименными боковыми сторонами двух соседних витков резьбы. Под шагом однозаходной резьбы подразумевают ход — расстояние, на которое переместится деталь с резьбой за один оборот. По шагу резьбы разделяются на основные и мелкие. Мелкие резьбы для тех же диаметров имеют меньший шаг того же профиля, что и в основной резьбе. Применение мелких резьб меньше ослабляет сечение
30
деталей и благодаря меньшему углу спирали нарезки лучше предохраняет соединение против самоотвинчивания; – длина резьбы l — длина участка детали, на котором образована резьба, включая сбег и фаску; – сбег резьбы l1 — участок неполного профиля в зоне перехода резьбы в главную часть детали. Сбег образуется при окончании нарезания резьбы изза конструкции резьбонарезающего инструмента при необходимости его вывода из резьбовой канавки. Если требуется изготовить резьбу полного профиля, то для вывода режущего инструмента применяют специальные проточки.
Рис. 16
В начале резьбы, как правило, делают коническую фаску, предохраняющую крайние витки от повреждения и облегчающую соединение деталей с резьбой. Фаску выполняют до нарезания резьбы. Размеры фасок, проточек, сбегов и недорезов стандартизованы. Изображение резьбы. Построение точного изображения витков резьбы требует много времени, поэтому его применяют в редких случаях. На чертежах деталей с резьбой изображение витков резьбы в масштабе чертежа получаются слишком мелкими, поэтому резьбу на чертежах изображают условно, согласно ГОСТ 2.311. Для условного изображения резьбы существуют определенные правила. Независимо от того, какой профиль и размеры имеет резьба, на чертежах она изображается следующим образом: на виде спереди и виде, перпендикулярном оси резьбы, наружный диаметр резьбы показывают сплошной основной линией, а внутренний — сплошной тонкой (рис. 17, а). В отверстии на разрезах линии меняют местами. Наружный диаметр показывают тонкой линией, внутренний сплошной основной (рис. 17, б). Сплошную тонкую линию, при изображении резьбы, проводят на расстоянии не менее 0,8 мм от основной линии и не более величины шага резьбы. Конец
31
нарезанной части длины резьбы показывается сплошной основной линией. Сплошная тонкая линия изображения резьбы должна пересекать линию границы фаски. На виде слева не изображают фаску, чтобы иметь возможность нанести внутренний диаметр резьбы сплошной тонкой линией, разомкнутой на одну четверть диаметра окружности. При этом один конец дуги окружности не доводят до центровой приблизительно на 2 мм, а другой ее конец пересекает вторую центровую линию на такую же величину.
Рис. 17
Штриховку в разрезах и сечениях доводят до сплошной основной линии. Сбег или недорез резьбы показывают на чертежах только при необходимости тонкими линиями, проводимыми примерно под углом 30 к оси резьбы. Граница резьбы определяется до начала ее сбега и изображается сплошной основной или штриховой линией, если резьба невидимая. На видах без разреза резьба показывается штриховыми линиями одинаковой толщины (рис. 17, в). Если по конструктивным соображениям требуется выполнить резьбу без сбега, она выполняется с проточками, как на наружной поверхности, так и в отверстии. Нанесение размера длины резьбы при этом выполняется, как показано на рис. 18, где b — ширина проточки. На рис. 18, а показана внутренняя резьба на разрезе, на рис. 18, б показана наружная резьба с проточкой. На рис. 19 показано изображение конической резьбы: а — внутренней, б — наружной резьбы. Обозначение резьб. Обозначение всех резьб (кроме конических и трубной цилиндрической) относят к наружному диаметру (размерная линия проводится к наружному диаметру). Обозначения конических резьб и
32
трубной цилиндрической резьбы наносят указательной стрелкой. Специальную резьбу со стандартным профилем обозначают «Сп» и условным обозначением профиля: М — для метрических резьб, Тr — для трапецеидальных, S — для упорных, например, Сп.М60 х 2,5. Размер стандартной резьбы на чертеже обозначается условно в зависимости от типа резьбы. Обозначение резьбы включает в себя условное буквенное обозначение типа резьбы и её основные параметры.
а
б Рис. 18
а
б Рис. 19
Резьба метрическая является основной крепежной резьбой, угол её треугольного профиля α = 60°, вершины и впадины срезаны, может иметь крупный (основной) или мелкий шаг (Р). Это резьба однозаходная, преимущественно правая. Резьбы с мелким шагом применяются в тонкостенных соединениях для увеличения их герметичности, для осуществления регулировки в приборах точной механики и оптики, с целью увеличения сопротивляемости деталей самоотвинчиванию. По ГОСТ 8724 каждому номинальному размеру резьбы с крупным шагом соответствует несколько мелких шагов. Крупный шаг не обозначается при указании условного размера резьбы. Профилем метрической резьбы служит равносторонний треугольник. Выступы и впадины резьбы притуплены (ГОСТ 9150).
