Построение натуральной величины наклонного сечения

Введение

Черчение, будучи главным разделом инженерной графики, является прикладной технической дисциплиной, содержащей правила и приёмы выполнения чертежей раз­личных объектов.

Теоретической базой черчения является начертательная геометрия. Знание за­конов построения изображений в сочетании с правилами и навыками выполнения кон­структорской документации позволяет быстро и грамотно выразить в графической форме (в соответствии со стандартами ЕСКД) любой, самый смелый проект, рождённый в головах конструкторов, дизайнеров, изобретателей.

Овладение дисциплинами «Черчение», «Инженерная графика» позволит сту­денту повысить его творческий потенциал, успешно справляться с различными курсо­выми работами на старших курсах, а также выполнить и достойно защитить дипломный проект.

Руководство содержит конкретные пояснения, рекомендации и ответы, связан­ные с выполнением упражнений и заданий по инженерной графике и вместе с рабочей тетрадью [4] составляют единый информационно-методический комплект.

 

1. Общие правила нанесения размеров ГОСТ 2.307-68 [1]

Размеры – информационная составляющая чертежа. При этом принято различать: нанесение размеров (особенности простановки размеров для различных геометрических и конструктивных элементов) и задание размеров (размерные цепи учитывающие технологию изготовления и условия эксплуатации изделия). Задание размеров будет рассмотрено в разделе эскизирование. Перечислим основные правила нанесения размеров:

Величину изображенного изделия и его элементов на чертеже определяют нанесенные размерные числа. Размерные числа на чертеже не зависят от масштаба изображения изделия (это истинные, натуральные значения).

1. Число размеров должно быть достаточным для возможности изготовления детали. Не допускается на машиностроительных чертежах повторять размеры одного и того же элемента.

2. Линейные размеры указывают в миллиметрах, без обозначения размерности (за исключе­нием технических требований, где размерность «мм» указывают), а угловые размеры – в градусах, минутах и секундах, например, 1° 47' 24". Минимальные расстояния: размерной линии (со стрелками) от контура - 10 мм, между параллельными размерными линиями - 7 мм (рис. 1). Выносные линии продолжают за размерную на 1-5 мм. Следует избегать пересечения выносных линий с размерными. Для этого меньшие размерные линии располагают ближе к контуру. Между числом и размерной линией зазор 0,5-1 мм. Рекомендуемая высота размер­ных чисел на чертежах 5 мм.

3. Размерная линия должна быть параллельна измеряемому контуру изображения, а выносные линии – перпендикулярны размерным (рис. 1,2) или под другим углом, параллельны друг другу (рис. 3). При нанесении размера угла размерную линию проводят в виде дуги с центром в его вершине, а выносные линии – радиально (рис. 4). При образмеривании дуги окружности размерную линию проводят концентрично дуге, выносные линии – параллельно биссектрисе угла этой дуги, а над размерным числом наносят знак Ç

(рис. 5).

Рис. 1 Рис. 2 Рис. 3 Рис. 4 Рис. 5

 

4. Размерные линии ограничивают стрелками, которые должны упираться острием в выносные, контурные, осевые и т. п. линии. Если места для стрелок недостаточно, их располагают снаружи (рис. 6, а). При малой длине размерных линий стрелки можно заменять засечками, наносимыми под углом 45° к размерным линиям, или точками (рис. 6, б, в). Любая линия при пересечении со стрелкой прерывается

(рис. 7).

а) б) в)

 

Рис. 6 Рис. 7

5. Форма стрелки показана на рис. 8. Величина стрелок размерных линий зависит от толщины основной линии и составляет (в учебной практике) 2,5…5 мм. Размерные числа наносят над размерной линией или слева (на вертикальных размерах). На одном чертеже номер шрифта для размерных чисел, а также величина стрелок должны быть одинаковыми.

6. Линии контура, осевые, центровые нельзя использовать в качестве размерных линий.

