Стадии проектирования

В соответствии с ГОСТ 2.103-68 устанавливаются следующие стадии проектирования:

Техническое предложение – совокупность конструкторских документов, которые должны содержать технические и технико-экономические обоснования целесообразности разработки документации изделия на основании анализа технического задания заказчика и различных вариантов возможных решений изделий, сравнительной оценки решений с учетом конструктивных и эксплуатационных особенностей разрабатываемого и существующих изделий и патентные исследования.

Техническое предложение после согласования и утверждения в установленном порядке является основанием для разработки эскизного (технического) проекта. Объем работ – по ГОСТ 2.118-73. Документам, разработанным на этой стадии проектирования, присваивается литера "П".

Эскизный проект – совокупность конструкторских документов, которые должны содержать принципиальные конструктивные решения, дающие общее представление об устройстве и принципе работы изделия, а также данные, определяющие назначение, основные параметры и габаритные размеры разрабатываемого изделия.

Эскизный проект после согласования и утверждения в установленном порядке служит основанием для разработки технического проекта или рабочей конструкторской документация. Объем работ – по ГОСТ 2.119-73. Документам, разработанным на этой стадии проектирования, присваивается литера "Э".

Технический проект – совокупность конструкторских документов, которые должны содержать окончательные технические решения, дающие полное представление об устройстве разрабатываемого изделия, и исходные данные для разработки рабочей документация.

Технический проект после согласования и утверждения в установлен ном порядке служит основанием для разработки рабочей конструкторской документации. Объем работ – по ГОСТ 2.120-73. Документам, разработанным на этой стадии проектирования, присваивается литера "Т".

УРОК 2,3

Время выполнения 4 часа

На этом уроке рассматривается:

1. Чертежные форматы;

2. Оформление чертежей;

3. Линии чертежа;

4. Практическая работа «Линии чертежа».

1. Чертежные форматы.

Чертежи и другие конструкторские документы промышленности и строительства выполняют на листах определенных размеров.

Для экономного расходования бумаги, удобства хранения чертежей и пользования ими стандарт устанавливает определенные форматылистов, которые обводят тонкой линией.

Формат – чертежный лист бумаги определенного размера, на котором выполняются чертежи и другие конструкторские документы.

При выполнении чертежей пользуются форматами, установленными ГОСТ 2.301-68.

Форматы листов определяются размерами внешней рамки (выполненной тонкой линией) оригиналов, подлинников, дубликатов, копий. Обозначения и размеры сторон основных форматов должны соответствовать значениям, указанным в таблице 3.

Таблица 3 – Обозначения и размеры основных форматов.

Обозначение	А0	А1	А2	А3	А4
Размеры сторон формата, мм	841 х 1189	595 х 841	420 х 594	297 х 420	210 х 297

Основные форматы получаются путем последовательного деления на две равные части параллельно меньшей стороне формата площадью 1 кв. м с размерами сторон 1189 х 841 мм (рисунок 6).

Рисунок 2 - Схема деления форматов

Допускается применение дополнительных форматов, образуемых увеличением копотких сторон основных форматов на величину, кратную их размерам (рисунок 7).

Пpи необходимости допускается пpименять фоpмат А5 c pазмеpами стоpон 148 х 210 мм.

Рисунок 3 - Дополнительные форматы

2. Оформление чертежа

Каждый чертеж должен иметь рамку, которая ограничивает его поле Линии рамки — сплошные толстые основные. Их проводят сверху, справа и снизу на расстоянии 5 мм от внешней рамки, выполняемой сплошной тонкой линией, по которой обрезают листы. С левой стороны — на расстоянии 20 мм от нее. Эту полоску оставляют для подшивки чертежей (рис.8).

Рисунок 4. Оформление форматов

Основная надпись. На чертежахосновную надпись располагают в правом нижнем углу. Форму, размеры и содержание ее устанавливает стандарт.

Производственные чертежи, выполняемые на листах формата А4, располагают только вертикально, а основную надпись на них — только вдоль короткой стороны. На чертежах других форматов основную надпись можно располагать и вдоль длинной, и вдоль короткой стороны.

Содержание, расположение и размеры граф основных надписей, дополнительных граф к ним, а также размеры рамок на чертежах и схемах должны соответствовать форме 1, а в текстовых документах – формам 2, 2а и 2б (ГОСТ 2.104-2006).

Основные надписи, дополнительные графы к ним и рамки выполняют сплошными основными и сплошными тонкими линиями по ГОСТ 2.303-68.

Основные надписи располагают в правом нижнем углу конструкторских документов.

На листах формата А4 по ГОСТ 2.301-68 основные надписи располагаются вдоль короткой стороны листа.

Для оформления чертежей и схем применяется основная надпись формы 1 (рисунок 5).

Рисунок 5 - Основная надпись (форма 1)

В графах основной надписи и дополнительных графах (номера граф на рисунках показаны в круглых скобках) указывают значения соответствующих реквизитов или атрибутов согласно ГОСТ 2.104-2006:

в графе 1 –Наименование чертежа. Текст выполняется шрифтом №7 или №5 при большом количестве текста;

в графе 2 –абравиатура учебного заведения, номер задания, номер варианта

(ВАМК 012500. 000). Размер шрифта №5;

в графе З – обозначение материала детали (графу заполняют только на чертежах деталей размером шрифта №5);

в графе 4 – литеру (у), присвоенную учебному чертежу (на документе в бумажной форме графу заполняют последовательно, начиная с крайней левой клетки).Размер шрифта №5;

в графе 5 – массу изделия по ГОСТ 2.109;

в графе б – масштаб (проставляется в соответствии с ГОСТ 2.302 и ГОСТ 2.109).

Размер шрифта №5;

в графе 7 – порядковый номер листа (на документах, состоящих из одного листа, графу не заполняют);

в графе 8 – общее количество листов документа (указывают только на первом листе);

в графе 9 – шифр группы учащегося(АТ-112), размер шрифта №5;

в графе 10 – характер работы, выполняемой лицом, подписывающим чертеж, в соответствии с формами 1 и 2.;

в графе 11 – фамилии лиц, подписавших документ;

в графе 12 – подписи лиц, фамилии которых указаны в графе 11.