33
Примеры обозначения различных резьб: М16 — 6h — метрическая резьба с наружным диаметром 16 мм и крупным шагом Р = 2 мм, поле допуска 6h (квалитет 6, резьба наружная); М16 x 0,5 — 6H — метрическая резьба с наружным диаметром 16 мм с мелким шагом Р = 0,5 мм, поле допуска 6H (квалитет 6, резьба в отверстии); G1—A — трубная цилиндрическая резьба, нарезанная на трубе с условным проходом Dу (внутренним диаметром трубы) равным 1” или 25,4 мм, класс точности A. Наружный диаметр этой резьбы будет равен 33,249 мм, (размеры установлены ГОСТ 6357); R2½ — резьба трубная коническая наружная с размером 2½ (дюйма); Rc1½ — резьба трубная коническая внутренняя 1½ (дюйма); Тr 40 x 6 — трапецеидальная резьба однозаходная с наружным диаметром 40 мм и шагом 6 мм; Тr 20 х 8 (Р4) — трапецеидальная резьба двухзаходная с наружным диаметром 20 мм, ходом 8 мм и шагом 4 мм; S 80 х 10 — упорная резьба однозаходная с наружным диаметром 80 мм и шагом 10 мм; S 80 х 20 (Р10) — упорная резьба двухзаходная с наружным диаметром 80 мм, ходом 20 мм и шагом 10 мм. Коническая дюймовая резьба с углом профиля α = 60° (ГОСТ 6111) применяется для герметических соединений в трубопроводах машин и станков. Принцип обозначения как в трубной резьбе, например: K1½ ГОСТ 6111 — коническая дюймовая резьба с размером 1½ (дюйма). Для многозаходных резьб вначале пишется обозначение типа резьбы и её наружный диаметр d, далее через знак умножения величина хода t, затем в скобках указывается обозначение шага Р и величина шага (все значения в миллиметрах), далее направление нарезки LH (если левое) и через тире – поле допуска (на учебных чертежах можно не проставлять). Направление резьбы (LH), указывают только для левой резьбы, Примеры обозначения (трапецеидальная и упорная двухзаходные резьбы) приведены выше. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ. 1. Что понимается под резьбой? 2. Какая резьба называется наружной, внутренней? 3. Что принимается за наружный и внутренний диаметр резьбы? 4. Что такое шаг резьбы, ход резьбы? 5. Что принимается за профиль резьбы, угол профиля? 6. Как резьбы различают в зависимости от профиля? 7. Какое наименование имеют резьбы в зависимости от назначения? 8. В каких случаях применяются метрические резьбы с мелким шагом? Как именуется резьба в зависимости от числа заходов? 9. Какими линиями надо изображать наружный и внутренние диаметры резьбы на стержне? в отверстии? 10. Как надо обозначать метрическую резьбу с крупным шагом? с мелким шагом?
34
4. СОЕДИНЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ КРЕПЕЖНЫМИ ИЗДЕЛИЯМИ Номенклатура применяемых крепежных изделий велика и имеет тенденцию к росту. Разнообразие крепежных изделий по конструктивным, технологическим, функциональным и другим признакам затрудняет исчерпывающую классификацию и описание их. Это обусловлено тем, что создание новых прогрессивных изделий, как правило, более дорогостоящих, не исключает возможности использования в простых малонагруженных узлах традиционных дешевых стандартных крепежных изделий (болтов, винтов, гаек, заклепок, шпилек, шайб), гарантирующих требуемые потребительские качества машин. Ниже приведены характеристики, описание и параметры некоторых наиболее распространенных стандартных крепежных деталей. Примечание. В настоящее время многие типы болтов и других подобных крепежных деталей являются стандартными. Стандартными называются те изделия, которые изготавливаются с размерами и техническими характеристиками, установленными определенными нормативным документом, в частности ГОСТом. Это значит, что любое стандартное изделие одного вида должно иметь одни и те же размеры, форму, массу, покрытие, прочность и др. технические характеристики, независимо, где и на каком предприятии оно изготовлено. К таким изделиям относят универсальные и широко применяемые в различных отраслях промышленности изделия: болты, винты, шайбы, шпильки, подшипники, шпонки, муфты, уплотнительные и стопорные кольца, различные переходники и пр. Стандартными могут быть не только детали, но и сборочные единицы, которыми являются, например, подшипники, которые в свою очередь относятся к высокоточным и технологически сложным изделиям. При разработке конструкторской документации не разрабатывают чертежи на стандартные изделия. В спецификации сборочной единицы такого рода изделия перечисляют в специальном разделе, который так и называется «Стандартные изделия». Запись о стандартном изделии включает в себя не только его условное обозначение, но и номер стандарта, требованиям которого оно должно соответствовать. Структура условных обозначений крепежных деталей с резьбой, указываемых в учебных чертежах: 1 — наименование изделия (болт, винт, и т. д.); 2 — исполнение (исполнение I не указывают); 3 — обозначение резьбы метрической и ее диаметра; 4 — шаг резьбы (для мелкой метрической); 5 — длину болта, винта, шпильки в мм;
35
6 — номер стандарта на конструкцию резьбового крепежного изделия, его размеры и технические характеристики. Если по какому либо параметру стандартное изделие отличается от тех данных, которые изложены в соответствующем нормативном документе (стандарте), оно автоматически переходит в раздел нестандартных и на него в этом случае разрабатываются чертежи и иные документы, полностью определяющие все технические характеристики этого изделия. Болт (рис. 20) представляет собой цилиндрический стержень с головкой на одном конце и резьбой на другом конце. Болты используются (вместе с гайками, шайбами) для скрепления двух или нескольких деталей. Существуют различные типы болтов, отличающиеся друг от друга по форме и размерам головки и стержня, по шагу резьбы, по точности изготовления и по исполнению. Наибольшее распространение получили болты с шестигранной головкой. На рис. 20 представлены три исполнения болта. Исполнение 1 - болт без отверстий в стержне и головке, болт исполнения 2 имеет круглое отверстие на конце стержня для штифта. У болта исполнения 3 выполнены отверстия в головке. После установки болта в изделие, в эти отверстия продевается проволока, закрепляется на изделии или соседней детали и тем самым предохраняет болт от отвинчивания. Примеры условных обозначений болтов, указываемых на учебных чертежах: Болт Ml2 х 60 ГОСТ 7798—70 — с шестигранной головкой, первого исполнения, с резьбой М12, шаг резьбы крупный, длина болта l – 60 мм. Болт 2М12 х 1,25 х 60 ГОСТ 7798—70 — с мелкой метрической резьбой М12х1,25, второго исполнения, длина болта l – 60 мм.
