Стандарты и конструкторская документация

Методические указания для проведения практических занятий

по дисциплине «Инженерная графика»

(для специальностей 150206 – «Машины и технология высокоэффективных производств обработки материалов», 220401 – «Мехатроника» 220301 – «Автоматизация технологических процессов и производств», 151001 – «Технология машиностроения», 140205 – «Электрические системы и сети»)

Заочная форма обучения

В данных учебно-методических материалах изложены основные разделы проекционного черчения: правила оформления чертежей, изображение деталей и их элементов, выполнение аксонометрических проекций, нанесение размеров. Предложены контрольные вопросы для закрепления знаний по соответствующему теоретическому материалу. Дан практический материал для закрепления знаний, умений и навыков: упражнения, графические работы по каждой теме.

ВВЕДЕНИЕ

Сведения об окружающих нас предметах и предметах проектируемых можно передать различными средствами: описанием, фотографией, рисунком и т.п. Однако наиболее точно и наглядно передать особенности конструкции, форму и размеры предметов можно только с помощью чертежа.

Роль чертежей в жизни и в современном производстве невозможно переоценить. Все или почти все, что создано человечеством: здания, в которых мы живем, работаем и проводим досуг; средства транспорта, на которых мы ездим; одежда и обувь, которые мы носим; телевизоры и радио, которые доставляют нам информацию, и многое другое, создавалось по заранее разработанным чертежам.

Чертежи являются основными конструкторскими документами. В отдельности или в сочетании с другими графическими и текстовыми документами они определяют устройство изделия и содержат, как правило, все данные, необходимые для разработки и изготовления изделий, а также для их контроля, приемки, эксплуатации и ремонта.

Чертежи являются важнейшим средством, способствующим техническому прогрессу. Поэтому знание основных правил черчения, умение читать чертежи и выполнять несложные графические работы необходимы каждому образованному человеку и являются непременным условием высокой общей и технической культуры.

Выпускник технического вузадолжен владеть всем комплексом знаний в области черчения: теоретической основой графических изображений, геометрическими построениями, общими правилами оформления и выполнения чертежа, установленными Государственными стандартами Единой системы конструкторской документации (ЕСКД) и стран СЭВ. Он должен быть технически грамотным, чтобы понимать технико-технологические сведения, указываемые на чертежах, и уметь наносить их при необходимости.

Проекционное черчение базируется на положениях, известных из геометрии, тригонометрии и начертательной геометрии. Без умения решать такие вопросы, как выбор главного вида, установление минимального числа видов, нанесение размеров, применение условностей и упрощений, предусмотренных стандартами Единой системы конструкторской документации (ЕСКД), обучение будет носить случайный характер, не обеспечивающий в дальнейшем качественное исполнение машиностроительных чертежей, курсовых и дипломных проектов.

В работе не излагаются подробно стандарты ЕСКД, а лишь в необходимых случаях разъясняются основные их положения, даются рекомендации по их изучению. Каждый раздел подчинен решению круга задач, связанных с определенными стандартами ЕСКД.

Материалы не конкретизирует содержание отдельных работ по разделам, так как это должно быть установлено с учетом места курса в учебном плане вуза и сложившейся методики изучения материала на кафедре.

Наличие контрольных вопросов по главам позволит студентам проверить, в какой степени ими усвоены изучаемые вопросы.

В учебно-методических материалах в логической последовательности изложены вопросы графического оформления и выполнения проекционных чертежей. В нем в виде таблиц помещены только наиболее важные справочные материалы. Остальные данные, необходимые для выполнения и чтения чертежей, следует брать из справочников и соответствующих стандартов, работа с которыми расширяет кругозор студентов и обогащает их знания.

Цель работы:

– способствовать развитию пространственных представлений;

– учить анализу форм и конструкций предметов, воссозданию их образов, чтению и выполнению чертежей деталей;

– расширять и углублять знания об основных методах изображений;

– знакомить с правилами, условными изображениями и обозначениями, узаконенными Государственными стандартами (ЕСКД);

– знакомить с основами метрологии и правилами простановки размеров на чертежах деталей;

– учить самостоятельно работать с учебными пособиями и справочными материалами;

СТАНДАРТЫ И КОНСТРУКТОРСКАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ

1.1. Стандартизация и стандарты

Современное производство невозможно без тщательно и всесторонне разработанной конструкторской документации. Конструкторская документация должна, исключая всякую возможность произвольных толкований, определять, что должно быть изготовлено (наименование, величина, форма, внешний вид, используемые материалы, физические свойства после изготовления, покупные и комплектующие изделия, способы и допустимые пределы использования готовых изделий, способы изготовления, применяемые покрытия и др.). Конструкторская документация должна обеспечить идентичность одноименных изделий при их изготовлении и в случае необходимости их взаимозаменяемость.

