Современное общество в своем развитии и хозяйственной деятельности активно использует графический язык, которому на сегодняшний день альтернативы нет (голографические технологии пока что находятся на стадии разработки). Графический язык находит свое технологическое применение путем черчения проекций трехмерных объектов в двухмерной плоскости. Этот метод имеет интересную историю, но не она - предмет данной статьи. Наша цель - представить читателю обзор черчения как точного и универсального инструмента инженера и архитектора, с точки зрения его общей нормативной регламентации.
Специалист, знающий правила оформления чертежей, должен также компетентно руководствоваться в своей работе соответствующими ГОСТами, определяющими основные обязательные требования к чертежам. Также важна его квалификация, позволяющая даже для сложных по форме деталей с оптимальной наглядностью представлять геометрические построения на чертежах.
Во-первых, подразумевается, что в багаж знаний архитектора или инженера - исполнителя чертежей входят ЕСКД - правила оформления чертежей и практические навыки оптимальных геометрических представлений проекций детали для ее отображения на чертежах.
В настоящее время современные производительные специализированные программы - системы автоматизированного проектирования пришли на смену традиционному "ручному" черчению. Однако автоматизация по-прежнему предполагает твердые знания по следующим ГОСТам:
2.301-68 - устанавливающем форматы листов чертежей в бумажной или электронной формах;
2.302-68 - определяющем отношение размеров предмета, изображенного на чертеже, к его реальным размерам (масштаб);
2.303-68 - регламентирующем начертание линий на чертежах, рекомендованных действующими отраслевыми стандартами;
2.304-81 - устанавливающем актуальные чертежные шрифты;
2.307-68 - определяющем нанесение на чертеж как размеров, так и предельных отклонений.
Важными квалификационными требованиями к исполнителю чертежей являются:
Практическое умение использовать ЕСКД - правила оформления чертежей применительно к прикладным задачам;
Навыки геометрических построений для оптимального выполнения чертежей, которые затем удобно использовать в разметке при изготовлении конкретных деталей.
Разработка конструкторской которой регламентируют ЕСКД - правила оформления чертежей) является обязательным этапом, предшествующим непосредственному производству детали.
При этом принципиально важна конкретика: что и для чего изготавливается; каково стандартное наименование изделия; его точные размеры, форма, из каких материалов оно изготавливается. Все это важно, поскольку впоследствии конструкторская документация станет основным гарантом идентичности изготовления детали, а также при необходимости - ее взаимозаменяемости с аналогом, выпущенным другими производителями. С точки зрения использования единого инструментария (правил и норм) разными производителями, важны выдержанные ими ЕСКД - правила оформления чертежей.
Мы уже в данной статье упоминали термины ЕСКД, ГОСТы в контексте их нормативной роли для инженера. Определим их соотношение.
Роль нормативного регулятора при оформлении различных чертежей и схем для конструкторских документов играют специально разработанные на уровне государства единообразные технологические стандарты - ГОСТы. Эти стандарты организационно объединяются единой системой конструкторской документации, или ЕСКД.
Правила ЕСКД осуществляют регулирование исполнения чертежей, актуальное на стадиях создания, конечного оформления и организации надлежащего их документооборота как вида документации в рамках специализированных предприятий и организаций, равно как и в учреждениях министерства образования. ЕСКД - правила оформления чертежей - сообразованы с действующими международными стандартами ИСО (т. е. утвержденными Международной стандартизующей организацией), а также соответствуют требованиям постоянной международной комиссии стандартизации.
Заметим, что соблюдение государственных стандартов обязательны к исполнению во всех областях промышленности, а также в научных и проектных учреждениях. Соответственно, ГОСТ - правила оформления чертежей - обязательны и при изучении инженерной графики в учреждениях системы образования.
Таким образом, несмотря на прогресс автоматизации в деле создания чертежей, ГОСТы знать следует. Впрочем, мы предчувствуем основное направление возражений наших компьютерно-грамотных оппонентов, заключающееся в том, что все правила уже соблюдены в чертежах, которые следует просто разыскать в Интернете.
