Чертежи деталей, изготовленных на токарном и фрезерном станкахметодическая разработка по технологии (7 класс) на тему

Карандаши и листы ватмана постепенно уходят в прошлое, уступая место цифровым технологиям и специализированным программам. Но принципы начертания остаются теми же и необходимо учиться чтению чертежей. В производстве и в строительных организациях широко распространено использование конструкторской документации, разработать которую без знания черчения невозможно. Для создания простых и комплексных трубопроводов и электроустановок, для сборочного узла и высотных металлоконструкций всё равно необходимо создавать проекты.

9.1. Понятие о видах изделий и конструкторских документах

Изделием называют любой предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению на предприятии.

ГОСТ 2.101-88* устанавливает следующие виды изделия:

• Детали;
• Сборочные единицы;
• Комплексы;
• Комплекты.

При изучении курса «Инженерной графики» к рассмотрению предлагаются два вида изделий: детали и сборочные единицы.

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

Например: втулка, литой корпус, резиновая манжета (неармированная), отрезок кабеля или провода заданной длинны. К деталям относятся так же изделия, подвергнутые покрытиям (защитным или декоративным), или изготовленные с применением местной сварки, пайки, склейки сшивки. К примеру: корпус, покрытый эмалью; стальной винт, подвергнутый хромированию; коробка, склеенная из одного листа картона, и т.п.

Сборочная единица – изделие, состоящее из двух и более составных частей, соединённых между собой на предприятии-изготовителе сборочными операциями (свинчиванием, сваркой, пайкой, клёпкой, развальцовкой, склеиванием и т.д.). Например: станок, редуктор, сварной корпус и т.д.

Комплексы — два и более специфицируемых изделия не соединенных на предприятии-изготовителе сборочными операциями, но предназначенных для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций, например, автоматическая телефонная станция, зенитный комплекс и т.п.

Комплекты — два и более специфицированных изделия, не соединенных на предприятии-изготовителе сборочными операциями и представляющих набор изделий, имеющих общее эксплуатационное назначение вспомогательного характера, например, комплект запасных частей, комплект инструментов и принадлежностей, комплект измерительной аппаратуры и т.п.

Производство любого изделия начинается с разработки конструкторской документации. На основании технического задания проектная организация разрабатывает эскизный проект, содержащий необходимые чертежи будущего изделия, расчётно-пояснительную записку, проводит анализ новизны изделия с учётом технических возможностей предприятия и экономической целесообразности его осуществления.

Эскизный проект служит основанием для разработки рабочей конструкторской документации. Полный комплект конструкторской документации определяет состав изделия, его устройство, взаимодействие составных частей, конструкцию и материал всех входящих в него деталей и другие данные, необходимые для сборки, изготовления и контроля изделия в целом.

Сборочный чертёж – документ, содержащий изображение сборочной единицы и данные, необходимые для её сборки и контроля.

Чертёж общего вида – документ, определяющий конструкцию изделия, взаимодействие его составных частей и принцип работы изделия.

Спецификация – документ, определяющий состав сборочной единицы.

Чертёж общего вида имеет номер сборочной единицы и код СБ.

Например: код сборочной единицы (Рисунок 9.1) ТМ.0004ХХ.100 СБ тот же номер, но без кода, имеет спецификация (Рисунок 9.2) этой сборочной единицы. Каждое изделие, входящее в сборочную единицу, имеет свой номер позиции, указанный на чертеже общего вида. По номеру позиции на чертеже можно найти в спецификации наименование, обозначение данной детали, а также количество. Кроме того, в примечании может быть указан материал, из которого деталь изготовлена.

Основные правила чтения чертежей

Любая стойка или крепёж сначала воплощаются на листе бумаги или экране компьютера и лишь потом передаются в производственный цех. Для правильного понимания задачи, чтобы ответственный работник мог понять, где именно должно проходить наложение сварочных швов или делать отверстие нужного диаметра, надо уметь читать технологические документы.

В машиностроении чертежи могут быть разными: существуют чертежи деталей, сборочные, схемы, спецификации и др. Технические рисунки должны изготавливаться согласно правилам государственных стандартов (ГОСТ) или Единой системы конструкторской документации (ЕСКД).

Количество изображений должно быть минимальным. В инженерной графике чертёж — это представление предмета с помощью проекций и точным соотношением его размеров.

9.2. Последовательность выполнения чертежей деталей

Чертёж детали – это документ, содержащий изображение детали и другие данные, необходимые для её изготовления и контроля.

Перед выполнением чертежа необходимо выяснить назначение детали, конструктивные особенности, найти сопрягаемые поверхности. На учебном чертеже детали достаточно показать изображение, размеры и марку материала.