На конструкторские документы, как и на многие изготовляемые изделия, существуют Государственные общесоюзные стандарты (ГОСТ). Стандарт — это нормативно-технический документ, устанавливающий нормы, правила, требования к объекту стандартизации и утвержденный компетентным органом. Стандарты содержат показатели, которые дают возможность повысить качество продукции и экономичность ее изготовления. Ни одно предприятие не имеет права изготовлять изделие по своему усмотрению, если на него имеется стандарт.

Объектами стандартизации являются единицы измерений, терминология и обозначения, характеристики изделий и требования к ним, требования к безопасности труда и сохранению материальных ценностей и др.

Стандартизация — это совместная деятельность ученых, инженеров, экономистов по разработке обязательных правил, норм и требований к продукции с наилучшими качествами и свойствами, обеспечивающая повышение производительности труда и эффективное использование средств производства.

Первые шаги по стандартизации в России были сделаны в 1555 г. при Иване Грозном. По его указанию было организовано литье ядер к пушкам. Для проверки размеров ядер применялись стандартные калибры — кружала. Всему миру известен своей красотой Покровский собор на Красной площади, сооруженный в 1554–1560 гг. Построен же он из фигурных кирпичей всего 18 типов.

Ряд мероприятий по стандартизации осуществлялся при Петре I. Так, с целью укрепления русской армии Петр I покончил с многотипностью орудий. По его указанию стали применять орудия трех основных типов, сохранившихся до наших дней, — пушки, гаубицы и мортиры. Стандартизованы были и калибры орудий.

В XVIII и XIX вв. идет дальнейшее развитие стандартизации. На восстановление Москвы после пожара 1812 г. потребовалось всего 5 лет. Этому способствовала стандартизация элементов деревянных зданий, изготовлявшихся в различных районах страны и доставлявшихся затем в Москву.

Стимулом к развитию отечественной стандартизации послужило широкое применение паровых машин (середина XIX в.) и интенсивный рост железнодорожного строительства (вторая половина XIX в.). Были стандартизованы ширина колеи, высота сцепных устройств и др.

Первым шагом Советского правительства на пути развития в нашей стране стандартизации был декрет Совнаркома от 14 сентября 1918 г. «О введении международной метрической системы мер и весов». К 1928 г. насчитывалось уже 323 стандарта, а к 1932 г. — 4493.

Первые шаги по стандартизации, относящиеся к выполнению чертежей, в нашей стране были осуществлены в 1919 г. — разработаны нормали «Шрифты для надписей», «Линии и контуры», «Обозначение материалов».

В конце 1928 г. Комитет стандартизации при Совете труда и обороны утвердил первую группу общесоюзных стандартов на чертежи (ОСТ 350...ОСТ 358). Через несколько лет был утвержден еще ряд стандартов. В них были заложены основы единых требований к выполнению чертежей. Благодаря этому машиностроительные предприятия уже в годы первой пятилетки могли разрабатывать чертежи по единым правилам.

В 1935 г.был выпущен сборник стандартов «Чертежи в машиностроении». Стандарты в нем периодически пересматривались, изменялись, дополнялись. До 1971 г. на конструкторскую документацию было установлено 34 стандарта. Этого было недостаточно, и на многих промышленных предприятиях разрабатывались свои документы, отражавшие специфику соответствующей отрасли промышленности.

Разнообразие использовавшейся на предприятиях документации приводило к тому, что при передаче технических документов с одного производства на другое большинство из них приходилось перерабатывать или переоформлять заново. На это нерационально затрачивался труд многих специалистов.

Поскольку сложные проекты часто разрабатываются несколькими проектно-конструкторскими организациями, то отсутствие единообразия в технической документации осложняло последующее освоение проектируемых изделий.

По решению правительства была разработана Единая система конструкторской документации (ЕСКД). ЕСКД — комплекс государственных стандартов, устанавливающий взаимосвязанные правила и положения по разработке, оформлению и обращению конструкторской документации, разрабатываемой и применяемой организациями, предприятиями и учебными заведениями.

