Методические указания к выполнению графических работ

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова

Кафедра Профессиональное обучение

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению графических работ

по дисциплине Компьютерная графика и черчение

для студентов специальности

5В012000 Профессиональное обучение

Утверждено:

на заседании кафедры

от ________ 20 г.

протокол №

зав. кафедрой

_____________

Павлодар

1. Чтение и деталирование сборочных чертежей

Общие положения

Прочитать сборочный чертеж означает определить устройство, принцип работы, назначение изображенного на нем изделия, представить взаимодействие деталей, их форму и способы соединения между собой.

Последовательность чтения сборочного чертежа:

1 Ознакомление с изделием:  по основной надписи определить наименование изделия, обозначение чертежа, масштаб изображения, массу сборочной единицы, проектирующую организацию.

2 Чтение изображения: определить главный вид, другие виды, разрезы и сечения, назначение каждого из них; выявить положение секущих плоскостей при формировании соответствующих разрезов и сечений; выяснить направление проецирования при наличии дополнительных и местных видов.

3 Изучение составных частей изделия: определить по спецификации количество и наименование входящих в сборочную единицу деталей, а по чертежу определить их форму, взаимное расположение и назначение. Изображение детали найти сначала на том виде, на котором указан номер позиции, а затем на остальных. При этом необходимо помнить, что одна и та же деталь на любом разрезе (сечении) штрихуется в одну и ту же сторону с одинаковым шагом.

4 Изучение функционального назначения изделия и его конструктивного решения: установить способ соединения отдельных деталей между собой, взаимодействие составных частей в процессе работы, внешнюю взаимосвязь с другими сборочными единицами и изделиями. Для разъемных соединений выявить все крепежные детали. Определить сопрягаемые поверхности и размеры, по которым осуществляется сопряжение деталей.

5 Изучение конструкции изделия: установить характер соединения деталей, их функциональное взаимодействие в процессе работы, соединение и взаимодействие с другими сборочными единицами. В случае неразъемных соединений определить каждый элемент соединения, например, каждый отдельный сварной шов. В разъемном соединении выявить входящие в него все крепежные детали. Для подвижных деталей установить процесс их перемещения при работе механизма, определить трущиеся поверхности и способы осуществления смазки.

6 Определение порядка сборки и разборки изделия. Это завершающая стадия чтения чертежа.

Деталированием  называют процесс выполнения чертежей деталей по чертежу сборочной единицы. В процессе деталирования уточняют размеры и форму сопрягаемых деталей. Выяснив форму отдельных деталей сборочной единицы, их взаимное расположение и способы соединения, можно приступить к деталированию. Чертежи деталей, выполненные по сборочному чертежу, должны быть изображены в необходимом количестве видов, разрезов и сечений, как этого требуют правила оформления рабочего чертежа детали. При этом не следует копировать расположение и количество видов со сборочного чертежа. Главный вид детали сборочного чертежа выбирается в зависимости от рабочего положения изделия, от его основного назначения. Главный вид детали выбирается зачастую исходя из преобладающей технологической операции.

Для того чтобы определить истинные размеры деталей, пользуются графиком пропорционального масштаба (рисунок 1), который выполняют на миллиметровой бумаге. Для этого строят координатные оси  z и x. На оси x от центра пересечения осей О  откладывают размер 20 мм (внутренний диаметр втулки), измеренный циркулем по чертежу, а на оси z – размер, указанный на чертеже, - 24 мм. Проведя из найденных точек линии, параллельные осям x и z, определим точку А, через которую пройдет прямой луч, выходящий из точки О. Определяя размеры по графику, можно перейти от масштаба данного чертежа к масштабу 1:1.

Для определения действительного размера элемента детали замеренный с помощью циркуля размер, например диаметр втулки D, откладывают по оси x от точки О. Из конца отрезка по вертикали проводят линию до пересечения с прямолинейным лучом в точке Б. Перпендикуляр из этой точки к оси z определит действительную величину размера D. Если есть необходимость построить линию пропорционального масштаба, например М 1:2, то для данного случая на оси  z откладывают размер 12 мм, а на оси x – 20 мм.

Рисунок 1. График пропорционального масштаба

Для изготовления деталей машин и механизмов применяются различные металлы, их сплавы, а также неметаллические материалы.

Обозначение материала устанавливается соответствующим стандартом и помещается в основной надписи чертежа.

Наиболее часто применяемые материалы и их примерное назначение приведены в таблице 1.