При выполнении чертежа детали рекомендуется следующая последовательность:

1. Выбрать главное изображение (см. раздел 2).
2. Установить количество изображений – видов, разрезов, сечений, выносных элементов, которые однозначно дают представление о форме и размерах детали, и дополняющих какой-либо информацией главное изображение, помня о том, что количество изображений на чертеже должно быть минимальным и достаточным.
3. Выбрать масштаб изображений по ГОСТ 2.302-68. Для изображений на рабочих чертежах предпочтительным является масштаб 1:1. Масштаб на чертеже детали не всегда должен совпадать с масштабом сборочного чертежа. Крупные и не сложные детали можно вычерчивать в масштабе уменьшения (1:2; 1:2,5; 1:4; 1:5 и т.д.), мелкие элементы лучше изображать в масштабе увеличения (2:1; 2,5:1; 4:1; 5:1; 10:1; и т.д.).
4. Выбрать формат чертежа. Формат выбирается в зависимости от размера детали, числа и масштаба изображений. Изображения и надписи должны занимать примерно 2/3 рабочего поля формата. Рабочее поле формата ограничено рамкой в строгом соответствии с ГОСТ 2.301-68* по оформлению чертежей. Основная надпись располагается в правом нижнем углу (на формате А4 основная надпись располагается только вдоль короткой стороны листа);
5. Выполнить компоновку чертежа. Для рационального заполнения поля формата рекомендуется тонкими линиями наметить габаритные прямоугольники выбранных изображений, затем провести оси симметрии. Расстояния между изображениями и рамкой формата должно быть примерно одинаковым. Оно выбирается с учётом последующего нанесения выносных, размерных линий и соответствующих надписей.
6. Вычертить деталь. Нанести выносные и размерные линии в соответствии с ГОСТ 2.307-68. Выполнив тонкими линиями чертёж детали, удалить лишние линии. Выбрав толщину основной линии, обвести изображения, соблюдая соотношения линий по ГОСТ 3.303-68. Обводка должна быть чёткой. После обводки выполнить необходимые надписи и проставить числовые значения размеров над размерными линиями (предпочтительно размером шрифта 5 по ГОСТ 2.304-68).
7. Заполнить основную надпись. При этом указать: наименование детали (сборочной единицы), материал детали, её код и номер, кем и когда был выполнен чертёж и т.д. (Рисунок 9.1)

Ребра жесткости, спицы при продольных разрезах показывают не заштрихованными.

Рисунок 9.1 – Рабочий чертеж детали «Корпус»

Чертежи и 3D-модели оборудования для металлообработки

Классификация металлорежущих станков, их виды и типы

Агрегаты для обработки металлических изделий подразделяют на девять больших групп. В соответствии с этим делением они могут быть:

• токарными (шифр группы – 1);
• расточными и сверлильными (шифр – 2);
• доводочными, шлифовальными, заточными и полировальными (шифр – 3);
• специальными (шифр – 4);
• резьбо- и зубообрабатывающими (шифр – 5);
• фрезерными (шифр – 6);
• разрезными (шифр – 7);
• долбежными, строгальными, протяжными (шифр – 8);
• разными (шифр – 9).

Агрегаты каждой группы, кроме того, принято делить еще на разные типы:

• токарные установки: много- и одношпиндельные, а также специализированные (подгруппа полуавтоматических и автоматических станков), револьверные, копировальные многорезцовые, карусельные, сверлильно-отрезные, специальные, лобовые;
• расточные и сверлильные металлорежущие станки: полуавтоматические много- и одношпиндельные, вертикально-, радиально- и горизонтально-сверлильные, координатно-, алмазно- и горизонтально-расточные, сверлильные разные;
• полировальные и прочие установки третьей группы: обдирочные, внутри-, кругло- и плоскошлифовальные, заточные, специализированные;
• агрегаты для обработки зубов и резьбы: зубофрезерные, зуборезные (их устройство позволяет обрабатывать колеса конической формы), зубострогальные (колеса цилиндрической формы), резьбонарезные, резьбо- и зубошлифовальные, проверочные и зубоотделочные, резьбо-фрезерные, для работы с торцами зубов, для червячных пар;
• фрезерные металлорежущие станки: непрерывного действия, консольные (вертикальные, широкоуниверсальные и горизонтальные), продольные, бесконсольные вертикальные, гравировальные и копировальные;
• строгальное и аналогичное им оборудование: продольные с двумя либо с одной стойкой, протяжные (горизонтальные и вертикальные), поперечно-строгальные, долбежные;
• разрезные агрегаты: с диском гладкого вида, с абразивным кругом, с резцом, пилы (ножовочные, дисковые, ленточные), правильно-отрезные;
• разные металлорежущие станки: делительные установки, для контроля шлифовальных кругов и сверл, балансировочные, опиловочные, бесцентрово- и правильно-обдирочные, пилокасательные.