Рис. 20
Высота H головки в длину болта не включается. Гайка — крепежная деталь с резьбовым отверстием в центре (рис. 21). Применяется для навинчивания на болт или шпильку до упора в одну из соединяемых деталей. В зависимости от названия и условий работы гайки выполняют шестигранными, круглыми, барашковыми, фасонными и т. д.
36
Наибольшее применение имеют гайки шестигранные. Их изготовляют трех исполнений: исполнение l — с двумя коническими фасками; исполнение 2 — с одной конической фаской; исполнение 3 — без фасок, но с коническим выступом с одного торца. Форму гайки на чертеже вполне передают два ее вида: на плоскости проекций, параллельной оси гайки, совмещают половину вида с половиной фронтального разреза, и на плоскости, перпендикулярной оси гайки, со стороны фаски. На чертеже указывают размер резьбы, размер S под ключ и дают обозначение гайки по стандарту. Примеры условного обозначения гаек, указываемых в учебных чертежах: Гайка M12 ГОСТ 5915—70 — первого исполнения, с диаметром резьбы 12 мм, шаг резьбы крупный; Гайка 2М12 х 1,25 ГОСТ 5915—70 — второго исполнения, с мелкой метрической резьбой диаметром 12 мм и шагом 1,25 мм.
Рис. 21
Шайба представляет собой точеное или штампованное кольцо, которое подкладывают под гайку, головку винта или болта в резьбовых соединениях. Плоскость шайбы увеличивает опорную поверхность и предохраняет деталь от задиров при завинчивании гайки ключом. С целью предохранения резьбового соединения от самопроизвольного развинчивания в условиях вибрации и знакопеременной нагрузки, применяют шайбы пружинные и стопорные, имеющие выступы-лапки. Круглые шайбы по ГОСТ 11371 имеют два исполнения: исполнение 1 — без фаски, исполнение 2 — с фаской. Форму круглой шайбы вполне передает одно изображение на плоскости, параллельной оси шайбы (рис. 22).
37
Внутренний диаметр шайбы обычно на 0,5...2,0 мм больше диаметра стержня болта, на который шайба надевается. В условное обозначение шайбы включается и диаметр резьбы стержня, хотя сама шайба резьбы не имеет.
Рис. 22
Пример условного обозначения шайбы, указываемого в учебном чертеже исполнения 1 для крепежной детали с диаметром резьбы 12 мм: Шайба 12 ГОСТ 11371—78. В приложении В приведены термины и определения, относящиеся к крепежным изделиям. Изображения резьбовых соединений на чертежах выполняются в соответствии с требованиями стандартов. Резьбовые соединения крепежными деталями являются неподвижными резьбовыми соединениями. Различают конструктивное, упрощенное и условное изображения крепежных деталей и их соединений. При конструктивном изображении размеры деталей и их элементов точно соответствуют стандартам. При упрощенном изображении размеры крепежных деталей определяют по условным соотношениям в зависимости от диаметра резьбы и упрощенно вычерчивают фаски, шлицы, резьбу в глухих отверстиях и т. д. Условно изображают крепёжные детали, у которых на чертеже диаметры стержней равны 2 мм и менее или предмет, изображенный на сборочном чертеже, имеет ряд однотипных соединений. Условные изображения крепежных изделий устанавливает ГОСТ 2.315. Болтовое соединение состоит из болта, гайки, шайбы и соединяемых деталей. В соединяемых деталях просверливают сквозные отверстия диаметром d0 = (1,05...1,10)d, где d — диаметр резьбы болта. В отверстие вставляют болт, надевают на него шайбу и навинчивают до упора гайку. На рис. 23 показано болтовое соединение и приведена последовательность его вычерчивания.
38
На чертеже болтового соединения выполняют не менее двух изображений — на плоскости проекций, параллельной оси болта, и на плоскости проекций, перпендикулярной его оси (со стороны гайки). При изображении болтового соединения в разрезе болт, гайку и шайбу показывают неразрезанными.
