Эскизом называется конструкторский документ, выполненный от руки, без применения чертежных инструментов, без точного соблюдения масштаба, но с обязательным соблюдением пропорций элементов деталей. Эскиз является временным чертежом и предназначен для разового использования.
Эскиз должен быть оформлен аккуратно с соблюдением проекционных связей и всех правил и условностей, установленных стандартами ЕСКД.
Эскиз может служить документом для изготовления детали или для выполнения ее рабочего чертежа. В связи с этим эскиз детали должен содержать все сведения о ее форме, размерах, шероховатости поверхностей, материале. На эскизе помещают и другие сведения, оформляемые в виде графического или текстового материала (технические требования и т. П.).
Выполнение эскизов (эскизирование) производится на листах любой бумаги стандартного формата. В учебных условиях рекомендуется применять писчую бумагу в клетку.
Процесс эскизирования можно условно разбить на отдельные этапы, которые тесно связаны друг с другом. На рис. 367 показано поэтапное эскизирование детали «опора».
I. Ознакомление с деталью
При ознакомлении определяется форма детали (рис. 368, а и б)и ее основных элементов (рис. 368, в), на которые мысленно можно расчленить деталь. Повозможности выясняется назначение детали и составляется общее представление о материале, обработке и шероховатости отдельных поверхностей, о технологии изготовления детали, о ее покрытиях и т. п.
II. Выбор главного вида и других необходимых изображений
Главный вид следует выбирать так, чтобы он давал наиболее полное представление о форме и размерах детали, а также облегчал пользование эскизом при ее изготовлении.
Существует значительное количество деталей, ограниченных поверхностями вращения: валы, втулки, гильзы, колеса, диски, фланцы и т. п. При изготовлении таких деталей (или заготовок) в основном применяется обработка на токарных или аналогичных станках (карусельных, шлифовальных).
Изображения этих деталей на чертежах располагают так, чтобы на главном виде ось детали была параллельна основной надписи. Такое расположение главного вида облегчит пользование чертежом при изготовлении по нему детали.
По возможности следует ограничить количество линий невидимого контура, которые снижают наглядность изображений. Поэтому следует уделять особое внимание применению разрезов и сечений.
Необходимые изображения следует выбирать и выполнять в соответствии с правилами и рекомендациями ГОСТ 2.305-68.
На рис. 368, а и б даны варианты расположения детали и стрелками показано направление проецирования, в результате которого может быть получен главный вид. Следует отдать предпочтение положению детали на рис. 368, б. В этом случае на виде слева будут видны контуры большинства элементов детали, а сам главный вид даст наиболее ясное представление о ее форме.
В данном случае достаточно трех изображений, чтобы представить форму детали: главный вид, вид сверху и вид слева. На месте главного вида следует выполнить фронтальный разрез.
III. Выбор формата листа
Формат листа выбирается по ГОСТ 2.301-68 в зависимости от того, какую величину должны иметь изображения, выбранные при выполнении этапа II. Величина и масштаб изображений должны позволять четко отразить все элементы и нанести необходимые размеры и условные обозначения.
IV. Подготовка листа
Вначале следует ограничить выбранный лист внешней рамкой и внутри нее провести рамку чертежа заданного формата. Расстояние между этими рамками должно составлять 5 мм, а слева оставляется поле шириной 20 мм для подшивки листа. Затем наносится контур рамки основной надписи.
V. Компоновка изображений на листе
Выбрав глазомерный масштаб изображений, устанавливают на глаз соотношение габаритных размеров детали. В данном случае, если высоту детали принять за А у то ширина детали В^А, а ее длина С«2Л (см. рис. 367, а и 368, б). После этого на эскизе наносят тонкими линиями прямоугольники с габаритными размерами детали (см. рис. 367, а). Прямоугольники располагают так, чтобы расстояния между ними и краями рамки были достаточными для нанесения размерных линий и условных знаков, а также для размещения технических требований.
Осуществление компоновки изображений можно облегчить применением прямоугольников, вырезанных из бумаги или картона и имеющих стороны, соответствующие габаритным размерам детали. Перемещая эти прямоугольники по полю чертежа, выбирают наиболее удачное расположение изображений.
VI. Нанесение изображений элементов детали
Внутри полученных прямоугольников наносят тонкими линиями изображения элементов детали (см. рис. 367, б). При этом необходимо соблюдать пропорции их
размеров и обеспечивать проекционную связь всех изображений, проводя соответствующие осевые и центровые линии.