Однако мы сработаем на опережение, заметив, что да, действительно в настоящее время в Интернете любой пользователь ПК может выбрать из тысяч и тысяч фото чертежей нужное. А затем он, используя специальную программу для распознавания, получает требуемый чертеж.
Однако здесь наши оппоненты лукавят. На самом деле программы распознавания чертежей несовершенны, соответственно, полученный с их помощью чертеж заведомо содержит существенные ошибки. Их, конечно же, далее придется править, пользуясь знанием ГОСТов.
Гораздо разумнее в такой ситуации творчески использовать фото чертежей как образец, реально воссоздавая их с помощью специализированной программы - системы автоматизированного проектирования. Ведущим представителем САПР уже на протяжении нескольких десятилетий является AutoCAD разработки компании с мировым рейтингом «Autodesk». Эта программа сегодня активно используется ведущими конструкторскими бюро. Кульманы ушли в историю!
Чертежи выполняются на бумажном листе, имеющем определенные, четко установленные текущим ГОСТОМ размеры, причем измеряется рамка для чертежа (А4 имеет размеры 210 на 297 мм, см. таблицу 1).
Таблица 1. Форматы.
Формат А4 | меньшая сторона 210 мм | большая сторона 297 мм |
Формат А3 | меньшая сторона 297 мм | большая сторона 420 мм |
Формат А2 | меньшая сторона 420 мм | большая сторона 594 мм |
Формат А1 | меньшая сторона 594 мм | большая сторона 841 мм |
Формат А0 | меньшая сторона 841 мм | большая сторона 1189 мм |
Заметим, что иногда рамка для чертежа А4 ограничивает заведомо избыточное пространство, превышающее размер изображения. В таком случае уместен меньший формат - А5 , размеры сторон которого 148 на 210 мм.
Наглядное отображение востребованных форматов, которые определяют основные правила оформления чертежей, приведено на рис.1:
Рис. 1. Соотношение форматов
Основная надпись размещается на всех чертежах, за исключением А4, как вдоль длинной стороны, так и вдоль короткой. Для А4 она изображается исключительно вдоль короткой стороны, поскольку данный формат является вертикальным.
Дополнительную графу (также за исключением А4) размещают по длинной стороне
(Размещение основной надписи показано нами на рис 2.)
Рис.2. Размещение основной надписи
Оформление рамки чертежа регламентируется ее расстоянием от края листа: со всех его сторон (кроме левой) - по 5 мм. Слева же расстояние от рамки до края листа составляет 20 мм. При этом линия, которая обрамляет рамку чертежа, не должна быть уже 0,7 мм.
Основные надписи выполняются согласно ГОСТу № 2.104-68, который определяет размеры, форму, а также порядок заполнения. Характерно, что она является непременным элементом любых видов чертежей и схем. Как пример приведем основную надпись, рекомендованную для использования на учебных чертежах (см рис. 3).
Цифрами на рисунке обозначены следующие графы основной надписи:
1 - название изделия;
2 - как документ обозначается;
3 - какой выбран материал для изготовления детали;
4 - реквизит предприятия - индекс.
Зачастую чертеж выполняется на нескольких листах. В этом случае на втором и всех последующих основная надпись выполняется в отличном от первого виде. Ее изображение представлено на рис 4.
Рис 4. Основная надпись для второго и последующих листов чертежа
Графы ее (на рисунке они пронумерованы) заполняются согласно вышеприведенной расшифровке этих цифр для основной надписи первого листа.
По определению, чертежом называют масштабированное графическое изображение изделия, где указаны размеры и Информация, которую содержит чертеж, достаточна для изготовления упомянутого в определении изделия.
Правила нанесения размерных значений на чертежи в промышленности регламентированы ГОСТом № 2.307-68. Это достаточно тонкий момент в оформлении чертежей. Ведь всего один пропущенный размер превращает сложный чертеж в невостребованный пустой труд.