Кроме того, интересующее нас оборудование делят на такие типы:

• по геометрическим размерам и весу: крупные, уникальные и тяжелые;
• по уровню специализации: специальные (металлорежущие станки для работы с изделиями одинаковых типоразмеров), специализированные (размеры обрабатываемых деталей являются разными, но принадлежат они к одному типу), универсальные (позволяют работать с любыми изделиями);
• по точности: П (повышенной точности), Н (нормальной), А (особо высокой), В (высокой), а также С (прецизионные), последние агрегаты также нередко называют особо точными.

Маркировка агрегатов для обработки металлов

Как вы сами понимаете, классификация, которой подчиняются металлорежущие станки, придумана не просто так, а для того, чтобы специалист мог мгновенно определить тип, базовое устройство и рабочие особенности станка, условное обозначение коего он видит перед собой.

Маркировка разных моделей станков – это несколько цифр и букв, в коих зашифрованы основные сведения об агрегате. Первая цифра указывает на группу станка, вторая – на его разновидность, третья (иногда еще и четвертая) – на типоразмер.

Если какая-либо литера стоит в конце кода (после всех цифр), она говорит нам о тех или иных особых характеристиках станка, уровне его точности, либо о том, что оборудование было модифицировано. А вот литера после самой первой цифры в маркировке агрегата для обработки металла сигнализирует о том, что он прошел модернизацию (либо это его другое исполнение, отличное от базового исполнения).

Чтобы принципы кодировки стали вам понятны, давайте расшифруем маркировку станка 6М13П. По первой цифре легко определяем, что он является фрезерным, причислен к первому типу фрезерного оборудования (цифра 1), имеет 3-ий типоразмер, относится к агрегатам повышенной точности (последняя литера в коде), прошел модернизацию (первая литера после первой буквы).

Уровень автоматизации и другие особенности оборудования

Металлорежущие станки, используемые для массового и крупносерийного производства, называют агрегатными. Их устройство примерно одинаковое, для их выпуска используют стандартизированные рабочие столы, рабочие головки, станины, шпиндельные и другие узлы. Если же изготавливаются станки для единичного и мелкосерийного производства, их конструкция может быть уникальной.

По уровню автоматизации рассматриваемые нами агрегаты бывают:

• Полуавтоматическими. У них монтаж заготовки, которую предстоит обработать, запуск оборудования и демонтаж изделия после обработки осуществляет человек. Остальные же процедуры, причисляемые к вспомогательным, выполняются в автоматическом режиме.
• Автоматическими. Такие станки требуется наладить (задать необходимые условия обработки той или иной партии изделий) и запустить. Все рабочие операции они выполнят сами.

Отдельных слов заслуживают станки с ЧПУ (с числовым программным управлением). Их работой «руководит» специальная программа, содержащая закодированный комплекс числовых значений. Такая программа устанавливает все рабочие операции станка, начиная от частоты вращения его рабочего инструмента и заканчивая скоростью выполнения конкретного процесса.

В составе современных систем ЧПУ имеются следующие обязательные элементы:

• Пульт (консоль) оператора. Он дает возможность вводить программу, переводить металлорежущие станки в ручной режим работы, устанавливать режимы функционирования оборудования и так далее.
• Контроллер. Специальное устройство на агрегатах с ЧПУ, которое задает и отслеживает точность выполнения технологических управляющих команд, траекторию перемещения рабочего приспособления, отвечает за изменение и общее управление станком, а также выполняет дополнительные расчеты. Контроллером в наши дни может выступать и мощный промышленный компьютер, и логическое программируемое устройство, и обычный микропроцессор.
• Панель оператора (экран, дисплей). Данный элемент ЧПУ предназначен для того, чтобы специалист, работающий за станком, мог визуально наблюдать за процессом обработки изделий, и при необходимости вносить какие-либо изменения в программу управления.

Суть эксплуатации оборудования с ЧПУ сравнительно проста. Сначала для металлорежущего оборудования составляется управляющая программа, которая вводится в контроллер оператором (для этих целей используется программатор). При включении агрегата ЧПУ дает на узлы станка последовательные команды. Выполнив все команды по обработке детали, оборудование отключается.

Высокая точность и скорость выполнения рабочих операций, которыми характеризуются металлорежущие станки, оснащенные ЧПУ, обусловили их активное применение в составе автоматических цеховых линий и очень крупных производственных автоматизированных систем.

Краткая информация о конструкции металлорежущих агрегатов

Описываемые нами станки разных групп и типов по своему устройству имеют немало общих черт. Их конструкция базируется на том, что все установленные на агрегатах техустройства и механизмы должны гарантировать возможность выполнения двух движений:

• подачи приспособления для резки либо обрабатываемой детали;
• непосредственно движения резки.

Чтобы обеспечить указанные движения, а также стабильное функционирование всего оборудования, станок для резки металла должен обязательно располагать такими конструктивными элементами:

• органы управления (отвечают за запуск агрегата и его остановку, необходимы для постоянного контроля работы станка);
• передаточное устройство (оно нужно для передачи исполнительному механизму движения от двигателя и для преобразования движения);
• привод (электрический, механический, пневматический, гидравлический);
• исполнительные механизмы (на них размещаются приспособления для резки металла, именно эти механизмы осуществляют обработку металла).