7. Не рекомендуется наносить размеры от линий невидимого контура.

8. Размерные числа располагают над размерной линией возможно ближе к ее середине. При нескольких параллельных или концентрических размерных линиях, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга, размерные числа рекомендуется проставлять в шахматном порядке (рис. 9).

9. Если между размерными стрелками недостаточно места для написания размерного числа, его следует наносить, как показано на рис. 10.

 

 

Рис. 8 Рис. 9 Рис. 10

 

10. При различных наклонах размерных линий числа располагают, как показано на рис. 11:

а) – для линейных, б) — для угловых размеров. При расположении размеров с наклоном в пределах зон, выделенных штриховкой, числа рекомендуется располагать на полках.

 

а) б)

Рис. 11

 

11. Размеры для радиусов следует дополнять буквой R. Радиусы наружных и внутренних скруглений показывать так, как изображено на рис. 12. Направление размерной линии радиуса должно проходить через центр дуги.

 

 

Рис. 12

 

12. Диаметры окружностей на чертежах указывают разными способами, но обязательно со знаком ∅ (рис. 13).

 

Рис. 13

 

13. При наличии радиуса, центр которого не помещается в пределах чертежа, размерную линию показывают с изломом под углом 90°, а центр условно придвигают к дуге (рис. 14). Размерные линии радиусов дуг концентрических окружностей нельзя располагать на одной прямой (рис. 15).

14. Если углы детали скруглены, то размеры наносят от точек пересечения тонких сплошных линий, являющихся продолжением прямолинейного контура (рис. 16).

 

Рис. 14 Рис. 15 Рис. 16

 

15. Изображение длинных предметов, имеющих постоянное или закономерно изменяющееся поперечное сечение (валы, трубы и т. п.) допускается выполнять с разрывом (рис. 17).

16. Если размерные числа пишут на заштрихованном поле, штриховку прерывают, а размерную линию и стрелки проводят по штриховке (рис. 18).

17. Простые детали, имеющие постоянную толщину или длину, могут изображаться одним видом. Недостающие размеры (s – толщина, l - длина) указывают на на полке (рис. 17, 19), рядом с буквенным обозначением.

 

 

Рис. 17 Рис. 18 Рис. 19

 

18. Размеры фасок под углом 45°, указывают, как на рис. 20, а. Размеры фасок под другими углами указывают по общим правилам: линейным и угловым размерами - б или двумя линейными размерами - в.

а) б) в)

Рис. 20

 

19. Размеры квадрата наносят, одним из способов (рис. 21). При этом, чтобы выделить плоскую поверхность среди цилиндрических (рис. 21, слева), её перечёркивают по диагонали тонкими сплошными линиями.

Рис. 21

 

20. Когда на чертеже трудно отличить сферу от других поверхностей, то к размеру радиуса или диаметра сферы добавляют надпись "сфера" или ставят знак O, например: «Сфера R 12», «Сфера ∅20» или «OR 12» (рис. 22).

Рис. 22

 

21. При наличии одинаковых элементов, равномерно расположенных по окружности (например, отверстий, рис. 23), указывают общее количество элементов и размеры его на одном из изображений (на разрезе или виде). Угол между ними не указывают, т. к. его можно рассчитать.

 

Рис. 23

22. При нанесении линейных (рис. 24) и угловых (рис. 25) размеров между равномерно расположенными одинаковыми элементами, рекомендуется вместо размерных цепей наносить два размера: 1) размер между соседними элементами (промежуток) и 2) размер между крайними элементами в виде произведения: количества промежутков, умноженных на величину промежутка.

Рис. 24 Рис. 25

 

23. Одинаковые элементы, расположенные в разных частях изделия (например, отверстия), рассматриваются как один элемент, если между ними нет промежутка (рис. 26) или если эти элементы соединены сплошными тонкими линиями (рис. 27).