Рис. 23
Головку болта и гайку на главном виде изображают тремя гранями. Смежные детали штрихуют с наклоном в разные стороны. На учебном чертеже болтового соединения в общем случае указывают три размера: диаметр резьбы, длину болта и диаметр отверстия под болт. Условные обозначения болта, гайки и шайбы записываются в спецификации сборочного чертежа. Для построения болтового соединения на учебных чертежах можно использовать так называемые относительные размеры.
39
Длину болта определяют по формуле (рис. 23): l = Н1+ Н2 + SШ + Н + К, где H1 и H2 — толщина соединяемых деталей; SШ — толщина шайбы; H — высота гайки; К — длина выступающего над гайкой стержня болта. При выполнении сборочных чертежей условно принимают SШ = 0,15d, H = 0,8d; K = 0,35d, где d — диметр резьбы. Расчетную длину болта округляют до ближайшей стандартной длины болта. Пример расчета относительных размеров элементов деталей для болтового соединения с резьбой М20 (диаметр стержня болта d = 20 мм): — диаметр окружности, описанной вокруг шестиугольной головки болта и гайки, D = 2d = (2 х 20 = 40 мм); — высота головки болта, Н = 0,7d = (0,7 х 20 = 14 мм); — для нарезной части резьбы на стержне болта, 10 = 2d + 6 = (2 х 20 + 6 = 46 мм); — высота гайки, Н = 0,8d = (0,8 х 20 = 16 мм); — диаметр отверстия под болт, dO = 1,1d = (1,1 х20 = 22 мм); — диаметр шайбы, Dш = 2,2d = (2,2 х 20 = 44 мм); — высота шайбы, Sш = 0,15d = (0,15 х 20 = 3 мм).
40
Если известна общая толщина соединяемых деталей, то по этим размерам можно построить чертеж болтового соединения. После расчета длины стержня болта ее округляют до ближайшего стандартного значения. Справочные данные. Размерный ряд длин стандартных болтов: 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 30, 32, 35, 38, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 105, 110, 115, 120, 125, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 220, 240, 260, 280, 300. Размер под гаечный ключ S стандартных болтов и гаек для разных диаметров резьбы d: d = 6 м – S = 10 мм d = 8 м – S = 13 мм d = 10 м – S = 17 мм d = 12 м – S = 19 мм d = 14 м – S = 22 мм d = 16 м – S = 24 мм d = 18 м – S = 27 мм
d = 20 м – S = 30 мм d = 22 м – S = 36 мм d = 24 м – S = 41 мм d = 27 м – S = 46 мм d = 30 м – S = 55 мм d = 36 м – S = 65 мм d = 42 м – S = 75 мм
Шпилечное соединение — соединение деталей, осуществляемое с помощью шпильки, один конец которой вворачивается в одну из соединяемых деталей, а на другой надевается присоединяемая деталь, шайба и затягивается гайка. Шпилька — цилиндрический стержень с резьбой на обоих концах (рис. 24).
Рис. 24
Та часть шпильки, которая ввинчивается в резьбовое отверстие детали, называется ввинчиваемым (посадочным) концом - l1, а часть, на которую надеваются присоединяемые детали, шайба и навинчивается гайка, называется стяжным концом - l0. Соединение деталей шпилькой применяют, когда у соединяемых деталей нет места под головку болта, или одна
41
из соединяемых деталей имеет значительную толщину и экономически нецелесообразно сверлить глубокое отверстие и ставить болт большой длины. Кроме того, при больших нагрузках болты могут разрушаться в местах перехода стержня к головке. Одна из скрепляемых деталей шпилечного соединения имеет отверстие с резьбой — гнездо, в которое ввинчивается резьбовой конец шпильки l1, а другая скрепляемая деталь имеет отверстие для прохода шпильки с диаметром d1 = (1,05...1,1) d, где d — диаметр резьбы шпильки. Шпильки имеют разную длину ввинчиваемого конца l1, которая в зависимости от вязкости металла детали, в которую ввинчивается резьбовой конец шпильки, колеблется от 1d до 2,5d. Отверстие под шпильку сначала высверливают, затем делают фаску, после чего нарезают резьбу на стенках отверстия. Глубина сверления отверстия под резьбу зависит от длины ввинчиваемого конца шпильки, запаса резьбы полного профиля, равного двум-трем шагам резьбы и недореза, зависящего от шага резьбы и равного примерно трем-четырем шагам резьбы. На учебных чертежах отверстие под резьбу вычерчивают длиной примерно на 0,5d больше длины l1, резьбу в отверстии выполняют на 0,25 больше длины l1. Длина L шпильки принимается до ее посадочного конца и определяется аналогично длине болта (рис. 25): L = Н3 + Sш + Н + К, где Н3 — толщина присоединяемой детали, Sш– толщина шайбы, Н высота гайки, К — выход шпильки. Sш = 0,15 dшп; Н = 0,8 dшп; а = 0,3 dшп, где dшп — диаметр резьбы на шпильке. После вычисления длина шпильки L округляется до ближайшего значения по стандарту из ряда. Длину l0 стяжного конца шпильки принимают равной 2dшп + 6, и округляют до ближайшего значения по стандарту. Чертеж шпилечного соединения выполняют в следующей последовательности: изображают деталь с резьбовым отверстием; изображают шпильку; вычерчивают изображение второй соединяемой детали; изображают шайбу; изображают гайку Упрощенные и условные изображения крепежных деталей на сборочных чертежах и чертежах общих видов выбирают в зависимости от назначения и масштаба чертежа ГОСТ 2.315. Крепежные детали, у которых на чертеже диаметры стержней равны 2 мм и менее, изображают условно.