Таблица 1

Наиболее часто применяемые металлы и сплавы, и их примерное назначение

Материал	Марка	ГОСТ	Назначение марки материала
Чугун серый	СЧ 10 СЧ 15	ГОСТ 1	Корпуса, кожухи, крышки, тихоходные зубчатые колеса
СЧ 20 СЧ 25 СЧ 30 СЧ 35	Станины металлорежущих станков, зубчатые колеса, рамы, маховики, кронштейны и т. д.
Чугун ковкий	КЧ 30-6 КЧ 38-8 КЧ 35-10	ГОСТ 1	Червячные шестерни, тормозные колодки, рукоятки, соединительные части трубопроводов
Сталь углеродистая обыкновенного качества	Ст0 Ст1 Ст2 Ст3 Ст4	ГОСТ 380-88	Болты, гайки, крюки, шатуны, валы, оси, детали металлоконструкций
Ст5 Ст6	Отечественные болты, тяги, крюки, валы, зубчатые колеса, шпонки
Сталь углеродистая качественная конструкционная	Сталь 10 Сталь 15 Сталь 20	ГОСТ 1050-88	Болты, винты, гайки, втулки, вкладыши, соединительные муфты
Сталь 45 Сталь 50	Оси, штоки, коленчатые валы, зубчатые колеса и рейки, фрикционные диски, болты, шпильки, шестерни
Сталь хромоникелевая	Сталь 40ХН Сталь 50ХН	ГОСТ 4543-71	Валы, шестерни, диски, роторы, болты шатунов, штифты, шпонки
Бронза	Бронза ОЦС	ГОСТ 613-79	Крупные отливки, втулки, сальники, мелкие подшипники, отливки арматуры
Латунь	ЛС 59-1	ГОСТ	Листы, ленты, прутки
Баббиты	Б83	ГОСТ 1320-74	Подшипники турбин, быстроходных двигателей
Б16	Крупные подшипники тяжелых и средних станков
Б6	Подшипники металлорежущих станков
Алюминиевые литейные сплавы	АЛ2	ГОСТ 2685-75	Ответственное литье: ползуны, шкивы, корпуса пневмоинструментов
АЛ4	Блоки головок, рубашки цилиндров, картеры
АЛ9	Отливки деталей сложной конфигурации

В практической деятельности инженером всех специальностей приходится иметь дело с технической документацией на изделие.

Согласно ГОСТ 2.101-68 «Виды изделий», изделием называется любой предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению на предприятии.

Устанавливаются следующие виды изделий:

- детали;

- сборочные единицы;

- комплексы;

- комплекты.

Деталь – это изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала, без применения сборочных операций.

Качество детали обеспечивается, прежде всего, качеством технической документации, в том числе и чертежами.

В соответствии с ГОСТ 2.102-68 «Виды и комплексность конструкторских документов» рабочим чертежом детали называется графический конструкторский документ, содержащий изображение детали и другие данные, необходимые для ее изготовления и контроля.

Основанием для разработки рабочих чертежей деталей служит чертеж общего вида технического проекта, оформление и содержание которого устанавливает ГОСТ 2.119-73 и ГОСТ 2.120-73.

Общие правила оформления и содержания рабочего чертежа детали излагаются в стандартах ЕСКД, а основные требования к его выполнению устанавливает ГОСТ 2.109-73.

Рабочий чертеж детали должен содержать изображение детали (виды, разрезы, сечения, выносные элементы), размеры, предельные отклонения размеров, допуски формы и расположения поверхностей, параметры и знаки шероховатости поверхностей, технические требования, таблицы, обозначение материала, из которого изготовлена деталь.

Рабочие чертежи выполняют, как правило, на все нестандартные детали, входящие в изделие.

Количество изображений детали должно быть наименьшим, но достаточным, чтобы чертеж давал представление о форме и размерах наружных и внутренних поверхностей детали. Выбор главного изображения детали зависит от технологии ее изготовления.

Мелкие детали, имеющие сложную форму, следует изображать в масштабах увеличения. Крупные детали несложной формы могут изображаться в масштабах уменьшения.

При выполнении рабочих чертежей применяют условности и упрощения, которые позволяют сократить объем графической работы и облегчить чтение чертежа.

Если вид, разрез или сечение представляют симметричную фигуру, допускается вычерчивать половину или немного больше половины изображения (рисунок 2).

Рисунок 2. Упрощенное изображение симметричной детали

При наличии нескольких одинаковых равномерно расположенных элементов предмета – отверстий, пазов, зубьев колес и т. д. – допускается изображать один-два таких элемента, а остальные показывать упрощенно или условно. Отверстия отмечаются центровыми линиями, и указывается их количество. В разрезе отверстия, расположенные на круглом фланце, изображаются и в том случае, если не попадают в секущую плоскость (рисунок 3).

Ребра жесткости, спицы зубчатых колес и т. п. показывают рассеченными, но незаштрихованными в том случае, если секущая плоскость проходит вдоль ребра или оси (рисунок 3).

Для обозначения плоских участков поверхностей детали проводят диагонали сплошными тонкими линиями.

Плавный переход от одной поверхности к другой показывают условно тонкой линией или совсем не показывают (рисунок 4).

Болты, винты, заклепки, оси, рукоятки и аналогичные части деталей в продольном разрезе показывают нерассеченными.

Общие положения и рекомендации по нанесению размеров на чертеже детали указаны в ГОСТ 2.307-68, ГОСТ2.318-81, ГОСТ 2.320-82.

Дополним теперь эти сведения с учетом условий обработки, технологии изготовления, конструирования и т. п. Правильное нанесение размеров – одно из важных условий повышения производительности труда. Непродуманная или небрежная простановка размеров затрудняет изготовление детали и может явиться причиной брака.

Рисунок 3.  Упрощенное и условное обозначения отверстий

Рисунок 4. Обозначение плавного перехода между поверхностями

На чертеже может быть отдельно расположенный размер – он называется звеном.

Несколько размеров, нанесенных в одном направлении по одной линии, образуют размерную цепь.

В машиностроении размеры на чертежах наносят тремя способами: цепным, координатным и комбинированным (рисунок 5).

Координатный способ – когда все размеры наносят от одной и той же базовой поверхности независимо друг от друга (рисунок 5, а). Этот способ отличается повышенной точностью, но удорожает стоимость изготовления детали. Нанесение размеров по координатному способу связано с так называемыми базами.

База – это поверхность детали (или ее элемент), от которой ведут отсчет размеров других элементов детали.

Различают конструкторские и технологические базы.

Конструкторскими базами являются поверхности, линии или точки, по отношению к которым ориентируются другие детали изделия.

Рисунок 5. Способы простановки размеров:

а) - координатный; б) – цепной; в) - комбинированный

Технологические базы – это базы, от которых в процессе обработки удобнее и легче измерять размеры.

Базами могут быть:

- плоскости, с которых начинается обработка;

- прямые линии (оси симметрии, взаимно-перпендикулярные кромки детали и др.);

- точки (например, как база для отсчета радиусов).

Цепной способ – когда все размеры наносят по одной линии (цепочкой) один за другим. Этот способ применяют, когда наименее точным должны быть суммарные размеры звеньев цепочки, например, при нанесении размеров между центрами отверстий деталей, не подвергающихся механической обработке, заготовок и т. д (рисунок 5, б).

Комбинированный способ – когда размеры наносят цепным и координатным способами (рисунок 5, в). Этот способ наиболее выгодный.

С учетом уменьшения суммарной погрешности при измерении длин по возможности нужно пользоваться координатным способом.

Выбор способа нанесения размеров зависит также от способа изготовления детали (отливки, поковки, сварки, обточки и т. п.). Оформляя чертеж, надо показывать размеры между осями отверстий, между плоскостью, принятой за базу, и параллельной ей осью отверстия и т. п.

Если какая-либо часть детали требует графического или других пояснений в отношении формы, размеров или других данных, то применяют выносной элемент – дополнительное отдельное изображение данной части детали (обычно увеличенное) (рисунок 6). При этом соответствующее место отмечают на виде, разрезе или сечении замкнутой сплошной тонкой линией – окружностью, овалом и т. п. – с обозначением выносного элемента прописной буквой. Над изображением элемента указывают обозначение и масштаб, в котором он выполнен. Располагают выносной элемент возможно ближе к соответствующему месту на изображении предмета.

Рисунок 6. Оформление выносного элемента

По чертежу общего вида сборочной единицы выполнить рабочие чертежи входящих в нее деталей в соответствии с указаниями, данными в описании к чертежу общего вида.

Форматы листов и масштаб изображения принять самостоятельно, основная надпись формы 1. Если изображения размещаются на двух листах формата А4, то оба формата можно разместить на одном листе формата А3. Каждая деталь вычерчивается на отдельном формате.

1.5.1

1.5.2 Исходные данные

Вариант №1

Согласно рисункам 6 и 7 выполнить рабочие чертежи следующих деталей: поз. 4 и 6

Материалы детали поз.4 – Сталь 20 ГОСТ 1050-88; детали поз.6 – Сталь 15 ГОСТ 1050-88.

Вариант №2

Согласно рисункам 6 и 7 выполнить рабочие чертежи следующих деталей: поз. 2 и 7

Материалы деталей поз.2 и 7 –Сталь 15 ГОСТ 1050-88.

Вентиль применяется для регулирования давления выпуска газа из баллона, с которым связан верхний резьбовой выступ корпуса. Давление газа зависит от зазора между коническим концом клапана поз.6 и отверстием в корпусе поз.1. Зазор можно изменить вращением гайки клапана поз.7, перемещающий клапан вдоль оси. Вращательному движению клапана препятствуют два выступа на цилиндрической части, входящие в пазы внутри корпуса. Втулка поз.3 и гайка поз.2 предназначены для соединения вентиля с трубопроводом.

Вариант №3

Согласно рисункам 8 и 9 выполнить рабочие чертежи следующих деталей: поз. 2 и 3

Материалы деталей поз.2 и 3 – Сталь 35 ГОСТ 1050-88.

Вариант №4

Согласно рисункам 8 и 9 выполнить рабочие чертежи следующих деталей: поз. 1 и 7

Материалы деталей поз.1 и 7 – Сталь 15 ГОСТ 1050-88.

В гидравлических системах для свободного пропуска жидкости только в одном направлении применяют обратные клапаны.

Клапан имеет запорный элемент, состоящий из деталей поз. 6, 8, 9. Под действием избыточного давления жидкости, поступающей через отверстия в деталях поз. 4,5, клапан поз.6 отходит и пропускает жидкость в полость корпуса поз.1 и далее в магистраль. При прекращении подачи жидкость обратно из полости корпуса поз.1 пройти не может, так как пружина поз. 9 возвратит клапан поз. 6 в исходное положение.

Вариант №5

Согласно рисункам 10 и 11 выполнить рабочие чертежи следующих деталей: поз. 2 и 4.

Материалы деталей поз.2 и 4 – Сталь 35´ГОСТ 4543-71.

Вариант №6

Согласно рисункам 10 и 11 выполнить рабочие чертежи следующих деталей: поз. 5 и 6.

Материалы деталей поз.5 - Сталь 35´ГОСТ 4543-71 и 6 – Сталь 20 ГОСТ 1050-88.

Пневматический цилиндр состоит из корпуса поз.1, в который ввинчиваем цилиндр поз.2. Для предотвращения самоотвинчивания предусмотрена гайка поз.8.

Воздух под давлением подается через штуцер поз.6 и используется для перемещения поршня поз.3 только в одном направлении – влево. Вправо поршень возвращает пружины. Использованный воздух выходит в атмосферу через тот же штуцер поз.6.

Вариант №7

Согласно рисункам 12 и 13 выполнить рабочие чертежи следующих деталей: поз. 2 и 4.

Материалы деталей: поз.2 – Отливка 15Л-1 ГОСТ 977-75 и 4 – Ст5  ГОСТ 380-88.

Вариант №8

Согласно рисункам 12 и 13 выполнить рабочие чертежи следующих деталей: поз. 1 и 3.

Материалы деталей: поз.1 - Отливка 15Л-1 ГОСТ 977-75 и 3 – Ст5  ГОСТ 380-88.

Предохранительный клапан устанавливается в трубопроводах, системах управления и регулирования для сбрасывания избыточного давления жидкостей или пара. Клапан регулируют на определенном давлении винтом поз.4, который фиксируется гайкой поз.8.

При увеличении давления выше нормы жидкость или пар давят на клапан поз.6, который, сжимая пружину поз.7, перемещается вправо. При этом жидкость или пар выходят через отверстия клапана и корпуса поз.1.

При падении давления жидкости или пара пружина перемещает клапан в исходное положение. Для обеспечения хорошей герметичности поверхность клапана притирается к седлу поз.2.

Вариант №9

Согласно рисункам 14 и 15 выполнить рабочие чертежи следующих деталей: поз. 2 и 4.