 

Рис. 26 Рис. 27

 

24. Размеры, не подлежащие выполнению по данному чертежу и указываемые для большего удобства пользования чертежом, называются справочными. К ним относятся: один из размеров замкнутой размерной цепи (рис. 28), размеры, перенесённые с чертежей изделий-заготовок, габаритные размеры на сборочном чертеже и др. Справочные размеры на чертеже отме­чают знаком *, а в технических требованиях (над основной надписью) записывают: * Размеры для спра­вок.

25. Если деталь симметричной формы вычерчена только до оси симметрии или с обрывом, то обрыв размерной линии делают дальше оси симметрии или линии обрыва предмета (рис. 29).

 

Рис. 28 Рис. 29

 

26. Размеры, определяющие положение симметрично расположенных поверхностей у симметричных изделий, наносят, как показано на рис. 30 и 31.

 

 

Рис. 30 Рис. 31

2. Проекционное черчение

 

2.1 Изображения (ГОСТ 2.305-2008)

 

Изображения на чертеже в зависимости от их содержания, полноты представ­ления и направле­ния проецирования на объект классифицируются по представленной схеме:

 

 

Число изображений должно быть минимальным, но обеспечивающим полное представление об объекте, включая его форму и размеры.

 

2.1.1 Виды

 

Вид – ортогональная проекция обращённой к наблюдателю видимой части поверхно­сти предмета, расположенного между ним и плоскостью проекций. Виды подразделяются на основные, дополнительные и местные.

Основные виды – виды, полученные ортогональным проецированием на основные плос­кости проекций. В черчении за основные плоскости проекций принимают шесть граней пустоте­лого куба. Изображаемый объект мысленно помещают в центре полого куба таким образом, чтобы мак­симальное количество его элементов (грани, ребра, конструктивные части) располагались бы парал­лельно граням куба, и ортогонально проецируют его на внутреннюю поверхность каждой грани (рис. 32).

Названия полученных основных видов соответствуют направлениям проецирования. Вид спереди, как правило, является наиболее характерным изображением объекта, поэтому его ещё называют главным видом.

Затем куб ставят гранью П₂ на чертеж, разрезают его по ребрам определенным образом (рис. 33) и совмещают другие его грани с гранью П₂ и плоскостью чертежа.

 

 

Рис. 32 Рис. 33 Рис. 34

 

В качестве ориентира при построении изображений объекта используют три прозрачные ба­зовые плоскости å, и G, которые параллельны основным плоскостям проекций и, как правило, связаны с объектом (совпадают с его гранями, рёбрами). Эти плоскости проецируются на основные плоскости проекций в виде базовых линий: å₂ , å₃ , å₄ , å₆ , , , , , G₁ , G₂ , G₅, G₆ (рис. 32, 34), от которых удобно откладывать размеры объекта соответственно по высоте, глубине, широте.

Изображения видов располагают в проекционной связи; их названия на чертеже не указывают (см. рис. 34). Следует обратить внимание на зеркальность внешних контуров видов: спереди и сзади, справа и слева, сверху и снизу, связанную с вращением параллельных граней в разные стороны.

При расположении вида вне проекционной связи с основным его именуют заглавной буквой рус­ского алфавита, а также указывают направление проецирования одноименной стрелкой, соответствую­щее этому виду (рис. 35). Более подробно построение основных видов см. в [2,3].

Местный вид – изображение отдельного, ограниченного места поверхности предмета. Местный вид ограничивают сплошной тонкой волнистой линией, которая не должна совпадать с другими линиями внутри контура изображения. Если местный вид располагается в проекционной связи с основным видом, то его не обозначают на чертеже, в противном случае его оформляют подобно дополнительному виду или виду, расположенному вне проекционной связи с основным (рис. 36).