9.3. Нанесение размеров

Простановка размеров является наиболее ответственной частью работы над чертежом, так как неправильно проставленные и лишние размеры приводят к браку, а недостаток размеров вызывает задержки производства. Ниже предложены некоторые рекомендации по нанесению размеров при выполнении чертежей деталей.

Размеры детали замеряют с помощью измерителя на чертеже общего вида сборочной единицы с учётом масштаба чертежа (с точностью 0,5мм). При замере наибольшего диаметра резьбы необходимо округлить его до ближайшего стандартного, взятого по справочнику. Например, если диаметр метрической резьбы по замеру d=5,5мм, то необходимо принять резьбу М6 (ГОСТ 8878-75).

9.3.1. Классификация размеров

Все размеры разделяются на две группы: основные (сопряжённые) и свободные.

Основные размеры входят в размерные цепи и определяют относительное положение детали в узле, они должны обеспечивать:

• расположение детали в узле;
• точность взаимодействия собранных деталей;
• сборку и разборку изделия;
• взаимозаменяемость деталей.

Примером могут служить размеры охватывающих и охватываемых элементов сопряжённых деталей (Рисунок 9.2). Общие соприкасающиеся поверхности двух деталей имеют одинаковый номинальный размер.

Свободные размеры в размерные цепи детали не входят. Эти размеры определяют такие поверхности детали, которые не соединяются с поверхностями других деталей, и поэтому их выполняют с меньшей точностью (Рисунок 9.2).

А – охватывающая поверхность; Б – охватываемая поверхность; В — свободная поверхность; d – номинальный размер Рисунок 9.2

9.3.2. Методы простановки размеров

Применяются следующие методы простановки размеров:

• цепной;
• координатный;
• комбинированный.

При цепном методе (Рисунок 9.3) размеры проставляются последовательно один за другим. При такой простановке размеров каждая ступень валика обрабатывается самостоятельно, и технологическая база имеет своё положение. При этом на точность выполнения размера каждого элемента детали не влияют ошибки выполнения предыдущих размеров. Однако, ошибка суммарного размера состоит из суммы ошибок всех размеров. Нанесение размеров в виде замкнутой цепи не допускается, за исключением случаев, когда один из размеров цепи указан как справочный. Справочные размеры на чертеже отмечаются знаком * и записываются на поле: «* Размеры для справок» (Рисунок 9.4).

Рисунок 9.3

Рисунок 9.4

При координатном методе размеры проставляются от выбранных баз (Рисунок 9.5). При этом методе нет суммирования размеров и ошибок в расположении любого элемента относительно одной базы, что является его преимуществом.

Рисунок 9.5

Комбинированный метод простановки размеров представляет собой сочетание цепного и координатного методов (Рисунок 9.6). Он применяется, когда необходима высокая точность при изготовлении отдельных элементов детали.

Рисунок 9.6

По своему назначению размеры подразделяются на габаритные, присоединительные, установочные и конструктивные.

Габаритные размеры определяют предельные внешние (или внутренние) очертания изделия. Они не всегда наносятся, но их часто указывают для справок, особенно для крупных литейных деталей. Габаритный размер не наносится на болтах и шпильках.

Присоединительные и установочные размеры определяют величины элементов, по которым данное изделие устанавливают на место монтажа или присоединяют к другому. К таким размерам относятся: высота центра подшипника от плоскости основания; расстояние между центрами отверстий; диаметр окружности центров (Рисунок 9.7).

Группа размеров, определяющих геометрию отдельных элементов детали предназначенных для выполнения какой-либо функции, и группа размеров на элементы детали, такие как фаски, проточки (наличие которых вызвано технологией обработки или сборки), выполняются с различной точностью, поэтому их размеры не включают в одну размерную цепь (Рисунок 9.8, а, б).

Рисунок 9.7

Рисунок 9.8, а

Рисунок 9.8, б

9.5. Выполнение чертежа детали, имеющей форму тела вращения

Детали, имеющие форму тела вращения, в подавляющем большинстве (50-55% из числа оригинальных деталей) встречаются в машиностроении, т.к. вращательное движение – самый распространённый вид движения элементов существующих механизмов. Кроме того, такие детали технологичны. К ним относятся валы, втулки, диски и т.п. обработка таких деталей производится на токарных станках, где ось вращения расположена горизонтально.

Поэтому детали, имеющие форму тела вращения, располагают на чертежах так, чтобы ось вращения была параллельна основной надпись чертежа (штампу). Торец детали, принятый за технологическую базу для обработки, желательно располагать справа, т.е. так, как он будет расположен при обработке на станке. На рабочем чертеже втулки (Рисунок 9.9) показано выполнение детали, являющейся поверхностью вращения. Наружные и внутренние поверхности детали ограничены поверхностями вращения и плоскостями. Другим примером может быть деталь «Вал» (Рисунок 9.10), ограниченная соосными поверхностями вращения. Осевая линия параллельна основной надписи. Размеры проставлены комбинированным способом.