42
Если предмет, изображенный на сборочном чертеже, имеет ряд однотипных соединений, то крепежные детали показывают в одном месте упрощенно, а в остальных — центровыми или осевыми линиями. Шлицы на головках крепежных деталей следует изображать одной сплошной линией: на одном виде - по оси крепежной детали (вид сбоку), на другом — под углом 45° к рамке чертежа.
Рис. 25 При выполнении чертежей болтового, винтового, шпилечного соединений используются следующие упрощения: — не изображают фаски на шестигранных и квадратных головках болтов, винтов и гаек, а также на его стержне — допускается не показывать зазор между стержнем болта, винта, шпильки и отверстием в соединяемых деталях;
43
— при построении чертежа болтового, винтового, шпилечного соединений на изображениях гайки и шайбы линии невидимого контура не проводят; — болты, гайки, винты, шпильки и шайбы на чертежах болтового, винтового и шпилечного соединений показывают не рассеченными, если секущая плоскость направлена вдоль их оси; — при вычерчивании гайки и головки болта, винта сторону шестиугольника берут равной наружному диаметру резьбы. Поэтому на главном изображении вертикальные линии, ограничивающие среднюю грань гайки и головки болта, совпадают с линиями, очерчивающими стержень болта. 5. ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА. УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ 1. Выполнить сборочный чертеж резьбового соединения на ф. А3. Чертеж выполнить в трех проекциях. На главном виде выполнить простой фронтальный разрез. На свободном поле чертежа выполнить выносной элемент, на котором указать справочные размеры резьбового отверстия. Толщины соединяемых деталей для болта и шпильки указаны в таблице 1, остальные размеры соединяемых деталей выбрать произвольно, соизмеряя их с размером формата. Размеры крепежных стандартных деталей рассчитать по относительным размерам или выбрать из таблиц соответствующих стандартов. Указать справочные размеры соединения. Нанести номера позиций. Заполнить основную надпись. 2. Заполнить бланк спецификации к сборочному чертежу на ф. А4. Заполнить основную надпись спецификации. Пример выполнения графической работы приведен на рис. 26 и рис. 27 приложения А. Перечень государственных стандартов по данному разделу приведен в приложении Б. Варианты задания к работе даны в таблице 1. При выполнении графической работы следовать указаниям следующих ГОСТов: 1. ГОСТ 2.305-2008 — Изображения — виды, разрезы, сечения 2. ГОСТ 2.109-73 — Основные требования к чертежам 3. ГОСТ 2.106-96 — Текстовые документы (спецификация) 4. ГОСТ 2.311-68 — Изображение резьбы 5. ГОСТ 2.316-96 — Правила нанесения на чертежах надписей, технический требований и таблиц. 6. ГОСТ 11708-82 — Резьбы. Термины и определения 7. ГОСТ 9150-81 — Резьба метрическая. Профили
44
8. ГОСТ 7798-70 — Болты с шестигранной головкой класса точности В. Размеры 9. ГОСТ 5915-70 — Гайки шестигранные класса точности В. Размеры 10. ГОСТ 11371-88 — Шайбы 11. ГОСТ 22032-76 – Шпильки с ввинчиваемым концом длиной 1d Кроме вышеперечисленных государственных стандартов графическая работа должна быть выполнена согласно требованиям ГОСТов, устанавливающих общие правила выполнения чертежей. Таблица 1 Варианты заданий графической работы «Резьбовое соединение»
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
Диаметр болта, d ГОСТ 7798-70 10 16 16 22 12 27 30 18 12 16 27 24 32 10 20 10 16 20 18 16 14 12 10 8 10 16 14 16 20 24
Толщина соединяемых деталей (Н1+Н2) 40 30 50 60 50 70 70 70 45 55 60 70 70 50 55 50 40 35 35 35 40 40 25 30 35 30 45 40 65 50
Диаметр шпильки, dшп ГОСТ 22032-76 20 20 18 10 16 8 12 8 18 20 10 18 16 14 12 8 12 14 16 10 16 16 14 10 30 12 16 22 8 10
Толщина присоединяемой детали Н3 20 15 25 30 30 30 25 25 20 30 35 30 30 25 15 25 10 15 15 10 15 15 30 10 30 20 30 35 25 20
45 Приложение А
А. Пример выполнения графической работы Спецификация к сборочному чертежу
Рис. 26