Подписи лиц, разработавших данный документ и ответственных за нормоконтроль, являются обязательными.

в графе 13 – дату подписания документа;

в графах 14-18 – сведения об изменениях, которые заполняют в соответствии с требованиями ГОСТ 2.503;

При использовании для последующих листов чертежей и схем основной надписи формы 1, граф 1,3-6 и 9 не заполняются.

Графы 10 -18 заполняются шрифтом №3,5.

3. Линии чертежа.

Для изображения предметов на чертежах ГОСТ 2.303-68 устанавливает начертания и основные назначения линий (таблица 6).

Для того чтобы изображение было всем понятно, государственный стандарт устанавливает начертание линий и указывает их основное назначение для всех чертежей промышленности и строительства.

Сплошная толстая основная линия. Такую линию применяют для изображения видимых контуров предметов, рамки и граф основной надписи чертежа. Ее толщину (5) выбирают в пределах от 0,5 до 1,4 мм в зависимости от величины и сложности изображений, от формата чертежа.

1. Штриховая линия. Она применяется для изображения невидимых контуров предмета.

Штриховая линия состоит из отдельных штрихов (черточек) приблизительно одинаковой длины. Длину каждого штриха выбирают от 2 до 8 мм в зависимости от величины изображения. Расстояние между штрихами в линии должно быть от 1 до 2 мм, но приблизительно одинаковое на всем чертеже. Толщина штриховой линии берется от ⁵/з до ⁵/1.

3. Штрихпунктирная тонкая линия. Если изображение симметрично, то на нем проводят ось симметрии. Для этой цели используют штрихпунктирную тонкую линию. Эта линия делит изображение на две одинаковые части. Она состоит из длинных тонких штрихов (длина их выбирается от 5 до 30 мм) и точек между ними. Вместо точек допускается чертить коротенькие штрихи - протяжки длиной 1 —2 мм. Расстояние между длинными штрихами от 3 до 5 мм.

Штрихпунктирную тонкую линию используют и для указания осей вращения, центра дуг окружностей (центровые линии). При этом положение центра должно определяться пересечением штрихов.

Концы осевых и центровых линии должны выступать за контуры изображения предмета, но не более чем на 5 мм.

4. Сплошная тонкая линия.

Она используется для проведения выносных и размерных линий

5. Штрихпунктирная с двумя точками тонкая линия. При построении разверток используют штрихпунктирную с двумя точками тонкую линию для указания линии сгиба. Такими линиями показаны места, по которым надо согнуть материал для приведенного на рисунке изделия.

6. Сплошная волнистая линия. Ее используют в основном как линию обрыва в тех случаях, когда изображение дано
на чертеже не полностью.

Следует отметить, что толщина линий одного и того же типа должна быть одинакова для всех изображений на данном чертеже.

Толщина линий одного и того же типа должна быть одинакова для всех изображений на данном чертеже, вычерчиваемых в одинаковом масштабе. Толщина линии S должна быть в пределах от 0,5 до 1,4 мм в зависимости от величины и сложности изображения, а также от формата чертежа.

Таблица 1.- Типы линий

На чеpтеже рукоятки (рисунок 6) показаны примеры применения некоторых линий. Обратите внимание, что штpиховые и штpихпунктиpные линии должны пересекаться только штрихами.

Рисунок 6- Типы линий на чертеже.

4. Практическая работа «Линии чертежа».

На формате А4 выполнить композицию типов линий по представленным размерам, применяя требования ГОСТа. Оформить основную надпись чертежа.

Варианты заданий указании в примечании А

УРОК 4-7

Время выполнения 8 часов

На этом уроке рассматривается:

1. Шрифты чертежные;

2. Соотношение элементов шрифтов;

3. Практическая работа: «Титульный лист».

1.Шрифты чертежные

Чертежи и прочие конструкторские документы содержат необходимые надписи: название изделий, размеры, данные о материале и т. д.

Все надписи на чертежах выполняют стандартным шрифтом согласно ГОСТ 2.304 - 81. Стандартом установлены 2 типа шрифтов: тип. А и тип Б, каждый из которых можно выполнить или без наклона, или с наклоном 75 градусов к основанию строки.

Размер шрифта h - величина, определенная высотой прописных букв в миллиметрах. Высота прописных букв h измеряется перпендикулярно к основанию строки. Устанавливаются следующие размеры шрифта:1,8; 2,5; 3,5; 5; 7; 10; 14; 20; 28; 40. ГОСТ 2.304-81 устанавливает четыре типа шрифта:

1. Тип А без наклона (d=h/14);

2. Тип А с наклоном около 75о (d=h/14);

3. Тип Б без наклона (d=h/10);

4. Тип Б с наклоном около 75о (d=h/10).

Тип определяется параметрами шрифта: расстояниями между буквами, минимальный шаг строк, минимальное расстояние между словами и толщина линий шрифта. Шрифты выполняют при помощи вспомогательной сетки, образованной тонкими линиями, в которую вписывают буквы. Шаг линий сетки определяется в зависимости от толщины линий шрифта d. Начертание шрифтов типа А приведено на рисунке 7а, типа Б на рисунке 7б

Высота прописных букв измеряется перпендикулярно к основанию строки.

Высота строчных букв с определяется из отношения их высоты (без отростков k) к размеру шрифта h, например, с=7/10 h (рис. 11). Ширина буквы g – наибольшая ширина буквы, измеренная в соответствии с рис. 8.

Рис.8

Размеры букв и цифр шрифта Б с наклоном приведены в табл. 4, пример написания букв и цифр приведен на рис. 9…14.

Таблица 4

1. Соотношение элементов шрифтов.

d -Толщина линии шрифта.

Толщина, определяемая в зависимости от типа и высоты шрифта.

h -Вспомогательная сетка

Сетка, образованная вспомогательными линиями, в которые вписываются буквы.