Рисунок 9.9 — Рабочий чертеж детали поверхности вращения

Рисунок 9.10 — Рабочий чертеж детали «Вал»

Условные обозначения на чертежах технологической документации

На чертежах используют условные обозначения, установленные государственными стандартами. Это основы, в них описываются правила оформления знаков, букв, цифр, линий и так далее.

Обычно их на чертеже не разъясняют, за исключением обозначений, в которых необходимо указать номер стандарта. Всё-таки с ГОСТами необходимо ознакомиться для выполнения и распознавания чертежей или схем.

Это как раз тот случай, когда просто прочесть учебник по черчению недостаточно. Лучше всего пройти специализированные курсы или обучиться инженерным специальностям или другим профессиям, относящимся к производству или к строительству.

Умение читать технологическую документацию необходимо как инженеру, так и рядовому токарю.

В целом, машиностроение и другие отрасли используют ряд основных обозначений:

1. Буквенные

   , отражающие условные величины, например, радиус, шаг резьбы и многое другое.

2. Цифровые

   , выражающие значения размеров, величину угла и т. п.

3. Буквенно-цифровые

   , встречаются в основном в электрических схемах.

4. Графические

   – это базовые элементы технического рисунка. Ими отображают как структуру детали, материал изделия, так и её конструкцию (дверной или оконный проём и т. п.).

Все это необходимо для корректной подачи минимума информации на листе и последующего его верного прочтения.

9.6. Выполнение чертежа детали изготовленной из листа

К этому виду деталей относятся прокладки, крышки, планки, клинья, плиты и т.д. Детали такой форму обрабатываются различными способами (штамповка, фрезеровка, строгание, резка ножницами). Плоские детали, изготовленные из листового материала, изображают, как правило, в одной проекции, определяющей контур детали (Рисунок 9.11). Толщина материала указывается в основной надписи, но рекомендуется указывать её повторно на изображении детали, на чертеже — s3. Если деталь гнутая, то часто на чертеже показывают развертку.

Рисунок 9.11 — Чертеж плоской детали

9.7. Выполнение чертежа детали, изготовленной литьем, с последующей механической обработкой

Формообразование литьем позволяет получить достаточно сложную форму детали, практически без потерь материала. Но после литья поверхность получается достаточно грубая, поэтому, рабочие поверхности требуют дополнительной механической обработки.

Таким образом получаем две группы поверхностей — литейные (черные) и обработанные после литья (чистые). Процесс литья: в литейную форму заливается расплавленный материал, после остывания заготовка вынимается из формы, для чего, большинство поверхностей заготовки имеют литейные уклоны, а сопряжения поверхностей — литейные радиусы скруглений.

Литейные уклоны можно не изображать, а литейные радиусы должны быть изображены обязательно. Размеры литейных радиусов скруглений указывают в технических требованиях чертежа записью, например: Неуказанные литейные радиусы 1,5 мм.

Основная особенность нанесения размеров: так как есть две группы поверхностей, то есть и две группы размеров, одна связывает все черные поверхности, другая — все чистые, и по каждому координатному направлению допускается проставлять только один размер, связывающий между собой эти две группы размеров.

На рисунке 9.12 такими размерами являются: на главном изображении — размер высоты крышки — 70, на виде сверху — размер 10 (от нижнего торца детали) (выделены синим цветом).

При литье применяют литейный материал (буква Л в обозначении), обладающий повышенной текучестью, например:

• стали по ГОСТ 977-88 (Сталь 15Л ГОСТ 977-88)
• серые чугуны по ГОСТ 1412-85 (СЧ 15 ГОСТ 1412-85)
• литейные латуни по ГОСТ 17711-93 (ЛЦ40Мц1,5 ГОСТ 17711-93)
• алюминиевые сплавы по ГОСТ 2685-75 (АЛ2 ГОСТ 2685-75)

Рисунок 9.12 — Чертеж литейной детали

9.8. Выполнение чертежа пружины

Пружины применяются для создания определённых усилий в заданном направлении. По виду нагружения пружины подразделяются на пружины сжатия, растяжений, кручения и изгиба; по форме – на винтовые цилиндрические и конические, спиральные, листовые, тарельчатые и пр. правила выполнения чертежей различных пружин устанавливает ГОСТ 2.401-68. На чертежах пружины вычерчивают условно. Витки винтовой цилиндрической или конической пружины изображают прямыми линиями, касательными к участкам контура.

Допускается в разрезе изображать только сечения витков. Пружины изображают с правой навивкой с указанием в технических требованиях истинного направления витков. Пример выполнения учебного чертежа пружины приведён на Рисунке 9.13.