46 Сборочный чертеж
Рис. 27
47 Приложение Б
Б. СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ 1. Перечень стандартов выполнения чертежей
ЕСКД,
устанавливающих
правила
Основные положения. Общие положения: ГОСТ 2.001-2006. Виды изделий: ГОСТ 2.101-2006. Стадии разработки: ГОСТ 2.103-2006. Основные надписи: ГОСТ 2.104-2006. Основные требования к текстовым документам: ГОСТ 2.105-95. Общие правила выполнения чертежей. Форматы: ГОСТ 2.301-68. Масштабы: ГОСТ 2.302-68. Линии: ГОСТ 2.303-68. Шрифты чертежные: ГОСТ 2.304-81. Изображения - виды, разрезы, сечения: ГОСТ 2.305-2008. Обозначение графических материалов и правила их нанесения на чертежах: ГОСТ 2.306-68. Нанесение и указание размеров и предельных отклонений: ГОСТ 2.307-2011. Указания допусков и формы расположения поверхностей: ГОСТ 2.308-2011. Нанесение на чертежах обозначений шероховатости поверхностей: ГОСТ 2789-73. Нанесение на чертежах обозначений покрытий, термической и других видов обработки: ГОСТ 2.310-68. Изображение резьбы: ГОСТ 2.311-68. Изображения упрощенные и условные крепежных деталей: ГОСТ 2.315-68. Правила нанесения на чертежах надписей, технических требований и таблиц: ГОСТ 2.316-2008. 2. Правила нанесения на чертежах требований и таблиц ГОСТ 2.316-2008
надписей,
технических
Кроме изображения предмета с размерами чертеж может содержать: а) текстовую часть, состоящую из технических требований и (или) технических характеристик; б) надписи с обозначениями изображений, а также относящиеся к отдельным элементам изделия; в) таблицы с размерами и другими параметрами, техническими требованиями, условными обозначениями и т.д. Содержание текста должно быть кратким и точным, не должно быть сокращений слов за исключением общепринятых и установленных в стандартах. Текст на поле чертежа, таблицы, надписи, как правило, изображают параллельно основной надписи чертежа. Около изображений на полках линий-выносок наносят только краткие надписи, например, указание о количестве элементов (отверстий, канавок и т.п.). Линию выноску, пересекающую контур изображения и не отводимую от какой-либо линии, заканчивают точкой. Линию-выноску, отводимую от линии видимого
48
и невидимого контура, изображенного основной и штриховой линией, заканчивают стрелкой. Линии-выноски не должны пересекаться между собой, быть непараллельными линиями штриховки. По возможности, они не должны пересекать размерные линии и элементы изображения. Надписи, относящиеся к изображению, могут содержать не более двух строк, располагаемых над полкой линии-выноски и под ней. Текстовую часть, помещенную на поле чертежа, располагают над основной надписью. Межу текстовой и основной надписями не допускается помещать изображения, таблицы и т.п. Таблицы размещают на свободном поле чертежа (за исключением тех случаев, где стандартом это место установлено, например, для зубчатых колес, червяка, шлицевого вала и т.п.) справа от изображения или ниже его и выполняют по ГОСТ 2.105. Перечень допускаемых сокращений некоторых слов и терминов, применяемых в конструкторской документации, приведен ниже. Полное наименование
Сокращение
Полное наименование
Параметр Ведущий Грузовой Деталь Длина Изменение Проверил Разработал Количество Конструктор Специальный Страница Утвердил Центр масс Экземпляр
парам. Вед. груз. дет. дл. изм. Пров Разраб. кол. Констр. спец. стр. Утв Ц. М. экз.
Без чертежа Главный Подпись Позиция Документ Примечание Инженер Расстояние Руководитель Сборочный чертеж Справочный Таблица Отверстие Чертеж
Сокращение БЧ Гл. подп. поз. докум. примеч. Инж. расст. Рук. сб. черт. справ. табл. отв. черт.
Допускается также применение сложносокращенных слов и сокращения, принятых правилами русской орфография. Например: год — г.; годы — гг.; и другие — и др.; и прочие — и пр.; и так далее — и т. д.; и тому подобное — и т. п.; например — напр.; смотри — см.; специальная одежда — спецодежда; то есть — т. е.; том —- т. и другие.