VII. Оформление видов, разрезов и сечений
Далее на всех видах (см. рис. 367, в) уточняют подробности, не учтенные при выполнении этапа VI (например, скругления, фаски), и удаляют вспомогательные линии построения. В соответствии с ГОСТ 2.305-68 оформляют разрезы и сечения, затем наносят графическое обозначение материала (штриховка сечений) по ГОСТ 2.306-68 и производят обводку изображений соответствующими линиями по ГОСТ 2.303-68.
VIII. Нанесение размерных линий и условных знаков
Размерные линии и условные знаки, определяющие характер поверхности (диаметр, радиус, квадрат, конусность, уклон, тип резьбы и т. п.), наносят по ГОСТ 2.307-68 (см. рис. 367, в). Одновременно намечают шероховатость отдельных поверхностей детали и наносят условные знаки, определяющие шероховатость.
IX. Нанесение размерных чисел
При помощи измерительных инструментов определяют размеры элементов и наносят размерные числа на эскизе. Если у детали имеется резьба, то необходимо определить ее параметры и указать на эскизе соответствующее обозначение резьбы (см. рис. 367, г).
X. Окончательное оформление эскиза
При окончательном оформлении заполняется основная надпись. В случае необходимости приводятся сведения о предельных отклонениях размеров, формы и расположения поверхностей; составляются технические требования и выполняются пояснительные надписи (см. рис. 368, г). Затем производится окончательная проверка выполненного эскиза и вносятся необходимые уточнения и исправления.
Выполняя эскиз детали с натуры, следует критически относиться к форме и расположению отдельных ее элементов. Так, например, дефекты литья (неравномерность толщин стенок, смещение центров отверстий, неровные края, асимметрия частей детали, необоснованные приливы и т. п.) не должны отражаться на эскизе. Стандартизованные элементы детали (проточки, фаски, глубина сверления под резьбу, скругления и т. п.) должны иметь оформление и размеры, предусмотренные соответствующими стандартами.
Техническим рисунком называют наглядное изображение, обладающее основными свойствами аксонометрических проекций или перспективного рисунка, выполненное без применения чертежных инструментов, в глазомерном масштабе, с соблюдением пропорций и возможным оттенением формы.
Технический рисунок можно выполнить, используя метод центрального проецирования, и тем самым получить перспективное изображение предмета, либо метод параллельного проецирования (аксонометрические проекции), построив наглядное изображение без перспективных искажений.
Технический рисунок можно выполнять без выявления объема оттенением, с оттененнем объема, а также с передачей цвета и материала изображаемого объекта.
На технических рисунках допускается выявлять объем предметов приемами шатировки (параллельными штрихами), шраффировки (штрихами, нанесенными в виде сетки) и точечным оттенением.
Наиболее часто используемый прием выявления объемов предметов - шатировка.
Принято считать, что лучи света падают на предмет сверху слева. Освещенные поверхности не заштриховываются, а затененные покрываются штриховкой (точками). При штриховке затененных мест штрихи (точки) наносятся с наименьшим расстояние» между ними, что позволяет получить более плотную штриховку (точечное оттенение) и тем самым показать тени на предметах. В таблице 1 показаны примеры выявления формы геометрических тел и деталей приемами шатировки.
Рис. 1. Технические рисунки с выявлением объема шатировкой (а), шраффировкой (б) и точечным оттенением (e)
Таблица1. Оттенение формы приемами шатировки
Технические рисунки не являются метрически определенными изображениями, если на них не проставлены размеры.
Пример построения технического рисунка в прямоугольной изометрической проекции (изометрия) с коэффициентом искажения по все осям равным 1. При отложении истинных размеров детали по осям, рисунок получается в 1,22 раза больше реальной детали.
Способы построения изометрической проекции детали:
1.Способ построения изометрической проекции детали от формообразующей грани используется для деталей, форма которых имеет плоскую грань, называемую формообразующей; ширина (толщина) детали на всем протяжении одинакова, на боковых поверхностях отсутствуют пазы, отверстия и другие элементы.
Последовательность построения изометрической проекции заключается в следующем:
· построение осей изометрической проекции;
· построение изометрической проекции формообразующей грани;
· построение проекций остальных граней посредством изображения ребер модели; обводка изометрической проекции (рис. 1).
Рис. 1. Построение изометрической проекции детали, начиная от формообразующей грани
2.Способ построения изометрической проекции на основе последовательного удаления объемов используется в тех случаях, когда отображаемая форма получена в результате удаления из исходной формы каких-либо объемов (рис. 2).