Чтобы получить на пружине плоские опорные поверхности крайние витки пружины поджимают на 3/4 витка или на целый виток и шлифуют. Поджатые витки не считаются рабочими, поэтому полное число витков n равно числу рабочих витков плюс 1,5÷2:n1=n+(1.5÷2) (Рисунок 9.14).

Построение начинают с проведения осевых линия, проходящих через центры сечений витков пружины (Рисунок 9.15, а). Затем на левой стороне осевой линии проводят окружность, диаметр которой равен диаметру проволоки, из которой изготовлена пружины. Окружность касается горизонтальной прямой, на которую опирается пружина. Затем необходимо провести полуокружность из центра, расположенного в пересечении правой оси с той же горизонтальной прямой. Для построения каждого последующего витка пружины слева на расстоянии шага строят сечения витков. Справа каждое сечение витка будет располагаться напротив середины расстояния между витками, построенными слева. Проводя касательные к окружностям, получают изображение пружины в разрезе, т.е. изображение витков, лежащих за плоскостью, проходящей через ось пружины. Для изображения передних половин витков так же проводят касательные к окружностям, но с подъёмом вправо (Рисунок 9.15, б). Переднюю четверть опорного витка строят так, чтобы касательная к полуокружности касалась одновременно и левой окружности в нижней части. Если диаметр проволоки 2 мм и менее, то пружину изображают линиями толщиной 0,5÷1,4мм. При вычерчивании винтовых пружин с числом витков более четырёх показывают с каждого конца один-два витка, кроме опорных проводя осевые линии через центры сечений витков по всей длине. На рабочих чертежах винтовые пружины изображают так, чтобы ось имела горизонтальное положение.

Как правило, не рабочем чертеже помещают диаграмму испытаний, показывающую зависимость деформаций (растяжения, сжатия) от нагрузки (Р1; Р2; Р3), где Н1 – высота пружины при предварительной деформации Р1; Н2 – то же, при рабочей деформации Р2; Н3 – высота пружины при максимальной деформации Р3; Н0 – высота пружины в рабочем состоянии. Кроме того, под изображением пружины указывают:

• Номер стандарта на пружину;
• Направление навивки;
• n – число рабочих витков;
• Полное число витков n;
• Длину развёрнутой пружины L=3,2×D0×n1;
• Размеры для справок;
• Другие технические требования.

На учебных чертежах рекомендуется из перечисленных пунктов указать п.п. 2,3,4,6. Выполнение диаграммы испытаний также не предусмотрено при выполнении учебного чертежа.

Рисунок 9.13 – Рабочий чертеж пружины

Рисунок 9.14. Изображения поджатых витков пружины

Рисунок 9.15. Последовательность построения изображения пружины

ЧЕРТЕЖИ ДЕТАЛЕЙ, ИЗГОТОВЛЕННЫХ НА ТОКАРНОМ И ФРЕЗЕРНОМ СТАНКАХ

МЕТОДИЧЕСКАЯ

РАЗРАБОТКА

УРОКА

По предмету «Технология» для мальчиков

7 класс

Тема: «ЧЕРТЕЖИ ДЕТАЛЕЙ, ИЗГОТОВЛЕННЫХ НА ТОКАРНОМ И ФРЕЗЕРНОМ СТАНКАХ»

Учитель технологии Алексеенко Федор Леонидович.

ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКА

Цель: Ознакомить учащихся с правилами выполнения чертежей деталей, изготовленных на токарном и фрезерном станках.

Ход урока

1. Организационный момент.

1. Повторение пройденного материала.

1.Фронтальный письменный опрос по предыдущим темам.

1.Что такое технический рисунок? (Наглядное изображение предмета, выполненное от руки с соблюдением пропорций между частями предмета)

2.Что такое чертёж? (Условное изображение предмета, выполненное с помощью чертёжных инструментов с соблюдением точного масштаба)

3.Что включает в себе графическая документация? (Чертежи, эскизы, технические рисунки)

4.Что такое эскиз? (Условное изображение предмета, выполненное от руки без соблюдения точного масштаба)

5.Чем отличается эскиз от чертежа? (Эскиз выполняется от руки без соблюдения точного масштаба, а чертёж – с помощью чертежных инструментов с соблюдением точного масштаба. На чертеже бывает несколько видов: спереди, слева, сверху и т.д.)

6.Какие бывают чертежные инструменты? (Готовальни, циркули, угольники, рейсшины и т. д.)

2.Сообщение темы и цели урока.

3.Изложение нового материала.

3.Изложение нового материала.

При изготовлении деталей на токарном и фрезерном станках пользуются той же графической документацией,

что и при изготовлении деталей из сортового проката: чертежами, эскизами, техническими рисунками (рис. 1).

Рис.

