Наука, техника, изобретения

Библиотека

наука

Современные технологии и производство

Детская энциклопедия
оглавление

Чертеж - язык техники

Почему же инженерам и техникам понадобился специальный язык чертежей, почему они не смогли обойтись обычными рисунками?

Вот на рисунке автобус. Он изображен так, как его увидел художник. Но изготовить его по такому рисунку невозможно. Мы не знаем истинных размеров кузова, колес, окон и дверей. Измерить их на рисунке нельзя: линии кузова потеряли на нем параллельность, а его размеры уменьшаются по мере удаления от наблюдателя. На рисунке не видно рамы, двигателя и других механизмов, не видно внутреннего устройства салона и кабины водителя.

Следовательно, чтобы изготовить машину, нужен другой рисунок, составленный с соблюдением определенных законов и правил. На нем должны быть видны действительные размеры деталей, их взаимное расположение; должно быть указано, из чего они сделаны и как обработаны. Вот такой рисунок и называется чертежом.

Для изображения какого-либо предмета на чертеже пользуются определенными приемами, называемыми проектированием предмета на плоскости. А полученное изображение называют проекцией предмета. Самый простой пример проекции - это тень предмета, получаемая при его освещении. Но размеры и конфигурация тени будут соответствовать истинным размерам предмета только в том случае, если лучи света строго параллельны и падают на плоскость проекции точно под прямым углом. Такая проекция называется прямоугольной или ортогональной. Это основа для составления чертежей.

Чтобы инженеры всех стран мира делали чертежи одинаково, установлен единый способ проектирования предметов и определенное расположение проекций на чертежах.

Возьмите тетрадку, разверните ее так, чтобы получился прямой угол, и поставьте на чистый лист бумаги. У вас получился угол, образуемый тремя взаимно перпендикулярными плоскостями. Поместите на этот угол любой предмет и изобразите его методом прямоугольной проекции на каждой из трех сторон угла. Теперь разверните тетрадь и положите ее на стол. Все три стороны угла оказались совмещенными в одной плоскости. Это и есть чертеж предмета в прямоугольной проекции. На нашем рисунке, как вы видите, в прямоугольной проекции изображена обычная чайная кружка.

Нас интересует не только внешний вид предмета, но и его внутреннее устройство. А чтобы изобразить на чертеже элементы внутреннего устройства предмета, нужно знать правила и законы начертательной геометрии.

Мало того, многие предметы различной формы проектируются одинаково на одну, а иногда и на две плоскости проекции. Следовательно, нужно уметь правильно выбрать число проекций, чтобы легко отличить один предмет от другого. Для очень сложных предметов приходится чертить 6 проекций. Но иногда и по 6 проекциям трудно представить себе общий вид предмета. Тогда прибегают к условному объемному рисунку предмета - так называемой аксонометрической проекции.

Очень большое значение имеют различные вспомогательные линии, которые в ряде случаев позволяют понять чертеж без дополнительных проекций. Например, на проекциях тел вращения (шар, цилиндр, конус и т. д.) и отверстий всегда наносят осевые линии.

Не меньшую роль играют штриховые линии, обозначающие на чертеже невидимые с данной стороны элементы детали (отверстия, выступы, фаски). Но иногда не помогают ни осевые, ни штриховые линии. Тогда приходится делать разрезы, сечения, вырывы и обрывы, которые дают возможность более подробно и точно изобразить устройство детали, узла или целого механизма.

По рисунку построить автобус нельзя. Нужны его чертежи.

Изображение предмета в прямоугольной проекции.

Виды проекций: центральная проекция а, прямоугольная проекция б, косоугольная проекция в. Только при прямоугольной проекции размеры и конфигурация тени будут соответствовать истинным размерам предмета.

Сечения и разрезы штрихуются тонкими косыми линиями.

Деталь не всегда можно изобразить в натуральную величину. Чаще приходится ее уменьшать или увеличивать, указав масштаб изображения на чертеже. Например, масштаб 1 : 1 означает, что деталь изображена в натуральную величину, 1:2 - уменьшена в 2 раза, а 5 : 1 - увеличена в 5 раз.

Чтобы не загромождать чертеж лишними линиями, в некоторых случаях прибегают к упрощенным изображениям. Надо, скажем, сделать чертеж болта или какой-либо детали, имеющей резьбу. Изобразить точно проекцию сложной винтовой линии резьбы очень трудно, да и не нужно. Ведь резьба нарезается при помощи специального инструмента, который сам придает ей необходимый профиль и размеры. Поэтому на чертеже только отмечают участок, на котором должна быть резьба, и ставят условный знак. Например: "М8". Это означает, что на детали надо нарезать метрическую резьбу с наружным диаметром 8 мм. Условные обозначения имеются также для зубчатых и червячных колес, пружин, ходовых винтов, подшипников качения и других деталей. Рядом с упрощенным изображением такой детали обязательно дается таблица с указанием ее точных параметров и требований к изготовлению.