Рисунок 9-Выполнение сетки для написания текста.

Шаг вспомогательных линий сетки определяется в зависимости от толщины линий шрифта d (рис. 5).

g- Ширина буквы

Наибольшая ширина буквы, измеренная в соответствии с рис. 3 и 4.

Ширина буквы определяется по отношению к размеру шрифта h, например, g = 6/10 h, или по отношению к толщине линии шрифта d, например, g = 6 d.

Все надписи на чертежах должны выполняться стандартным чертежным шрифтом

2. Практическая работа: «Титульный лист».

На формате горизонтальном А3 выполнить текстовую композицию, используя чертежные шрифты и правила соотношений элементов.

1. На заданном расстоянии отчеркнуть дополнительные строки для прописных и строчных букв, учитывая размер шрифта каждой строки текста;

2. Определить наклон текста, для каждой буквы выполнить ячейку определенной ширины;

3. Написать текст, обвести его учитывая толщину написания линии букв в зависимости от размера шрифта.

УРОК 8,9

Время выполнения 4 часа

На этом уроке рассматривается:

1. Геометрические построения;

2. Построение сопряжений;

3. Масштабы;

4. Нанесение размеров;

5. Практическая работа «Контур детали».

1 Геометрические построения

При выполнении чертежей приходится выполнять некоторые простейшие геометрические построения. Это необходимо не только при составлении чертежа, но и при выполнении разметки перед изготовлением детали, а также при подготовке инструмента для ее контроля в процессах обработки и эксплуатации. Следовательно, изучение инженерной графики необходимо начать со знакомства с приемами достаточно точных геометрических построений: взаимно перпендикулярные и параллельные прямые, деление отрезка на равные части, правильные многоугольники, сопряжения дуг и другие построения. Построение – графический способ решения геометрических задач на плоскости с помощью чертежных инструментов.

1.1 Деление отрезка

Деление отрезка АВ пополам(Рисунок 10.) Из концов отрезка А и В одним и тем же произвольным раствором циркуля описывают две дуги. Точки их пересечения C и D соединяют прямой. Точка О на пересечении прямых AB и CD - середина отрезка АВ.

Рисунок 10- Деление отрезка пополам.

1.3 Деление отрезка АВ на равные части

Для деления отрезка на n равных частей из точки А проводят под острым углом к прямой АВ вспомогательную прямую АС. На ней от точки А последовательно откладывают n равных по величине отрезков. Крайнюю точку D соединяют с точкой В. Через точки деления проводят прямые, параллельные BD, на отрезке АВ получают n равных частей (Рисунок 11).

Рисунок 11- Деление отрезка на равные части.

1.6 Построение прямой АВ, параллельной прямой MN на заданном расстоянии

Раствором циркуля, равным заданному расстоянию, из любых точек прямой MN проводят две дуги. Через верхние точки этих двух дуг проводят прямую (касательную) АВ, которая и будет параллельна прямой MN(Рисунок12).

Рисунок 12-Параллельные прямые на заданном расстоянии.

1.7 Деление угла ВАС пополам

Из вершины А проводят дугу DE произвольным радиусом. Из полученных точек D и E тем же радиусом описывают дуги ab и cd. Точку их пересечения F соединяют с точкой А. Биссектриса AF делит угол ВАС пополам(Рисунок13).

Рисунок 13-Делении угла пополам.

1.10 Деление окружности на равные части

Некоторые детали имеют элементы, равномерно расположенные по окружности, например детали. При выполнении чертежей подобных деталей необходимо уметь делить окружность на равные части.

1.10.1 Деление окружности на 4, 8 и 3 равные части

Деление окружности на 4, 8 и 3 равные части и построение правильных вписанных в нее многоугольников показано на рисунке14 а, б, в. Два взаимно перпендикулярных диаметра окружности (│,║) делят ее на четыре равные части(Рисунок 14а). Чтобы разделить окружность на восемь равных частей, применяют известный прием деления прямого угла с помощью циркуля на две равные части. Получают точки 2,4,6,8 (Рисунок 14б).

Для нахождения точек, делящих окружность радиуса R на три равные части, достаточно из любой точки окружности, например точки 4, провести дугу радиусом R (Рисунок 14в). Пересечения дуги с окружностью дают две искомые точки 2 и 3; третья точка деления будет находиться на пересечении оси окружности, проведенной их точки 1, с окружностью

Половина 2А стороны 2-3 треугольника является стороной правильного, вписанного в эту окружность треугольника.

Рисунок 14-Деление окружности на 4,8,3 части.

1.10.2 Деление окружности на 6, 9 и 12 равных частей

Деление окружности на 6, 9 и 12 равных частей и построение правильных вписанных в нее многоугольников показано на рисунке 15 а, б, в.

На рисунке 15а показано деление окружности на шесть равных частей. В этом случае выполняется то же построение, что на рисунке 14в, но дугу описывают не один, а два раза, из точек 1 и4 радиусом R, равным радиусу окружности.

Рисунок 15-Деление окружности на 6,9,12 частей

Отрезок АВ (рисунок15 б) является стороной правильного девятиугольника.

При делении окружности на 12 равных частей с помощью циркуля можно использовать тот же прием, что и при делении окружности на шесть равных частей 9в, но дуги радиусом R описывать четыре раза из точек 1,7,4 и 10

(рисунок 15 в).

1.10.3 Деление окружности на 5, 10 равных частей.

Деление окружности на 5 и 10 равных частей и построение правильных вписанных в нее многоугольников показано на рисунке 11 а, б. Радиус окружности (рисунок 16 а) делят пополам (2.1,с.6) и отмечают его середину – точку О₁, из которой проводят дугу радиусом R₁=O ₁5. В случае деления окружности на10 частей следует применить то же построение, что и при делении окружности на пять частей (рисунок 16а). Отрезок 5А равен по величине стороне правильного пятиугольника, вписанного в окружность, а отрезок ОА – сторона правильного десятиугольника (рисунок 16б).

Рисунок 16-Деление окружности на 5,10 частей.

