Параметрический подход к чтению чертежа

Чтение и деталирование чертежа общего вида опирается на умение выделять проекции отдельной детали на чертеже сборочной единицы. При этом производится анализ формы, расположение детали в изделии, взаимодействия ее с другими частями. Эти процессы обычно не регламентируются, считается, что их освоение требует производственного опыта.

Рассмотрим основные черты этих процессов с позиции параметрического подхода. С раннего возраста люди имеют контакты с предметами материального мира, о которых постепенно складываются некоторые интуитивные представления (эвристики). Назовем некоторые из них, полезные в процессе чтения чертежа.

Во-первых, все предметы имеют объем. Из этой эвристики вытекает утверждение, что очертание любого предмета представляет собой замкнутую линию. Анализируя эту линию видно, что геометрически эта область может быть либо пустой, либо содержать другие замкнутые формы: линию пересечения одной поверхности с другой; границу входа в полость (в отверстие) на предмете.

Во-вторых, поверхность предмета может иметь локальные особенности, которые при проецировании нарушают односвязность очерка. Например: ребра на поверхности предмета, фаски, проточки и т.п.

Попробуем связать эти эвристики с формой, величиной, расположением в пространстве предмета и его частей. На чертеже любое изделие описывается с помощью изображений, условных обозначений и размеров. В размеры могут входить не только числа, но и условные обозначения, и фрагменты текста.

Для чтения чертежа сборочной единицы рекомендуется определенная последовательность:

· В основной надписи чертежа (или спецификации) прочитать название изделия. По описанию (а при его отсутствии попытаться по названию) выяснить назначение изделия. Например, по названию "Кран" представляется изделие, предназначенное для перекрытия потока жидкости или газа путем поворота пробки (золотника); "Вентиль" – изделие того же назначения, но за счет опускания клапана, связанного с вращающимся штоком.

· По таблице составных частей (или спецификации) установить из каких изделий состоит сборочная единица. Наименования деталей также характеризуют (в общих чертах) их устройство и назначение.

· По чертежу установить содержание и назначение каждого изображения. По масштабу изображения (в основной надписи чертежа) представить размеры изделия и ориентировочно его деталей.

· Чтению сборочного чертежа помогает проекционная связь между изображениями, штриховка фигур сечений одной и той же детали на разных изображениях в одном направлении и с одинаковым интервалом; необходимо учитывать упрощения и условности изображений на чертежах, допускаемые ГОСТ 2.305-68 и ГОСТ 2.109-73.

· По чертежу представить взаимное расположение деталей, способы их соединения и возможность относительного перемещения, т.е. представить, как взаимодействуют детали, и как изделие работает (при необходимости воспользоваться описанием).

· Определить геометрическую форму каждой детали, т. е. какими поверхностями ограничены элементы деталей. Для этого необходимо отыскать на чертеже и рассмотреть все изображения детали (начиная с простых), при этом уделить особое внимание дополнительным видам, разрезам, сечениям, так как на них даются изображения форм элементов детали, которые не выявляются на основных видах.

· В процессе изучения геометрической формы элементов определять и его назначение. При затруднении - рассматривать изображения смежных элементов. Это поможет выявить геометрию двух сопряженных элементов.

· Определить последовательность сборки и разборки изделия (при необходимости составить схему деления изделия на части).

Чертеж окончательно прочитан тогда, когда установлен принцип работы изделия, назначение каждой детали, порядок его сборки и разборки, а также выявлены формы деталей и их взаимное соединение.

В качестве примера, прочтем чертеж съемника винтового, приведенного на рис. 3.6. Съемник состоит из 7 деталей, в том числе одной стандартной. Названия деталей ВИНТ, РУКОЯТКА, ШТИФТ, ШАЙБА, вполне раскрывают их назначение и устройство. Назначение деталей ЛАПКА, ТРАВЕРСА и НАКОНЕЧНИК устанавливается по описанию.

Чертеж съемника содержит три изображения: главный вид, совмещенный с разрезом, вид сверху с местным разрезом и вынесенный разрез А – А; штрихпунктирной с двумя точками линией показан винт в крайних положениях. Изображения даны в масштабе уменьшения (см. размеры).