3.Способ построения изометрической проекции на основе последовательного приращения (добавления) объемов применяется для выполнения изометрического изображения детали, форма которой получена из нескольких объемов, соединенных определенным образом друг с другом (рис. 3).
4.Комбинированный способ построения изометрической проекции. Изометрическую проекцию детали, форма которой получена в результате сочетания различных способов формообразования, выполняют, используя комбинированный способ построения (рис. 4).
Аксонометрическую проекцию детали можно выполнять с изображением (рис. 5, а) и без изображения (рис. 5, б) невидимых частей формы.
Рис. 2. Построение изометрической проекции детали на основе последовательного удаления объемов
Рис. 3. Построение изометрической проекции детали на основе последовательного приращения объемов
Условия задачи: выполнить эскиз и технический рисунок детали с натуры (рис. 10.20). Работу сделать на двух листах.
Как видно из рис. 10.20, деталь представляет собой фланец, предназначенный для разъемного соединения трубопроводов. Ко встречной детали он присоединяется с помощью шести болтов, о чем свидетельствует наличие отверстий без резьбы. Соединение с последующей деталью резьбовое. Фланец выполнен из металла, который имеет характерный для латуни оттенок желтого цвета.
Прежде чем приступить к выполнению эскиза, в соответствии с рекомендациями и. 10.2, составим план его выполнения:
1. Планировка площади рабочего поля чертежа и вычерчивание габаритных прямоугольников.
- 2. Выполнение необходимых изображений (видов, разрезов, сечений) детали.
Порядок выполнения работы А. Выполнение эскиза
- 1. Если не учитывать шести цилиндрических отверстий малого диаметра, данный фланец представляет собой совокупность соосных конических и цилиндрических поверхностей. Поэтому для его изображения было бы достаточно дать соединение половины вида спереди (для отображения внешней формы детали) и половины фронтального разреза (для выявления формы отверстия). С учетом того, что подобные детали обычно вытачиваются на токарном станке, ось вращения следует расположить горизонтально. Однако наличие шести цилиндрических отверстий требует добавления еще одного вида (слева) - для демонстрации принципа их расположения.
- 2. На основании проведенного анализа делаем вывод, что необходимые изображения детали будут вписаны в габаритные прямоугольник и квадрат, причем стороны прямоугольника, как видно из рис. 10.20, отличаются друг от друга незначительно. Примерное соотношение сторон габаритного прямоугольника можно принять равным 10: 11.
Изображаем на рабочем иоле чертежа габаритные прямоугольник и квадрат таким образом, чтобы вокруг оставалось достаточно места для простановки размеров (рис. 10.21а).
- 3. Исследуем форму изображаемого фланца и вычерчиваем от руки соединение половины вида спереди и половины фронтальною разреза (рис. 10.216). Выше уже отмечалось, что в рассматриваемом случае вид слева необходим только для определения положения цилиндрических отверстий. Поэтому целесообразно внутри габаритного квадрата построить местный вид на расположение отверстий (см. рис. 10.216).
- 4. Проставляем размерные линии в соответствии с рекомендациями п. 10.2 с учетом последовательности обработки заготовки. Все размеры, относящиеся к наружной поверхности, концентрируем по сторону вида, а все размеры, характеризующие внутреннюю структуру детали - по сторону разреза (рис. 10.21 в).
Рис. 10.21а - вычерчивание габаритных прямоугольников
Рис. 10.216
Рис. 10.21 в - простановка размерных линий
Рис. 10.21 г - простановка размерных чисел и оформление эскиза
Рис. 10.22
- 5. Обмеряем деталь с использованием подручных измерительных инструментов (штангенциркуля, линейки, резьбомера). Полученные при измерении конкретные цифровые данные проставляем на заранее подготовленные для них места (рис. 10.21 г).
- 6. В заключение оформляем эскиз как графический конструкторский документ. Для этого заполняем основную надпись:
- - вписываем наименование детали «Фланец»;
- - находим в приложении 5 обозначение подходящей марки латуни и заносим его в соответствующую графу;
- - проставляем прочерк в ]рафе «Масштаб»;
- - поскольку в задании требуется также выполнить технический рисунок фланца, в графе «Листов» указываем общее количество листов в работе - 2;
- - присваиваем чертежу соответствующий буквенно-цифровой код.
Б. Выполнение технического рисунка
1. Технический рисунок будем выполнять по правилам изометрической проекции. При этом ось вращения фланца расположим гак же, как и на эскизе, вдоль оси X.