2 Сопряжения

2.1 Основные определения и теоретические положения

Очерки на чертежах многих деталей, имеющих сложный контур, изображаются линиями, плавно переходящими одна в другую. Плавные переходы определяются конструктивными особенностями деталей, их технологией изготовления, функциональным назначением, эстетическими и прочими требованиями.

Сопряжение - плавный переход одной линии в другую. Общую точку, в которой осуществляется плавный переход, называют точкой сопряжения.

2.2 Сопряжение двух прямых дугой заданного радиуса (скругление углов)

Сопряжение двух прямых, расположенных под острым (рисунок 17 а) и тупым (рисунок 17б) углами, выполняют в следующем порядке. Находят центр О_с дуги сопряжения в пересечении вспомогательных прямых, которые поводят на расстоянии, равном радиусу сопряжения R_с, параллельно (2.6,с.7) сторонам угла.

Используя первое теоретическое положение находят точки сопряжения К₁ и К₂, для этого из точки О_с проводят перпендикуляры (к сторонам угла и сопрягающую дугу радиусом R_с между точками К₁ и К₂.

При скруглении прямого угла центр О_с дуги сопряжения проще находить с помощью циркуля (рисунок 17в). Приняв вершину прямого угла за центр, проводят вспомогательную дугу радиусом сопряжения R_с между сторонами угла, в результате находят точки сопряжения К₁ и К₂. Из этих точек проводят дуги радиуса R до взаимного пересечения в точке Ос, являющейся центром сопряжения. Из центра О_с проводят сопрягающую дугу между точками К₁и К₂.

Рисунок 17-Сопряжения углов.

2.6 Сопряжение двух дуг окружностей третьей дугой заданного радиуса

Сопряжение двух дуг окружностей третьей дугой может быть внешним, внутренним и смешанным. При заданных радиусах R₁ и R ₂сопрягаемых дуг и радиуса R_с дуги сопряжения находят центр О_с и точки сопряжения К₁ и К₂.

2.6.1 Внешнее сопряжение

Из центра О₁проводят вспомогательную дугу окружности радиусом, равным сумме радиусов сопрягаемой дуги R₁ и сопрягающей R. А из центра О₂-радиусом, равным сумме радиусов сопрягаемой дугиR₂ и сопрягающей R. Вспомогательные дуги пересекутся в точке О₂, которая будет искомым центром сопрягающей дуги. Для нахождения точек сопряжения центры дуг соединяем прямыми линиями О_сО₁и О_СО₂. Эти две прямые пересекают сопрягаемые дуги в точках сопряжения К₁ и К₂из центра Ос радиусом Rс проводят сопрягающую дугу соединяя точки К₁К₂.

Рисунок18-Внешнее сопряжение.

2.6.2 Внутреннее сопряжение

Из центра О₁ проводят вспомогательную дугу окружности радиусом, равным разности радиусов сопрягающей дуги R и сопрягаемой R₁. А из центра О₂-радиусом, равным разности радиусов сопрягающей дугиR и сопрягаемой R₂. Вспомогательные дуги пересекутся в точке О_с, которая будет искомым центром сопрягающей дуги. Для нахождения точек сопряжения центры дуг соединяем прямыми линиями О_СО₁и О_СО₂.эти две прямые пересекают сопрягаемые дуги в точках сопряжения К₁ и К₂из центра О_с радиусом R_с проводят сопрягающую дугу соединяя точки К₁К₂.

Центр сопряжения О_с находят в пересечении вспомогательных дуг радиусов R_с-R₁ и R_с-R₂, проведенных из центров О₁ и О₂, а точки сопряжения К₁ и К₂ определяют в пересечениях заданных дуг окружностей с линиями центров О_сО₁ и О _сО₂, т.е. используют втрое теоретическое положение (рисунок 13 б). Сопрягающую дугу радиусом R_с проводят из центра О_с.

Рисунок 19- Внутреннее сопряжение.

2.6.3 Смешанное сопряжение

В первом случае (рисунок 20а) внешнее сопряжение принимают для дуги окружности радиуса R₂, а внутреннее сопряжение для дуги окружности радиуса R₁. Центр дуги сопряжения О_с определяют в пресечении вспомогательных дуг радиусов R_с+R₂ и R_с-R₁, проведенных соответственно из центров заданных дуг окружностей О₁ и О₂. Точки сопряжения К₁ и К₂ определяют в пересечениях дуг заданных окружностей с линиями центров

О _сО₁ и О _сО₂, т.е. используя второе теоретическое положение Сопрягающую дугу проводят радиусом R_с из центра О_с между точками сопряжения К₁ и К₂. Рисунок 20-Смешанные сопряжения.

3. Масштабы

Масштаб - это отношение линейных размеров изображенного на чертеже предмета к его действительным размерам.

Чертежи, на которых изображения выполнены в истинную величину, дают плавильное представление о действительных размерах предмета. Однако при очень малых pазмеpах предмета или, наоборот, при слишком больших, его изображение приходится увеличивать или уменьшать.

Масштабы установлены ГОСТ 2.302-68 и должны выбираться из ряда, приведенного в таблице 5.

Таблица 5. Масштабы

Масштабы уменьшения	1:2; 1:2,5; 1:4; 1:5; 1:10; 1:15; 1:20; 1:30; 1:40; 1:50; 1:100; 1:200; 1:400; 1:500; 1:800; 1:1000
Натуральная величина	1:1
Масштабы увеличения	2:1; 2,5:1; 4:1; 5:1; 10:1; 15:1; 20:1; 30:1; 40:1; 50:1; 100:1; 200:1; 400:1; 500:1; 800:1; 1000:1

При проектировании генеральных планов крупных объектов допускается применять масштабы 1:2000; 1:5000; 1:10000; 1:20000; 1:25000; 1:50000.

Следует помнить, что при любом масштабе на чертеже указывают истинные размеры предмета, а не те, которые изображение имеет на чертеже.

3. Нанесение размеров

Для нанесения размеров используют выносные и размерные линии и размерные числа.