Сами размеры в черчении подразделяются на несколько видов. Первая группа - размеры рабочие. Это та информация, которая используется непосредственно при изготовлении. Вторая - размеры справочные (они обозначены символом (*)). Они используются в инженерной работе с чертежом.
Наносят размеры на чертеж с помощью размерных линий. Обозначения наносятся на чертеж с соблюдением принятого масштаба. Его значение находится в основной надписи - в отдельной графе. Определим понятие масштаба: его идентифицируют с соотношением реальных размеров предмета к размерам его изображения. При возможности предпочтительным является масштаб один к одному, однако, как вы понимаете, для разных размеров детали приходится либо уменьшать, либо увеличивать. Приемлемые масштабы изображения определены ГОСТом 2.302-68 см (см. таблицу 2).
Таблица 2. Масштабы, применяемые в черчении
Критерием выбора масштаба является дальнейшее удобство работы с чертежом.
На чертежах представлены различные типы линий, каждый из которых имеет определенное предназначение. Применение линий на чертежах определяется ГОСТом 2.303-68.
Линия сплошная толстая основная служит для начертания видимых контуров отображаемого объекта. Толщина для нее определена в пределах 0,5-1,4 мм и в дальнейшем выбранное значение обозначается буквой S. Почему же это значение присваивают условной переменной? Дело в том, что в дальнейшем толщины всех остальных линий будут соизмерять с толщиной основной.
Все чертежи должны выполняться в соответствии со стандартами ЕСКД, отличаться четким и аккуратным исполнением.
Чертежи контрольной работы выполняются на листах стандартных размеров. Стандартные размеры форматов листов определены ГОСТ 2.301–68. Размеры форматов по внешней рамке приведены в таблице 1.
|
Обозначение |
Размеры сторон формата, мм |
Контрольные задания следует выполнять на формате А4 и А3.
В соответствии с ГОСТ 2.301-68 чертеж имеет рамку на расстоянии от левой границы формата 20 мм, от трех других сторон на расстоянии 5 мм (рис.1). Внешняя рамка формата выполняется сплошной тонкой линией, внутренняя рамка наноситься сплошной основной линией.
Поле с левой стороны предназначается для подшивки и брошюровки чертежей в альбом.
Чертеж сопровождается основной надписью по ГОСТ 2.104–68. На листе формата А4 основную надпись располагают только вдоль короткой стороны
Рис. 1. Расположение основной надписи на листе
Рис.2.а. Форма основной надписи
Рис.2.б. Образец заполнения основной надписи УЧ
|
Размер шрифта, мм |
||
|
Наименование чертежа | ||
|
Обозначение документа по ГОСТ 2.201-80 | ||
|
Обозначение материала изделия | ||
|
Литера чертежа «у» учебный чертеж | ||
|
Масса изделия | ||
|
Порядковый номер листа | ||
|
Общее количество листов | ||
|
Название учебного заведения и шифр группы | ||
|
Характер работы, выполняемой лицом, подписывающим документ | ||
|
Фамилии лиц, подписавших документ | ||
|
Подписи лиц, фамилии которых указаны в графе 11 | ||
|
Дата подписания документа | ||
|
Графы таблицы изменений |
Графа 2: ИГ – шифр дисциплины,
851 – номер группы,
002 – номер варианта,
001 – номер чертежа.
Графа 9 ВГКС – название учебного заведения,
ТЭ851 – 22 – номер группы и шифр студента.
При выполнении чертежей применяют масштабы изображений, которые выбирают из следующего ряда согласно ГОСТ 2.302–68:
масштабы уменьшения: 1:2; 1:2,5; 1:4; 1:5; 1:10; 1:15; 1:20; 1:25; 1:40; 1:50; 1:75; 1:100; 1:200; 1:400; 1:500; 1:800; 1:1000;
масштабы увеличения: 2:1; 2,5:1; 4:1; 5:1; 10:1; 20:1; 40:1; 50:1; 100:1.