Когда вычерчены все необходимые проекции детали, разрезы и сечения, надо поставить на них ее требуемые размеры.

Ведь от точности изготовления деталей, особенно сопрягающихся друг с другом, зависит качество машины.

Для изображения сложного предмета иногда чертят 5-6 прямоугольных проекций, дополняя чертежи проекцией, которая может лучше, нагляднее передать форму предмета: диметрической а, кабинетной б или изометрической в.

Одни и те же детали могут "подходить" друг к другу по-разному. Возьмем простой пример. Надетое на ось колесо может качаться на ней, свободно вращаться или туго проворачиваться. Можно "посадить" на ось предварительно нагретое колесо -тогда после остывания повернуть его -на оси будет невозможно. Все это зависит от того, какие размеры, допуски и посадки зададим мы на чертежах.

Предельные отклонения линейных размеров указывают на чертежах цифрами или условными обозначениями согласно стандартам на допуски и посадки. Например, надпись "20 ±0,5" означает, что у изготовленных деталей этот размер должен быть не больше 20,5 мм и не меньше 19,5 мм.

Но, давая только линейные размеры деталей, трудно рассчитывать, что она будет изготовлена точно нужной формы. В самом деле, мы задали, например, диаметр и высоту цилиндра. Однако при обработке поверхности "цилиндричность" формы может быть несколько нарушена: может быть не выдержана, скажем, перпендикулярность осей отверстий и т. д. Предельные отклонения в форме деталей и расположении плоскостей указываются в чертежах особыми знаками. Например, надпись "||0,1" означает, что непараллельность двух поверхностей деталей не долж-на превышать 0,1 мм.

Но и это еще не все. Точность сопряжения деталей зависит также и от характера их обработки, а обработать деталь можно по-разному. Можно проточить ее резцом, который оставит бороздки, легко ощутимые рукой. А можно отполировать так, что она будет блестеть как зеркало. Качество обработки поверхностей указывают на чертежах специальными обозначениями. Например, надпись "V 6" означает поверхность 6-го класса чистоты по Государственному стандарту.

И наконец, в таблице на чертеже детали указывается материал, из которого она должна быть изготовлена. Например, обозначение "сталь 45" означает, что деталь надо изготовить из конструкционной стали, содержащей около 0,45% углерода.

Как видите, современный чертеж детали представляет собой ее подробнейшую характеристику: он передает точную форму детали, указывает на то, как и из чего она должна быть сделана и как обработана.

Многие предметы трудно представить себе по изображению в одной проекции, так как их чертежи на этой проекции выглядят одинаково. Поэтому, например, для цилиндра, конуса и шара (1) кроме горизонтальной нужна еще и вертикальная проекция. Для других предметов (2), изображения которых в вертикальной проекции выглядят одинаково, нужна и горизонтальная проекция. Для изображения тел вращения (3) на проекции применяют осевые линии (а). А иногда для уточнения формы предмета на чертежи наносят штриховые линии невидимого контура (б).

Резьбу на чертежах изображают сплошными тонкими линиями и ставят ее обозначение а. Для обозначения специальной резьбы на чертеже детали делают
вырыв и дают ее размеры б. Внизу: иа чертежах зубчатых колес достаточно указать наружный диаметр колеса, число зубьев и модуль зацепления.

Но вот детали готовы. Теперь из них предстоит собрать отдельные узлы, а затем и машины в целом. Для этого нужны другие чертежи - сборочные, дающие представление о взаиморасположении деталей и их связи. Для удобства пользования сборочными чертежами в них помещают спецификацию -перечень всех деталей, входящих в собираемый узел. В спецификации указывается количество деталей, их шифры, номера чертежей, по которым они изготовлены, условия сборки, необходимый инструмент и многое другое. В комплекте сборочных чертежей должен быть также общий вид полностью собранной машины - без этого сборщику трудно работать.

Мы привели здесь только основные понятия о составлении чертежей. Стандарты ЕСКД дают более полное и точное указание по их выполнению.

Деталь и ее чертеж (размеры детали не указаны).

В стандартах указано, какие должны быть виды чертежей, форматы листов, масштабы изображений, толщина линий, виды и размеры шрифтов для надписей. Установлены правила выполнения разрезов и сечений, нанесения размеров, изображения крепежных деталей, пружин, зубчатых колес, элементов электрических схем и т. д.

И если чертежи выполнены с соблюдением этих стандартов, они будут понятны всем участникам работы по созданию и изготовлению машин.