Рисунок21-Выносные, размерные линии.

Общее количество размеров на чертеже должно быть минимальным, но достаточным для изготовления и контроля изделия.

Линейные размеры на чертежах указывают в миллиметрах, без обозначения единицы измерения.

Угловые размеры указывают в градусах, минутах и секундах с обозначением единицы измерения, например: 4°; 4°30´; 12°50´30´´; 0°30´40´´; 0°18´; 0°5´25´´; 0°0´30´´; 30°±1°; 30°±10´.

Размерные и выносные линии следует выполнять сплошными тонкими линиями. Размерные линии ограничены стрелками. Величина стрелок выбирается в зависимости от толщины S линии видимого контура предмета и должна быть приблизительно одинакова для всех размерных линий чертежа (рисунок 59).

Рисунок 22 - Изображение стрелок размерных линий

При нанесении размеров деталей, подобных изображению на рисунке 23, размерные линии следует проводить в радиусном направлении, а выносные - по дугам окружностей.

Рисунок 23 - Примеры простановки размеров

При нанесении размера угла размерную линию проводят в виде дуги с центром в его вершине, а выносные линии – радиально (рисунок 24).

Рисунок 24 - Угловой размер

При нанесении размеров нужно помнить, что на всех чертежах не зависимо от масштаба указываются действительные размеры изделия.

Размерные числа в пределах одного чертежа выполняют шрифтом одного размера. Размерные числа наносят над размерной линией возможно ближе к её середине.

При нанесении нескольких параллельных или концентричных размерных линий на небольшом расстоянии друг от друга размерные числа над ними рекомендуется располагать в шахматном порядке.

При нанесении размера диаметра внутри окружности размерные числа смещают относительно середины размерных линий.

Рисунок 25 - Простановка линейных размеров

Размерные числа линейных размеров при различных наклонах размерных линий располагают, как показано на рисунке 25. Если необходимо нанести размер в заштрихованной зоне, соответствующее размерное число наносят на полке линии-выноски.

Рисунок 26 - Простановка угловых размеров

Угловые размеры наносят так, как показано на рисунке 26. В зоне, расположенной выше горизонтальной осевой линии, размерные числа помещают над размерными линиями со стороны их выпуклости; в зоне, расположенной ниже горизонтальной осевой линии - со стороны вогнутости размерных линий. В заштрихованной зоне наносить размерные числа не рекомендуется. В этом случае размерные числа указывают на горизонтально нанесенных полках.

Рисунок 27 - Требования к простановке размеров

Стрелки, ограничивающие размерные линии должны упираться острием в соответствующие линии контура, или выносные, или осевые линии. Выносные линии должны выходить за концы размерных стрелок на 1...5 мм. Минимальное расстояние между параллельными размерными линиями должно быть 7 мм, а между размерной и линией контура - 10 мм и выбраны в зависимости от размеров изображения и насыщенности чертежа (рисунок 27).

Рисунок 28 - Пример простановки размеров

В случаях, показанных на рисунке 28, размерную и выносные линии проводят так, чтобы они вместе с измеряемым отрезком образовали параллелограмм.

Необходимо избегать пересечения размерных и выносных линий.

Не допускается использовать линии контура, осевые, центровые и выносные линии в качестве размерных.

Допускается проводить размерные линии непосредственно к линиям видимого контура, осевым, центровым и другим линиям.

Выносные линии проводят от линии видимого контура, за исключением случаев, когда при нанесении размеров на невидимом контуре отпадает необходимость в вычерчивании дополнительного изображения.

Рисунок 67 - Пример использования размерной линии с разрывом

При изображении изделия с разрывом размерную линию не прерывают (рисунок 29).

Рисунок 29 - Пример обозначение размера при изображении детали с разрывом

Если длина размерной линии недостаточна для размещения на ней стрелок, то размерную линию продолжают выносить за выносные линии (или соответственно за контурные, осевые, центровые и т. д.) и стрелки наносят, как показано на рисунке 30.

Рисунок 30 - Примеры расположения размерных линий

При недостатке места для стрелок на размерных линиях, расположенных цепочкой, стрелки допускается заменить засечками, наносимыми под углом 45° к размерным линиям или четко наносимыми точками.

При недостатке места для стрелки из-за близко расположенной контурной или выносной линии последние допускается прерывать.

Способ нанесения размерного числа при различных положениях размерных линий (стрелок) на чертеже определяется наибольшим удобством чтения (рисунок 31).

Рисунок 31 - Примеры нанесения размеров при различных положениях размерных линий

Размерные числа и предельные отклонения не допускается разделять или пересекать какими то ни было линиями чертежа.

Не допускается разрывать линию контура для нанесения размерного числа и наносить размерные числа в местах пересечения размерных, осевых или центровых линий.

В месте нанесения размерного числа осевые, центровые линии и линии штриховки прерывают (рисунок 32).

Рисунок 32 - Примеры нанесения размеров с разрывом осевых линий (а) и линии штриховки (б)

Размеры, относящиеся к одному и тому же конструктивному элементу (пазу, выступу, отверстию и т. п.), рекомендуется группировать в одном месте, располагая их на том изображении, на котором геометрическая форма данного элемента показана наиболее полно (рисунок 33).

Рисунок 33 - Примеры нанесения размеров

При нанесении размера радиуса перед размерным числом помещают прописную букву R. Если при нанесении размера радиуса дуги окружности необходимо указать размер, определяющий положение ее центра, то последний изображают в виде пересечения центровых или выносных линий.

Для обозначения цилиндрической поверхности следует руководствоваться следующим правилом: поверхность свыше 180о задается диаметром, менее 180о - радиусом, в случае, когда угол цилиндрической поверхности равен 180о, для её обозначения можно использовать как радиус, так и диаметр.

Рисунок 34 - Примеры нанесения размера с использование знака «квадрат»

Рисунок 35 - Примеры нанесения размеров одинаковых отверстий

Размеры нескольких одинаковых элементов изделия, как правило, наносят один раз с указанием количества этих элементов (рисунок 35).