По чертежу легко устанавливается конструкция каждой детали. Например, ТРАВЕРСА представляет собой круглую гайку (см. вид сверху), у которой с двух сторон имеются ушки с пазами и отверстиями. Лапка имеет форму крючка (см. главный вид) прямоугольного сечения (см. местный разрез на виде сверху). По разрезу А – А устанавливаем сечение рукоятки и форму шайбы. Выяснение формы остальных деталей не вызывает затруднений.

Соединение траверсы с винтом – резьбовое (М 18). Траверса с лапкой соединяются с помощью штифта. При этом ШТИФТ запрессован в траверсу по глухой посадке, а ЛАПКА одевается на ШТИФТ с зазором. Соединение ВИНТА и НАКОНЕЧНИКА, РУКОЯТКИ и ШАЙБЫ ясно из надписей на чертеже. Принцип работы СЪЕМНИКА понятен из описания.

Для разборки СЪЕМНИКА нужно выбить ШТИФТЫ и снять ЛАПКИ, разжать коническую часть НАКОНЕЧНИКА и снять его с винта, вывинтить ВИНТ из ТРАВЕРСЫ. Спилить расклепанную часть РУКОЯТКИ, снять ШАЙБУ и вытащить РУКОЯТКУ из ВИНТА. Можно выполнить разборку, выделяя деталь 6 и две сборочные единицы: винт с рукояткой и шайбой, и траверсу с лапками и штифтами (см. рис.1.6).

При конструировании изделия обычно выделяется его основная часть (корпусная деталь), которая определяет положение большинства остальных частей изделия, присоединяемых к ней. В основной части важно определить базу, которая фиксирует её положение в пространстве. Такая база называется основной конструкторской базой. Эта база определяет систему координат, в которой отсчитываются параметры (размеры и геометрические условия), описывающие форму корпусной детали. В детали могут быть намечены одна или несколько вспомогательных баз, определяющие положение присоединяемых к этой детали других частей изделия. Вспомогательные базы устанавливают системы координат, в которых отсчитываются параметры положения присоединяемых деталей.

Для простановки размеров на чертежах деталей (при деталировании чертежа ВО) важно наметить конструкторские базы. Судя по чертежу деталь 2 “Траверса” является корпусной. Эта деталь определяет положение большинства остальных деталей. Положение траверсы в пространстве определяется двумя плоскостями симметрии этой детали и ее нижней плоскостью. Эти три плоскости реализуют основную конструкторскую базу.

Наметим вспомогательные конструкторские базы. Детали 3 “Винт” и 5 “Лапка” (2 штуки) являются присоединяемыми к траверсе. База детали 3 “Винт” совпадает с вертикальной осью основной базы траверсы, (она является осью нарезного отверстия, служащего для перемещения стержня винта). Положение лапок определяется осями двух отверстий, расположенных симметрично относительно оси винта на расстоянии 85 мм друг от друга. Эти оси являются еще одной вспомогательной базой на траверсе.

Наметим рациональную последовательность нанесения размеров:

· определить основную и вспомогательные конструкторские базы корпусной детали и нанести размеры, характеризующие форму и расположение базовых элементов;

· определить и нанести размеры, характеризующие форму и расположение базовых элементов вспомогательных баз, а также размеры, характеризующие положение вспомогательных баз относительно основной;

· определить и нанести отсчитываемые от основной базы размеры, характеризующие форму детали;

· определить и нанести отсчитываемые от вспомогательных баз размеры, характеризующие форму детали.

Выбор минимального набора размеров ведется путем разбиением детали на элементарные геометрические фигуры (на изображении – это прямые, окружности, на детали – плоскости, поверхности) и подсчетом их параметров форм и положений. Прямые углы, условие параллельности прямых размерами обычно не оговариваются (если на них не наложено условие точности выполнения).

Следует далее отметить, что детали не являющиеся корпусными также могут иметь помимо основной вспомогательные конструкторские базы. Так, например, к детали 3 “Винт” присоединяется деталь 4 “Рукоятка”, которая в свою очередь несет на себе вспомогательную базу для присоединения детали 7 “Шайба”.

Таким образом, в изделии “Съемник винтовой” возникает ряд систем координат, реализующих базы. Относительно этих баз отсчитываются соответствующие размеры (см. рис.1.3).