ГОСТ 2.001-93 устанавливает, что основное назначение стандартов ЕСКД заключается в установлении в организациях и на предприятиях единых правил выполнения, оформления и обращения конструкторской документации, обеспечивающих:

1) возможность взаимообмена конструкторскими документами между организациями и предприятиями без их переоформления;

2) стабилизацию комплектности, исключающую дублирование и разработку не требуемых производству документов;

3) возможность расширения унификации при разработке промышленных изделий;

4) упрощение форм конструкторских документов и графических изображений, снижающих трудоемкость проектно-конструкторских разработок промышленных изделий;

5) механизацию и автоматизацию обработки технических документов и содержащейся в них информации;

6) улучшение условий технической подготовки производства;

7) улучшение условий эксплуатации промышленных изделий;

8) оперативную подготовку документации для быстрой переналадки действующего производства.

ЕСКД учитывает рекомендации Международной организации по стандартизации (ИСО), постоянной комиссии по стандартизации и Международной электротехнической комиссии (МЭК).

Руководствуясь сборником «Общие правила выполнения чертежей», в настоящей работе даны ссылки лишь на ГОСТы ЕСКД.

ЕСКД способствует сокращению сроков проектирования новых изделий, ускоряет подготовку их серийного производства, позволяет передавать техническую документацию с одного предприятия на другое без дополнительной переработки, дает возможность обрабатывать ее при помощи электронно-вычислительной техники и тем самым повысить эффективность использования.

Весь комплекс ЕСКД состоит из девяти групп (табл. 1).

Таблица 1

Шифр группы	Содержание стандартов в группе	№ стандартов
	Общие положения Основные положения Классификация и обозначение изделий в конструкторских документах Общие правила выполнения чертежей Правила выполнения чертежей изделий машиностроения и приборостроения Правила обращения конструкторских документов (учет, хранение, дублирование, внесение изменений) Правила выполнения эксплуатационной и ремонтной документации Правила выполнения схем Правила выполнения документов строительных и судостроения Прочие стандарты	ГОСТ 2.001-70… …ГОСТ 2.034-83 ГОСТ 2.101-68… …ГОСТ 2.123-83 ГОСТ 2.101-80 ГОСТ 2.301-68… …ГОСТ 2.320-82 ГОСТ 2.401-68… …ГОСТ 2.427-75 ГОСТ 2.501-68… …ГОСТ 2.505-82 ГОСТ 2.601-68… …ГОСТ 2.609-79 ГОСТ 2.701-76… …ГОСТ 2.797-81 ГОСТ 2.801-74… …ГОСТ 2.857-75 ГОСТ 2.901…

Пример обозначения стандарта ЕСКД «Изображения — виды, разрезы, сечения» (ГОСТ 2.305-68):

ГОСТ — государственный стандарт;

2 — класс стандартов;

3 — классификационная группа стандартов;

05 — порядковый номер стандарта в группе;

68 — год регистрации стандарта.

Стандарты ЕСКД не всегда учитывают особенности учебного процесса. По разрешению Министерства высшего и среднего специального образования СССР, согласованному с Государственным комитетом стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР, при выполнении учебных чертежей допустимы некоторые отклонения от стандартов с целью упрощения.

1.2. Виды конструкторских документов

Любой предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению на предприятии, носит общее название — изделие. Различают изделия основного и вспомогательного производства.

К изделиям основного производства относятся предметы производства, включаемые в номенклатуру продукции предприятия и предназначенные для поставки (реализации).

К изделиям вспомогательного производства относятся изделия, которые предприятия изготовляют только для собственных нужд.

Для изготовления изделий основного производства предприятие может приобретать изделия других предприятий. В этом случае приобретаемое изделие называется покупным (кроме изделий, получаемых в порядке кооперирования).

Изделия подразделяются на следующие виды: детали, сборочные единицы, комплексы и комплекты.

В зависимости от наличия или отсутствия в изделиях составных частей они делятся на неспецифицированные (детали), т.е. не имеющие составных частей, и на специфицированные (сборочные единицы, комплексы, комплекты), состоящие из двух или более составных частей.

Деталь — это изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала, без применения сборочных операций.

Сборочная единица — это изделие, составные части которого соединяются между собой на предприятии сборочными операциями.

Комплекс — это два или более изделия, не соединенные между собой на предприятии сборочными операциями, но предназначенные для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций.

Комплект — это два или более изделия, не соединенные на предприятии сборочными операциями, но представляющие собой набор изделий, имеющих общее эксплуатационное назначение вспомогательного характера, например: комплект запасных частей.

Состав и устройство изделия определяются конструкторскими документами. Виды и комплектность конструкторских документов установлены ГОСТ 2.102-68. При этом к конструкторским документам относят графические и текстовые документы, которые в отдельности или в совокупности определяют состав и устройство изделия и содержат необходимые данные для его разработки или изготовления, контроля, приемки, эксплуатации и ремонта.

По содержанию конструкторские документы делятся на следующие основные виды.