Рис. 35

Рис. 36

 

Дополнительный вид – изображение предмета на плоскости, непараллельной ни од­ной из основных плоскостей проекций. Дополнительный вид строят как дополнительную проекцию (методом замены плоскостей проекций) и обозначают прописной буквой кириллицы (рис. 37). У изобра­жения, связанного с дополнительным видом, ставят стрелку, указывающую направления взгляда с таким же обозначением (рис. 38). Подробное построение дополнительного вида см. в [3].

Рис. 37 Рис. 38

 

 

2.1.2 Разрезы

 

Разрез − ортогональная проекция предмета, мысленно рассечённого полностью или частично одной или несколькими плоскостями для выявления его невидимых поверхностей.

Часть предмета, ближайшую к наблюдателю и не позволяющую видеть внутренние формы объ­екта, мысленно отбрасывают (рис. 39).

На разрезе показывают то, что находится в секущей плоскости и за ней.

Отверстия и полости, попадающие в разрез, становятся видимыми и их контуры изображают сплошной толстой основной ли­нией. Элементы детали, расположенные на её наружной поверхности (ребра, выступы и др.), в разрезе не изображают. Тело предмета в секущей плос­кости штрихуют, а отверстия, полости оставляют не заштрихо­ванными.

Общее графическое обозначение материалов в сече­ниях, независимо от вида мате­риала, — сплошные тонкие па­раллельные линии с шагом от 2 до 5 мм, наклоненные под углом ± 45° к линиям рамки чертежа (рис. 40, а). Рис. 39

Для наглядности и удоб­ства чтения чертежа тела дета­лей в секущей плоскости обычно штрихуют с учетом применяемых материалов, графическое обо­значение которых представлено на рис. 40.

Графические обозначения материалов в сечениях (выдержка из ГОСТ 2.306 — 68):

 

а − металлы и твердые сплавы; б — пластмасса, резина; в — бетон; г — камень естественный; д — керамика; е — дерево; ж — прозрачные материалы; з — жидкости; и — грунт естественный

Рис. 40

Если штриховка совпадает по направлению с линиями контура или осевыми линиями, то угол штриховки следует брать 30 или 60° (рис. 41, а). Для смежных сечений разных деталей выбирают встреч­ный наклон штриховки. При одинаковом наклоне штриховки в смежных сечениях следует брать разный её шаг.

Если деталь имеет большую площадь сечения, а также при изображении профиля грунта (рис. 40, и) штриховка наносится только у контура сечения узкой полоской равномерной ширины (рис. 41, б). Узкие площади сечений, ширина которых на чертеже ≤ 2 мм, обычно показываются зачерненными неза­висимо от материала с просветами не менее 0,8 мм (рис. 42).

Штриховые линии для невидимого контура в разрезе, как правило, не наносят.

Принятый тип штриховки детали сохраняется для всех её изображений на дан­ном чертеже.

а	б
Рис. 41	Рис. 42

 

Разрез, как правило, связан с другим изображением объекта, на котором показывается положение секущей плоско­сти, обозначаемой, одной и той же парой заглавных букв кириллицы по типу (рис. 43):

 

Рис. 43

 

Разрезы могут располагаться на свободном поле чертежа:

— в проекционной связи с видом (рис. 44, а);

— со смещением относительно вида (рис. 44, б);

— со смещением и поворотом относительно вида. В этом случае к обозначению разреза до­бавляется символ повернуто (рис. 44, в).

а) б) в)

Рис. 44

 

Если секущая плоскость параллельна основным плоскостям проекций, то разрезы могут распола­гаться на месте соответствующих видов: горизонтальный разрез на виде сверху, фронтальный — на виде спереди, профильный — на виде слева.

На рис. 45 фронтальный разрез детали «Втулка» размещен на месте вида спереди, а профильный (А-А) на месте вида слева. Если секущая плоскость совпадает с плоскостью симметрии предмета, то она и разрез не обо­значаются (фронтальный разрез на рис. 45).