1. Изделия, выполненные на токарном и фрезерном станках: а – вороток; 1 – зажим; 2 — ручка; б — пробойник;

в — кондуктор для сверления отверстий

Однако эти детали часто имеют внутренние поверхности (пазы, отверстия), форму которых невозможно определить по виду, изображенному на чертеже. Чтобы определить внутренние поверхности, используют секущие плоскости,

с помощью которых мысленно разрезают деталь и получают изображения, называемые сечениями и разрезами (рис. 2).

Рис. 2.

Получение сечения и разреза: а — деталь с секущей плоскостью; б — рассеченная деталь; в — чертеж детали; г — разрез; д — сечение

На сечении

показывают только то, что находится непосредственно в секущей плоскости (рис. 2, д).
Разрез —
изображение рассеченной детали с показом того, что находится в секущей плоскости и что размещается за ней (рис. 2, г). Разрез, так же как и сечение, штрихуют.

Штриховку

наносят только в тех местах, где секущая плоскость рассекает деталь.

Для металлических изделий применяется штриховка тонкими сплошными линиями на небольшом расстоянии друг от друга под углом 45° (рис. 3, а). Неметаллы (например, пластмассы) штрихуют крест-накрест (рис. 3, б), древесину — как показано на рис. 3, в.

Детали, изготовленные на токарных и фрезерных станках, часто имеют цилиндрическую, коническую или сферическую форму и называются телами вращения.

Для чертежей этих деталей характерна осевая штрих-пунктирная линия, проходящая через ось вращения (рис.3, в).

Торцевые кромки деталей вращения, как правило, срезают на конус и образуется фаска.

Фаска облегчает сборку деталей и защищает руку токаря или слесаря-сборщика от порезов. Обозначение фаски показано на рис. 4. Цифра 1 показывает высоту фаски (в мм), а число 45° — угол, под которым ее срезают.

На ручке воротка справа (рис.4) показана наружная

резьба Мб. Буква М обозначает, что резьба
метрическая,
а цифра показывает, что наружный диаметр резьбы равен 6 мм. Если мысленно рассечь метрическую резьбу секущей плоскостью, проходящей через ось вращения детали, то в сечении мы увидим
профиль резьбы
в виде треугольных выступов и впадин с углом при вершине 60°. На рис. 4, а показана
внутренняя
резьба в деталях воротка.

Рис. 3.

Виды штриховки деталей в сечениях и разрезах: а — металлы и твердые сплавы; б — неметаллические материалы; в – древесина

Рис. 4.

Ручка воротка (см. рис. 1)

Резьбовые соединения деталей очень распространены в технике: тиски крепятся к верстаку болтами и гайками, натяжение полотна ножовки регулируется с помощью гайки и подвижной головки с резьбой и т.д.

1. Итог урока.

Оценка выполненной работы.

Учитель отмечает наиболее успешно выполненные работы, обращает внимание на характерные недостатки.

Вопросы и задания

1. Чем отличается сечение от разреза?
2. Для какой цели применяется секущая плоскость?
3. Что такое графическая документация?
4. Как на чертеже пластмассовой детали штрихуется разрез?
5. Что такое тело вращения?
6. Как на чертеже обозначается фаска? Что такое профиль резьбы?

Домашнее задание: Составить кроссворд по пройденной теме.

9.9. Выполнение чертежа зубчатого колеса

Зубчатое колесо — важнейшая составная часть многих конструкций приборов и механизмов, предназначенных для передачи или преобразования движения.

Основные элементы зубчатого колеса: ступица, диск, зубчатый венец (рисунок 9.16).

Рисунок 9.16 — Элементы зубчатого колеса

Профили зубьев нормализованы соответствующими стандартами.

Основными параметрами зубчатого колеса являются (рисунок 9.17): m=Pt

/ π [
мм
] – модуль;
da
=
mст
(
Z
+2) – диаметр окружности вершин зубьев;
d
=
mстZ
– делительный диаметр;
df
=
mст
(
Z
– 2.5) – диаметр окружности впадин;
St
= 0.5 m
ст
π – ширина зуба; ha – высота головки зуба; hf – высота ножки зуба; h = ha+hf – высота зуба; Pt – делительный окружной шаг.

Рисунок 9.17 — Параметры зубчатого колеса

Основная характеристика зубчатого венца — модуль — коэффициент, связывающий окружной шаг с числом π. Модуль стандартизован (ГОСТ 9563-80). m = Pt / π [мм]
Таблица 9.1 — Основные нормы взаимозаменяемости. Колеса зубчатые. Модули, мм

На учебных чертежах зубчатых колес: Высота головки зуба – ha = m; Высота ножки зуба – hf = 1,25m; Шероховатость рабочих поверхностей зуба – Ra 0.8 [мкм];

Справа вверху листа выполняют таблицу параметров, размеры которой приведены на рисунке 9.18, часто заполняют только значение модуля, число зубьев и делительный диаметр.

Рисунок 9.18 — Таблица параметров

Зубья колеса изображают условно, согласно ГОСТ 2.402-68 (Рисунок 9.19). Штрихпунктирная линия — делительная окружность колеса.