Предпочтительным масштабом для учебных чертежей является масштаб 1:1(изображение в натуральную величину).
В основную надпись в графу 6 масштаб вписывают в виде 1:1 или 2:1. На чертежах его следует обозначать как М 1:1 или М 2:1 и т.д.
Толщина линий должна строго соответствовать ГОСТ 2.303–68. Наименование, начертание, толщина линий по отношению к толщине основной линии и их основные назначения даны в таблице 3.
План работы над чертежом:
Нанесение основных изображений в целях равномерного заполнения поля чертежа, все линии при этом выполняют тонкими, чтобы легко было их удалить.
Затем проводят оси симметрии, центровые линии.
Проводят линии контура и прочерчивают отдельные элементы изображения (пазы, отверстия и т.п.).
Обводку чертежа ведут широким фронтом.
лишние линии, не подлежащие обводке, удаляют.
Использование линий в AutoCAD:
1– сплошная основная толстая (контур) – 0,60 мм;
2 – основная тонкая – 0,20 мм;
3 – осевая (штрихпунктирная тонкая) – 0,25 мм;
4 – штриховая (невидимый контур) – 0,3 мм;
5 – штрихпунктирная тонкая с двумя точками (линии сгиба на развертке) –ACAD ISO 12W100 – 0,25 мм.
Все надписи на чертежах и других технических документах всех отраслей промышленности и строительста выполняют стандартным шрифтом.
ГОСТ 2.304-81 устанавливает два типа шрифта: тип А и тип Б, с наклоном и без наклона. На рисунке 3 приведен шрифт типа Б.
Изучение конструкции написания букв чертежного шрифта рекомендуется вести не в алфавитном порядке, а разбив их на группы по единообразию написания. За основу можно взять принцип размещения элементов букв относительно вспомогательной сетки, которая показана на рисунке 3 а.
В данных методических указаниях подробно рассмотрен шрифт типа Б с наклоном 75º и параметрами, приведенными в таблице 4.
Размер шрифта h определяет (высоту в мм) прописных букв. Высота строчных букв с (без отростков) определяется из отношения их высоты к размеру шрифта (например, с=7/10 h)/. По отношению к высоте прописных букв определяются и все прочие параметры шрифта: g – ширина буквы; d – толщина линии шрифта (d= 1/10 h); а – расстояние между буквами; b – минимальный шаг строк (высота вспомогательной сетки); е – минимальное расстояние между словами.
Рис.3. Шрифт типа Б с наклоном по ГОСТ 2.304-81
Рис.3.а Построение шрифта типа Б по вспомогательной сетке
Параметры шрифта типа Б Таблица 4
Величина изображенного изделия и его элементов на чертежах определяется размерами, общее число которых должно быть минимальным, но достаточным для изготовления и его контроля. Линейные размеры указываются в миллиметрах без обозначения единиц, в других же единицах размерное число сопровождается обозначением этой единицы. Угловые размеры указывают на чертеже в градусах, минутах и секундах.
Правила нанесения размеров установлены ГОСТ 2.307–68. Размеры на чертежах указывают размерными линиями. Размерные линии ограничивают стрелками, которые касаются выносных линий, линий контура, осевых линий. Выносная линия выступает за стрелку на 1 – 5 мм. Размерную линию проводят параллельно отрезку, размер которого указывают по возможности вне контура изображения. Минимальное расстояние между параллельными размерными линиями 7 – 10 мм, а между размерной и линией контура 10 мм (их выбирают в зависимости от размеров изображения и насыщенности чертежа). Размерные линии не должны пересекаться с выносными.
Размеры на чертежах наносят только на видимых элементах изделия. Наносить размеры невидимых поверхностей допускается тогда, когда эти поверхности на чертеже нигде не показаны видимыми.
Некоторые примеры нанесения размеров показаны на рисунках 4 (а – з).