49
3. Нанесение обозначений материалов на рабочих чертежах деталей На рабочих чертежах деталей помещают необходимые данные, характеризующие свойства материала готовой детали и материала, из которого деталь должна быть изготовлена. В основной надписи чертежа детали указывают вид, наименование и марку материала в соответствии со стандартом или другими нормативными документами. Углеродистую сталь обыкновенного качества обозначают: Ст, Ст. 1, Ст. 2, Ст. 3, Ст. 4, Ст. 5, Ст. 6. В графе 3 основной надписи записывают, например: Ст. 3 ГОСТ 380—88. В обозначение углеродистой качественной конструкционной стали входят двузначные числа, показывающие содержание углерода в сотых долях процента: 0,5 кп (кипящая), 0,8 кп, 0,8,10 кп, 10,15 кп, 15, 201 20,26,30,35,40 и т. д. В основной надписи записывают, например: «Сталь У25 ГОСТ 1050— 88». Углеродистую инструментальную сталь обозначают буквой «У» с указанием содержания углерода, например У8 ГОСТ 1435—90. Легированные машиностроительные стали имеют обозначения легирующих элементов: Г — марганец, С — кремний, X — хром, Н — никель, М — молибен и т. д. и процентное содержание этих элементов, например, хромоникелевая сталь марки 20 ХН: «Сталь 20ХН ГОСТ 4543— 71». Серый чугун (СЧ) в своем обозначении содержит предел прочности на растяжение (первые две цифры), предел прочности на изгиб (вторые две цифры), например: «СЧ 18—36 ГОСТ 1412—85». Ковкий чугун (КЧ) в своем обозначении содержит предел прочности на растяжение (первые две цифры) и удлинение в процентах (вторые две цифры), например: «КЧ35—10 ГОСТ 1215—79». Медь (М) изготовляется марок МО, Ml, М2, МЗ, М4. В основной надписи записывают, например: «М4 ГОСТ 859—78». Латунь — медно-цинковый сплав, обрабатываемый давлением, изготовляется марок Л96, Л90, Л70. В основной надписи записывают, например: «Л70 ГОСТ 15527—70». Латунь — медно-цинковый сплав литейный выпускают марок ЛА672,5; ЛАЖМц 66-6-3-2; ЛМцС 58-1Н; ЛК80-ЗЛ и др. Первые две цифры означают процентное содержание меди, а остальные — процентное содержание компонентов (алюминия А, железа — Ж, марганца— Мц и др.). В основной надписи записывают, например: «ЛАЖМц 66-6-3-2 ГОСТ 17711— 80».
50
Бронзы оловянные литейные изготовляют марок Бр. ОЦСН 3-7-5-1; БР. ОСЦ 3-12-5; Бр. ОСЦ 5-5-5 и др. Цифры обозначают процентное содержание компонентов (олово — О, цинк — Ц, свинец — С и т. д.), остальное — медь. Пример условной записи: «Бр. ОСЦ 5-5-5 ГОСТ 613—79». Бронзы безоловянные специальные бывают марок Бр. 45, Бр. А7, Бр АЖН 10-44, Бр. Мц 5 и др. Пример обозначения: «Бр. Мц 5 ГОСТ 18175— 78». Алюминиевые сплавы АЛ, АК, Д1, Д6, Д7 записываются в основной надписи по типу: «АЛ 4 ГОСТ 2685—75; АК 2 ГОСТ 4784—74; Д6 ГОСТ 13722—68». Все металлы имеют единое условное графическое обозначение (штриховку) на изображениях в разрезах и сечениях (см. ГОСТ 2.306—68). Если деталь изготовляется из сортаментного материала (листа, прутка, проволоки, профиля и т. д.), то обозначают не только материал, но и сортамент с его размерами и номером стандарта на этот сортамент, например: 50ГОСТ2590-88 Круг-------------------------------; Ст.3ГОСТ535-88 25 ГОСТ 85602-87 Шестигранник------------------------------. 45ГОСТ1051-73 Из широко используемых неметаллических материалов можно выделить следующие: резина листовая техническая по ГОСТ 7338—90; паронит по ГОСТ 481—80; винипласт листовой по ГОСТ 9639—71; текстолит конструкционный; гетинакс по ГОСТ 2718—74; полиэтилен по ГОСТ 16338—85; фторопласт по ГОСТ 14906—77. Условные обозначения и марки этих материалов определяются их стандартами. Все перечисленные неметаллические материалы имеют единое условное графическое изображение на чертежах (штриховка «в клетку»).
51 Приложение В
В. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРЕПЕЖНЫХ ИЗДЕЛИЙ ПО ГОСТ 27017 — 86 Таблица 2
Общие понятия Крепежное изделие Болт
Деталь для образования соединения
Винт
Крепежное изделие для образования соединения или фиксации, выполненное в форме стержня с наружной резьбой на одном конце и конструктивным элементом для передачи крутящего момента на другом. Примечание. Конструктивный элемент винта для передачи крутящего момента может представлять головку со шлицем, головку с накаткой или, при отсутствии головки, шлиц в торце стержня.
Шуруп
Крепежное изделие в форме стержня с наружной специальной резьбой, резьбовым коническим концом и головкой на другом конце, образующее резьбу в отверстии соединяемого деревянного или пластмассового изделия. Примечание. Специальная резьба имеет треугольный заостренный профиль и большую ширину впадины по сравнению с шириной зуба.
Шпилька
Крепежное изделие в форме цилиндрического стержня с наружной резьбой на обоих концах или на всей длине стержня.
Штифт
Крепежное изделие в форме цилиндрического или конического стержня для фиксации изделий при сборке.
Гайка
Крепежное изделие с резьбовым отверстием и конструктивным элементом для передачи крутящего момента. Примечание. Конструктивным элементом гайки для передачи крутящего момента может быть многогранник, накатка на боковой поверхности, торцевые и радиальные отверстия, шлицы и т.д.
Шайба
Крепежное изделие с отверстием, подкладываемое под гайку или головку болта или винта для увеличения опорной поверхности и(или) предотвращения их самоотвинчивания.
Шплинт
Крепежное изделие в форме проволочного стержня полукруглого сечения, сложенного вдвое с образованием головки
Крепежное изделие в форме стержня с наружной резьбой на одном конце, с головкой на другом, образующее соединение при помощи гайки или резьбового отверстия в одном из соединяемых изделий.