При нанесении размеров элементов, равномерно расположенных по окружности изделия (например, отверстий), указывают диаметр окружности центров отверстий и вместо угловых размеров, определяющих взаимное расположение элементов, только их количество (рисунок 35 в).

При нанесении размеров, определяющих расстояние между равномерно расположенными одинаковыми элементами изделия (например, отверстия), рекомендуется вместо размерных цепей наносить размер между соседними элементами и размер между крайними элементами в виде произведения количества промежутков между элементами на размер промежутка (рисунок 36).

Рисунок 36 - Примеры нанесения размеров равномерно расположенными

одинаковыми элементами изделия

Размеры, определяющие расположение сопрягаемых поверхностей, проставляют, как правило, от конструктивных баз с учетом возможностей выполнения и контроля этих размеров.

При расположении элементов предмета (отверстий, пазов, зубьев и т. п.) на одной оси или на одной окружности размеры, определяющие их взаимное расположение, наносят следующим способами:

- от общей базы (поверхности, оси) (рисунок 37);

Рисунок 37 - Примеры нанесения размеров от базы

- заданием размеров нескольких групп элементов от нескольких общих баз (рисунок 38);

Рисунок 38 - Примеры нанесения размеров от нескольких баз

- заданием размеров между смежными элементами (цепочкой) (рисунок 39).

Рисунок 39 - Примеры нанесения размеров цепочкой

Размеры на чертежах не допускается наносить в виде замкнутой цепи, за исключением случаев, когда один из размеров указан как справочный.

4. Практическая работа «Контур детали»

Задание для вычерчивания контура технической детали основано на применении правил построения видов сопряжений, составляющих контур. Построение чертежа детали следует начинать с анализа геометрических элементов детали, выявления геометрических построений, чтения видов сопряжений, составляющих контур детали, определения его габаритных размеров, которые предопределяют выбор масштаба изображения и его компоновку на выбранном формате листа.

Выполнение чертежа детали рекомендуется проводить в такой последовательности:

а) провести ось симметрии (посередине листа формата) и все центровые линии (рисунок 40а);

б) из центров, которые расположены на пересечении центровых линий;

построить все окружности и дуги по заданным размерам. Параллельно оси симметрии провести прямые линии на заданном расстоянии (при необходимости) (рис.40б);

в) найти центры дугО_1,О₂, О₃ и точки сопряжения (рисунок 40в);

г) из центров сопряжений построить дуги заданного радиуса, соединяя точки сопряжений (рисунок 40в)

д) нанести выносные и размерные линии и проставить размерные числа (руководствуясь требованиями ГОСТ 2.307-68) (рисунок40г). Вспомогательные построения рекомендуется оставить на чертеже для проверки преподавателем. После проверки чертеж обводят карандашом. Последовательность обводки чертежа:

- осевые и центровые линии;

- окружности и дуги, в том числе и дуги сопряжений (начинать следует

с дуг и окружностей больших размеров);

- горизонтальные, вертикальные и наклонные осевые линии;

- сплошные тонкие линии;

- стрелки, размерные числа, подписи и пр.

е) заполнить основную надпись.

Варианты заданий в примечании А.

Рисунок 40

УРОК 10,11

Время выполнения 4 часа

На этом уроке рассматривается:

1. Методы проецирования;

2. Проецирование точки; отрезка, плоскости;

1. Методы проецирования.

Изображения на плоскости получают методом проецирования. Принцип проецирования представлен на рисунке 40. Объект проецирования — точка А. Через точку А проходит проецирующий луч i с направлением к картинной плоскости, называемой плоскостью проекций. Точка пересечения проецирующего луча с плоскостью проекций называется проекцией точки. Обозначение проекции точки должно содержать индекс плоскости проекций. Например, при проецировании на плоскость П_n проекция точки будет обозначена — А_n.

Рисунок 40. Принцип проецирования

Виды проецирования

Различают центральное и параллельное проецирование.

В первом случае источник лучей находится в обозримом пространстве — точка S собственная, во втором — источник лучей расположен в бесконечности. Схемы центрального и параллельного проецирования приведены соответственно на рисунках41и4 2. Модель центрального проецирования — пирамида (рисунок 41) или конус; модель параллельного проецирования — призма (рисунок 42) или цилиндр.

Рисунок 41. Схема центрального проецирования

Проецированием на одну плоскость проекций получается изображение, которое однозначно не определяет форму и размеры предмета. На рисунке 1 проекция точки А — Аn не определяет положение самой точки в пространстве, поскольку по одной проекции невозможно определить расстояние, на котором точка находится от плоскости П. Наличие только одной проекции создает неопределенность изображения. В таких случаях, когда невозможно воспроизвести пространственный образ (оригинал) предмета, говорят о необратимости чертежа.

Рисунок 42. Схема параллельного проецирования

Рисунок 43. Модель центрального проецирования (пирамида)

Рисунок 44. Модель параллельного проецирования (призма)

Для исключения неопределенности объекты проецируют на две, три и более плоскостей проекций. Ортогональное проецирование на две плоскости предложил французский геометр Гаспар Монж (ХVIII век). Метод Монжа представлен на рисунке 6,а,б,в (а — наглядное изображение точки в двугранном угле, б — комплексный чертеж точки, в — восстановление объекта, точки А, в пространстве по ее проекциям).

Рисунок 45. Проецирование точки:
а — образование проекций пространственной точки А;
б — чертеж точки А;
в — восстановление пространственного образа точки А по проекциям А1 и А2

Инвариантные свойства параллельных проекций:

проекция точки есть точка;
проекция прямой в общем случае прямая;
проекции взаимно параллельных прямых в общем случае — параллельные прямые;
проекции пересекающихся прямых — пересекающиеся прямые, при этом точки пересечения проекций прямых лежат на одном перпендикуляре к оси проекций;
если плоская фигура занимает положение, параллельное плоскости проекций, то она проецируется на эту плоскость в конгруэнтную фигуру.