а) Форма и размер стрелок
б) Правила нанесения размерных линий
в) Нанесение угловых размеров
г) Нанесение размеров на плоских чертежах
д) Расположение размерных линий
e) Размеры фасок ж) Знаки радиуса и диаметра
з) Случаи обрыва размерной линии и нанесения размеров при недостатке места
Рис.4а– 4з. Правила нанесения размеров по ГОСТ 2.307–68
Не допускается использовать линии контура, осевые, центровые, выносные линии в качестве размерных. Каждый размер указывается только один раз. Размерные числа наносят над размерной линией возможно ближе к ее середине. Для обозначения диаметра и радиуса перед размерным числом наносят знаки (см. рис.4ж). Размерную линию при указании величины углов проводят в виде дуги с центром в вершине угла (см. рис.4 в).
В заштрихованной зоне размер наносить не рекомендуется. Размерные числа в этом случае указывают на горизонтальных линиях-полках. Не допускается разрывать линию контура для нанесения размерного числа, другие линии разрешается. При параллельных размерных линиях размерные числа располагают в шахматном порядке. При недостатке места для стрелки линии возле нее прерывают. Размерные линии при различных наклонах определяют положение размерных чисел. При наличии повторяющихся элементов указывают их количество. Правила указания размеров на чертежах обширны, их следует изучить по ГОСТ 2.307–68.
При выполнении и оформлении технических чертежей и других конструкторских документов следует руководствоваться правилами, установленными государственными стандартами (ГОСТами).
Чертежи выполняют на листах чертежной бумаги с определенным соотношением размеров сторон, т. е. определенного формата. ГОСТ 2.301-68* устанавливает пять основных форматов чертежей.
Формат А0 (841х1189), площадь которого равна 1 м2, и другие форматы, полученные путем последовательного деления на две равные части линией, параллельной меньшей стороне соответствующего формата, принимают за основные. Размеры формата А4 (210х297) приняты за единицу измерения остальных форматов.
Дополнительные форматы образуются увеличением коротких сторон основных форматов на величину, кратную размерам формата А4
При выполнении чертежа длинную сторону листа обычно располагают горизонтально. Если размеры предметы по высоте значительно больше остальных, то длинная сторона листа может быть размещена вертикально. Формат А4 располагают только по вертикали.
Чертежи оформляют рамкой, которую наносят внутри границ формата: сверху, справа, снизу- на расстоянии 5 мм, слева- на расстоянии 20 мм (для брошюровки чертежа). Внутри рамки в правом нижнем углу помещают основную надпись (угловой штамп). На листах формата А4 основную надпись помещают вдоль короткой стороны листа. Рамку и графы основной надписи выполняют сплошной толстой основной и сплошной тонкой линиями. Форма, содержание и размер граф основной надписи для технических чертежей должны соответствовать ГОСТ 2.104-68*. Для текстовых документов форма основной надписи несколько иная. Все надписи выполняются чертежным шрифтом.
Масштабом называется отношение, показывающее, во сколько раз величина отрезка линии на чертеже меньше или больше величины соответствующего отрезка линии в натуре.
Масштабы бывают численные и графические. Последние разделяются на линейные, поперечные и угловые.
При вычерчивании чертежей, пользуясь численным масштабом, приходится производить арифметические вычисления для определения величин отрезков линий, наносимых на чертеже.
Для сокращения вычислений и для быстроты получения величины отрезков линий, наносимых на чертеже в определенном масштабе, пользуются масштабной линейкой или строят соответствующий численному масштабу линейный масштаб.
Поперечный масштаб дает возможность выразить или определить размер с погрешностью до сотых долей основной единицы измерения.
В тех случаях когда требуется построить увеличенное или уменьшенное изображение, выполняемое по заданному чертежу, масштаб которого может быть произвольным, применяют угловой масштаб.
Выбор масштаба чертежа зависит от назначения чертежа. А также от сложности форм предмета и сооружения, их размеров.
