Теоретические положения. Все чертежи выполняются по определенным правилам, установленными стандартами Единой системы конструкторской документации (ЕСКД)

Чертеж детали – документ, содержащий изображение детали и другие данные, необходимые для ее изготовления и контроля (ГОСТ 2.102-68).

Все чертежи выполняются по определенным правилам, установленными стандартами Единой системы конструкторской документации (ЕСКД). По чертежу детали разрабатывается весь технологический процесс изготовления детали и составляются технологические карты, на которых деталь изображается в промежуточных стадиях изготовления.

Основная цель чтения чертежа – уяснить все содержащиеся в нем сведения, необходимые для изготовления и контроля детали, выяснить форму и размеры всех ее элементов, назначенный конструктором материал, допустимую шероховатость поверхностей, показатели свойств материалов, предельные отклонения размеров, формы и расположения поверхностей.

Качество рабочего чертежа оценивается тем, насколько он отвечает требованиям производства. Основные требования к чертежам:

1. Чертеж детали должен содержать минимальное, но достаточное для уяснения ее формы количество видов, разрезов и сечений, выполненных с применением только таких условных изображений, которые установлены стандартами.

2. На чертеже должна быть обозначена шероховатость поверхности, полно и технологически правильно все необходимые размеры.

3. Чертеж должен содержать необходимые технические требования, отражающие особенности детали: материал и показатели его свойств, покрытие, предельные отклонения размеров, геометрической формы и расположения поверхностей.

Последовательность чтения чертежей деталей [1]:

1) прочитать основную надпись чертежа, уяснить название детали, применяемый материал, масштаб изображений;

2) установить взаимосвязь между всеми изображениями на чертеже, а также уяснить, какие виды и условные изображений элементов детали представлены на чертеже;

3) установить форму детали путем мысленного расчленения ее на составляющие геометрические элементы;

4) уяснить, к каким элементам детали относятся размеры, какую величину они обозначают (диаметр, длину, ширину, глубину и т. д.), что поможет уточнить форму не ясных элементов детали. Найти размерные базы, а затем установить наиболее ответственные размеры сопрягаемых элементов, т. е. размеры, для которых обозначены предельные отклонения, поля допусков с более высоким классом точности, а обозначения шероховатости поверхностей поставлены непосредственно у изображений этих элементов;

5) установить все технические требования и другие указания, которые обусловливают особенности и последовательность работы по чертежу. Особое внимание следует обращать на указания о допустимых отклонениях от номинальных размеров геометрической формы и положения поверхностей детали, на параметры шероховатости поверхностей;

6) уяснить порядок и все рациональные действия, необходимые в процессе изготовления детали для превращения заготовки или полуфабриката в готовую деталь, а также установить метод контроля, определить приспособления, обеспечивающие ускорение работы, повышение качества детали, экономию материала.

Пример анализа чертежа детали «Вал многоступенчатый» [3].

На рисунке 1 показан чертеж. Деталь – многоступенчатый вал. Материал – сталь 45 ГОСТ 1050-88. Масштаб – 1:1.

На чертеже представлен главный вид, разрез А-А, сечение Б-Б, выносные элементы Д и Е местные разрезы.

Форма детали – цилиндр.

Наиболее ответственные размеры сопрягаемых элементов: Æ10Н7, Æ28h9, Æ30k6, Æ24h8.

Поверхности шеек вала Æ30k6 должны быть изготовлены с отклонениями: верхним не более +15 мкм и нижним не менее +2 мкм от номинального диаметра вала 30 мм. Обработка этих поверхностей требует применения чистового шлифования.

К другим точным поверхностям вала относятся поверхности Æ24h8, Æ28h9 и отверстие у резьбового конца Æ10Н7. Допуски на размеры соответственно 33, 52 и 15 мкм. Верхние отклонения размеров Æ24 и Æ28 мм равны нулю, поэтому наименьшие предельные размеры равны: 23,967 мм, 27,946 мм. Отверстие Æ10 имеет только верхнее отклонение и соответственно наибольший предельный размер 10,015 мм. Размер отверстия Æ10Н7 должен быть выдержан на длине 30 мм от торца детали.

Обработку наружных поверхностей такого класса осуществляют шлифованием, а отверстий – развертыванием. К этим поверхностям заданы требования по шероховатости, форме и взаимному расположению. Шероховатость задана параметром Ra со значением 0,8 мкм на поверхностях Æ30k6 и Æ10Н7; Ra = 1,6 мкм на поверхности Æ28h9 и Ra = 3,2 мкм на поверхности Æ24h8.

Рисунок 1 – Многоступенчатый вал

На конце вала Æ24h8 изготовляют шпоночный паз с размерами по ширине 8N9 (с отклонением -0,036 мм), по длине 40Н15 (с отклонением +1,0 мм) и глубиной 4 мм (с отклонением +0,2 мм). Предельные размеры: наименьший размер ширины паза 7,964 мм, наибольше размеры длины паза 41 мм и глубины паза 4,2 мм. Шероховатость боковых поверхностей шпоночного паза Ra = 3,2 мкм, дна паза – 6,3 мкм. Шпоночный паз обрабатывается шпоночной фрезой. Размеры и шероховатости поверхностей шпоночного паза показаны в сечении Б-Б.