52 Заклёпка
Крепежное изделие в форме гладкого цилиндрического стержня с головкой на одном конце, служащее для получения неразъемного соединения за счет образования головки на другом конце стержня пластической деформацией.
Таблица 3
Виды крепежных изделий Ступенчатый болт
Болт, диаметр гладкой части стержня которого превышает номинальный диаметр резьбы.
Откидной болт
Болт, головка которого выполнена в виде подвижной части шарнирного соединения.
Фундаментный болт
Болт со специальной формой головки, служащий для крепления оборудования к фундаменту. Примечание. Специальная форма головки может представлять раздвинутые лапки прорезной части стержня, отогнутую часть стержня и т.д.
Самонарезающий винт
Винт, образующий специальную резьбу в отверстии одного из соединяемых пластмассовых или металлических изделий (саморез).
Установочный винт
Винт с концом специальной формы, служащие для фиксации изделий относительно друг друга. Примечание. Специальная форма конца может быть цилиндрической, конической, плоской и т.д.
Прорезная гайка
Шестигранная гайка с радиально расположенными прорезями под шплинт со стороны одной из торцевых поверхностей.
Корончатая гайка
Шестигранная гайка, часть которой выполнена в виде цилиндра с радиально расположенными прорезями под шплинт.
Колпачковая гайка
Гайка со сферической и плоской торцевой поверхностями и глухим резьбовым отверстием.
Гайка-барашек
Гайка с плоскими выступающими элементами для передачи крутящего момента.
Плоская шайба
Шайба с плоской опорной поверхностью.
Пружинная шайба
Разрезная круглая шайба, концы которой расположены в разных плоскостях, служащая для предотвращения самоотвинчивания крепежных изделий при ее упругой деформации под нагрузкой.
53 Стопорная шайба
Шайба, служащая для предотвращения самоотвинчивания крепежных изделий при помощи конструктивных элементов. Примечание. Конструктивными элементами шайбы являются лапки, носки, зубья и т.д.
Пустотелая заклёпка
Заклепка со стержнем трубчатого сечения.
Таблица 4
Элементы крепежных изделий Стержень крепежного изделия
Часть крепежного изделия, непосредственно входящая в отверстия соединяемых изделий или ввертываемая в материал одного из них.
Головка крепежного изделия
Часть крепежного изделия, имеющего стержень, служащая для передачи крутящего момента и (или) образования опорной поверхности.
Подголовок болта
Гладкая часть стержня болта цилиндрической, овальной или квадратной формы, непосредственно примыкающая к головке и служащая для центрирования болта или предотвращения его проворачивания.
Опорный выступ крепежного изделия
Кольцевой выступ на опорной поверхности многогранной гайки или головки болта, диаметр которого меньше размера под ключ. Примечание. Под размером под ключ понимается расстояние между противоположными гранями гайки или головки болта, винта, измеренное в плоскости, нормальной к их оси.
Шлиц крепежного изделия
Углубление специальной формы в торце головки болта, винта или шурупа, в торце установочного винта без головки, вдоль образующей или в торце гайки.
Примечание: Очень часто в промышленном производстве машин и приборов к крепежным деталям применяют термин «метизы». Метизы – общеупотребительное название крепежных изделий, распространённое в машиностроительной промышленности. Происходит от сокращения двух слов: металлические изделия.
54 Приложение Г Г. ЧЕРТЕЖИ ИЗДЕЛИЙ Чертеж детали
Рис. 28
55 Спецификация к сборочному чертежу
Рис. 29
56 Сборочный чертеж
Рис. 30
57 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3-х т. Т. 1. – 8-е изд., перераб. и доп. / В. И Анурьев; Под ред. И. Н. Жестковой. –М.: Машиностроение, 2001. 920 с.: ил. 2. Лагерь А. И. Инженерная графика. М: Высш. шк, 2001. – 200 стр., ил. 3. Левицкий В. С. Машиностроительное черчение и автоматизация чертежей. М., 2000 г. . 4. Мота А. Н., Кициева В. Д., Редько И. Ф. Конструктивные элементы деталей: Метод. указания/: ИПЦ КГТУ, 2001 – 56 с. 5. Орлов П. И. Основы конструирования: В 2-х кн. Кн. 2: Справочнометодическое пособие, 3– е изд., исправл. / П. И. Орлов; Под ред. П. Н. Учаева М.: Машиностроение, 1988. 544 с.: ил. 6. Чекмарев А. А., Осипов В. К. Справочник по машиностроительному черчению. – 3-е изд. стер. – М.: Высш. шк, 2002 г.- 493 с.: ил.
СОДЕРЖАНИЕ Предисловие Введение 1. Общие сведения об изделиях и конструкторских документах 2. Основные правила выполнения чертежей 3. Соединения резьбовые 4. Соединения деталей крепежными изделиями 5. Графическая работа. Указания к выполнению Приложения А Пример выполнения графической работы Б. Справочные данные В. Термины и определения крепежных изделий по ГОСТ 27017-86 Г. Чертежи изделий
3 4 6 9 27 34 43 45 45 47 51 54