Чертеж детали содержит изображение детали и необходимые данные для ее изготовления и контроля.

Эскиз детали – графический документ временного характера, выполненный без применения чертежного инструмента на любом материале без точного соблюдения масштаба. Он предназначен для разового использования и содержит изображение детали и необходимые данные для ее изготовления.

Сборочный чертеж (шифр документа ― СБ)содержит изображение сборочной единицы и другие данные, необходимые для ее сборки (изготовления).

Чертеж общего вида (ВО)определяет конструкцию изделия, взаимодействие его основных составных частей и поясняет принцип работы изделия.

Теоретический чертеж (ТЧ) определяет геометрическую форму (обводы) изделия. На нем даны координаты расположения его составных частей.

Габаритный чертеж (ГЧ) содержит упрощенное изображение изделия с габаритными, установочными и присоединительными размерами.

Монтажный чертеж (МЧ) содержит упрощенное изображение изделия и необходимые данные для его установки (монтажа).

Схема ― это конструкторский документ, на котором в виде условных обозначений показаны составные части изделия и связи между ними.

К текстовым документам относятся следующие:

Спецификация — документ, определяющий состав сборочной единицы, комплекса или комплекта.

Пояснительная записка (ПЗ) — документ, в котором описаны устройство и принцип действия изделия, дано обоснование принятого при его разработке технического и технико-экономического решения.

Технические условия (ТУ) ― документ, содержащий требования к изделию, его изготовлению, контролю, приемке и поставке.

Кроме того, к конструкторским документам относятся различные ведомости, таблицы, расчеты, эксплуатационные и ремонтные документы.

В зависимости от способа исполнения и характера использования конструкторские документы и, в частности, чертежи делятся на следующие виды.

Оригинал — чертеж, служащий для изготовления подлинников.

Подлинник — чертеж, оформленный подлинными подписями должностных лиц и позволяющий многократно снимать копии (допускается в качестве подлинника использовать оригинал).

Дубликат — чертеж, повторяющий подлинник; предназначен для снятия копий.

Копия — чертеж, идентичный подлиннику или дубликату; предназначен для непосредственного использования в производстве.

Любой из перечисленных документов (чертежей), предназначенный для разового использования в производстве, допускается выполнять в виде эскизного конструкторского документа (чертежа).

В зависимости от стадии разработки изделия документы подразделяются на проектные и рабочие (рабочая документация).

К проектным документам относятся: техническое задание, техническое предложение, эскизный проект и технический проект — совокупность конструкторских документов, которые дают полное представление об устройстве и конструктивных особенностях спроектированного изделия. Чертежи общих видов, входящие в состав технического проекта, должны содержать исходные данные для выполнения по ним рабочей документации, например, рабочих чертежей деталей.

Рабочая документация — является заключительной стадией проектирования и содержит документы, необходимые для изготовления, сборки и контроля изделий и их составных частей в процессе производства и ремонта в период эксплуатации. Рабочая документация содержит набор чертежей деталей, а также сборочные и монтажные чертежи изделия и его спецификацию.

Каждому изделию присваивают самостоятельное обозначение, которое уже не может быть использовано для другого изделия. В соответствии с обозначением изделия обозначаются и все конструкторские документы на это изделие.

Контрольные вопросы

1. Что такое стандарт?

2. Основное назначение стандартизации.

3. Что такое ЕСКД? Каково ее назначение?

4. Что такое изделие? Виды изделий.

5. Назовите виды конструкторских документов и их шифры.

6. Что входит в текстовые документы?

7. На какие виды делятся конструкторские документы (чертежи)?

8. Как подразделяются документы в зависимости от стадии разработки изделия?

ОФОРМЛЕНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Чертежи должны быть выполнены грамотно и с хорошей техникой оформления, так как ошибки по существу, нечеткость линий и условных обозначений, а также нечеткость надписей приводят к неясности и искажению смысла чертежа, что часто бывает причиной брака продукции или тяжелых аварий на производстве.

Под грамотностью следует понимать целесообразное и правильное применение положений стандартов для передачи тех конкретных конструктивных и технологических требований, которые должны быть отражены на чертежах.

Под техникой оформления понимают графическую аккуратность, четкость и соответствие стандартам всех линий, условных обозначений и надписей чертежа.

Единообразие графического оформления чертежей регламентируется следующими стандартами:

1. Форматы— ГОСТ 2.301-68.

2. Основные надписи— ГОСТ 2.104-68.

3. Масштабы— ГОСТ 2.302-68.

4. Линии— ГОСТ 2.303-68.

5. Шрифты чертежные— ГОСТ 2.304-81.