В разрезе зуб показывают нерассеченным.

Рисунок 9.19 — Изображение зубчатого колеса а — в разрезе, б — на виде спереди и в — на виде слева

Шероховатость на боковую рабочую поверхность зуба на чертеже проставляют на делительной окружности. Пример выполнения чертежа зубчатого колеса приведен на рисунке 9.20.

Рисунок 9.20 — Пример выполнения учебного чертежа зубчатого колеса

9.10. Последовательность чтения чертежа общего вида

1. По данным, содержащимся в основной надписи, и описанию работы изделия выяснить наименование, назначение и принцип работы сборочной единицы.
2. По спецификации определить, из каких сборочных единиц, оригинальных и стандартных изделий состоит предложенное изделие. Найти на чертеже то количество деталей, которое указано в спецификации.
3. По чертежу представить геометрическую форму, взаимное расположение деталей, способы их соединения и возможность относительного перемещения, то есть, как работает изделие. Для этого необходимо рассмотреть на чертеже общего вида сборочной единицы все изображения данной детали: дополнительные виды, разрезы, сечения, и выносные элементы.
4. Определить последовательность сборки и разборки изделия.

При чтении чертежа общего вида необходимо учитывать некоторые упрощения и условные изображения на чертежах, допускаемые ГОСТ 2.109-73 и ГОСТ 2.305-68*: На чертеже общего вида допускается не показывать:

• фаски, скругления, проточки, углубления, выступы и другие мелкие элементы (Рисунок 9.21);
• зазоры между стержнем и отверстием (Рисунок 9.21);
• крышки, щиты, кожухи, перегородки и т.д. при этом над изображением делают соответствующую надпись, например: «Крышка поз.3 не показана»;
• надписи на табличках, шкалах и т.д. изображают только контуры этих деталей;
• на разрезе сборочной единицы разные металлические детали имеют противоположные направления штриховки, либо разную плотность штриховки (Рисунок 9.21). Необходимо помнить, что для одной и той же детали плотность и направление всех штриховок одинаковы на всех проекциях;
• на разрезах показывают не рассечёнными: составные части изделия, на которые оформлены самостоятельные сборочные чертежи;
• такие детали как оси, валы, пальцы, болты, винты, шпильки, заклёпки, рукоятки, а также шарики, шпонки, шайбы, гайки (Рисунок 9.21);

На сборочных чертежах проставляют справочные, установочные, исполнительные размеры. Исполнительные это размеры на те элементы, которые появляются в процессе сборки (например, штифтовые отверстия).

Рисунок 9.21 – Сборочный чертеж

Рисунок 9.22 – Спецификация

Обозначения на чертежах в машиностроении

Допуски и посадки

Зачем это все нужно? Этот вопрос возникает не только у рабочего на производстве. Это задумано, чтобы на заводе не теряли время на постоянное измерение фактических размеров полученной детали, и без брака производили совместимые изделия.

Числовые значения верхнего и нижнего предельных отклонений указывают рядом с размерами шрифтом меньшей величины, чем для размерных чисел. Допуск – это диапазон отклонения от номинального размера. Поле допуска обозначают либо одной, либо двумя буквами основного отклонения и номером квалитета.

Посадка состоит из допуска на наружной, охватываемой поверхности, допуска на внутреннюю поверхность, и определяется величиной зазора или натяга. Посадки указывают с помощью дроби в правой части от размера, в числителе обозначение предельного отклонения, а в знаменателе аналогичное обозначение для совместимой детали.

Обозначения размеров

Величина детали обозначается соответствующими числами и линиями со стрелками на концах. Линии размеров непрерывны и располагаются параллельно за пределами контура детали.

Единицы измерения на чертежах не обозначаются, по умолчанию всё указывают в миллиметрах.

Выносные элементы

Бывают случаи, когда удобнее вынести и увеличить часть детали за пределы основного контура. По сути, это самые сложные участки рассматриваемого изделия. Обычно так поступают с деталями замысловатой формы для экономии места на чертеже.

Комплексную часть обводят либо кругом, либо овалом и подписывают римской цифрой. Выносному элементу этого фрагмента присваивают тот же римский номер в знаменателе, а в числителе указывают его масштаб.

Обозначение материалов в сечениях

Сечение – это изображение фигуры, получившееся после условного её рассечения. Оно показывает лишь формы детали, не раскрывая остальные сегменты, что располагаются за ним.

Сечения бывают вынесенными или наложенными. Первые отображаются за пределами формы предмета, вторые прямо на нём.

Контур сечения заполняют косыми сплошными линиями с углом наклона 45 градусов. Линии должны располагаться в одну и ту же сторону на всех сечениях для одной детали, учитывая и материал изделия.

Могут быть расположены в любом месте на чертеже, под произвольным углом, но в этом случае с добавлением в надписи слова «повёрнуто» над сечением.