Согласно ГОСТ 2.302-68 при выполнении чертежей применяют следующие масштабы:
масштабы уменьшения:
1:2; 1:2.5; 1:4; 1:5; 1:10; 1:15; 1:20; 1:25; 1:40; 1:50; 1:75; 1:100; 1:200; 1;400; 1:500; 1:800; 1:1000; для изображения в натуральную величину М 1:1;
масштабы увеличения:
2:1; 2.5:1; 4:1; 5:1; 10:1; 20:1; 40:1; 50:1; 100:1.
При проектирование генеральных планов крупных объектов рекомендуется применять масштабы 1:2000; 1:5000; 1:10000; 1:20000; 1:25000; 1:50000.
Масштаб, указываемый в предназначенной для этого графе основной надписи чертежа, обозначается по типу 1:1; 1:2 и т.д., а в остальных случаях – по типу М 1:1; М 1:2 и т.д.
Оформление чертежей по ЕСКД требуется при выполнении конструкторской работы по проектированию зданий и коммуникационных систем, на практике требуется корректное их оформление. С этой целью разработана единая система конструкторской документации (ЕСКД), которая включает в себя все
требования, предъявляемые к чертежам конструкций различных габаритов в соответствии с
этапами работ.
Разделы классификации распространяются на все компоненты проектного документа:
размеры и стили шрифтов в различных участках графического объекта;
Масштаб;
Критерии правильного оформления чертежей утверждены соответствующими ГОСТами.
Оформление проектов в соответствии с требованиями стандартов ускоряет их презентации и
облегчает работу по реализации проектов.
Классификация ЕСКД подразделяется на несколько групп:
вводная информация;
основные положения;
ярлыки и названия графических объектов;
прикладное машиностроение и приборостроение;
порядок движения конструкторских документов;
единый алгоритм выполнения чертежа или схемы;
порядок оформления эксплуатационной и ремонтной документации;
порядок оформления инженерного пакета документов в возведении зданий и
судостроении.
В учебных заведениях инженерно-технического профиля приняты академические подходы к
выполнению графических заданий, которые могут отличаться от ГОСТов, применяемых в
практической инженерии. Однако при выполнении реальных проектов следует строго
придерживаться единых стандартов.
По ЕСКД необходимо выполнять следующие виды
чертежей классифицированных в курсе инженерной графики, начертательной геометрии и
черчения Митюшова В.:
схемы;
Центр инженерных услуг «Модельер» занимается оформлением чертежей любого типа:
Единая система конструкторской документации (далее ЕСКД) требует указание на чертеже детали (изделия) как минимум следующих элементов:
В технических требованиях, как правило, указывают:
Для сложных изделий (изделий для понимания которых требуется пространственная визуализация) необходимо сделать 3D модель и разместить Изометрический вид, либо картинку.
Трехмерная модель изделия также сохраняется в формате *.PDF для просмотра стандартным Adobe Acrobat Reader.
Оформление чертежей по ГОСТу (по ЕСКД) необходимо для однозначного понимания одного и того же чертежа как инженером с опытом, так и рядовым техническим специалистом (рабочим), оператором станка.
Рабочий чертеж это вид конструкторской документации , необходимый для изготовления и контроля сборки изделия (конструкции).
Правильно оформленный рабочий чертеж служит главную роль в качестве изготавливаемых изделий.
При оформлении рабочего чертежа необходимо обратить внимание на все параметры изделия, начиная от предельных отклонений размеров и заканчивая шероховатостью, маркировкой, упаковкой, а также контролем требуемых параметров.
Оформляя рабочий чертеж важно назначить требуемые параметры с одной стороны и обеспечить возможность их производства с технической и экономической точки зрения с другой стороны.
Важным фактором оформления чертежей для производства является понимание того на каком оборудовании будет изготавливаться та или иная деталь (изделие).
Одно и то же изделие возможно произвести разными способами на разном оборудовании.
Нет смысла ставить «жесткие» допуски для универсального оборудования, или для заведомо «свободных» размеров и поверхностей.
Заказывая оформление чертежей для производства необходимо указать:
