8.1 Виды изделий (ГОСТ 2.101-68)
Изделием называется любой предмет или набор предметов, подлежащих изготовлению на предприятии. В зависимости от назначения изделия бывают основного и вспомогательного производства. Изделия основного производства предназначены для реализации, а вспомогательного — для использования внутри предприятия.
Изделия в зависимости от наличия в них составных частей подразделяются на:
а) неспецифицированные (детали) и
б) специфицированные (комплексы, сборочные единицы, комплекты).
Структура подразделения изделия по видам приведена на схеме:
|
Деталь ─ изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций (например, клапан).
Сборочная единица ─ изделие, состоящее из нескольких частей, соединённых на предприятии-изготовителе сборочными операциями: свинчиванием, сваркой, пайкой, клёпкой, запрессовкой, склейкой и др. (например, шатун двигателя).
Комплекс ─ представляет собой два и более специфицированных изделия, не соединённых сборочными операциями, но имеющие взаимосвязанные эксплуатационные функции (например, поточная линия).
Комплект ─ два и более изделия, не соединённых сборочными операциями и предназначенные для выполнения функций вспомогательного характера (например, комплект инструментов, комплект запчастей).
Покупные изделия ─ изделия, не изготовляемые на данном предприятии.
8.2Комплектность и виды конструкторских документов (КД). ГОСТ 2.102-68
КД подразделяются на графические (чертежи, схемы, графики) и текстовые (спецификации, пояснительные записки, различные ведомости и др.).
При определении комплектности конструкторских документов на изделие различают:
1) основной конструкторский документ: для деталей ─ чертёж детали; для сборочных единиц, комплексов и комплектов ─ спецификация;
2) основной комплект конструкторских документов: схема деления изделия на составные части, сборочный чертёж и спецификация;
3) полный комплект конструкторской документации: состоящий из основного комплекта КД и эскизов всех составных частей изделия.
Всевиды КД кроме основных (чертёж детали, спецификация) должны иметь код, указываемый в конце обозначения (номера) документа через точку.
По содержанию КД подразделяются на:
Чертёж детали ─ содержащий изображения детали и другие данные для её изготовления и контроля.
Сборочный чертёж ─содержащий изображение изделия (сборочной единицы) и другие данные для его сборки и контроля (код СБ).
Чертеж общего вида ─ документ, определяющий конструкцию изделия, взаимодействие его основных частей и поясняющий принцип работы (код ВО).
Габаритный чертёж, ─содержащий контурное изображение изделия с габаритными, установочными и присоединительными размерами (ГЧ).
Монтажный чертёж, ─содержащийконтурное изображение изделия и данные для его установки на месте применения (МЧ).
Теоретический чертёж, ─содержащий геометрические формы (обводы) изделия и координаты расположения составных частей (ТЧ).
Схема ─документ, на котором в виде условных изображений и обозначений представлены составные части изделия и связь между ними.Код определяется видом и типом схемы.
Спецификация ─ документ, определяющий состав сборочной единицы, комплекта или комплекса.
Ведомость спецификаций ─ документ, содержащий перечень всех спецификаций составных частей изделия с указанием их количества и входимости (ВС).
Пояснительная записка ─ документ, содержащий описание изделия и принципа его действия, обоснование принятых при разработке изделия технических и технико-экономических решений (ПЗ).
Технические условия ─ документ, содержащий эксплуатационные показатели и методы контроля его качества (ТУ).
8.3 Стадии разработки КД и этапы выполнения работ (ГОСТ 2.103-68*)
Техническое задание – документ, устанавливающий основное назначение, технические характеристики, показатели качества и технико-экономические требования к разрабатываемому изделию. Не входит в стадии разработки КД, но содержит исходные данные для проектирования.
| Стадии разработки КД | Этапы работ | Результаты работ |
| Техническое предложение | Подбор материалов. Анализ ТЗ. Патентный поиск. Выявление вариантов возможных решений и их сравнительный анализ по показателям качества. Технико-экономическое обоснование. Рассмотрение и утверждение. | Совокупность КД (с присвоением литеры П), содержащих технические и технико-экономические обоснования целесообразности разработки изделия на основании анализа технического задания. Ведомость технического предложения (ПТ), пояснительная записка (ПЗ). |
| Эскизный проект | Разработка принципиальных конструкторских решений. Макетирование. Обоснование выбора оптимального варианта изделия. Принятие окончательных решений по принципу действия, основным параметрам и показателям качества. | Совокупность КД (с присвоением литеры Э), содержащих принципиальные конструктивные решения, дающие общие представления об устройстве и принципах работы изделия, включая изготовление и испытание его макетов. Ведомость эскизного проекта (ЭП), (ПЗ). |
| Технический проект | Выявление технических решений, необходимых для полного представления о конструкции разрабатываемого изделия. Выполнение необходимых расчётов, схем, схем соединений и др. Разработка, изготовление и испытание макетов. Выявление номенклатуры покупных изделий. Оценка технического уровня и качества. | Совокупность КД (с присвоением литеры Т), содержащих окончательные технические решения, дающие полное представление об устройстве разрабатываемого изделия. Ведомость технического проекта (ТП). |
| Рабочая КД | Разработка КД для изготовления опытного образца (партии). Изготовление и предварительные испытания опытного образца (партии). Приёмочные испытания опытного образца (партии). Изготовление и испытания установочной (головной) серии. | Совокупность документов, предназначенных для изготовления и испытания опытного образца (литеры О, О1, О2…), установочной и головной серий (литеры А, Б,…). |
Первые 3 стадии ─ проектные, последняя ─ рабочая.
8.4 Деталирование чертежа общего вида
Это ─ процесс выполнения рабочих чертежей (эскизов) деталей по чертежу общего вида.
Чертежи деталей, разрабатываемые на заключительной (рабочей) стадии конструкторской документации, называются рабочими чертежами деталей.
8.5 Основные требования к рабочим чертежам
1. На каждое изделие выполняют отдельный чертёж, а на группу изделий, обладающих общими конструктивными признаками, - групповой чертёж.
2. Наименование изделия в основной надписи и спецификации указывают в именительном падеже и единственном числе, начиная при этом с существительного, например «Планка направляющая».
3. На чертежах используют условные обозначения, установленные стандартами, без их разъяснения и без указания номера стандарта.
4. При разработке рабочих чертежей необходимо стремится к тому, чтобы при их использовании требовался минимум дополнительных документов, а также содержался минимум ссылок на другие документы.
5. Не допускается на чертеже давать ссылки на отдельные пункты стандартов, технологических инструкций, технических условий, определяющих форму и размеры конструктивных элементов изделий (фасок, проточек, канавок и т. п.). Все эти данные должны быть указаны на чертеже.
6. Не допускается на рабочих чертежах указывать номера приспособлений и инструмента, последовательность операций обработки, режимы резания.
7. На рабочем чертеже изделия указывают размеры, предельные отклонения, шероховатость поверхностей и другие данные, которым оно должно соответствовать перед сборкой или дополнительной обработкой по чертежу другого изделия (рис. 163, а).
8. Размеры, предельные отклонения и шероховатость поверхностей элементов деталей, которые следует получить в результате обработки после сборки, указывают на чертеже сборочной единицы (рис. 163, б).
9. Поверхности с припуском на последующую (в процессе сборки) обработку, на рабочем чертеже изображают с размерами и шероховатостью после окончательной обработки. Эти данные заключают в круглые скобки и в технических требованиях делают соответствующую запись (рис. 163, в).
10. На рабочем чертеже или в технических требованиях, при необходимости, указывают данные, характеризующие свойства материала готовой детали (например, твердость HRC э 40), а в основной надписи условное обозначение материала: ─ наименование, марку и стандарт, например: Сталь 45 ГОСТ 1050-88.
Если в марку материала входит сокращённое наименование материала (Ст, Бр, СЧ, КЧ и др.), то его полное наименование (Сталь, Бронза, Серый чугун, Ковкий чугун и др.) не указывают, а, например, пишут: CЧ 25 ГОСТ 1412-79.
11. Если деталь, исходя из конструктивных требований, изготавливается только из сортового материала определённого профиля и размера, то общее обозначение материала дают в виде дроби. В её знаменателе пишут марку материала и стандарт на материал или технические требования. Перед дробью указывают наименование профиля, а в числителе дроби ─ размер профиля и стандарт на профиль.
Например, обозначение горячекатаной круглой стали диаметром 100 мм, обычной точности прокатки В, по ГОСТ 2590-88, марки 30 для горячей осадки или высадки подгруппы а, категории 2 по ГОСТ 1050-88, будет:
| Круг | 100-В ГОСТ 2590-88 |
| 30-а-2 ГОСТ 1050-88. |
Рис. 163
8.5 Общие правила выполнения чертежей
Рабочие чертежи, как правило, разрабатывают на все оригинальные детали, входящие в состав изделия.
Допускается не выполнять чертежи:
- на детали, изготовляемые из фасонного или сортового материала резкой под прямым углом и из листового проката резкой по окружности или периметру прямоугольника без последующей обработки;
- несложные по конфигурации деревянные конструкции;
- детали простых изделий с неразъёмными соединениями, если для их изготовления достаточно одного изображения на поле чертежа или трёх-четырёх размеров на чертеже общего вида;
- детали изделий единичного производства, форма и размеры которых (длина, радиус сгиба и т. п.) устанавливается по месту. Необходимые данные для их изготовления указывают на чертеже общего вида и в спецификации;
- покупные детали (в том числе стандартные), применяемые без дополнительной обработки (электродвигатели, шарикоподшипники, болты, винты, гайки и др.).
При выполнении рабочих чертежей деталей необходимо так же учитывать требования технологии и практики их изготовления:
- толщина стенки детали в углах должна быть постоянной;
- детали, изготавливаемые литьём и штамповкой, не должны иметь острых кромок;
- на круглых фланцах деталей центры отверстий равномерно расположены по окружности;
- переходы между частями вала с разными диаметрами выполняются по галтели, радиус которых зависит от диаметра вала;
- рёбра жёсткости имеют форму треугольника;
- ось отверстия, как правило, перпендикулярна поверхности, которую оно пересекает;
- опорные поверхности под головки болтов, винтов и гаек в деталях, изготовляемых литьём, выполняют в виде приливов (бобышек), диаметры которых должны быть не меньше диаметра шайбы;
- в конце резьбы обычно делают проточку, а в начале резьбы ─ фаску;
- оси деталей вращения (валов, втулок, дисков) располагают параллельно основной надписи чертежа.
8.6 Чтение чертежа общего вида
1. По основной надписи определить наименование, материал, примерное назначение изделия и масштаб изображения.
2. По спецификации установить число деталей, входящих в изделие, и название каждой из них.
3. Выяснить, какие разрезы и сечения выполнены на чертеже, и определить назначение каждого из них.
4. Изучить технические требования и размеры, нанесённые на чертеже (габаритные, монтажные, установочные).
5. Установить способы соединения деталей между собой и их взаимодействие.
6. Выяснить геометрические формы и размеры каждой детали, входящей в изделие (т. е. определить конструкции деталей).
7. Мысленно представить изделие в целом и разобраться в его работе.
8. Определить порядок сборки и разборки изделия.
8.7 Деталирование чертежа общего вида
Прочитать чертёж общего вида. Намеченную деталь найти на всех изображениях чертежа. Выбрать главное изображение детали, которое является для неё наиболее характерным, информативным и оптимальным. Расположить изображение детали на главном виде, в соответствии с её положением на станке в процессе типичной для этой детали обработки. Например, ось тела вращения (вала, втулки) располагают на чертеже горизонтально, размещая более массивную часть слева, что соответствует фактическому положению детали на токарном станке при её обработке. Выбрать масштаб изображения с учетом размера детали, её сложности, а также формат чертежа и расположение основной надписи из условия удобства размещения изображений и чтения чертежа. Произвести компоновку чертежа, разместив на местах расположения видов их габаритные прямоугольники с осевыми и центровыми линиями.
Вычертить изображения детали (виды, разрезы, сечения и др.). Провести выносные и размерные линии и проставить размеры. Нанести шероховатость поверхностей, исходя из их назначения. Малую шероховатость (R a 0,63-2,5) имеют исполнительные (рабочие) и сопрягаемые поверхности; более высокую шероховатость (R a 2,5-6,3) ─ привалочные поверхности и грубую шероховатость (R a 12,5-50) ─ свободные поверхности.
Заполнить графы основной надписи и технические требования.
На рабочем чертеже выполняют те элементы деталей, которые или не изображены, или изображены условно (упрощённо) на чертеже общего вида. К таким элементам относятся литейные и штамповочные скругления и уклоны, проточки и канавки для резьбонарезного или шлифовального инструмента, внешние и внутренние фаски, облегчающие процессы изготовления детали и сборки изделия.
Размеры деталей определяют по чертежу общего вида с учётом масштаба его изображения. Полученные размеры округляют до ближайших стандартных значений.
Нормальный ряд линейных размеров и диаметров общего назначения определяет ГОСТ 6636-69; радиусов скруглений и фасок ─ ГОСТ 10948-64; мест «под ключ» ГОСТ 6424-73; конусностей и уклонов ─ ГОСТ 8593-81; шпоночных пазов ─ ГОСТ 23360-78, 24071-80, 24068-80; шлицевых пазов ─ ГОСТ 1139-80, 6033-80; нормальных углов ─ ГОСТ8908-81; диаметров отверстий под винты и болты − ГОСТ 11284-75 и т. д.
8.8 Пример чтения и деталирования чертежа общего вида
Чертёж общего вида изделия «Кондуктор для сверления» представлен на рис. 164. На чертеже также размещена таблица составных частей.
1. В результате изучения чертежа изделия, выполненного в масштабе 1:1, видно, что кондуктор для сверления, представляет собой небольшое приспособление, устанавливаемое на сверлильный станок для точного направления сверла при сверлении трубчатых заготовок.
2. Из таблицы составных частей следует, что кондуктор состоит из сборочной сварной единицы (корпус 6), девяти деталей, четыре из которых являются оригинальными (плита кондукторная 7, втулка кондукторная 8, оправка 9, винт специальный 10), остальные ─ стандартные крепёжные детали.
Трубчатую заготовку (показана тонкими линиями) устанавливают на оправку — 9 до упора в бурт и затем вращающееся сверло вводят в кондукторную втулку — 8 и далее сверлят заготовку в заданном месте. При смене диаметра сверла меняют так же и
кондукторную втулку, которая крепится специальным винтом — 10.
3. Чертёж общего вида кондуктора для сверления представлен тремя изображениями, два из которых разрезы. На главном изображении показано крепление оправки к корпусу и кондукторной втулки к одноимённой плите; на профильном разрезе, совмещённом с видом слева, крепление кондукторной плиты к корпусу.
4. На чертеже кондуктора даны его габаритные размеры: 135х90х140 мм, а также установочный размер ─ 20 H9/h9 для быстросъёмных втулок, монтируемых в плиту.
5. Кондуктор имеет разъёмные и неразъёмные соединения. Корпус представляет сварную конструкцию из 2-х деталей. Остальные соединения ─ разъёмные: крепление оправки ─ с помощью резьбы; для точной фиксации кондукторной планки относительно корпуса использованы кроме винтов также и штифты, т. к. винты допускают смещение скрепляемых деталей на величину зазора между его стержнем и поверхностью отверстия. Кондукторная втулка вставляется с небольшим зазором в кондукторную плиту и прижимается винтом. Крепление втулки допускает быструю замену в случаях её износа или изменении диаметра сверла.
6. Изделие «Кондуктор для сверления» достаточно простое по конструкции и выполняемой им функции. Детали, входящие в изделие, в основном, тела вращения и призматические тела. Сборка и разборка изделия не представляет сложности.
7. Как пример деталирования, рассмотрим выполнение рабочего чертежа «Втулка кондукторная» (рис. 165). Расположение её на деталировочном чертеже будет иным, чем на общем виде. Эта деталь вращения, изготавливается на токарном станке, поэтому на главном виде её ось будет расположена горизонтально, причём больший диаметр обращен влево. Для истинных тел вращения достаточно одного вида. Однако данная втулка имеет на торце врезку под винт и, чтобы показать её, необходим ещё вид слева. Для полых деталей рекомендуется также совмещение вида и разреза.
Для чертежа втулки кондукторной выбираем масштаб 2:1, в связи с наличием мелких элементов, не показанных на чертеже общего вида. Рабочий чертёж втулки кондукторной, выполняемой на формате А4, будет дополнен фасками: наружной 2х45° ─ для удобства монтажа в плиту и внутренней 3х45° со скруглением R5 ─ для облегчения ввода в неё сверла. Втулка должна быть износоустойчивой, поэтому изготавливается из инструментальной стали У10 и закаливается до твёрдости (Н) 54..56 единиц (по Роквеллу (R), шкала С эквивалентная), что отражено в технических требованиях:
1. HRC э 54…56.
Обработка поверхностей детали после закалки производится шлифованием. Для прилегания бурта втулки к плоскости кондукторной плиты при её установке, на поверхности втулки ∅20 предусмотрена канавка для выхода шлифовального круга, подробно показанная на выносном элементе «А». Наименьшая шероховатость поверхностей детали втулка в отверстии ∅20, фаски 3х45° и галтели R5. Наибольшая — у свободных (не контактируемых) поверхностей. Более подробные рекомендации см. [13].
Рис. 164
Рис. 165
9. Схемы (ГОСТ 2.102-68…2.701-84)
Схема ─ конструкторский документ, на котором в виде условных изображений и обозначений показаны составные части изделия и связь между ними.
При составлении схем используют следующие термины:
Элемент схемы – минимальная составная часть схемы, имеющая самостоятельное функциональное назначение (например, сопротивление, вал, муфта).
Устройство – совокупность элементов, представляющих единую конструкцию (электрощит, плата, блок, шкаф, редуктор).
Функциональная группа – совокупность элементов, не объединённых в одну конструкцию, но выполняющих в изделии определённую функцию (усилитель, модулятор, генератор).
Функциональная часть – элемент, функциональная группа и устройство, выполняющая определённую функцию (усилитель).
Функциональная цепь – линия, канал определённого назначения (канал звука, видеоканал, линия высокого давления).
Линии взаимосвязи – линии, связывающие функциональные части изделия.
В зависимости от характера составных элементов и связей между ними, различают следующие виды схем, обозначаемые буквами:
электрические – Э, гидравлические – Г, пневматические – П, газовые –Х, кинематические – К, вакуумные – В, оптические – Л, энергетические – Р, деления на составные части – Е, комбинированные – С.
В зависимости от назначения различают следующие типы схем, обозначаемые цифрами:
структурные (1) – поясняющие взаимосвязь основных частей изделия и их назначение;
функциональные (2) – поясняющие процессы, происходящие в изделии или в частях изделия;
принципиальные или полные (3) – отражающие полный состав элементов изделия и связей между ними и дающее детальное представление о принципе его работы;
соединений или монтажные (4) – определяющие провода, кабели, трубопроводы, которыми осуществляется соединение составных частей изделия, а также места их присоединения и ввода (разъёмы, платы, зажимы и т. п.);
подключений (5) – устанавливающие внешнее подключение изделия;
общие (6) – определяющие составные части комплекса и соединение этих частей между собой на месте эксплуатации;
расположений (7) – устанавливающие относительное расположение составных частей изделия;
объединённые (0) ─ совмещающие в одном документе нескольких типов схем для одного изделия.
Схемы выполняются на листах стандартного формата с основной надписью для чертежей. Обозначение схемы включает в себя обозначение изделия, работа которого на ней отражена, и шифр, состоящий из буквы и цифры, определяющих соответственно её вид и тип. Например, шифр схемы электрической монтажной ─ Э4.
9.1 Общие требования к выполнению схем
Чертёж схемы выполняют без соблюдения масштаба. При этом действительное пространственное расположение составных частей изделия учитывают приблизительно, либо вообще не учитывают.
При выполнении схем используют графические обозначения элементов и устройств, которые с линиями связи располагают таким образом, чтобы обеспечить полное представление о структуре изделия и взаимодействие его составных частей.
Линии связи на схеме, представляющие собой горизонтальные или вертикальные отрезки, должны иметь минимальное число пересечений и изломов, а расстояние между соседними параллельными линиями связи должно составлять не менее 3 мм.
Графические обозначения в схемах могут быть: условные (УГО), установленные стандартами ЕСКД; в виде упрощённых аксонометрических изображений; в виде прямоугольников и др. Условные графические обозначения, как и линии связи, выполняют тонкими линиями. УГО элементов могут быть повёрнуты на угол, кратный 45° или отображены зеркально. Рядом с УГО элемента справа или сверху можно помещать номинальные значения его параметров, а на свободном поле чертежа ─ различные таблицы, текстовые указания, графики и диаграммы.
Чтение электрических схем начинают от источника напряжения.
Изображённые на схеме элементы обозначают в соответствии со стандартами и вносят в перечень элементов [4, с. 60] на первом листе схемы или оформляют в виде отдельного текстового документа на листах формата А4.
Графы таблицы с перечнем документов, заполняют следующим образом:
Поз. обозначение ─ позиционное буквенно-цифровое обозначение элементов устройств, функциональных групп;
Наименование ─ наименование элемента;
Кол. ─ число одинаковых элементов;
Примечание ─ технические данные элемента, не содержащиеся в его наименовании.
Таблица с перечнем элементов располагается над основной надписью чертежа на расстоянии не менее 12 мм от нё. Элементы в таблице записывают в графе Поз. обозначение группами в алфавитном порядке, а в группах ─ по возрастанию номеров.
Если перечень не помещается над основной надписью, то оставшаяся его часть размещается слева от основной надписи с повторением головки таблицы.
Перечень элементов в виде отдельного документа имеет код, состоящий из буквы «П» и кода соответствующей схемы. Например, код перечня документов к электрической принципиальной схеме ─ ПЭ3. В основной надписи в графе 1 указывают наименование изделия, и, более мелким шрифтом, наименование документа Перечень элементов.
Перечень элементов вносят в спецификацию после схемы.
Порядок чтения схем:
· по основной надписи чертежа определить тип и вид схемы, а так же наименование изделия, к которому она относится;
· ознакомится с элементами схемы по их графическим обозначениям;
· по наименованию элементов, ознакомиться с их техническими данными;
· по элементам и связям между ними уяснить принцип работы изделия.
9.2 Кинематические схемы
В зависимости от назначения кинематические схемы подразделяются на принципиальные, структурные и функциональные. Принципиальная кинематическая схема представляет собой совокупность элементов и их соединений, предназначенных для регулирования, управления и контроля заданных движений исполнительных органов.
Все элементы схемы показывают условными графическими обозначениями по ГОСТ 2.770-68.
Схему вычерчивают, как правило, в виде развёртки на плоскости или в аксонометрической проекции. Соотношение размеров УГО должно примерно соответствовать соотношениям размеров элементов в натуре. Валы, оси, стержни, шатуны, кривошипы изображают на кинематических схемах основными линиями толщиной S, контур изделия, в который вписана схема, ─ сплошными тонкими линиями толщиной S/3, а остальные элементы ─ линиями толщиной S/2 (зубчатые колёса, червяки, звёздочки, шкивы, кулачки и др.).
Каждому кинематическому элементу схемы, как правило, присваивают порядковый номер, начиная от источника движения, причём валы нумеруют римскими цифрами, все остальные элементы ─ арабскими. Порядковые номера элементов наносят на полке линии-выноски, а под полкой указывают основные характеристики и параметры этих элементов.
Примерный перечень характеристик и параметров, указываемых для различных элементов (ГОСТ 2.703-68):
источник движения ─ наименование, тип, характеристика (мощность, число оборотов);
шкив ременной передачи ─ диаметр;
зубчатое колесо ─ число зубьев, модуль, а для косозубых ─ также направление и угол наклона зубьев;
червяк ─ модуль осевой, число заходов, тип (если он не Архимедов), направление витка и диаметр;
ходовой винт ─ ход винтовой линии, число заходов, надпись LH (для левых резьб).
Чтение схемы начинают с источника движения ─ электродвигателя.
Образец выполнения схемы см. ниже.
Чтение кинематических схем
1. Ознакомиться с назначением изделия (в основной надписи).
2. Определить количество и вид источников движения.
3. Определить главное и вспомогательные движения. Главное движение определяется назначением изделия и на него затрачивается большая мощность.
4. По условным графическим обозначениям и характеру связей элементов схемы представить принцип их взаимодействия.
5. Определить начальные и конечные звенья в соответствующих цепях движения (главного,
вспомогательного, наладочного и др.).
6. Двигаясь по цепи от начального звена к конечному, установить возможное ветвление движения, предназначенное для изменения кинематических характеристик устройства, либо для параллельной работы нескольких механизмов.
7. Определить направление движения начального и конечного звеньев. Основная цель чтения принципиальной схемы — составление кинематического баланса, необходимого для настройки станка.