Материалы деталей поз.2 и 4 – БрОЗЦ12С5 ГОСТ 613-79

Вариант №10

Согласно рисунку 14 и 15 выполнить рабочие чертежи следующих деталей: поз. 6 и 3.

Материалы деталей поз.6 и 3 - БрОЗЦ12С5 ГОСТ 613-79

Клапан предохранительный двухсторонний предназначен для регулирования давления жидкости или пара в трубопроводах. В данном случае клапан связан только с правой рабочей магистралью трубопровода.

При повышении давления больше нормы жидкость или пар давят на клапан поз.4, который, сжимая пружину поз. 5, перемещается вправо. При этом жидкость или пар выходят через четыре отверстия клапана поз.4 и верхнее отверстие корпуса поз.1. При понижении давления пружина поз. 5 перемещает клапан поз.4 в исходное положение.

Рисунок 6 Спецификация для вариантов №1,2

Рисунок 7. Исходные данные для вариантов №1,2

Рисунок 8. Спецификация для вариантов №3,4

Рисунок 9. Исходные данные для вариантов №3,4

Рисунок 10. Спецификация для вариантов № 5,6

Рисунок 11. Исходные данные для вариантов №5,6

Рисунок 12 . Спецификация для вариантов № 7,8

Рисунок 13. Исходные данные  для вариантов №7,8

Рисунок 14. Спецификация для вариантов № 9, 10

1.5.3

Рисунок 15. Исходные данные для вариантов № 9, 10

1.5.4 Последовательность выполнения графической работы

Работа над упражнением сводится к следующим действиям:

1 Необходимо определить форму (наружную и внутреннюю) и габариты детали.

2 Наметить число изображений, масштаб и формат. Главный вид детали должен давать наиболее полное представление о ее форме и размерах.

3 Изобразить необходимое количество видов (оно должно быть минимальным), разрезов, сечений и выносных элементов (при необходимости) для данной детали.

4 Применяя график пропорционального масштаба, а также в зависимости от масштаба чертежа, определить истинные размеры элементов детали. Полученные размеры сопоставляются со стандартными и стандартные размерные числа наносятся на чертеже. Размеры нанести равномерно по всем изображениям.

5 Выполнить обводку и штриховку на чертеже детали.

6 Оформить основную надпись.

Пример выполнения графической работы

В качестве примера выполнения рабочего чертежа детали рассматривается деталь под позицией 1 сборочной единицы, изображенной на рисунке 17. Материал детали – СЧ 18 ГОСТ 1412-85.

Исходными данными для выполнения данного упражнения служат: спецификация (рисунок 16), описание принципа работы данного изделия и чертеж общего вида (рисунок 17).

Пример выполнения упражнения изображен на рисунке 18.

Клапан предохранительный регулирует давление жидкости в гидросистеме. Настройка его на срабатывание при определенном давлении осуществляется винтом поз. 9, ввернутым в крышку поз.5 и передающим через тарелку поз. 6 предварительное сжимающее усилие на пружину поз.4.  Пружина поз.4 через шток поз. 2 поджимает клапан поз. 3 к седлу корпуса поз.1, перекрывая его нижнее отверстие, связанное с гидросистемой.

При возрастании давления в системе выше нормы, жидкость давит на клапан поз. 3, который, сжимая пружину поз. 4, перемещается вверх. В результате этого гидросистема через отверстия в корпусе поз.1 соединяется со сливом. При падении давления жидкости ниже допустимого пружина поз. 4 возвращает клапан поз. 3 в исходное положение.

Рисунок 16. Спецификация для примера

Рисунок 17. Чертеж общего вида для примера

Рисунок 18. Пример выполнения рабочего чертежа детали

1.5.5 Контрольные вопросы

1 Чертежи общего вида, сборочные чертежи, рабочие чертежи деталей.

2 Какие чертежи называют сборочными?

3 Какие данные должен содержать сборочный чертеж?

4 Какие условности и упрощения используют на сборочных чертежах?

5 Какие размеры наносят на сборочных чертежах?

6 Каким образом наноситься штриховка деталей в разрезах на сборочном чертеже?

7 Как наносят номера позиций составных частей сборочной единицы?

8 Спецификация. Формы спецификации.

9 Какие сведения содержит спецификация? Как она оформляется?

10 Какова последовательность выполнения сборочного чертежа?

11 Что понимается под чтением сборочного чертежа?

12 Изображения и обозначения выносных элементов детали.

13 Что называется деталированием?

14 Какова последовательность деталирования сборочного чертежа.