Для повышения информативности и компактности чертежа рекомендуется для симметричных деталей совмещать на одном изображении половины вида и разреза (рис. 46,47). В качестве разделяющей (вид и разрез) линии принимается осевая линия. При этом половину разреза помещают снизу (рис. 46) или справа от оси симметрии изображения (рис. 47). Размеры на наружном контуре наносят со стороны вида, на внутреннем контуре — со стороны разреза (см. рис. 46,47).

Рис. 45 Рис. 46 Рис. 47

а)	б)	в)

 

Для несимметричных изображений, а также в случае, если на осевую линию проецируется кон­турная, например ребро многогранника, в качестве разделяющей вид и разрез линии используют сплош­ную волнистую линию таким образом, чтобы эта контурная линия (ребро) была бы видимой (рис. 48). То есть, если ребро находится на наружной поверхности, то дают больше вида (рис. 48, а), если ребро – на внутренней поверхности, то дают больше разреза (рис. 48, б). Если на ось симметрии проецируется рёбра расположенные как на внутренней, так и наружной поверхностях детали, то тонкую волнистую линию проводят, как на рис. 48, в. Рис. 48

Классификация разрезов:

Следующие детали и элементы деталей в продольных разрезах изображают не рассечен­ными:

— сплошные детали: валы, оси, шпонки, штифты, болты, винты, шпильки, заклепки, ролики, шарики, рукоятки, клинья, пуансоны, оправки, колонки и др. (рис. 49);

— стандартные шайбы и гайки на сборочных чертежах (рис. 96);

— элементы деталей: ребра жесткости и тонкие стенки деталей (рис. 50), зубья зубчатых колес, спицы колес, маховиков (рис. 51).

Рис. 49 Рис. 50 Рис. 51

Пример: Построить гори­зонтальный, фронтальный и профильный разрезы детали (рис. 52), расположив их на месте соответствующих видов.

Рассекаем деталь горизонталь­ной плоскостью уровня А-А, проходящей через ось гладкого отверстия и размещаем горизонтальный разрез на месте вида сверху (рис. 53). Рассекаем деталь профильной плос­костью уровня Б-Б, проходящей через ось ступенчатого от­верстия и размещаем профильный разрез на месте вида слева. Рассекаем деталь фронтальной плоскостью уровня, совпадающей с плоскостью сим­метрии детали (без её обозначения), получим фронтальный разрез на месте главного вида. Секущая плос­кость проходит вдоль ребра жёсткости, поэтому оно не штриху­ется.

Рис. 52 Рис. 53

 

Сложные разрезы выполняют двумя и более секущими плоскостями.

Слож­ный разрез на­зывают ступенчатым, если се­кущие плоскости параллельны (рис. 54) и ло­маным, если секущие плоскости пересека­ются (рис. 55). При этом переход от одной плоскости к другой указывают на виде — «уголками», а в разрезе такой переход не отражают.

Прежде чем выполнить ломаный разрез, наклонную секущую плоскость вместе с рас­секаемым эле­ментом (в данном случае пра­вое плечо рычага) мысленно поворачивают до совмещения с другой секу­щей плоскостью и затем строят разрез.

В учебных целях на рис. 55 даны последовательные этапы построения ломаного разреза детали типа «рычаг»: а — до разреза; б — в процессе разреза; в — после разреза. В соответствии со стандартами ЕСКД стадию «б» выполняют мысленно, а на чертеже лома­ный разрез изображают сразу, как на стадии «в». Рис. 54

а) б) в)

Рис. 55

 

2.1.3 СЕЧЕНИЯ

Сечение —это ортогональная проекция фигуры, полученной в секущей плоскости.

В сечении изображается только то, что располагается в секущей плоскости. Сечение используют для уточнения формы предмета в поперечном направлении.

Сечение это часть разреза. Так, на рис. 57 изображен разрез, а на рис. 58 − сечение, выполненное одной и той же секущей плоскостью А-А (рис. 56).

Сечения, не входящие в состав разреза, разделяют на вынесенные за границы вида (рис. 58) и наложенные на вид (рис. 59).