Различают косоугольные и прямоугольные параллельные проекции. Если проецирующие лучи направлены к плоскости проекций под углом, отличным от прямого, то проекции называют косоугольными. Если проецирующие лучи перпендикулярны к плоскости проекций, то полученные проекции называют прямоугольными. Для прямоугольных проекций используют термин ортогональные от греческого ortos — прямой.

При ортогональном проецировании в пространство вводят две или три взаимно перпендикулярные плоскости, которым присваивают следующие названия и обозначения:

горизонтальная плоскость проекций — П1
фронтальная плоскость проекций — П2
профильная плоскость проекций — П3

Плоскости проекций бесконечны и, пересекаясь, делят пространство на восемь частей — октантов, как показано на рисунке 46.

Рисунок 46. Три взаимно перпендикулярные плоскости проекций П1, П2 и П3 делят пространство на восемь частей (октантов)

В практике построения изображений чаще всего используют первый октант, который далее будем называть трехгранным углом. Наглядное изображение трехгранного угла приведено на рисунке 47.

Рисунок 47. Трехгранный угол, первый октант

При пересечении плоскостей проекций образуются прямые линии - оси проекций:

ось X (икс) — ось абсцисс

ось Y (игрек) — ось ординат

Ось Z (зет) — ось аппликат

Если оси проградуировать, то получится координатная система, в которой легко построить объект по заданным координатам. Система прямоугольных координат была предложена Декартом (ХVIIIв.). Ортогональным проекциям присущи все свойства параллельных проекций. На рисунке 9 показано преобразование трехгранного угла и образование комплексного чертежа точки А.

Рисунок 48. Преобразование трехгранного угла и образование чертежа точки в трех проекциях
а — наглядное изображение, б — развертка трехгранного угла, в — чертеж точки

На рисунке 49 приведен комплексный чертеж прямого кругового конуса, отмечена точка S — вершина конуса. Оси проекций X, Y, Z не показаны, что часто используется в практике построения чертежей.

Рисунок 49. Пример чертежа конуса и принадлежащей точки S. Чертеж выполнен без указания осей проекций

УРОК 12-16

Время выполнения 10 часов

На этом уроке рассматривается:

1. Проецирование геометрических тел;

2. Аксонометрические проекции тел;

3.Практическая работа «Проекции геометрических тел».

1. Проецирование геометрических тел;

Многогранники

Многогранник- геометрическое тело, ограниченное со всех сторон плоскими многоугольниками - гранями. Стороны граней называются ребрами, а концы ребер - вершинами. По числу граней различают 4-гранники, 5-гранники и т.д. Многогранник называется выпуклым, если он весь расположен по одну сторону от плоскости каждой его грани. Многогранник называется правильным, если его грани правильные многоугольники (т.е. такие, у которых все стороны и углы равны) и все многогранные углы при вершинах равны.

Эти многоугольники называются гранями, их стороны ребрами, а их вершины - вершинами многогранника.

Виды Многогранников

1. Пирамида - это многогранник, одна грань которого многоугольник, а остальные грани - треугольники с общей вершиной. Пирамида называется правильной, если в основании лежит правильный многоугольник и высота пирамиды проходит через центр многоугольника. Пирамида называется усеченной, если вершина её отсекается плоскостью.

Рисунок 50. Пирамида

2. Призма - многогранник, две грани которого (основания призмы) представляют собой равные многоугольники с взаимно параллельными сторонами, а все другие грани параллелограммы. Призма называется прямой, если её ребра перпендикулярны плоскости основания. Если основанием призмы является прямоугольник, призму называют параллелепипедом (рис. 51).

Рисунок 51. Призма

Цилиндр, конус, шар

Цилиндр, конус и шар относятся к объемным (трехмерным) геометрическим фигурам вращения.

Объемные фигуры вращения (еще говорят — «тела», подразумевая объемность фигуры), как правило, образованы вращением плоской фигуры вокруг какой-то линии (прямой).

Так, цилиндр — это фигура, полученная от вращения прямоугольника вокруг одной из его сторон как оси; конус — вращением прямоугольного треугольника вокруг его катета как оси, шар — вращением полукруга вокруг его диаметра как оси.

Объемные фигуры бывают прямые (прямой цилиндр, прямой конус) и наклонные (наклонный цилиндр, наклонный конус), что зависит от вида той плоской геометрической фигуры, которая их образует.

В курсе математики для б класса рассматриваются только прямые цилиндры и конусы

Рисунок 52- Цилиндр

.Определение. Цилиндр — это тело (объемная геометрическая фигура), полученное вращением прямоугольника вокруг одной из его сторон как оси.

Рисунок 53- Конус

Определение. Конус (прямой) — это тело (объемная геометрическая фигура), полученное вращением прямоугольного треугольника вокруг его катета как оси.

Рисунок 54- Шар

Определение. Шар — это тело (объемная геометрическая фигура), полученное вращением полукруга вокруг его диаметра как оси.

2. Аксонометрические проекции тел

Переход от ортогональных проекций предмета к аксонометрическому изображению рекомендуется осуществлять в такой последовательности:

Рисунок 55-. Построение аксонометрического изображения

1. На ортогональном чертеже размечают оси прямоугольной системы координат, к которой и относят данный предмет. Оси ориентируют так, чтобы они допускали удобное измерение координат точек предмета. Например, при построении аксонометрии тела вращения одну из координатных осей целесообразно совместить с осью тела.

2. Строят аксонометрические оси с таким расчетом, чтобы обеспечить наилучшую наглядность изображения и видимость тех или иных точек предмета.

3. По одной из ортогональных проекций предмета чертят вторичную проекцию.

4. Создают аксонометрическое изображение, для наглядности делают вырез четверти.

ГОСТ 2.317-69 определяет условности и способы нанесения размеров при построении аксонометрического изображения, основное внимание следует обратить на следующее:

· Линии штриховки сечения в аксонометрических проекциях наносят параллельно одной из диагоналей проекций квадратов, лежащих в соответствующих координатных плоскостях, стороны которых параллельны аксонометрическим осям.