В рассматриваемом случае фланец по форме представляет собой тело вращения. Вследствие этого вполне допустимо дать его полный разрез, дополнив изображениями цилиндрических отверстий малого диаметра.
Результат построений приведен на рис. 10.22.
2. В заключение оформляем чертеж гак же, как эскиз на рис. 10.21 г, дополнительно внеся в 1рафу «Листов» номер листа - 2.
Чтобы быстро и наиболее наглядно передать форму предмета, пользуются техническими рисунками.
Техническим рисунком называют изображение, выполненное на глаз и от руки по правилам аксонометрии.
При выполнении технических рисунков оси необходимо располагать под теми же углами, что и для аксонометрических проекций, а размеры предметов откладывать вдоль осей.
Выбор аксонометрической проекции, на базе которой будет выполнен технический рисунок, зависит от формы детали.
Фронтальная диметрическая проекция удобна для изображения деталей, криволинейные очертания которых расположены в плоскости, параллельной плоскости xОz (см. рис. 92 и 93). Изометрические проекции предпочтительнее при изображении деталей, криволинейные элементы которых расположены в разных плоскостях.
Технические рисунки удобно выполнять на бумаге, разлинованной в клетку. На рис. 103 показаны способы, облегчающие работу карандашом от руки.
Угол 45 легко построить разделив прямой угол пополам (рис. 103, а). Для построения угла 30 нужно разделить прямой угол на три равные части (рис. 103, б).
Правильный шестиугольник можно нарисовать в изометрии (рис. 103, в), если на оси, расположенной под углом 30°, отложить отрезок, равный 4я, а на вертикальной оси - 3,5а. Так получают точки, определяющие вершины шестиугольника, сторона которого равна 2а.
Чтобы описать окружность, сначала нужно на осевых линиях нанести четыре штриха, а затем между ними еще четыре (рис. 103, г).
Овал нетрудно построить, вписав его в ромб. Для этого внутри ромба наносят штрихи, намечающие линию овала (рис. 103, д), а затем обводят овал.
Чтобы придать техническим рисункам объемность, на них наносят штриховку (рис. 104). При этом предполагают, что свет падает на предмет сверху слева. Освещенные поверхности не заштриховывают. На затененные поверхности наносят штриховку, которая тем чаще, чем темнее поверхность.
Можно наносить штриховку не на всю поверхность, а только в местах, подчеркивающих форму предмета (рис. 105).
Для выявления внутренних очертаний предметов на аксонометрических проекциях и технических рисунках применяют разрезы (рис. 106, а), которые выполняют плоскостями, параллельными плоскостям проекций. Линии штриховки сечений наносят, как показано на рис. 106, б, т. е. параллельно диагонали проекций квадратов, построенных на осях х и z, х и у, у и z
При нанесении размеров выносные линии проводят параллельно аксонометрическим осям, а размерные линии параллельно измеряемому отрезку (рис. 106, а и рис. 87, г).
Ответьте на вопросы
1. В чем отличие технического рисунка от аксонометрической проекции?
2. Как располагают оси при выполнении технических рисунков?
3. Каковы правила штриховки технических рисунков с целью выявления объема предмета?
4. Как располагают выносные и размерные линии при нанесении размеров на аксонометрических проекциях?
Задания к §15 и главе III
Упражнение 47
Постройте от руки на клетчатой бумаге: а) углы 45 и 30°; б) оси фронтальной диметрической проекции (см. рис. 85, в); в) оси изометрической проекции (см. рис. 85, в); г) окружность диаметром 30 мм; д) три овала, изображающие в изометрической проекции окружность диаметром 40 мм (один овал расположите перпендикулярно оси х, другой - оси у, третий - оси z). Выполните технические рисунки деталей, представленных на рис. 107: для примеров на рис. 107, а и б - на базе фронтальной диметрической проекции, для примеров на рис. 107, в - Э - на базе изометрической проекции. Размеры определите по числу клеток, считая, что сторона клетки равна 5 мм. Оттените поверхность деталей.
Упражнение 48
Возьмите в фильмотеке училища диафильм "Построение наглядных изображений" и повторите материал темы.
Оветы к упражнениям к главе III
К § 12.
1 - объект проецирования; 2 - проецирующие лучи; 3 - плоскость проекции; 4 - проекция.
К упражнению 40
Последовательность выполнения упражнения приведена на рис. 275.
К упражнению 41
Целесообразна последовательность выполнения изометрической проекции правильной треугольной призмы, показанной на рис. 276.