Рис. 56 Рис. 57 Рис. 58 Рис. 59

Оформление вынесенных сечений

Контур вынесенного сечения, а также сечения, входящего в состав разреза, изображают сплошными основными линиями. Следует отдавать предпочтение вынесенным сечениям, которые можно располагать так, как показано на рисунках:

- на любом свободном месте чертежа (рис. 58, 60);

- на продолжении линии сечения (рис. 61, 62);

- в разрыве (рис. 63, 64).

В первом случае положение секущей плоскости и надпись над сечением на чер­тежах указывают так же, как и для разрезов. Если сечение располагается на продол­жении следа секущей плоскости или в раз­рыве, то буквенное обозначение секущей плоскости и сечения опускают (рис. 61, 62, 63, 64), причем для симметричных сечений не указывают положение секущей плоскости и направление проецирования (рис. 62, 64).

Рис. 60 Рис. 61 Рис. 62 Рис. 63 Рис. 64

 

Если секущая плоскость проходит через ось поверхности вращения (рис. 65), ограничивающей отверстие или углубление, то отверстие или углубление в сечении показывают по типу разреза (рис. 66).

Рис. 65 Рис. 66 Рис. 67

 

 

Некруглые отверстия, например, шпоночные пазы в сечении изображаются классическим способом (рис. 67). Если секущая плоскость проходит через некруглое отверстие и сечение получается состоящим из отдельных самостоятельных частей, то также следует применять разрез (рис. 68). Секущие плоскости выбирают так, чтобы получить нормальные поперечные сечения (рис. 69). Допускается располагать сечение в любом месте поля чертежа, а также с поворотом, добавляя к его обозначению знак «повернуто».

Оформление наложенных сечений

Наложенные сечения применяются при сравнительно простой форме объекта и при дефиците свободного места на чертеже.

Наложенное сечение располагают на самом изображении объекта, и контур его выполняют сплошными тонкими линиями. Оформление наложенных сечений представлено на рисунках: 70 — симметричного; 71 — несимметричного.

Рис. 68 Рис. 69 Рис. 70 Рис. 71

Построение натуральной величины наклонного сечения

Выполняем анализ поверхностей де­тали, рассекаемых секущей плоскостью, рас­сматривая два её изображения, находящиеся в проекционной связи. Так, на рис. 72 секущая плоскость пересекает (вверху справа) ребро жёсткости, далее малый цилиндр, большой цилиндр, а затем врезается в прямоугольное основание детали. Отмечаем характерные точки на линии сечения, определяя мысленно место их расположения и количество, и строим эти точки на сопряженном виде. В учебных целях допускается вначале строить сече­ние в тонких линиях на сопряжённом изображе­нии. На виде сверху выпол­нено подобное сечение (см. рис. 72). Далее прово­дим новые ли­нии связи перпендикулярно линии се­чения А-А, задаём базовые линии D _ и D₄, распо­лагая их перпендикуляр- но старым и новым линиям связи и строим натуральную величину сечения, измеряя удаления точек сечения от D _ и откладывая их по новым линиям связи от D ₄.

РРис.72

 

2.1.4 ВЫНОСНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

Выносной элемент представляет собой отдельное увеличенное изображение какой-либо части пред­мета, уточняющее его форму, размеры и другие данные.

Рис. 73

Уточняемое место на основном изображении выделяют сплошной тонкой линией в виде окружно­сти или овала и сопровождают обозначением на полке линии-выноски. Для обозначения выносного эле­мента применяют прописные буквы русского алфавита. Выносной элемент располагают по возможности ближе к основному изображению и ограничивают тонкой волнистой линией. Над изображением вынос­ного элемента указывают выбранное обозначение и в скобках масштаб, в котором он выполнен (рис. 73). Выносной элемент может содержать подробности, не указанные на основном изображении и может от­личаться по содержанию: основное изображение — вид, выносной элемент — разрез, и наоборот.