Фрезерованием также могут быть получены две лыски на поверхности Æ25,4 мм по размеру 22 мм, шероховатость Ra не более 6,3 мкм. Размеры и шероховатости поверхностей лысок показаны в разрезе А-А.

Отверстие Æ10Н7 переходит в коническую поверхность с размерами Æ14^+0,1 и α = 30°±10´, предельные размеры угла конической поверхности: наибольший 30°10´, наименьший 29°50´. Шероховатость Ra не более 0,8 мкм.

На чертеже показаны выносные элементы Д и Е. Это изображения, увеличенные в масштабе 2:1, на которых показаны размеры канавок у бурта Æ36 мм и у цилиндрической поверхности Æ25,4 мм. На главном виде эти элементы ограничены окружностями.

Вал имеет две наружные резьбовые поверхности, обозначенные М27 × 2-6g (у правого конца вала) и М20 × 1,5-6g – 27 (у левого). Буква М означает, что резьба метрическая; числа 27 и 20 – номинальные, а также наружные диаметры резьбы, в мм; числа 2 и 1,5 означают шаг резьбы, в мм. Указание шага свидетельствует о том, что резьба с мелким шагом. Обозначение 6g показывает степени точности резьбы и основные отклонения по среднему и наружному диаметрам. В обозначении резьбовой поверхности М20 × 1,5 число 27 обозначает, что для данной резьбы задана длина свинчивания, отличающаяся от нормальной в сторону увеличения. Увеличенная длина свинчивания требует более точного изготовления, так как накопленная погрешность шага резьбы должна контролироваться на большей длине, чем для нормальной длины свинчивания.

У точных элементов вала обозначены допуски формы и расположения поверхностей – это цилиндрические поверхности Æ24h8, Æ30k6, Æ10Н7. Допуски заданы обозначением в виде прямоугольной рамки, состоящей из двух или трех частей. В первой части рамки показан знак допуска, во второй – его числовой значение. В третьей – база, относительной которой задают допуски.

Около размера Æ24h8 показано две рамки: в верхней – знак допуска радиального биения , равного 0,05 мм, база – цилиндрические поверхности В и Г с размерами Æ30k6, у которых обозначения В и Г приведены в квадратных рамках, соединяющихся с базовой поверхностью с помощью зачерненного треугольника. В нижней части рамки обозначен допуск цилиндричности со значением 0,0016 мм. База для допуска цилиндричности не задана, так как это отклонение относится к цилиндрической поверхности Æ24h8.

Аналогично нужно понимать обозначения допусков формы и расположения поверхностей, заданных для поверхностей Æ30k6. Для бурта Æ36 со стороны шейки вала Æ30k6 задан допуск торцового биения, равный 0,012 мм, база – поверхность В.

У размера Æ10Н7 заданы три допуска формы и расположения, обозначенные в виде трех рамок: в верхней рамке – знак допуска цилиндричности со значением допуска 0,008 мм; в средней – знак допуска круглости со значением допуска 0,005 мм; в нижней – знак допуска радиального биения со значением допуска 0,01 мм относительно поверхностей В и Г.

На поверхностях Æ28, Æ25,4 и фасках не указаны знаки шероховатости. Поэтому на эти и другие поверхности распространяется знак, приведенный в правом верхнем углу чертежа и означающий, что шероховатость этих поверхностей нормируется показателем Ra не более 12,5 мкм.

При чтении технических требований (ТТ) в правой части чертежа над основной надписью выясняем следующее. Первый пункт касается твердости вала после термической обработки (200…230 НВ – твердость по Бринеллю); особо указанное место – участок вала у левого конца, где на длине 42 мм должна быть обеспечена твердость 47…49 HRC – твердость по шкале Роквелла.

Второй пункт ТТ относится к размерам, у которых не указаны допуски на изготовление. К отверстиям относятся все охватывающие поверхности – ширина канавок с размером 70 мм, ширина лысок размером 7 мм на Æ25,4 мм. Допуски для этих размеров берут из таблиц предельных отклонений по Н14. К валам относят охватываемые поверхности – толщина бурта размером 6 мм, длина шейки вала размером 27 мм, наружная цилиндрическая поверхность Æ28 мм, наружный диаметр бурта Æ36 мм и другие размеры. Допуски на эти размеры устанавливаются по h14. К остальным размерам относят размеры длины уступов – размер 31 у левого конца вала, размеры фасок и радиусов скруглений. Допуски на остальные размеры устанавливаются по ±IT14/2.

Третий пункт ТТ определяет наибольшее допустимое смещение (допуск симметричности) шпоночного паза относительно оси вала. Запись означает, что ось симметрии шпоночного паза не может быть смещена более, чем на 0,07 мм относительно оси вала.

Около правого конца вала есть запись «Отверстие центровое НМ5 ГОСТ 14034-74», что означает центровое отверстие формы Н (для установки детали на резьбовой оправке при осуществлении термической обработки в вертикальном положении) с внутренней резьбой М5.