· При нанесении размеров выносные линии проводят параллельно аксонометрическим осям, размерные линии – параллельно измеряемому отрезку.

Рисунок 56-. Штриховка в аксонометрии

· В аксонометрических проекциях спицы маховиков и шкивов, ребра жесткости и подобные элементы штрихуют.

Практическая работа «Проекции геометрических тел»

Варианты заданий представлены в приложении А

УРОК 17-20

Время выполнения 8 часов

На этом уроке рассматривается:

1. Определение разрезов;

2. Оформление разрезов;

3. Аксонометрические построения детали;

4. Практическая работа «Разрезы простые».

1. Определение разрезов

Разрез – изображение предмета, мысленно рассеченного одной или несколькими плоскостями, при этом мысленное рассечение предмета относится только к данному разрезу и не влечет за собой изменения других изображений того же предмета. На разрезе показывается то, что получается в секущей плоскости и что расположено за ней. Допускается изображать не все, что расположено за секущей плоскостью, если это не требуется для понимания конструкции.

Разрезы разделяются, в зависимости от положения секущей плоскости относительно горизонтальной плоскости проекций, на:

горизонтальные – секущая плоскость параллельна горизонтальной плоскости проекций;

вертикальные – секущая плоскость перпендикулярна горизонтальной плоскости проекций;

наклонные – секущая плоскость составляет с горизонтальной плоскостью проекций угол, отличный от прямого.

Рисунок 57 - Примеры выполнения и обозначения разрезов

На рисунке 65 приведены: горизонтальный разрез Б-Б и вертикальные разрезы: А-А, В-В, Г-Г.

В зависимости от числа секущих плоскостей разрезы разделяются на:

простые – при одной секущей плоскости (рисунок 65, разрезы В-В и Г-Г);

сложные – при нескольких секущих плоскостях (рисунок 65, разрезы А-А и Б-Б).

Сложные разрезы бывают ступенчатые, если секущие плоскости параллельны (рисунок 65, разрез Б-Б), и ломанным, если секущие плоскости пересекаются (рисунок 65, разрезы А-А).

При ломаных разрезах секущие плоскости условно повертывают до совмещения в одну плоскость, при этом направление поворота может не совпадать с направлением взгляда.

Если совмещенные плоскости окажутся параллельными одной из основных плоскостей проекций, то ломаный разрез допускается помещать на месте соответствующего вида. При повороте секущей плоскости элементы предмета, расположенные за ней, вычерчивают так, как они проецируются на соответствующую плоскость, с которой производится совмещение.

Разрезы называются продольными, если секущие плоскости направлены вдоль длины или высоты предмета (рисунок 58).

Рисунок 58 - Продольный разрез пружины

Разрезы называются поперечными, если секущие плоскости направлены перпендикулярно длине или высоте предмета (рисунок 59, разрезы АА и Б-Б)

Рисунок 59 - Поперечный разрез

Разрез, служащий для выяснения устройства предмета лишь в отдельном, ограниченном месте, называется местным (рисунок 60).

Рисунок 60 - Местный разрез

Местный разрез выделяется на виде сплошной волнистой линией или сплошной тонкой линией с изломом. Эти линии не должны совпадать с какими-либо другими линиями изображения.

Часть вида и часть соответствующего разреза допускается соединять, разделяя их сплошной волнистой линией (рисунок 61).

Рисунок 61 - Примеры совмещения части вида и разреза

Часть вида и часть соответствующего разреза допускается соединять, разделяя их сплошной тонкой линией с изломом (рисунок 62).

Рисунок 62 - Примеры совмещения части вида и разреза

Если на изображении симметричной детали соединяются половина вида с половиной разреза, то разделяющей линией служит ось симметрии (рисунок 63).

Рисунок 63 - Примеры совмещения части вида и разреза

Если в симметричной детали ось симметрии совпадает с линией контура, границу вида и разреза смещают от оси и оформляют, как показано на рисунке 64.

Рисунок 64 - Примеры совмещения части вида и разреза

Допускается также разделение разреза и вида штрих-пунктирной тонкой линией, совпадающей со следом плоскости симметрии не всего предмета, а лишь его части, если она представляет тело вращения (рисунок 65).

Рисунок 65 - Примеры совмещения части вида и разреза

2. Обозначение разрезов

В ГОСТ 2.305-2008 предусмотрены следующие требования к обозначению разреза:

1. Положение секущей плоскости указывают на чертеже линией сечения.

2. Для линии сечения должна применяться разомкнутая линия (толщина от S до 1,5S длина линии 8-20 мм).

3. При сложном разрезе штрихи проводят также у мест пересечения секущих плоскостей между собой.

. На начальном и конечном штрихах следует ставить стрелки, указывающие направление взгляда, стрелки должны наноситься на расстоянии 2-3 мм от внешнего конца штриха.

5. Начальный и конечный штрихи не должны пересекать контур соответствующего изображения.

6. У начала и конца линии сечения, а при необходимости и у мест пересечения секущих плоскостей ставят одну и ту же прописную букву русского алфавита. Буквы наносят около стрелок, указывающих направление взгляда, и в местах пересечения со стороны внешнего угла (рисунок 66).

Рисунок 66 - Примеры обозначения разреза

7. Разрез должен быть отмечен надписью по типу «А-А» (всегда двумя буквами через тире).

8. Когда секущая плоскость совпадает с плоскостью симметрии предмета в целом, а соответствующие изображения расположены на одном и том же листе в непосредственной проекционной связи и не разделены какими – либо другими изображениями, для горизонтальных, фронтальных и профильных разрезов не отмечают положение секущей плоскости, и разрез надписью не сопровождают.

9. Фронтальным и профильным разрезам, как правило, придают положение, соответствующее принятому для данного предмета на главном изображении чертежа.

10. Горизонтальные, фронтальные и профильные разрезы могут быть расположены на месте соответствующих основных видов.

11. Допускается располагать разрез на любом месте поля чертежа, а также с поворотом с добавлением условного графического обозначения - значка «Повернуто» (рисунок 67).